ES2780905T3 - Rail vehicle in articulated train version - Google Patents
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Abstract
Vehículo ferroviario para el transporte de personas, que está realizado como tren automotor en versión de tren articulado y que presenta al menos dos cajas de vagón (1, 2), estando apoyadas las cajas de vagón (1, 2) contiguas sobre un chasis central (4, 9) común y estando apoyadas las cajas de vagón finales (1) adicionalmente sobre un chasis final (3, 8), presentando todos los chasis (3, 4, 8, 9) con respecto a un chasis (3, 4, 8, 9) contiguo una distancia entre centros de bogie de 19 a 21 m y presentando las cajas de vagón finales (1) una longitud comprendida en el intervalo de 24 a 28 m, caracterizado por que todos los chasis (3, 4, 8, 9) están dotados de cuadros de bogie soportados en el interior, de tal forma que en el sentido transversal del chasis (3, 4, 8, 9), las ruedas del chasis (3, 4, 8, 9) están situadas más hacia fuera que los largueros de un cuadro del chasis (3, 4, 8, 9) y el tren automotor está realizado como tren regional.Railway vehicle for the transport of people, which is made as a self-propelled train in an articulated train version and which has at least two wagon boxes (1, 2), the adjoining wagon boxes (1, 2) being supported on a central chassis (4, 9) common and the final wagon boxes (1) being additionally supported on a final chassis (3, 8), all chassis (3, 4, 8, 9) presenting with respect to a chassis (3, 4 , 8, 9) adjacent a distance between bogie centers of 19 to 21 m and the final wagon bodies (1) having a length in the range of 24 to 28 m, characterized in that all chassis (3, 4, 8 , 9) are equipped with bogie frames supported inside, in such a way that in the transverse direction of the chassis (3, 4, 8, 9), the chassis wheels (3, 4, 8, 9) are located more outward than the side members of a frame of the chassis (3, 4, 8, 9) and the railcar is realized as a regional train.
Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Vehículo ferroviario en versión de tren articuladoRail vehicle in articulated train version
La invención se refiere a un vehículo ferroviario para el transporte de personas, que está realizado como tren automotor en versión de tren articulado y que presenta al menos dos cajas de vagón, estando apoyadas las cajas de vagón contiguas sobre un chasis central común y estando apoyadas las cajas de vagón finales adicionalmente sobre un chasis final, presentando todos los chasis con respecto a un chasis contiguo una distancia entre centros de bogie de 19 a 21 m y presentando las cajas de vagón finales una longitud comprendida en el intervalo de 24 a 28 m. Un vehículo ferroviario de este tipo se conoce del artículo especializado: “The new IC-4 DMU for Danish State Railways Technology and experience from the approval process”, 1 de junio de 2010, anales ZEVrail-GLASERS, editorial Georg-Siemens-Verlag, Berlín, DE, páginas 70 a 81, XP001555216 de Marianeschi y col., en este vehículo ferroviario se trata de uno que está destinado al tráfico de alta velocidad, equipado con un accionamiento diesel (DMU). Este vehículo típicamente está presente como vehículo de cuatro piezas.The invention relates to a railway vehicle for the transport of people, which is realized as a self-propelled train in an articulated train version and which has at least two wagon boxes, the adjoining wagon boxes being supported on a common central chassis and being supported the final wagon bodies additionally on a final chassis, all chassis having a distance between bogie centers of 19 to 21 m with respect to an adjacent chassis and the final wagon bodies having a length in the range of 24 to 28 m. A railway vehicle of this type is known from the specialized article: "The new IC-4 DMU for Danish State Railways Technology and experience from the approval process", June 1, 2010, ZEVrail-GLASERS annals, Georg-Siemens-Verlag publishing house, Berlin, DE, pages 70 to 81, XP001555216 by Marianeschi et al., In this railway vehicle it is one that is intended for high speed traffic, equipped with a diesel drive (DMU). This vehicle is typically present as a four piece vehicle.
