ES2900241T3 - Equipo y procedimiento para reconvertir una locomotora diésel-eléctrica en una locomotora eléctrica - Google Patents
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Abstract
Equipo (9) para reconvertir una locomotora diesel-eléctrica en una locomotora eléctrica, que incluye componentes operativos (5, 6, 7, 8) para una locomotora eléctrica y un bastidor adaptador (3), sobre el que están montados los componentes operativos (5, 6, 7, 8), - en el que el bastidor adaptador (3) está configurado tal que el mismo puede unirse con puntos de unión (1, 2) de una estructura mecánica básica de la locomotora diesel-eléctrica, - en el que los componentes operativos (5, 6, 7, 8) incluyen estructuras integradas, que son un convertidor de corriente para sistemas auxiliares (8) junto con un convertidor de corriente principal (6), un transformador (5) junto con una instalación de refrigeración (7), un pantógrafo junto con un transformador (5) y un transformador junto (5) con un convertidor de corriente (6), caracterizado porque - los componentes operativos (5, 6, 7, 8) están conectados funcionalmente entre sí sobre el bastidor adaptador (3), incluyendo el equipo (9) conexiones eléctricas, hidráulicas y neumáticas entre el transformador (5), convertidor de corriente principal (6), instalación de refrigeración (7) y el convertidor de corriente para sistemas auxiliares (8), - el equipo (9) está configurado tal que el mismo puede ponerse en servicio como sistema y probarse fuera de la locomotora diesel-eléctrica, - el equipo (9) está configurado tal que el mismo tiene, al menos parcialmente, la forma exterior de la estructura de una locomotora eléctrica, es decir, la estructura del techo y las paredes laterales, constituyendo los componentes operativos (5, 6, 7, 8) colocados sobre el bastidor adaptador (3), al menos en parte, la cubierta exterior del vehículo.
Description
DESCRIPCIÓN
Equipo y procedimiento para reconvertir una locomotora diésel-eléctrica en una locomotora eléctrica
La invención se refiere a un equipo y a un procedimiento para reconvertir una locomotora diesel-eléctrica en una locomotora eléctrica, así como a una locomotora eléctrica transformada de tal forma.
Debido al aumento continuo de los precios del diesel, en particular en países con una cantidad muy grande de locomotoras diesel-eléctricas, existe la demanda de una electrificación de las rutas. Pero puesto que las locomotoras diesel-eléctricas existentes por lo general aún pueden utilizarse, es ventajoso reconvertir esas locomotoras dieseleléctricas en locomotoras eléctricas.
Hasta ahora se han reconvertido ya en pocos casos locomotoras diesel-eléctricas en locomotoras eléctricas. Para una tal reconversión puede reutilizarse en general la estructura mecánica básica, como carrocería del vagón o bastidor de base, el bogie con los accionamientos (motor de tracción y transmisión), la cabina del conductor con elementos de mando y equipamiento de confort, así como el equipamiento de frenado.
Por el contrario, tienen que desmontarse el motor diesel con el generador embridado, la instalación de refrigeración correspondiente, aire acondicionado y silenciadores de los gases de escape, así como resistencias de frenado y otros sistemas auxiliares, así como los convertidores eléctricos de accionamiento existentes.
Para la utilización como locomotoras eléctricas, han de instalarse entonces de nuevo componentes de alta tensión, el transformador, convertidor de corriente principal con la parte de la red y la parte del motor de tracción, una instalación de refrigeración correspondiente y convertidor de corriente para sistemas auxiliares en los componentes reutilizados. Por lo general se montan los componentes instalados individualmente sobre el bastidor de base de la locomotora despejada y se conectan las líneas de conexión necesarias entre sí y se unen para formar componentes de la locomotora mediante cables y tuberías.
Este reequipamiento es muy complejo y costoso. Además, no es posible fácilmente comprobar la interacción de los componentes antes de terminar la reforma. Esto implica un inconveniente económico.
Por el documento EP1 958 843 A1 se conoce un procedimiento para fabricar una locomotora eligiendo entre una combinación motor-generador o una combinación transformador de intensidad-equipamiento de alta tensión, para reducir costes de fabricación.
