Dispositivo para eliminar vibraciones para un vehículo ferroviario (1),

el cual elimina vibraciones en el vehículo ferroviario (1), que comprende: un amortiguador (9) que tiene una fuerza de amortiguación variable, que se extiende y se comprime de acuerdo con la vibración lateral de la carrocería del vehículo (10) respecto a un bogie (3); un primer medio de control que controla la fuerza de amortiguación del amortiguador (9) utilizando un control semiactivo "Sky-hook" para eliminar la vibración lateral de la carrocería del vehículo (10); caracterizado por un medio de detección de la aceleración en la dirección vertical (15) que detecta la aceleración en una dirección vertical de la carrocería del vehículo (10); un medio de determinación que determinan si se ha producido o no vibración lateral en el bogie (3) en base a la aceleración detectada por el medio de detección de la aceleración en la dirección vertical (15); un segundo medio de control que provoca que el amortiguador (9) funcione para eliminar la vibración lateral del bogie (3); y un medio de control de conmutación que conmuta del primer medio de control al segundo medio de control cuando se determina que se ha producido vibración lateral en el bogie (3)

Dispositivo de eliminación de vibraciones para un vehículo ferroviario.

Esta invención se refiere a un dispositivo de eliminación de vibraciones que elimina la vibración en un vehículo ferroviario, según el preámbulo de la reivindicación independiente 1.

Una suspensión semiactiva que no requiere energía se instala en un vehículo ferroviario para eliminar la vibración aerodinámica en la carrocería del vehículo.

Tal como se describe en JP10-297485A, por ejemplo, este tipo de suspensión semiactiva está constituida por un amortiguador neumático que absorbe un impacto de la carrocería del vehículo recibido por un bogie, un amortiguador que se extiende y se comprime a medida que la carrocería del vehículo vibra lateralmente respecto al bogie, un sensor de aceleración que detecta la aceleración en una dirección lateral de la carrocería del vehículo, y un controlador que controla una operación del amortiguador de acuerdo con una señal de detección del sensor de aceleración.

El controlador controla el funcionamiento del amortiguador utilizando la regla de control semiactivo "Sky-hook" con el cual la energía de vibración del amortiguador se utiliza para eliminar la vibración lateral en la carrocería del vehículo.

De JP 2007-131204 se conoce otro control semiactivo "Sky-hook" en el que un medio de control modifica un coeficiente de amortiguamiento "Sky-hook" en base a una posición de avance del vehículo.

JP 2006-327529 se refiere a un bogie con un dispositivo de control de vibraciones que adquiere una señal de salida de un sensor y determina una fuerza de excitación transmitida desde el bogie.

Además, EP 0 704 304 se refiere a un amortiguador para amortiguar la desviación transversal de un bogie, en el que un medio de control conecta y desconecta una pluralidad de elementos de generación de fuerza de amortiguamiento dispuestos en serie.

Descripción resumida de la invención

Para asegurar un recorrido suave en una sección curva y eliminar la desviación a un lado de los raíles, una banda de rodadura en las ruedas del vehículo ferroviario, que hacen contacto giratorio con los raíles, presenta una pendiente de modo que las ruedas izquierdas y derechas quedan orientadas respectivamente hacia el interior de los raíles. Por lo tanto, cuando el vehículo ferroviario marcha en línea, el bogie tiende a realizar un movimiento serpenteante.

Este movimiento serpenteante del bogie se elimina estableciendo de manera apropiada la pendiente en la banda de rodadura de la rueda, estableciendo la dureza de un casquillo dispuesto adecuadamente en la suspensión, etc.

Sin embargo, cuando el desgaste de la banda de rodadura de la rueda y el deterioro del casquillo avanzan con el tiempo, o cuando el vehículo ferroviario circula por un lugar con vías en malas condiciones, puede producirse una gran vibración lateral de alta frecuencia en el bogie.

En el control semiactivo "Sky-hook" se pone a cero una fuerza de amortiguación del amortiguador en una dirección que provoca que la carrocería del vehículo vibre. Por lo tanto, cuando se produce una gran vibración lateral de alta frecuencia en el bogie de un vehículo ferroviario instalado con una suspensión semiactiva y se realiza un control semiactivo "Sky-hook", se elimina la vibración lateral de la carrocería del vehículo, pero como que la fuerza de amortiguación del amortiguador es insuficiente, puede ser imposible eliminar suficientemente la vibración lateral del bogie. En este caso, la vibración del bogie se superpone a la vibración de la carrocería del vehículo, y consecuentemente, la comodidad del pasajero del vehículo se ve deteriorada.