Los vehículos ferroviarios de este tipo frecuentemente se usan como vehículos regionales, donde el apoyo de cajas de vagón contiguas sobre chasis centrales comunes supone un ahorro de chasis en comparación con un vehículo ferroviario en el que cada chasis final tiene en sus extremos respectivamente un chasis. Un “tren articulado estándar” tiene típicamente una distancia entre centros de bogie de 16 m. Las cajas de vagón contiguas comparten un chasis central y las dos cajas de vagón en los extremos del vehículo ferroviario se apoyan adicionalmente sobre chasis propios que pueden ser designados como chasis finales. Por ejemplo, en un vehículo de 70 m, el tren articulado estándar se compone de cuatro cajas de vagón, teniendo las dos cajas de vagón finales una longitud de aprox. 19 m y las dos cajas de vagón centrales una longitud de aprox. 16 m. Un vehículo ferroviario de este tipo tiene en total 5 chasis.Railway vehicles of this type are frequently used as regional vehicles, where the support of adjoining wagon boxes on common central chassis represents a chassis saving compared to a railway vehicle in which each end chassis has at its ends respectively a chassis. A "standard articulated train" typically has a bogie center distance of 16 m. The adjoining wagon boxes share a central chassis and the two wagon boxes at the ends of the rail vehicle are additionally supported on their own chassis which can be designated as end chassis. For example, on a 70 m vehicle, the standard articulated train is made up of four wagon boxes, the final two wagon boxes having a length of approx. 19 m and the two central wagon bodies a length of approx. 16 m. A railway vehicle of this type has a total of 5 chassis.
El requisito general para un vehículo ferroviario de este tipo es posibilitar una combinación de una minimización del número total de componentes del vehículo ferroviario y al mismo tiempo una reducción de los costes de adquisición, de energía y/o de mantenimiento.The general requirement for a railway vehicle of this type is to enable a combination of a minimization of the total number of components of the railway vehicle and at the same time a reduction of acquisition, energy and / or maintenance costs.
Partiendo de ello, la invención tiene el objetivo de perfeccionar el vehículo ferroviario mencionado al principio de tal forma que manteniendo aproximadamente la capacidad de transporte de personas y la longitud del vehículo, se reduzca el número de todos los componentes, especialmente de las cajas de vagón y los chasis empleados.Starting from this, the invention has the objective of improving the railway vehicle mentioned at the beginning in such a way that while maintaining approximately the capacity to transport people and the length of the vehicle, the number of all the components is reduced, especially the wagon bodies. and the chassis used.
Este objetivo se consigue en el vehículo ferroviario mencionado al principio mediante las propiedades caracterizadoras de la reivindicación 1.This objective is achieved in the railway vehicle mentioned at the beginning by the characterizing properties of claim 1.
Según esta, está previsto que todos los chasis están dotados de cuadros de bogie soportados en el interior, de tal forma que en el sentido transversal del chasis, las ruedas del chasis están situadas más hacia fuera que los largueros de un cuadro del chasis y el tren automotor está realizado como tren regional.According to this, it is envisaged that all chassis are equipped with internally supported bogie frames, in such a way that in the transverse direction of the chassis, the chassis wheels are located further out than the side members of a chassis frame and the automotive train is made as regional train.
En el caso más sencillo, el vehículo ferroviario por tanto puede estar formado por dos cajas de vagón finales que se apoyen sobre un chasis central común. Preferentemente, el peso de una o de las cajas de vagón centrales, incluidos su carga y sus componentes, está dimensionado de tal forma que incluso dos cajas de vagón centrales adyacentes directamente una a otra, que comparten un chasis central, no excedan una carga de eje máxima admisible. En este caso, el vehículo ferroviario puede ampliarse a discreción con cajas de vagón centrales adicionales.In the simplest case, the railway vehicle can therefore be formed by two final wagon boxes that rest on a common central chassis. Preferably, the weight of one or the central wagon boxes, including its load and its components, is dimensioned such that even two central wagon boxes directly adjacent to each other, sharing a central chassis, do not exceed a load of maximum permissible axis. In this case, the rail vehicle can be expanded at will with additional central wagon boxes.