Por el documento DE 1063628 A se conoce un grupo de accionamiento sustituible para un tren automotor, en el que se sustituye uno de dos accionamientos existentes de igual estructura.
Por el documento WO 97/46351 A1 se conoce un procedimiento para construir una locomotora.
Es por lo tanto un objetivo de la presente invención proporcionar un equipo y un procedimiento para reconvertir una locomotora diesel-eléctrica, así como una locomotora eléctrica reequipada de tal forma que supere los inconvenientes del estado de la técnica y que permita un reequipamiento mejorado.
Este objetivo se logra por un lado mediante un equipo de acuerdo con la reivindicación 1, un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9, así como mediante una locomotora eléctrica de acuerdo con la reivindicación 8.
Un equipo de acuerdo con la invención (“electro power pack“, “grupo eléctrico compacto”) para reconvertir una locomotora diesel-eléctrica en una locomotora eléctrica incluye los siguientes componentes:
- Componentes operativos para una locomotora eléctrica
Éstos son aquellos componentes responsables del accionamiento de un motor eléctrico según el principio de una locomotora eléctrica y normalmente están alojados en la sala de máquinas de una locomotora eléctrica. Los componentes operativos pueden denominarse también "componentes esenciales" de una locomotora eléctrica y los mismos incluyen esencialmente las instalaciones eléctricas de maniobra, control y transmisión de una locomotora. Puesto que en locomotoras diesel-eléctricas normalmente ya están incluidos uno o varios motores de tracción (motores eléctricos) no se incluyen éstos con preferencia en el equipamiento. Los motores de tracción al menos no son parte de los componentes operativos.
- Un bastidor adaptador
Este bastidor adaptador es un bastidor estable, por ejemplo, de acero, sobre el que están montados los componentes operativos. El mismo garantiza un soporte estable sobre una base y una fijación estable de los componentes operativos, de forma que el equipo se ensambla con preferencia fuera de una locomotora y puede elevarse simplemente elevando el bastidor adaptador hasta la locomotora a reconvertir. Para ello debería tener el bastidor adaptador una rigidez correspondiente. Además, debería estar conformado el bastidor adaptador de forma tal que el equipo no se vuelque al
montar los componentes operativos sobre el bastidor adaptador. Para ello es ventajoso que el mismo sea (al menos en la zona debajo de los correspondientes componentes operativos) más ancho que los correspondientes componentes operativos.
El bastidor adaptador está configurado en el sentido de la invención tal que el mismo puede unirse con puntos de unión, es decir, por ejemplo, puntos de unión del generador y/o puntos de unión del motor diesel de una estructura mecánica básica de la locomotora diesel-eléctrica, es decir, por ejemplo, un bastidor de base, etc.
El bastidor adaptador tiene con preferencia una forma básica rectangular. No obstante, en función de las prescripciones geométricas debidas a la infraestructura de la locomotora a reconvertir, puede ser necesario o ventajoso que el bastidor adaptador tenga una forma básica diferente de la rectangular. Cuando por ejemplo exista un nervio en la infraestructura para estabilizar la misma, no debería retirarse ese nervio, sino estar conformado correspondientemente el bastidor adaptador en los puntos correspondientes, por ejemplo, mediante escotaduras o rebajes. También puede tener el bastidor protuberancias en determinados lugares de los lados, por ejemplo, para poder establecer una mejor unión en un punto de unión de una infraestructura o en un componente operativo.
El bastidor adaptador puede tener estructuras de sujeción y/o está conformado con más altura en algunas zonas que en otras zonas. Esto es por ejemplo ventajoso cuando en la estructura básica de la locomotora diesel-eléctrica se encuentren puntos de unión a más altura que en otros lugares y en esa zona ha de colocarse un componente operativo que es más ancho que la distancia de esos puntos de unión situados a más altura. Este componente operativo puede entonces montarse sobre el bastidor adaptador elevado en tal medida que el mismo se encuentre por encima de los puntos de unión más elevados. Con preferencia incluye el bastidor adaptador un cuerpo de base rectangular y estructuras de sujeción, que ventajosamente están configuradas como estructuras de fijación y/o estructuras de revestimiento.
