ES2201427T3 - Unidad motriz para un vehiculo ferroviario. - Google Patents

Abstract

LA UNIDAD DE ACCIONAMIENTO (10) DE UN VEHICULO FERROVIARIO (1) TIENE UN CHASIS (3) QUE SOPORTA SIN BASTIDOR UNA CAJA DE VEHICULO (10''). EL CHASIS INCLUYE DOS RODAMENES (30) ACCIONADO POR SENDOS MOTORES (5) Y ESTA UNIDA A LA CAJA DEL VEHICULO POR MEDIO DE UNA SUSPENSION (9). LOS MOTORES VAN UNIDOS AL RODAMEN CORRESPONDIENTE CADA UNO O A TRAVES DE UNA CAJA DE TRANSMISION (6) Y UNOS ELEMENTOS ELASTICOS QUE INCLUYEN UN ARBOL HUECO (32). VAN UNIDOS A LA CAJA DEL VEHICULO A TRAVES DE OTROS ELEMENTOS ELASTICOS (81).

Description

Unidad motriz para un vehículo ferroviario.

La presente invención trata de una unidad motriz para un vehículo ferroviario de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

En el documento EP-A 0 649 782 (= P.6604) se da a conocer un vehículo ferroviario con una unidad motriz central, conocido como coche motor articulado (CMA). La unidad motriz de este CMA se distingue por un tren de rodadura que está desarrollado como una estructura portadora sin cuadro. Un ajuste radial del tren de rodadura proporciona buenas características de funcionamiento y buena seguridad frente al descarrilamiento. Otra ventaja del tren de rodadura es que, frente a los dispositivos conocidos hasta el momento, presenta un número reducido de piezas que tienen menos masa en total. Este tren de rodadura también es más ventajoso en cuanto a gastos de fabricación. Una unidad motriz prevista para el CMA se puede utilizar también en otros vehículos ferroviarios siguiendo un modelo de ejecución debidamente adaptado.

La carcasa del vehículo está apoyada mediante una suspensión elástica directamente sobre el tren de rodadura. La masa del tren de rodadura es considerablemente reducida, ya que falta un cuadro. Un par de ejes montados motrices son accionados por dos motores que están montados sobre los ejes de rueda mediante suspensión elástica ("tracción mediante suspensión elástica"). En aceleraciones intermitentes - sobre todo verticales y transversales al vehículo - las masas de los ejes montados, de los motores, así como del engranaje y de las unidades de freno actúan en conjunto como una masa total que está unida al resto del vehículo mediante la suspensión elástica. La fuerza de inercia de esa masa total da como resultado una reacción de los raíles y de los sistemas de vías que está relacionada con los efectos abrasivos. Para no dañar los sistemas de vías es preciso que las acciones intermitentes resulten lo más pequeñas posibles mediante fuerza de inercia. Y viceversa, las vías malas también tienen un efecto nocivo sobre los componentes de las tracciones mediante suspensión elástica.

El objetivo de la invención es conseguir una unidad motriz con un tren de rodadura sin cuadro para la cual las fuerzas de inercia que actúan directamente sobre los raíles sean más pequeñas que en las unidades motrices conocidas y que sea menos sensible a las vías malas. Este objetivo se conseguirá mediante la unidad motriz definida en la reivindicación 1.

La unidad motriz presenta un tren de rodadura que transporta sin cuadro una carcasa de vehículo. El tren de rodadura comprende dos ejes montados accionados cada uno de ellos por un motor y está unido con la carcasa del vehículo mediante una suspensión elástica. Cada uno de los motores está unido a su eje montado correspondiente mediante un engranaje y elementos elásticos que comprenden un árbol hueco. Están sujetos a la carcasa del vehículo mediante elementos elásticos. El tren de rodadura se puede desarrollar con un dispositivo que no daña las vías para el ajuste radial de los ejes montados.

De acuerdo con la invención, los motores, los engranajes y especialmente también las unidades de freno se amortiguan según la invención frente a los ejes montados mediante elementos elásticos, de modo que las fuerzas de inercia que actúan efectivamente entre la vía y la unidad motriz en caso de aceleraciones intermitentes están determinadas en gran parte sólo por las masas de los ejes montados.