En comparación con el estado de la técnica, por lo tanto, es posible formar un vehículo ferroviario de 70 m con sólo tres cajas de vagón. La razón de ello es que las cajas de vagón previstas están realizadas de forma claramente más largas que las que se conocen en el estado de la técnica. Vehículos ferroviarios más largos se pueden realizar añadiendo al menos una caja de vagón central adicional y al menos un chasis central adicional.Compared to the state of the art, therefore, it is possible to form a 70 m railway vehicle with only three wagon boxes. The reason for this is that the wagon bodies provided are made significantly longer than those known in the state of the art. Longer rail vehicles can be realized by adding at least one additional central wagon body and at least one additional central chassis.
Todos los chasis están dotados de cuadros de bogies soportados en el interior, de tal forma que en el sentido transversal del chasis, las ruedas del chasis se encuentran más hacia fuera que los largueros de un cuadro del chasis. Esto hace que un peso total del vehículo ferroviario se reduce notablemente por el uso de cuadros de bogie soportados en el interior, de manera que no se exceden cargas de eje máximas admisibles de por ejemplo 20 t. De esta manera, se consigue que el número de componentes tales como equipos de aire acondicionado, transiciones de vagón, articulaciones y acoplamientos puede mantenerse más reducido que en un vehículo ferroviario conocido tal como se ha descrito anteriormente.All chassis are equipped with internally supported bogie frames, in such a way that in the transverse direction of the chassis, the chassis wheels are further out than the side members of a chassis frame. This means that a total weight of the railway vehicle is significantly reduced by the use of internally supported bogie frames, so that maximum permissible axle loads of for example 20 t are not exceeded. In this way, it is achieved that the number of components such as air conditioning equipment, wagon transitions, joints and couplings can be kept lower than in a known railway vehicle as described above.
Preferentemente, los voladizos de las cajas de vagón finales se extienden desde un centro de los chasis finales hasta el extremo asignado del vehículo ferroviario, a través de una longitud de al menos 5 m. Preferentemente, los voladizos pueden presentar una longitud de al menos 5,5 m, de forma especialmente preferible de 6 m. Unos voladizos tan largos de las cajas de vagón finales tienen la consecuencia de que los chasis finales son cargados más fuertemente a favor de los chasis centrales. Esto permite a su vez prever los chasis centrales con un menor peso.Preferably, the overhangs of the end wagon bodies extend from a center of the end chassis to the assigned end of the rail vehicle, through a length of at least 5 m. The cantilevers may preferably have a length of at least 5.5 m, particularly preferably 6 m. Some Such long overhangs of the final wagon bodies have the consequence that the final chassis are loaded more heavily in favor of the center chassis. This in turn makes it possible to provide the central chassis with a lower weight.
Los componentes pesados del vehículo, tales como transformadores, sistemas auxiliares y/o baterías, componentes de la técnica de tracción, del freno o del aire comprimido del vehículo ferroviario pueden estar dispuestos de manera ventajosa al menos en parte en la zona de los voladizos de las cajas de vagón finales. También esto conduce a una reducción de la carga de peso de los chasis centrales.Heavy vehicle components, such as transformers, auxiliary systems and / or batteries, traction, brake or compressed air components of the railway vehicle can advantageously be arranged at least partly in the area of the overhangs of the rail vehicle. the final wagon boxes. This also leads to a reduction in the weight load of the central chassis.
Preferentemente, los chasis centrales pueden presentar más de dos ejes. Esto tiene la consecuencia de que las cajas de vagón apoyadas por un chasis central se distribuyen entre al menos tres ejes.Preferably, the central chassis can have more than two axes. This has the consequence that the wagon boxes supported by a central chassis are distributed among at least three axles.