Existen distintos tipos de locomotoras diesel-eléctricas, que pueden reequiparse mediante la invención. Dos tipos a modo de ejemplo son el tipo EMD GT46MAC (también conocido en India como WDG 4) o GT42CUAC Class 4000 (también conocido como Class PN) de Clyde/GM. El bastidor adaptador está configurado con preferencia tal que el mismo puede montarse sobre la estructura básica de uno o incluso de ambos tipos.
La longitud del bastidor adaptador debe ser inferior a la de la estructura básica de la locomotora diesel-eléctrica a reequipar, en particular al menos 2 m más corta. Con preferencia el bastidor adaptador mide menos de 18 m, en particular menos de 13 m, con especial preferencia menos de 7 m. Una forma constructiva corta tiene la ventaja de que se necesita una menor rigidez a la flexión. Pero todos los componentes deseados o necesarios deben tener su sitio sobre el mismo. Por ello tiene el bastidor adaptador una longitud de al menos 2 m, con preferencia de al menos 4 m y con especial preferencia de al menos 6 m.
La anchura del bastidor adaptador depende a menudo de la posición de los puntos de unión y de la forma de la estructura básica de la locomotora diesel-eléctrica a reequipar. Con preferencia la anchura de una parte esencial del bastidor adaptador (en particular del cuerpo de base) es de al menos 40 cm, con preferencia de al menos 60 cm y con especial preferencia de al menos 80 cm.
Con preferencia la anchura de la parte esencial del bastidor adaptador (en particular del cuerpo de base) es de un máximo de 120 cm, con preferencia de un máximo de 100 cm, con especial preferencia de un máximo de 90 cm. Con preferencia la máxima anchura del bastidor adaptador (en particular de sus estructuras de sujeción) es de un máximo de 200 cm, con preferencia de un máximo de 160 cm, con especial preferencia de un máximo de 140 cm.
Una locomotora eléctrica de acuerdo con la invención incluye un equipo de acuerdo con la invención.
Un procedimiento de acuerdo con la invención para reconvertir una locomotora diesel-eléctrica en una locomotora eléctrica incluye las siguientes etapas:
- Aportación de un equipo de acuerdo con la invención fuera de la locomotora diesel-eléctrica. Esto permite un montaje sencillo de los componentes operativos sobre el bastidor adaptador. Además, es posible con facilidad probar los componentes operativos sobre el bastidor adaptador.
- Prueba del equipo, en particular una prueba mecánica y/o eléctrica, así como una prueba de una instalación de refrigeración y/o de un circuito de refrigeración o de un generador de la presión de los frenos.
- Montaje del equipo sobre una estructura mecánica básica de la locomotora diesel-eléctrica. Por ejemplo, puede elevarse el equipo mediante una grúa sobre una infraestructura de una locomotora.
- Unión del equipo con puntos de unión de la estructura mecánica básica. El equipo se fija por lo tanto a la estructura básica mediante esta unión, con lo que también podría decirse que se realiza una fijación del equipo a los puntos de unión de la estructura mecánica básica. Entonces son posibles muchas clases de unión. Se prefiere una atornilladura, ya que la misma permite una corrección posterior y pueden relajarse tensiones mecánicas.
- Conexión técnica en cuanto a energía del equipo con componentes de accionamiento de la locomotora dieseleléctrica. En esta etapa se conectan eléctricamente por ejemplo los componentes operativos con motores de tracción (motores eléctricos) de la locomotora, con lo que los mismos pueden alimentarse con corriente eléctrica desde los correspondientes componentes operativos. También puede realizarse aquí por ejemplo una conexión técnica del sistema de control con componentes de control de la locomotora o realizarse una conexión hidráulica y/o neumática de un generador de presión para los frenos con un freno. En la invención se trata por lo tanto en particular de integrar los componentes esenciales transformador, convertidor de corriente principal, instalación de refrigeración y convertidor de corriente para sistemas auxiliares (y dado el caso generador de presión para los frenos) en un equipo ("electro power pack”, equipo eléctrico compacto), se montan los mismos fuera de la locomotora dieseleléctrica a reconvertir sobre un bastidor adaptador, se conectan con cables y tuberías y/o tubos flexibles, se ponen en servicio y se prueban. Tras la prueba puede colocarse el equipo completo (“electro power pack”) como unidad sobre la locomotora y conectarse con pocas interfaces de la locomotora (por ejemplo, interfaces de control, motor de tracción, frenos).
