SISTEMA DE ESTABILIZACIÓN DE VEHÍCULOS FERROVIARIOS EN CONDICIONES DE SUSPENSIÓN DEGRADADA.

Sistema de estabilización de vehículos ferroviarios en condiciones de suspensión degradada, para asegurar, cuando se circula en condiciones degradas de la suspensión, la estabilidad entre un bogie

(1) y la caja (3) de un vehículo ferroviario, entre los que van dispuestos unos amortiguadores antilazo (5) que son accionados por electroválvulas (6) para conmutar entre un modo de funcionamiento de característica de fuerza de amortiguación mayor y otro modo de funcionamiento de característica de fuerza de amortiguación menor, disponiéndose unos medios de detección (7) que advierten cuando se produce una condición degradada de la suspensión, enviando una señal de fallo a un equipo de control (9), el cual comanda las electroválvulas (6) para hacer conmutar a dichos amortiguadores antilazo (5) al modo de funcionamiento más adecuado para la circulación en tales condiciones.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201231278.

Solicitante: CONSTRUCCIONES Y AUXILIAR DE FERROCARRILES, S.A..

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: ESTEVEZ IRIZAR, PEDRO, GIMENEZ ORTIZ,JOSE GERMAN, ECIOLAZA ECHEVERRIA,IBON, GASTAÑARES ETXEZARRETA,Aitor, BERASARTE LÓPEZ,Aitor.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > FERROCARRILES > SUSPENSIONES DE VEHICULOS FERROVIARIOS, p. ej. CHASIS,... > Detalles de estructura de bogies; Uniones entre los... > B61F5/22 (Guiado de los chasis de los vehículos en relación con los bogies)
google+ twitter facebookPin it
SISTEMA DE ESTABILIZACIÓN DE VEHÍCULOS FERROVIARIOS EN CONDICIONES DE SUSPENSIÓN DEGRADADA.

Fragmento de la descripción:

SISTEMA DE ESTABILIZACIÓN DE VEHÍCULOS FERROVIARIOS EN CONDICIONES DE SUSPENSIÓN DEGRADADA

Sector de la técnica La presente invención está relacionada con las suspensiones de vehículos ferroviarios, proponiendo un sistema que permite mejorar la estabilidad dinámica del vehículo en condiciones de suspensión degradada por un fallo en alguno de sus componentes, como el que se produce cuando la suspensión neumática se encuentra desinflada.

Estado de la técnica Los vehículos ferroviarios deben someterse a una serie de estrictas pruebas para lograr su homologación,

debiendo demostrar, entre otras cosas, que presentan un comportamiento dinámico adecuado, tanto con prestaciones nominales de su suspensión, como en condiciones degradadas en las que alguno de los componentes de la suspensión no funcione adecuadamente.

Algunos vehículos ferroviarios van provistos de unas suspensiones neumáticas formadas por unos resortes neumáticos, o cojines de aire, que se disponen entre la caja del vehículo y los bogies, cuya función principal es aislar el habitáculo de pasajeros de las vibraciones provenientes de los órganos de rodadura y garantizar un confort suficiente durante la circulación por vía.

Cuando se produce un fallo en alguno de los componentes de la suspensión como, por ejemplo, cuando los resortes neumáticos se desinflan y, la caja del vehículo pasa a apoyarse sobre unos resortes de emergencia de goma dispuestos por debajo de los resortes neumáticos. En estas condiciones el margen de estabilidad dinámica se reduce de forma acusada, lo que resulta especialmente crítico en trenes de alta velocidad en los que habitualmente no llegan a superarse los requisitos de homologación correspondientes a estas situaciones degradadas.

Para mejorar la estabilidad dinámica de los vehículos ferroviarios, se conocen soluciones basadas en aplicar restricciones al giro relativo entre la caja del vehículo y los bogies. La forma más habitual de aplicar esta restricción se basa en disponer unos amortiguadores antilazo montados entre la caja y los bogies en el sentido longitudinal de la marcha del vehículo, pudiendo haber dos amortiguadores en ambos costados del bogie (solución habitual en trenes de alta velocidad) , o un solo amortiguador en cada costado (solución habitual en el resto de los vehículos) .