Las reivindicaciones subordinadas 2 a 8 se refieren a formas de realización ventajosas de la unidad motriz, que presenta, de acuerdo con la invención, un tren de rodadura con tracción plenamente amortiguada. El objeto de la reivindicación 9 es un vehículo ferroviario con una unidad motriz de este tipo.

A continuación se explica la invención a través de dibujos. Éstos muestran:

Fig. 1 un coche motor articulado CMA con una unidad motriz de acuerdo con la invención,

Fig. 2 una representación esquemática de un tren de rodadura de la unidad motriz,

Fig. 3 una vista en planta desde arriba del tren de rodadura de la fig. 1,

Fig. 4 detalles simplificados del tren de rodadura de la fig. 2 y

Figs. 5 y 6 trenes de rodadura con motores que están unidos entre sí mediante elementos de acoplamiento.

El CMA 1 representado en la fig. 1 comprende una unidad motriz 10 que está unida por los dos lados mediante articulaciones 11 con los componentes del vehículo 12 y 13 (con trenes de rodadura progresiva 14) destinados a transporte de pasajeros. La unidad motriz 10 consta de una carcasa de vehículo 10' y de un tren de rodadura accionable 3 que está unido a la carcasa del vehículo 10' mediante una suspensión elástica 9 y cuyas ruedas 31 son móviles sobre raíles 2.

El tren de rodadura 3 de las figuras 2 y 3 comprende dos ejes montados 30, cada uno de ellos accionable mediante un motor 5 y un engranaje 6. Los ejes montados 30 están acoplados mediante un par de articulaciones axiales 4, a las que éstos se pueden ajustar automáticamente en posición radial con respecto a una curva continua. Cada articulación axial 4 comprende dos varillas 40a y 40b que están unidas entre sí de forma articulada mediante una palanca corta 41 y que están apoyadas de forma articulada en las respectivas carcasas de los cojinetes axiales 36a y 36b (cojinetes 37). Las palancas 41 de ambas articulaciones axiales 4 pueden girar en torno a los cojinetes de acoplamiento 42, que pueden estar unidos mediante un árbol de acoplamiento 43. En otro modelo de aplicación de las articulaciones axiales 4, las carcasas de los cojinetes axiales 36a y 36b pueden estar unidas sólidamente a sus correspondientes varillas 40a y 40b.

De la suspensión elástica 9 únicamente están dibujados dos resortes cilíndricos 90 de una rueda 31. Entre estos dos resortes cilíndricos 90 está dispuesto un amortiguador vertical 91 en sentido transversal que, como los resortes cilíndricos 90, está sujeto a la carcasa del vehículo 10', que no está representada. Los motores 5 y el engranaje 6 también están sujetos a la carcasa del vehículo mediante péndulos 8 (varillas de péndulo 80, cojinete esférico elástico 81).

De acuerdo con la invención, cada motor 5 está unido a su respectivo eje montado 30 mediante el engranaje 6 y elementos elásticos que comprenden un árbol hueco 33 y está sujeto a la carcasa del vehículo 10' mediante otros elementos elásticos 81. (Una tracción para un eje montado con árbol hueco y elementos elásticos de unión se describe en el documento EP-A 0 534 899 (= p. 6543)). Las articulaciones axiales 4 crean un arrastre de fuerza entre los ejes de ruedas 32 y la carcasa del vehículo 10' que está ferroviario por elementos elásticos, en concreto por los cojinetes elásticos de acoplamiento 42. Del conjunto de uniones elásticas y flexibles entre los ejes montados 30, los motores 5 y la carcasa del vehículo 10' resulta un tren de rodadura 3 con tracción plenamente amortiguada que cumple las condiciones exigidas con respecto a las aceleraciones intermitentes.

Otro componente importante de un tren de rodadura 3, en concreto un freno 7, está dibujado en la fig. 4 (cilindro de freno 70, palanca 71 con zapatas de freno 72). Está sujeto al motor 5 y, por tanto, el efecto del eje montado 30 sobre él queda amortizado. En la fig. 4 está representada también la unión elástica entre el engranaje 6 y el eje de ruedas 32. Ésta está comprendida por el árbol hueco 33 y dos partes elásticas de unión 34 y 35. La parte 34 une el árbol hueco 33 elásticamente con el eje de ruedas 32, mientras que la parte 35 constituye una unión elástica entre el árbol hueco 33 y el engranaje 6. Las líneas discontinuas indican un disco de freno 37 que también puede estar destinado al freno 7. En este tipo de frenos de disco, los componentes activables están montados sobre la carcasa del vehículo.