Otras variantes de configuración y perfeccionamientos especialmente ventajosos de la invención resultan de las reivindicaciones dependientes, así como de la siguiente descripción.
Con preferencia están configurados los componentes operativos dispuestos sobre el bastidor adaptador tal que los mismos pueden accionar motores de la locomotora diesel-eléctrica cuando están dotados de una fuente de energía o se conectan con ella. Esto tiene la ventaja de que básicamente no se necesitan componentes funcionales adicionales para el reequipamiento.
Los componentes operativos, es decir, grupos constructivos específicos de las locomotoras eléctricas, incluyen entonces con preferencia instalaciones eléctricas de maniobra y/o control y/o transmisión, con especial preferencia componentes del grupo transformador, convertidor de corriente principal, instalación de refrigeración y convertidor de corriente para sistemas auxiliares, generador de presión para los frenos, pantógrafo y acumulador de carga.
De acuerdo con la invención, están montados sobre el bastidor adaptador un transformador, un convertidor de corriente principal, un convertidor de corriente para sistemas auxiliares, una instalación de refrigeración y opcionalmente un generador de presión para los frenos. Pero evidentemente pueden realizarse también otras configuraciones de los grupos constructivos específicos de las locomotoras eléctricas, por ejemplo otras formas de agrupación u otros posicionamientos. En una locomotora diesel-eléctrica por lo general no existen sólo ya motores de tracción, sino también los frenos. No obstante, podría ser necesario sustituir también el sistema generador de aire comprimido. En este caso, incluyen los componentes operativos dispuestos sobre el bastidor adaptador también un generador de presión para los frenos. Éste puede ser por ejemplo un generador de aire comprimido, pero también un generador de presión de líquido.
La secuencia de los componentes operativos en el equipo está predeterminada con preferencia por el flujo de energía. Un pantógrafo está montado con preferencia próximo a un interruptor principal, éste con preferencia próximo a un transformador y éste a su vez con preferencia próximo a un convertidor de corriente principal.
La instalación de refrigeración incluye con preferencia un enfriador de aceite para el transformador y un enfriador de agua (o dado el caso con un enfriador de aire) para un convertidor de corriente. Con preferencia se trata entonces de un enfriador combinado. En un enfriador combinado fluye por ejemplo aire del exterior a través del disco de refrigeración de agua y se impulsa a continuación a través de un disco de refrigeración de aceite. Por lo tanto sólo se necesita un flujo de aire para refrigerar a la vez transformador y convertidor de corriente.
De acuerdo con la invención, los componentes operativos están conectados funcionalmente entre sí sobre el bastidor adaptador. El concepto “funcional” significa aquí que la conexión tiene como objetivo una función, por ejemplo función técnica de energía, técnica de refrigeración, técnica de control o técnica de datos. El equipo incluye para ello conexiones eléctricas (por ejemplo entre componentes técnicos de energía como transformador, convertidor de corriente principal o convertidor de corriente para sistemas auxiliares, pero también para retransmitir señales), hidráulicas (entre instalación de refrigeración y zonas a refrigerar de los otros componentes) y/o conexiones neumáticas (en el marco de un equipamiento de frenado). El “electro power pack” preferido ha integrado por lo tanto con preferencia todas las conexiones eléctricas, hidráulicas y neumáticas entre los componentes operativos (por ejemplo transformador, convertidor de corriente principal, instalación de refrigeración y convertidor de corriente para sistemas auxiliares, generador de presión para los frenos).
