ES2350872T3

ES2350872T3 - Torno para ejes montados.

Info

Publication number: ES2350872T3
Application number: ES07857219T
Authority: ES
Inventors: Hans J. Dr. Naumann
Original assignee: Hegenscheidt MFD GmbH and Co KG
Current assignee: Hegenscheidt MFD GmbH and Co KG
Priority date: 2006-11-23
Filing date: 2007-11-15
Publication date: 2011-01-27
Anticipated expiration: 2027-11-15
Also published as: EP2091680A2; DE102006055299B4; WO2008061937A3; CN101185974A; WO2008061937A2; DE102006055299A1; RU2405661C1; DE502007005159D1; PL2091680T3; ATE482043T1; EP2091680B1

Abstract

Torno para ejes montados de tipo pórtico para ejes montados de ferrocarril con un armazón de máquina que pasa por encima de una vía de reparaciones a modo de pórtico y que en cada lado de la vía de reparaciones porta un cabezal con un husillo principal y un accionamiento principal para el husillo principal, con un motor que puede sincronizarse de manera eléctrica y un engranaje, presentando el husillo principal un plato de torno, caracterizado porque el engranaje (16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 30, 31) para el accionamiento del husillo (23) principal de un cabezal (14, 15) está configurado como engranaje (19, 30, 31, 32) intermedio de varias etapas, que presenta una transmisión (18, 19, 20) por correa, un engranaje (20, 30, 31) planetario y un engranaje (31, 32) recto y que induce el movimiento de giro del husillo (23) principal en el extremo (29) opuesto al plato (24, 25) de torno en el husillo (23) principal.

Description

La invención se refiere a un torno para ejes montados de tipo pórtico para ejes montados de ferrocarril según el preámbulo de la reivindicación 1. Una máquina de este tipo se conoce por ejemplo por el documento US 4 265 149 A.

Por un folleto antiguo de la empresa del solicitante se conoce un “Torno para ejes montados de tipo pórtico tipo 165”. En este caso se trata de un torno de alto rendimiento completamente automatizado con una construcción de tipo pórtico. El torno para ejes montados de tipo pórtico conocido es adecuado para mecanizar los perfiles de las ruedas de ejes montados usados, con ruedas nuevas, recién montados y nuevos; también pueden mecanizarse las superficies frontales internas y externas de los ejes montados. El torno para ejes montados de tipo pórtico conocido está preparado para todos los tipos de ejes montados de locomotoras, automotores, coches y vagones de mercancías. A este respecto no molestan las carcasas de rodamientos de rodillos, ruedas dentadas, engranajes, discos de freno y ejes huecos montados sobre el eje montado.

El armazón de máquina del torno para ejes montados de tipo pórtico conocido pasa por encima de una vía de reparaciones “a modo de pórtico”. Ambos cabezales pueden desplazarse en direcciones transversales a la vía de reparaciones. Sobre cada cabezal está dispuesto en cada caso un accionamiento principal con motor y engranaje. El espacio entre los dos cabezales está completamente libre. Los ejes montados ruedan libremente al interior del torno para ejes montados de tipo pórtico conocido y vuelven a salir.

Los husillos principales se soportan axialmente en cada caso por un rodamiento de rodillos axial de gran diámetro, que está directamente en contacto con la corona dentada de plato de torno. El rodamiento axial grande transmite las fuerzas axiales que se producen directamente a la carcasa del cabezal. El rodamiento axial tiene un diámetro de 1100 mm. Los dos platos de torno se accionan en cada caso por un motor; los dos motores están sincronizados de manera eléctrica.

El sistema de arrastre para el eje montado está diseñado de tal modo, que a pesar de muchas operaciones de sujeción en diferentes ejes montados durante un turno de mecanizado sólo pueden registrarse muescas de sujeción o deformaciones del aro de rueda mínimas de las ruedas en el eje montado. Para poder mecanizar los diversos ejes montados, mencionados al principio de manera económica está previsto un ajuste automático del diámetro circular de sujeción de los sistemas de arrastre. Opcionalmente se dispone de tres sistemas de arrastre diferentes:

Arrastre axial de 4 mordazas o arrastre radial de 3 mordazas o arrastre radial-axial de 3

mordazas.