La fig. 5 muestra un tren de rodadura 3 cuyos dos motores 5 están acoplados por la parte central mediante un punto de articulación 55 de tal manera que los motores acoplados 5 pueden realizar un movimiento pendular de rotación (flecha 55') en torno a un eje central vertical en dirección "z" mediante el punto de articulación 55.

La figura 6 muestra un tren de rodadura 3 cuyos dos motores 5, incluyendo sus correspondientes engranajes 6, están acoplados a dos puntos (56a y 56b) de tal manera que es posible un movimiento pendular en dirección "y" (flecha 56'), es decir, en la dirección de los ejes de ruedas 32. Los motores 5 pueden estar sólidamente acoplados mediante un péndulo paralelo, de modo que los movimientos sólo sean libres en la dirección "y". El acoplamiento también puede ser suave, de modo que se puedan producir además movimientos pendulares de rotación junto a los de traslación. Otra posibilidad es que los motores 5 estén sólidamente acoplados en el plano "x-y" y montados sobre la carcasa del vehículo 10' mediante dos péndulos paralelos 8. En ese caso, las varillas de péndulo 80 presentan en ambos extremos cojinetes esféricos 81 como elementos de unión. Entonces son posibles los movimientos en dirección "y" y en torno al eje central vertical como en el ejemplo de aplicación de la fig. 5.

Claims (9)

1. Unidad motriz (10) para un vehículo ferroviario (1), con un tren de rodadura (3) que soporta sin cuadro una carcasa de vehículo (10'), que comprende dos ejes montados (30) accionados cada uno mediante un motor (5) y que está unido a la carcasa del vehículo mediante una suspensión elástica (9),

caracterizada porque cada uno de los motores está unido a su correspondiente eje montado mediante un engranaje (6) y elementos elásticos que comprenden un árbol hueco (33), y está sujeto a la carcasa del vehículo mediante otros elementos elásticos (81).

2. Unidad motriz según la reivindicación 1, caracterizada porque los ejes montados (30) están acoplados mediante un par de articulaciones axiales (4) con las que éstos se pueden ajustar automáticamente en posición radial con respecto a una curva continua, creándose con cada articulación axial un arrastre de fuerza entre los ejes de ruedas (32) y la carcasa del vehículo (10') y este arrastre de fuerza es ferroviario mediante elementos elásticos (42).

3. Unidad motriz según la reivindicación 2, caracterizada porque cada articulación axial (4) comprende dos varillas (40a, 40b) que por un lado están unidas entre sí de manera articulada mediante una palanca corta (41) y por otro lado están unidas de manera articulada o rígidamente a unas carcasas de los cojinetes axiales (36a, 36b), y porque unos cojinetes de acoplamiento (42), en torno a los cuales puede girar la palanca corta, están configurados de manera elástica y sujetos a la carcasa del vehículo (10'), estando unidas en particular, ambas articulaciones axiales mediante un árbol de acoplamiento (43) dispuesto entre los cojinetes de acoplamiento.

4. Unidad motriz según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque hay una unidad de freno (7) para una rueda (31) dispuesta en cada uno de los motores (5).

5. Unidad motriz según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque hay discos de freno (37) dispuestos en el árbol hueco (33) y porque las unidades de freno correspondientes están sujetas a la carcasa del vehículo (10') con componentes activables del freno.

6. Unidad motriz según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque los demás elementos de suspensión entre los motores (5) y la carcasa del vehículo (10') son varillas de péndulo (80) con cojinetes esféricos (81).

7. Unidad motriz según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque ambos motores (5) están acoplados por la parte central mediante un punto de articulación (55) de tal manera que los motores acoplados pueden realizar un movimiento pendular de rotación en torno a un eje vertical (z) mediante el punto de articulación.

8. Unidad motriz según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque ambos motores (5), incluyendo sus correspondientes engranajes (6), están acoplados a dos posiciones (56a, 56b) de tal manera que es posible un movimiento pendular en la dirección (y) del eje de ruedas (32).

9. Vehículo ferroviario (1) con una unidad motriz (10) según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la unidad motriz (10) está dispuesta mediante articulaciones (11) entre dos de los componentes del vehículo (12, 13) destinados al transporte de pasajeros, que están apoyados cada uno sobre un tren de rodadura de traslación (14).