Esta invención ha sido diseñada considerando los problemas descritos anteriormente, y un objetivo de la misma es presentar un dispositivo de eliminación de vibraciones para un vehículo ferroviario instalado con una suspensión semiactiva que sea capaz de evitar el deterioro de la comodidad del pasajero del vehículo ferroviario incluso cuando se produzca vibración lateral en un bogie.

Para conseguir el objetivo anterior, esta invención presenta un dispositivo de eliminación de vibraciones para un vehículo ferroviario, que elimina las vibraciones en el vehículo ferroviario. El dispositivo de eliminación de vibraciones para un vehículo ferroviario comprende un amortiguador que tiene una fuerza de amortiguación variable, que se extiende y se comprime de acuerdo con la vibración lateral de la carrocería del vehículo respecto a un bogie, un primer medio de control que controla la fuerza de amortiguación del amortiguador utilizando un control semiactivo "Sky-hook" para eliminar la vibración lateral de la carrocería del vehículo, un medio de detección de la aceleración en dirección vertical que detecta la aceleración en una dirección vertical de la carrocería del vehículo, un medio de determinación que determina si se ha producido o no una vibración lateral en el bogie en base a la aceleración detectada por el medio de detección de la aceleración en la dirección vertical, un segundo medio de control que provoca que el amortiguador funcione para eliminar la vibración lateral del bogie y un medio de control de conmutación que conmuta del primer medio de control al segundo medio de control cuando se determina que se ha producido una vibración lateral en el bogie.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es un diagrama del sistema del dispositivo de eliminación de vibraciones para un vehículo ferroviario según una realización de esta invención.

La figura 2 es un diagrama constitucional de un amortiguador de fuerza de amortiguación variable.

La figura 3 es un diagrama de flujo que muestra un procedimiento de control para determinar si se ha producido o no vibración lateral en un bogie.

La figura 4 es un diagrama de flujo que muestra un procedimiento de control para determinar si se ha eliminado o no vibración lateral en el bogie.

Realizaciones preferidas de la invención

A continuación se describirán unas realizaciones de esta invención con referencia a los dibujos.

Un dispositivo de eliminación de vibraciones de acuerdo con una realización de esta invención se encuentra instalado en un vehículo ferroviario 1 mostrado en la figura 1.

El vehículo ferroviario 1 comprende un bogie 3 que avanza a lo largo de un par de raíles 2 que se extienden en paralelo, y la carrocería del vehículo 10 que queda sostenida por el bogie 3 y lleva personas y objetos.

En cada una de la parte delantera y trasera de la carrocería del vehículo 10 se dispone un bogie 3. El bogie 3 comprende ruedas izquierdas y derechas 4 que ruedan a lo largo del par de raíles 2, un eje 5 que sostiene de manera giratoria las ruedas 4, un bastidor del bogie 6 que va sostenido por el eje 5 y lleva la carrocería del vehículo 10, y muelles de suspensión izquierdos y derechos 7 que van interpuestos entre el eje 5 y el bastidor del bogie 6 y absorben el movimiento en la dirección vertical del eje 5.

La rueda 4 tiene una banda de rodadura 4a que queda en contacto con el carril 2 de manera giratoria. La banda de rodadura 4a presenta una pendiente inclinada respecto a un eje central giratorio de la rueda 4 para asegurar un avance suave en secciones curvas y eliminar la desviación a un lado del carril 2. La pendiente de las ruedas izquierdas y derechas 4 está formada de manera que las ruedas izquierdas y derechas 4 quedan orientadas respectivamente hacia el interior del raíl izquierdo y derecho 2 por la gravedad del vehículo ferroviario 1.

Unos muelles neumáticos izquierdos y derechos 8 quedan interpuestos entre el bastidor del bogie 6 y la carrocería del vehículo 10. Los amortiguadores neumáticos 8 sostienen la carrocería del vehículo 10 respecto al bogie 3, y absorben el movimiento en la dirección vertical del bogie 3.