Un centrado automático, preciso de los ejes montados para su sujeción entre las pínolas de los husillos principales en ejes montados de peso diferente se consigue mediante una sincronización electrónica de los centros de los ejes montados con el centro de la máquina. Un sensor integrado en el soporte de máquina garantiza una parada de elevación correcta para cada diámetro de eje montado; a este respecto se usa el redondeo de la pestaña como referencia de centrado. Para la elevación y el centrado del eje montado sirve un caballete elevador de eje montado que está dispuesto entre los cabezales en la vía de reparaciones. El caballete elevador de eje montado accionado de manera hidráulica se baja automáticamente durante el mecanizado del eje montado. La gran descarga de virutas producida de este modo representa un requisito esencial para un funcionamiento “completamente automatizado” de la máquina.

Hasta aquí las ventajas y beneficios del torno para ejes montados de tipo pórtico de tipo 165 CNC en sí conocido y eficaz. De aquí resulta el objetivo de la presente invención, mejorar adicionalmente el accionamiento del husillo principal y hacerlo más económico. Además deben reducirse al mismo tiempo los costes de mantenimiento de la máquina, que aparecen durante su periodo de funcionamiento.

Según la invención el objetivo se soluciona mediante las características de la reivindicación 1.

La invención consiste en que la primera etapa del engranaje intermedio está realizada como transmisión por correa, la segunda etapa como engranaje planetario y la tercera etapa como engranaje recto. Los tres tipos de engranaje son elementos habituales y utilizados con frecuencia en la construcción de maquinaria y tienen un precio de mercado económico. La configuración de la primera etapa de transmisión como transmisión por correa tiene además la ventaja de que se obtiene un accionamiento “suave” del plato de torno. El accionamiento “suave” de la máquina herramienta protege las herramientas de corte y les confiere un mayor periodo de servicio.

Es especialmente ventajoso que las etapas de transmisión individuales alcancen relaciones de transmisión como las reivindicadas en las reivindicaciones 3 a 5 válidas. Como resultado se obtiene entonces una relación de transmisión total de todas las etapas de transmisión, que se encuentra entre 20 a 1 y 160 a 1, preferiblemente en 60,51 a 1.

Los tornos para ejes montados de tipo pórtico conocidos de tipo 165 están equipados con un soporte gemelo. Un soporte gemelo de este tipo limita los soportes de herramienta individuales al mecanizado de perfiles de los discos de rueda. En el presente caso también el pórtico del torno para ejes montados de tipo pórtico se ha sometido a una nueva configuración, de modo que en el pórtico se han dispuesto de manera longitudinal y transversalmente desplazable dos soportes de herramienta independientes entre sí. Estos soportes de herramienta que pueden hacerse funcionar de manera independiente entre sí permiten tanto el reperfilado de discos de rueda como el reperfilado de discos de freno, que se encuentran entre los discos de rueda sobre el árbol del eje montado.

Como mejora adicional del torno para ejes montados de tipo pórtico conocido está previsto utilizar motores eléctricos para el accionamiento de los husillos principales cuyos números de revoluciones pueden modificarse en el intervalo entre 750 revoluciones por minuto y 4500 revoluciones por minuto.

Además, el torno para ejes montados de tipo pórtico está construido según el principio de unidades modulares. Con excepción de las dos carcasas de cabezal, que en cada caso tienen una configuración derecha y una izquierda, los rodamientos del husillo principal, los platos de torno, el dispositivo de centrado y los accionamientos son completamente iguales. Debido a la similitud los elementos mencionados también pueden intercambiarse entre sí. La similitud representa una ventaja económica en la fabricación.

Finalmente, los cabezales también son adecuados además de para tornos para ejes montados de tipo pórtico para su uso en tornos para ejes montados de bancada plana. En principio los tornos para ejes montados de bancada plana están configurados de manera similar a los tornos para ejes montados de tipo pórtico, aunque a diferencia de éstos, debido a la baja bancada, el eje montado se introduce por elevación mediante una grúa en el torno para ejes montados de bancada plana, o se introduce por rodamiento sobre un tramo de vía que puede desplazarse longitudinalmente, que se retira durante el mecanizado.

A continuación se explica más detalladamente la invención mediante un ejemplo de realización.

En cada caso muestran en una vista en perspectiva, a escala reducida y en una representación simplificada

-la figura 1 una vista en conjunto de un torno para ejes montados de tipo pórtico,

-la figura 2, el cabezal derecho y

-la figura 3 el esquema de transmisión del accionamiento del husillo principal del torno para ejes montados de tipo pórtico.