Estos amortiguadores antilazo aportan una curva característica fuerza-movimiento de sus extremos diseñada para mejorar la estabilidad dinámica del vehículo, pero que por el contrario ejerce un efecto negativo cuando el

vehículo circula a bajas velocidades por curvas de radios reducidos, lo cual da lugar a un aumento de los esfuerzos rueda-carril, provocando un mayor deterioro geométrico de la vía y un aumento de la tasa de desgaste de ruedas y carriles. Todo ello con consecuencia de un incremento de los costes de mantenimiento.

Por otro lado, también se conocen suspensiones de vehículos ferroviarios que emplean amortiguadores antilazo 45 con dos modos de funcionamiento, un modo con una característica de fuerza del amortiguador más fuerte y el otro modo con una característica del amortiguador más débil, de manera que estos amortiguadores aportan un acoplamiento variable entre caja y bogie. Los amortiguadores van asociados a unas electroválvulas controladas con una alimentación eléctrica, de manera que cuando las electroválvulas están energizadas se trabaja con uno de los modos de funcionamiento de los amortiguadores, y cuando están desenergizadas se trabaja con el otro 50 modo de funcionamiento. La activación y desactivación de las electroválvulas se realiza en función de la velocidad a la que circula el vehículo ferroviario, de manera que a velocidades de circulación elevadas se activa el modo de funcionamiento más fuerte de los amortiguadores, y a bajas velocidades se activa el modo de funcionamiento más débil.

Esta solución permite adaptar el modo de funcionamiento más adecuado de los amortiguadores en cada situación de circulación en vía. A velocidades altas en las que se requiere gran estabilidad dinámica y en las que no se circula por curvas de radio reducido, los amortiguadores antilazo presentan una característica de fuerza elevada, mientras que a velocidades bajas en las que el margen de estabilidad dinámica es mucho mayor y son a las que se circula por curvas cerradas, los amortiguadores antilazo funcionan con la característica de fuerza 60 débil.

Hasta la fecha, este tipo de amortiguadores antilazo solo se han empleado para mejorar las prestaciones dinámicas de los vehículos ferroviarios bajo condiciones de suspensión nominal no degradadas y siempre en aplicaciones críticas, como son los trenes basculantes o los trenes de ancho variable.

Por el contrario, en la presente invención se propone un sistema en el que los amortiguadores antilazo de característica variable permiten garantizar la estabilidad dinámica de los trenes en condiciones de suspensión degradada y sin penalizar sus prestaciones, en todo tipo de recorridos y velocidades de circulación, cuando la suspensión está en condiciones nominales.

Objeto de la invención De acuerdo con la presente invención se propone un sistema que permite estabilizar un vehículo ferroviario cuando se circula en condiciones degradadas como, por ejemplo, cuando los resortes de la suspensión neumática se encuentran desinflados.

El sistema de estabilización dispone de unos amortiguadores antilazo montados entre el bogie y la caja, a ambos lados del bogie según el sentido longitudinal de la marcha del vehículo. Los amortiguadores antilazo son accionados por unas electroválvulas que les permiten conmutar entre, al menos, dos modos de funcionamiento, uno con mayor característica amortiguadora y otro con menor característica amortiguadora.

El sistema de estabilización dispone además de unos medios de detección que advierten la degradación de la suspensión y envían una señal de fallo al equipo de control el cual, en caso de fallo de la suspensión, comanda las electroválvulas para hacer conmutar a los amortiguadores antilazo al modo de funcionamiento más fuerte. Y en caso de que la suspensión permanezca sin fallo, los amortiguadores antilazo presentan su característica nominal, más débil.