Entre el bogie 3 y la carrocería del vehículo 10 se dispone un amortiguador 9. El amortiguador 9 se extiende y se comprime en una dirección lateral horizontal (que se denominará de aquí en adelante "dirección lateral") respecto a una dirección de avance del vehículo ferroviario 1 para eliminar la vibración en la dirección lateral de la carrocería del vehículo 10.

El amortiguador 9 es un amortiguador de fuerza de amortiguación variable en el cual la resistencia aplicada al aceite hidráulico...

1. Dispositivo para eliminar vibraciones para un vehículo ferroviario (1), el cual elimina vibraciones en el vehículo ferroviario (1), que comprende:

un amortiguador (9) que tiene una fuerza de amortiguación variable, que se extiende y se comprime de acuerdo con la vibración lateral de la carrocería del vehículo (10) respecto a un bogie (3);

un primer medio de control que controla la fuerza de amortiguación del amortiguador (9) utilizando un control semiactivo "Sky-hook" para eliminar la vibración lateral de la carrocería del vehículo (10);

caracterizado por

un medio de detección de la aceleración en la dirección vertical (15) que detecta la aceleración en una dirección vertical de la carrocería del vehículo (10);

un medio de determinación que determinan si se ha producido o no vibración lateral en el bogie (3) en base a la aceleración detectada por el medio de detección de la aceleración en la dirección vertical (15);

un segundo medio de control que provoca que el amortiguador (9) funcione para eliminar la vibración lateral del bogie (3); y

un medio de control de conmutación que conmuta del primer medio de control al segundo medio de control cuando se determina que se ha producido vibración lateral en el bogie (3).

2. Dispositivo de eliminación vibraciones para un vehículo ferroviario (1) según se define en la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el segundo medio de control provoca que el amortiguador (9) funcione como un amortiguador pasivo.

3. Dispositivo de eliminación vibraciones para un vehículo ferroviario (1) según se define en la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el segundo medio de control genera una fuerza de amortiguación de acuerdo con una velocidad relativa entre la carrocería del vehículo (10) y el bogie (3).

4. Dispositivo de eliminación vibraciones para un vehículo ferroviario (1) según se define en la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el segundo medio de control hace que la fuerza de amortiguación del amortiguador (9) sea constante.

5. Dispositivo de eliminación vibraciones para un vehículo ferroviario (1) según se define en la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el segundo medio de control hace que un coeficiente de amortiguación del amortiguador (9) sea constante.

6. Dispositivo de eliminación vibraciones para un vehículo ferroviario (1) según se define en la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el primer medio de control realiza un control de manera que la fuerza de amortiguación del amortiguador (9) se genera solamente en una carrera del lado de extensión o en una carrera del lado de compresión, y

el segundo medio de control realiza un control de manera que la fuerza de amortiguación del amortiguador (9) se genera tanto en la carrera del lado de extensión como en la carrera del lado de compresión.

7. Dispositivo de eliminación vibraciones para un vehículo ferroviario (1) según se define en la reivindicación 6, caracterizado por el hecho de que el primer medio de control realiza un control de manera que la fuerza de amortiguación del amortiguador (9) no se genera en una dirección para provocar que la carrocería del vehículo (10) vibre.

8. Dispositivo de eliminación vibraciones para un vehículo ferroviario (1) según se define en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por el hecho de que comprende, además, un medio de detección de la aceleración en la dirección lateral (15) que detecta la aceleración en una dirección lateral de la carrocería del vehículo,

en el que el primer medio de control controla la fuerza de amortiguación del amortiguador (9) de acuerdo con una velocidad absoluta en la dirección lateral de la carrocería del vehículo (10), que se calcula en base a la aceleración detectada por el medio de detección de la aceleración en la dirección lateral (15).

9. Dispositivo de eliminación vibraciones para un vehículo ferroviario (1) según se define en la reivindicación 8, caracterizado por el hecho de que el medio de determinación determina si se ha producido o no vibración lateral en el bogie (3) en base a la aceleración detectada por el medio de detección de la aceleración en la dirección vertical (15) y la aceleración detectada por el medio de detección de la aceleración en la dirección lateral (15).