El torno 1 para ejes montados de tipo pórtico tiene un armazón 2 de máquina, que pasa por encima de una vía 45 de reparaciones a modo de pórtico. El armazón 2 de máquina está compuesto por el travesaño 3, que a ambos lados de la vía 45 de reparaciones se apoya en cada caso sobre apoyos 4 y 5. Los apoyos 4 y 5 están unidos a su vez entre sí mediante una viga maestra (no mostrada). En el torno 1 para ejes montados de tipo pórtico se aloja un eje 6 montado que presenta los dos discos 7 y 8 de rueda, así como dos discos 9 y 10 de freno. En las manguetas 11 y 12 está alojado y centrado el eje 6 montado en el torno 1 para ejes montados de tipo pórtico. El alojamiento y centrado del eje 6 montado en sus manguetas 11 y 12 se produce con ayuda de pínolas 13, tal como se indican en el cabezal 14 izquierdo del torno 1 para ejes montados de tipo pórtico. Una pínola correspondiente a la pínola 13 se encuentra también en el cabezal 15 derecho del torno 1 para ejes montados de tipo pórtico. La introducción por rodamiento del eje 6 montado y la elevación para su alojamiento entre las pínolas 13 se realiza con ayuda de un caballete 46 elevador de eje montado tal como se conoce en sí mismo.

En el caso del cabezal 15 derecho mostrado en la figura 2 se reconoce un motor 16 de accionamiento, situado sobre el cabezal 15 derecho. Los números de revoluciones de los motores 16 y 17 de los dos cabezales 14 y 15 pueden sincronizarse entre sí y modificarse en el intervalo entre 750 revoluciones por minuto y 4500 revoluciones por minuto. Alrededor del piñón 18 de ataque del motor 16 está colocada una transmisión 19 por correa trapezoidal múltiple que actúa sobre una polea 20. Los elementos 21 y 22 de máquina correspondientes a los elementos 18 y 20 de máquina los presenta también el cabezal 14 izquierdo. Para simplificar la representación se ha omitido la transmisión por correa trapezoidal entre las dos poleas 21 y 22 del cabezal 14 izquierdo. Los motores 16, 17 de accionamiento con sus piñones 18 y 21, la transmisión 19 por correa trapezoidal y las poleas 20 y 22 forman en cada caso la primera etapa de transmisión del accionamiento de los dos husillos 23 principales de los cabezales 14 y 15. Los dos husillos 23 principales de los dos cabezales 14 y 15 son idénticos, por lo que la figura 3 se limita a representar sólo el husillo 23 principal del cabezal 15 derecho. El husillo 23 principal porta en su extremo anterior, dirigido al eje 6 montado un plato 24 de torno. Un plato 25 de torno correspondiente pertenece también al cabezal 14 izquierdo. Los platos 24 y 25 de torno presentan dispositivos adicionales (no mostrados), que están previstos para el arrastre giratorio del eje 6 montado en sus dos discos 7 y 8 de rueda y por lo demás también se conocen suficientemente por el estado de la técnica.

El plato 24 de torno está montado en la carcasa 26 del cabezal 15 derecho en primer lugar en un rodamiento 27 axial, que se caracteriza por un diámetro esencialmente menor que los diámetros de los rodamientos axiales que ya se conocen por el estado de la técnica. Apoyos adicionales del husillo 23 principal se componen de un rodamiento 28 radial anterior y un rodamiento radial posterior (no mostrado) en el extremo 29 trasero de la carcasa 26 de husillo.

La polea 20 forma la entrada de un engranaje 30 planetario, cuya salida forma un piñón 31 de engranaje recto. El piñón 31 de engranaje recto engrana con una rueda 32 cilíndrica, que está fijada de manera resistente al giro en el husillo 23 principal. La relación de transmisión i1 entre el piñón 18 del motor y la polea 20 asciende a 2,8 a 1, la relación de transmisión i2 dentro del engranaje 30 planetario asciende a 6,14 a 1 y la relación de transmisión i3 entre las dos ruedas 31 y 32 cilíndricas asciende a 3,52 a 1, por lo que se obtiene una relación de transmisión total i4 entre el motor 16 de accionamiento y el husillo 23 principal del orden de i4 = 60,51 a 1. Sobre los apoyos 4 y 5 están previstos motores 33 adicionales con la transmisión 34 por correa y polea 35 correspondientes para ajustar los dos cabezales 14 y 15 en la dirección 36 axial.