En una realización no limitativa de la invención, aplicable a la degradación de suspensión neumática por desinflado de la misma, se ha previsto que los medios de detección sean unos sensores de presión que permiten conocer la condición de inflado/desinflado de los resortes neumáticos. Otra opción es que dichos medios puedan ser unos sensores de vibración, ubicados, preferentemente, en el bogie o en la caja, que, a través del aumento de las vibraciones inducidas por circular a alta velocidad en condiciones degradadas de la suspensión, permiten detectar y determinar indirectamente un posible desinflado de los resortes neumáticos o cualquier otra condición de degradación de la suspensión.

Descripción de las figuras La figura 1 muestra un esquema del sistema de estabilización de vehículos ferroviarios propuesto por la presente invención.

Descripción detallada de la invención En la figura 1 se muestra un esquema del sistema de estabilización de vehículos ferroviarios propuesto por la invención, el cual se emplea para asegurar una adecuada estabilidad dinámica del vehículo.

Entre el bogie (1) , donde se encuentran los órganos de rodadura (2) , y la caja (3) , donde se encuentra el habitáculo de pasajeros, se disponen los elementos habituales de suspensión, como amortiguadores, resortes helicoidales, o resortes neumáticos (4) (cojines de aire) pertenecientes a la suspensión neumática del vehículo ferroviario. A ambos lados del bogie (1) ,...

 


Reivindicaciones:

1. Sistema de estabilización de vehículos ferroviarios en condiciones de suspensión degradada, empleado para asegurar una adecuada estabilidad dinámica de un vehículo ferroviario, cuando se circula en condiciones degradadas de la suspensión, como la que se produce cuando unos resortes neumáticos (4) de la suspensión se encuentran desinflados, disponiendo además de unos amortiguadores antilazo (5) montados entre un bogie (1) y la caja (3) del vehículo ferroviario, a ambos lados del bogie (1) según el sentido longitudinal de la marcha del vehículo, los cuales amortiguadores antilazo (5) son accionados por unas electroválvulas (6) que les permiten conmutar entre, al menos, dos modos de funcionamiento, uno de característica de fuerza de amortiguación mayor y otro de característica de fuerza de amortiguación menor, caracterizado porque se disponen unos medios de detección (7) que advierten la condición degradada de la suspensión y envían una señal de fallo a un equipo de control (9) , de manera que el equipo de control (9) comanda las electroválvulas (6) para hacer conmutar a los amortiguadores antilazo (5) al modo de funcionamiento más adecuado.

2. Sistema de estabilización de vehículos ferroviarios en condiciones de suspensión degradada, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque cuando la situación de suspensión degrada se produce por desinflado de la suspensión neumática, los medios de detección (7) son unos sensores de presión que permiten conocer la condición de inflado/desinflado de los resortes neumáticos (4) .

3. Sistema de estabilización de vehículos ferroviarios en condiciones de suspensión degradada, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque los medios de detección (7) son unos sensores de vibración, ubicados en el bogie (1) o en la caja (3) .

4. Sistema de estabilización de vehículos ferroviarios en condiciones de suspensión degradada, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque los medios de detección (7) son unos sensores de desplazamiento que miden la distancia relativa entre el bogie (1) y la caja (3) .

5. Sistema de estabilización de vehículos ferroviarios en condiciones de suspensión degradada, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque los medios de detección (7) son acelerómetros, ubicados en el bogie (1) o en la caja (3) .

6. Sistema de estabilización de vehículos ferroviarios en condiciones de suspensión degradada, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque los medios de detección (7) son acelerómetros, ubicados en el bogie (1) o en la caja (3) en sentido lateral respecto de la dirección de marcha.

7. Sistema de estabilización de vehículos ferroviarios en condiciones de suspensión degradada, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque se utilizan sensores que permiten medir la velocidad de marcha, siendo utilizada esta medida por el equipo de control (9) para activar la característica fuerte de los amortiguadores antilazo (5) solo por encima de un valor umbral mínimo de velocidad.