Con preferencia se posicionan todas las interfaces desde el equipo hacia el resto de la locomotora (es decir, por ejemplo interfaces de datos para la cabina del conductor, conexiones eléctricas hacia los motores de tracción, dado el caso contactos con pantógrafos, líneas para los frenos) en posiciones adecuadas sobre el equipo. El “electro power pack” es por lo tanto una unidad que con antelación puede probarse eléctrica, hidráulica y neumáticamente y protocolizarse. El equipo tiene con preferencia elementos de sujeción para interfaces o nudos para interfaces hacia la locomotora a reconvertir, a los que pueden fijarse por ejemplo cables, tuberías, tubos flexibles, enchufes o conectores.
En locomotoras diesel-eléctricas suele existir ya al menos una cabina del conductor. No obstante, en función del caso de aplicación puede ser necesario o ventajoso sustituir la cabina del conductor y/o añadir otra cabina del conductor, por ejemplo en el lado opuesto de la locomotora. En este caso se prefiere que adicionalmente a los componentes operativos esté dispuesta al menos una cabina del conductor sobre el bastidor adaptador, con preferencia en un extremo (del lado longitudinal) del bastidor adaptador. La cabina del conductor dispuesta sobre el bastidor adaptador se une/está unida con preferencia eléctricamente y en cuanto a técnica de datos con los componentes operativos dispuestos sobre el bastidor adaptador.
Con preferencia incluye el equipo uniones con el bastidor en el bastidor adaptador. Se trata de elementos para unir el bastidor adaptador con puntos de unión de la estructura mecánica básica de una locomotora diesel-eléctrica. Los puntos de unión son por lo general puntos de unión del generador y puntos de unión del motor diesel, es decir, aquellos lugares en los que estaban fijados en la locomotora diesel-eléctrica antes de la reconversión el generador y el motor diesel. El bastidor adaptador puede por lo tanto unirse y/o fijarse por ejemplo con las uniones del bastidor en los puntos de unión del generador y puntos de unión del motor diesel. Pueden elegirse otras posibilidades de fijación, por ejemplo soldadura o atornillado directo (en otros lugares) en función de cada caso de aplicación.
En una locomotora diesel-eléctrica pueden existir puntos de unión tanto a la misma altura como también a diferentes alturas. Una diferencia de alturas concebible podría encontrarse alrededor de 200 mm. El bastidor adaptador puede por lo tanto también estar configurado escalonado, con preferencia en los lugares con los cuales el mismo ha de fijarse a los puntos de unión. Alternativa o complementariamente incluyen las uniones del bastidor con preferencia placas de brida para compensar estas diferencias de alturas. Las placas de brida tienen para ello con preferencia agujeros para la compensación, que son al menos 1,5 veces mayores que los elementos utilizados para la fijación (por ejemplo tornillos). En una fijación se coloca sobre los agujeros con preferencia una placa en lugar de una arandela, para que los elementos de fijación (por ejemplo tornillos) no resbalen. Con preferencia incluye el equipo adicionalmente receptáculos elásticos, por ejemplo elementos de resorte, en particular de acero o goma, en la zona en la que se une el bastidor adaptador con puntos de unión.
Con preferencia está configurado el bastidor adaptador tal que el mismo puede montarse sobre la estructura mecánica básica de varios tipos de locomotoras diesel- eléctricas. El bastidor adaptador está configurado entonces con preferencia tal que el mismo puede unirse con puntos de unión de esos tipos de locomotoras diesel-eléctricas. Si los distintos tipos tuviesen respectivos puntos de unión en diversas posiciones, entonces se prefiere que el bastidor adaptador esté conformado tal que el mismo siempre pueda fijarse a los respectivos (distintos) puntos de unión. Un tal bastidor adaptador tiene la ventaja de que el diseño del equipo puede adaptarse fácilmente a diversos tipos de locomotoras diesel-eléctricas o bien que el equipo puede utilizarse sin modificaciones para la reconversión de varios tipos de locomotoras diesel-eléctricas.