En guías 37 y 38 horizontales del travesaño 3 están guiados dos soportes 39 y 40 de herramienta. Los soportes 39 y 40 de herramienta portan en cada caso herramientas 41 y 42 de mecanizado, con las que puede realizarse el perfilado de los discos 9 y 10 de freno. Para el perfilado del contorno de los discos 7 y 8 de rueda están previstas herramientas 47 y 48 giratorias adicionales que se indican en los soportes 39 y 40 de herramienta. Con ayuda de las herramientas 47 y 48 los discos 7 y 8 de rueda también pueden mecanizarse además por sus lados 43 externos y por sus lados 44 internos en el lado frontal mediante giro. El mecanizado total de los perfiles de contorno de los discos 7 y 8 de rueda, de los discos 9 y 10 de freno, de los lados 43 externos y de los lados 44 internos del eje 6 montado con ayuda de las herramientas 41 y 42 ó 47 y 48 de mecanizado se realiza con arranque de virutas.

Lista de números de referencia

1 Torno para ejes montados de tipo pórtico 2 Armazón de máquina 3 Travesaño 4 Apoyo 5 Apoyo 6 Eje montado 7 Disco de rueda 8 Disco de rueda 9 Disco de freno 10 Disco de freno 11 Mangueta 12 Mangueta 13 Pínola 14 Cabezal izquierdo 15 Cabezal derecho 16 Motor de accionamiento

17 Motor de accionamiento 18 Piñón de ataque 19 Transmisión por correa trapezoidal 20 Polea 21 Piñón de ataque 22 Polea 23 Husillo principal 24 Plato de torno derecho 25 Plato de torno izquierdo 26 Carcasa de husillo 27 Rodamiento axial 28 Rodamiento radial 29 Extremo trasero 30 Engranaje planetario 31 Piñón de engranaje recto 32 Motor 33 Motor 34 Transmisión por correa 35 Polea 36 Dirección axial 37 Guía horizontal 38 Guías horizontales 39 Soporte de herramienta 40 Soporte de herramienta 41 Herramienta de mecanizado 42 Herramienta de mecanizado 43 Lado externo de eje montado 44 Lado interno de eje montado 45 Vía de reparaciones 46 Caballete elevador de eje montado 47 Herramienta giratoria 48 Herramienta giratoria

Claims

REIVINDICACIONES

1.

Torno para ejes montados de tipo pórtico para ejes montados de ferrocarril con un armazón de máquina que pasa por encima de una vía de reparaciones a modo de pórtico y que en cada lado de la vía de reparaciones porta un cabezal con un husillo principal y un accionamiento principal para el husillo principal, con un motor que puede sincronizarse de manera eléctrica y un engranaje, presentando el husillo principal un plato de torno, caracterizado porque el engranaje (16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 30, 31) para el accionamiento del husillo (23) principal de un cabezal (14, 15) está configurado como engranaje (19, 30, 31, 32) intermedio de varias etapas, que presenta una transmisión (18, 19, 20) por correa, un engranaje (20, 30, 31) planetario y un engranaje (31, 32) recto y que induce el movimiento de giro del husillo (23) principal en el extremo (29) opuesto al plato (24, 25) de torno en el husillo (23) principal.
2.

Torno para ejes montados de tipo pórtico según la reivindicación 1, caracterizado porque la relación de transmisión i1 de la transmisión (18, 19, 20) por correa asciende a entre 2:1 y 4:1, preferiblemente a i1 = 2,8:1.
3.

Torno para ejes montados de tipo pórtico según la reivindicación 1, caracterizado porque la relación de transmisión i2 del engranaje (20, 30, 31) planetario asciende a entre 5:1 1 y 8:1, preferiblemente a i2 = 6,14: 1.
4.

Torno para ejes montados de tipo pórtico según la reivindicación 1, caracterizado porque la relación de transmisión i3 del engranaje (31, 32) recto asciende a entre 2:1 y 5:1, preferiblemente a i3 = 3,52:1.
5.

Torno para ejes montados de tipo pórtico según las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado porque la relación de transmisión total i4 de todas las etapas (19, 30, 31, 32) de transmisión asciende a entre 20:1 y 160:1, preferiblemente a i4 = 60,51: 1.
6.

Torno para ejes montados de tipo pórtico según la reivindicación 1, caracterizado porque los números de revoluciones del motor (16, 17) para el accionamiento del husillo (23) principal pueden modificarse en el intervalo de nnom = 1500 m-1 y nmax = 4500 min-1 .