El diámetro de rueda de los chasis centrales en una forma de realización con más de dos, especialmente tres, ejes puede ser menor que el diámetro de rueda de los chasis finales. Esto permite realizar un paso sin escalones por el vehículo ferroviario completo.The wheel diameter of the center chassis in an embodiment with more than two, especially three, axles may be less than the wheel diameter of the final chassis. This enables step-free passage through the entire rail vehicle.
Ejemplos de realización de la invención se explican en detalle a continuación haciendo referencia a los dibujos, estando designados los componentes de funcionamiento idéntico siempre por las mismas cifras de referencia. Muestran:Exemplary embodiments of the invention are explained in detail below with reference to the drawings, the identical operating components always being designated by the same reference figures. They show:
la figura 1 un alzado lateral esquemático de un tren automotor en versión de tren articulado según una primera forma de realización,FIG. 1 is a schematic side elevation of an articulated train version according to a first embodiment,
la figura 2 un alzado lateral esquemático de un tren automotor en versión de tren articulado según una segunda forma de realización,Figure 2 is a schematic side elevation of a self-propelled train in an articulated train version according to a second embodiment,
la figura 3 un alzado lateral esquemático de un tren automotor en versión de tren articulado según una tercera forma de realización,Figure 3 is a schematic side elevation of a self-propelled train in an articulated train version according to a third embodiment,
la figura 4 un alzado lateral esquemático de un tren automotor en versión de tren articulado según una cuarta forma de realización.FIG. 4 is a schematic side elevation of a self-propelled train in an articulated train version according to a fourth embodiment.
En la figura 1 está ilustrado un tren automotor de tres piezas que es adecuado para la realización de un tren regional con una longitud de aprox. 70 m. El tren automotor está formado por dos cajas de vagón finales 1 y una caja de vagón central 2 dispuesta entre estas. El tren automotor presenta en toral cuatro bogies 3, 4, estando apoyadas las cajas de vagón finales 1 sobre un chasis final 3 y sobre un chasis central 4. Los chasis finales 3 de las cajas de vagón finales 1 presentan voladizos 5 alargados en comparación con el estado de la técnica. Calculado desde un centro de bogie de los chasis finales 3, los voladizos 5 tienen una longitud del orden de al menos 5 m, preferentemente al menos 5,5 m, de forma especialmente preferible al menos 6 m.In figure 1 a three-piece self-propelled train is illustrated which is suitable for the realization of a regional train with a length of approx. 70 m. The self-propelled train is made up of two end wagon bodies 1 and a central wagon body 2 arranged between them. The railcar has four bogies 3, 4 overall, the final wagon boxes 1 being supported on a final chassis 3 and on a central chassis 4. The final chassis 3 of the final wagon boxes 1 have elongated overhangs 5 compared to the state of the art. Calculated from a bogie center of the final chassis 3, the cantilevers 5 have a length of the order of at least 5 m, preferably at least 5.5 m, especially preferably at least 6 m.
La caja de vagón central 2 reposa sobre los chasis centrales 4que están realizados como bogies Jacobs con un cuadro de chasis exterior. Los chasis centrales 2 apoyan además los extremos interiores de las cajas de vagón finales 1. El respectivo apoyo de las cajas de vagón 1, 2 sobre los chasis centrales 4 no tiene que ser necesariamente directo. También es posible que fuerzas verticales originadas en el extremo de una caja de vagón se transmitan en primer lugar a la caja de vagón contigua y, desde esta, al chasis central 4 correspondiente. Asimismo, no es necesario que un punto de giro vertical entre cajas de vagón contiguas exista físicamente ni que esté exactamente en el centro de un chasis.The central wagon body 2 rests on the central chassis 4 which are made as Jacobs bogies with an outer chassis frame. The central chassis 2 further support the inner ends of the final wagon boxes 1. The respective bearing of the wagon boxes 1, 2 on the central chassis 4 does not necessarily have to be direct. It is also possible that vertical forces originating at the end of a wagon body are transmitted first to the adjoining wagon body and, from there, to the corresponding central chassis 4. Also, a vertical pivot point between adjoining wagon bodies does not need to physically exist or be exactly in the center of a chassis.