Con preferencia proporciona el bastidor adaptador para todos los componentes del equipo (del “electro power pack”) puntos de unión mecánica según el estado de la técnica. Por ejemplo se encuentran agujeros en lugares predeterminados en el bastidor adaptador en los cuales pueden atornillarse los componentes operativos. Al respecto se prefiere que el bastidor adaptador tenga grupos de puntos de unión posicionados diferentes en al menos una posición para un componente operativo, tal que pueden unirse varios tipos de un componente operativo (por ejemplo distintos tipos de transformador) con el bastidor adaptador.
De acuerdo con la invención, incluyen los componentes operativos estructuras integradas, por ejemplo un convertidor de corriente para sistemas auxiliares junto con un convertidor de corriente principal (el convertidor para sistemas auxiliares puede estar integrado entonces en particular en el convertidor de corriente principal), un transformador junto con una instalación de refrigeración, un pantógrafo junto con un transformador y un transformador junto con un convertidor de corriente. Se encuentran por lo tanto dos o más de los componentes operativos en forma de una unidad que interactúa funcionalmente.
Con preferencia tiene el bastidor adaptador unidades de fijación para elevación, que están configuradas tal que pueden unirse ganchos de una eslinga de grúa con el bastidor adaptador. Estas unidades de fijación para elevación son con preferencia lengüetas de elevación, ojales de elevación o las correspondientes conformaciones o escotaduras en el bastidor adaptador. Por ejemplo puede tener el bastidor adaptador agujeros roscados, en los que pueden atornillarse ojales anulares. Pero las unidades de fijación para elevación pueden también estar soldadas. Las unidades de fijación para elevación tienen la ventaja de que se puede levantar el “electro power pack” completo para introducirlo en la locomotora y conectarse allí.
De acuerdo con la invención, está configurado el equipo tal que puede ponerse en servicio y probarse el mismo fuera de la locomotora diesel-eléctrica, como sistema.
Con preferencia incluye el bastidor adaptador lastre y/o lastre de equilibrio. Alternativa o complementariamente está configurado el bastidor adaptador tal que el mismo actúa como lastre y/o lastre de equilibrio. Puesto que los equipos de locomotoras diesel-eléctricas son según la experiencia más pesados que los de locomotoras eléctricas, es ventajoso que el bastidor adaptador actúe como lastre y lastre de equilibrio.
Con preferencia está realizado el bastidor adaptador en dos partes. Entonces pueden unirse las partes individuales en particular entre sí. Esto es ventajoso cuando el “electro power pack” pese demasiado (por ejemplo para una grúa, el transporte, etc.). También para caso de que los puntos de unión de la locomotora diesel-eléctrica no fuesen compatibles con los puntos de unión de los componentes de la locomotora eléctrica, puede realizarse el bastidor adaptador en dos partes. No obstante, cuando no existe ninguna razón en contra, siempre se constituye el bastidor adaptador con especial preferencia de una sola pieza, pero puede estar ensamblado fijamente a partir de varias piezas integrantes. De acuerdo con la invención está configurado el equipo tal que el mismo tiene, al menos parcialmente, la forma exterior de la estructura de una locomotora eléctrica, es decir, la estructura del techo y las paredes laterales (en particular en la forma "narrow hood”, “cubierta estrecha"). Entonces forman los componentes operativos colocados sobre el bastidor adaptador, al menos en parte, con preferencia la cubierta exterior del vehículo. Puesto que las reconversiones de locomotoras diesel-eléctricas en locomotoras eléctricas implican, según la experiencia, modificaciones en la zona de las paredes laterales y en la zona del techo, pueden integrarse módulos de pared lateral y módulos de techo por lo tanto igualmente en el “electro power pack”, lo cual reduce aún más el tiempo de reconversión.
Se prefiere que esté integrado en el equipo un sistema de cierre (por ejemplo un sistema de barrera hacia la zona de alta tensión). Según el caso de aplicación, puede tener el equipo también un pasillo, por ejemplo un pasillo central. Se prefiere un procedimiento en el que para fabricar el equipo se monten componentes operativos de una locomotora eléctrica sobre un bastidor adaptador y este bastidor adaptador se dote con preferencia de uniones con el bastidor, para la unión con los puntos de unión de la estructura mecánica básica de la locomotora diesel-eléctrica.