Todas las distancias entre centros de bogie entre chasis contiguos se sitúan entre 19 y 20 m, mientras que las dos cajas de vagón finales 1, a añadir media transición de vagón a la caja de vagón central 2 tienen una longitud de 25 a 26 m, y la caja de vagón central, a añadir una transición de vagón, tiene una longitud de 19 a 20 m. Una longitud de las cajas de vagón finales 1 mide al menos 24 m, preferentemente al menos 25 m, de forma especialmente preferible al menos 26 m.All the distances between bogie centers between adjoining chassis are between 19 and 20 m, while the two final wagon bodies 1, to add a half wagon transition to the central wagon body 2 have a length of 25 to 26 m, and the central wagon body, to add a wagon transition, has a length of 19 to 20 m. A length of the final wagon boxes 1 is at least 24 m, preferably at least 25 m, especially preferably at least 26 m.
El tren automotor según la figura 1 está representado a modo de ejemplo con componentes de techo, aquí un equipo de aire acondicionado 6, y componentes bajo el piso, aquí un transformador 7, por cada caja de vagón 1, 2 del vehículo ferroviario. Estos componentes son ejemplos de componentes pesados del tren automotor que de manera esencial contribuyen a su peso total e influyen en el cálculo de la carga de eje admisible de los chasis 3, 4. En el ejemplo de realización según la figura 1, los equipos de aire acondicionado 6 se encuentran sobre los techos de las cajas de vagón, 1, 2, mientras que los transformadores 7 están dispuestos bajo el piso. Tanto los equipos de aire acondicionado 6 como los transformadores 7 están dispuestos en el centro entre dos chasis 3, 4 contiguos.The railcar train according to FIG. 1 is represented by way of example with roof components, here an air conditioning unit 6, and under-floor components, here a transformer 7, for each wagon box 1, 2 of the railway vehicle. These components are examples of heavy components of the railcar train that essentially contribute to its total weight and influence the calculation of the permissible axle load of the chassis 3, 4. In the example of embodiment according to figure 1, the equipment of air conditioners 6 are located on the roofs of the wagon boxes, 1, 2, while the transformers 7 are arranged under the floor. Both the air conditioning units 6 and the transformers 7 are arranged in the center between two adjacent chassis 3, 4.
La figura 2 muestra otra forma de realización de un tren automotor que corresponde en gran medida a la realización del tren automotor de la figura 1. La única diferencia es la realización de los chasis previstos. Tanto los chasis finales 8 como los chasis centrales 9 están concebidos como chasis con un cuadro de bogie soportado en el interior, lo que significa que en el sentido transversal del respectivo chasis 8, 9, las ruedas del chasis se encuentran más hacia fuera que los largueros de un cuadro del chasis. Estos cuadros de chasis soportados en el interior presentan un menor peso que los cuadros de chasis soportados en el exterior, tales como se usan por ejemplo en el tren automotor según la figura 1. De esta manera, en total disminuye el peso total del tren automotor, de manera que se posibilita una superestructura de un tren de aprox. 70 m de longitud formado por tres cajas de vagón 1, 2.Figure 2 shows another embodiment of a railcar train that corresponds to a large extent to the embodiment of the railcar train of Figure 1. The only difference is the embodiment of the intended chassis. Both the final chassis 8 as the central chassis 9 are designed as chassis with a bogie frame supported inside, which means that in the transverse direction of the respective chassis 8, 9, the chassis wheels are further out than the side members of a frame chassis. These chassis frames supported on the inside have a lower weight than the chassis frames supported on the outside, such as are used for example in the railcar train according to figure 1. In this way, in total the total weight of the drivetrain decreases , so that a superstructure of a train of approx. 70 m in length formed by three wagon boxes 1, 2.
En la figura 3 está representada otra forma de realización de un tren automotor en versión de tren articulado. Se puede ver que componentes pesados como los equipos de aire acondicionado 6 están dispuestos de forma directamente contigua a los chasis finales 3, encontrándose además al menos un componente pesado, aquí una batería 10, alternativamente por ejemplo un transformador, una batería, sistemas auxiliares, en la zona de uno de los voladizos 5. Por la concentración de los componentes pesados en la zona de los extremos libres del tren automotor disminuye la carga de peso de los chasis centrales 4.Figure 3 shows another embodiment of a self-propelled train in an articulated train version. It can be seen that heavy components such as the air conditioning units 6 are arranged directly adjacent to the final chassis 3, being in addition at least one heavy component, here a battery 10, alternatively for example a transformer, a battery, auxiliary systems, in the area of one of the overhangs 5. The concentration of heavy components in the area of the free ends of the railcar reduces the weight load of the central chassis 4.
Alternativamente, es posible prever según la forma de realización según la figura 4 chasis centrales 11 con más de dos ejes, aquí tres ejes, en cuyo caso, ya no es necesario que los componentes pesados del tren automotor estén concentrados en la zona de los chasis finales. Además, los chasis centrales 11 con más de dos ejes permiten concebirlos con un diámetro de ruedas menor que el de los chasis finales 3. Esto permite prever transiciones de vagón sin escalones entre las cajas de vagón finales 1 y la caja de vagón central 2.Alternatively, according to the embodiment according to FIG. 4, it is possible to provide central chassis 11 with more than two axles, here three axles, in which case, it is no longer necessary for the heavy components of the railcar to be concentrated in the chassis area end. Furthermore, the central chassis 11 with more than two axles allow them to be conceived with a smaller wheel diameter than that of the final chassis 3. This makes it possible to foresee wagon transitions without steps between the final wagon bodies 1 and the central wagon body 2.
En caso de necesidad, para reducir el peso total del vehículo ferroviario, especialmente para cumplir el límite de carga de eje, pueden tomarse medidas adicionales. Por ejemplo, puede estar previsto un apoyo por tres puntos de las cajas de vagón 1, 2 (no está representado), de manera que basta con una sola dotación de muelle y amortiguador. Esto puede conducir también a una reducción de una distancia entre ejes de los chasis centrales 4, 9 a la medida de los chasis finales 3, 8. Una limitación del juego transversal dependiente del arco para las cajas de vagón 1, 2 puede contribuir a conseguir anchos adecuados de las cajas de vagón 1, 2. También un abombamiento de las cajas de vagón 1, 2 contribuye a este fin. También una reducción del valor de fricción nominal, es decir, el cociente entre una fuerza de tracción de arranque ajustada en un control de motor del vehículo ferroviario y la carga estática del vehículo ferroviario a valores de hasta 0,19 resulta favorable aquí. If necessary, to reduce the total weight of the rail vehicle, especially to meet the axle load limit, additional measures can be taken. For example, a three-point bearing of the wagon bodies 1, 2 (not shown) can be provided, so that a single spring and damper arrangement is sufficient. This can also lead to a reduction of a wheelbase of the central chassis 4, 9 to the extent of the final chassis 3, 8. An arc-dependent limitation of the transverse clearance for the wagon bodies 1, 2 can contribute to achieving suitable widths of the wagon boxes 1, 2. Also a bulging of the wagon boxes 1, 2 contributes to this purpose. Also a reduction of the nominal friction value, that is to say the ratio between a starting traction force set in a motor control of the railway vehicle and the static load of the railway vehicle to values of up to 0.19 is favorable here.
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