Se prefiere un procedimiento en el que antes de la conexión técnica en cuanto a energía del equipo con componentes de accionamiento (por ejemplo un motor de tracción de la locomotora), en particular antes de montar el equipo sobre la estructura mecánica básica, se realice la prueba funcional del equipo.
La invención tiene la ventaja de que puede realizarse un montaje del equipo fuera de una locomotora, lo cual es mucho más sencillo que montar los componentes operativos sobre la locomotora. Además puede ponerse en servicio y probarse el equipo fuera de una locomotora. Entonces sólo tiene que colocarse el equipo como unidad sobre una locomotora y unirse con pocas interfaces. Estos puntos acortan considerablemente el tiempo de reconversión.
Además, mediante el montaje de los componentes operativos sobre el bastidor adaptador, pueden reducirse los puntos mecánicos de instalación, con lo que pueden compensarse mejor las tolerancias que resultan del bastidor de base de la locomotora diesel-eléctrica. Básicamente sólo tienen que utilizarse los puntos de unión existentes de todos modos, e incluso no todos de ellos.
La invención se describirá de nuevo a continuación más en detalle con referencia a las figuras adjuntas en base a ejemplos de realización. Al respecto se han dotado en las distintas figuras los mismos componentes de idénticas cifras de referencia. Las figuras no se reproducen por lo general a escala. Se muestra en:
Figura 1 un ejemplo de un bastidor de base de una locomotora diesel-eléctrica,
figura 2 un ejemplo de un bastidor de base de una locomotora diesel-eléctrica con un bastidor adaptador,
figura 3 un ejemplo de un equipo de acuerdo con la invención,
figura 4 un ejemplo de un bastidor de base de una locomotora diesel-eléctrica reconvertida,
figura 5 un ejemplo de realización de un procedimiento de acuerdo con la invención,
figura 6 un ejemplo de un bastidor adaptador.
La figura 1 muestra a modo de ejemplo un bastidor de base de una locomotora diesel-eléctrica, que ha de reconvertirse en una locomotora eléctrica. Este bastidor de base representa una estructura mecánica básica con carrocería del vagón o bastidor de base con un bogie con los accionamientos (motores de tracción y transmisión). Igualmente pueden existir una cabina del conductor con elementos operativos y equipamiento de confort y el equipo de frenado de la locomotora diesel-eléctrica.
El bastidor de base que aquí se representa para una locomotora diesel-eléctrica, incluye cuatro puntos de unión del motor diesel 2 (la perspectiva oculta dos de ellos) y dos puntos de unión del generador 1. La cantidad y la posición de los puntos de unión 1, 2 depende de la clase de locomotora, así como de las unidades de accionamiento dieseleléctricas allí montadas. Otros motores diesel con generadores tienen por ejemplo otro número de puntos de unión. La figura 2 muestra un ejemplo de un bastidor de base de una locomotora diesel-eléctrica con un bastidor adaptador 3. Éste está fijado a los puntos de unión del generador 1 y a los puntos de unión del motor diesel 2. En este ejemplo se había unido el bastidor adaptador 3 en los puntos de unión del generador 1 y puntos de unión del motor diesel 2 con uniones del bastidor 4 mediante una atornilladura. En función de cada caso de aplicación pueden elegirse otras posibilidades de fijación, por ejemplo soldadura o atornilladura directa sin puntos de unión 4.
Esta figura no pretende describir directamente la invención, sino que simplemente muestra el concepto de la unión fija y segura del bastidor adaptador 4 con el bastidor de base. A continuación se representa un equipo de acuerdo con la invención, que mediante su bastidor adaptador puede unirse con el bastidor de base de la manera aquí mostrada. La figura 3 muestra un ejemplo de un equipo 9 de acuerdo con la invención. Según la invención, se montan sobre el bastidor adaptador 3 los componentes operativos 5, 6, 7, 8, es decir, los grupos constructivos específicos de la locomotora eléctrica. En el ejemplo representado, éstos son transformador 5, convertidor de corriente principal 6, instalación de refrigeración 7 y convertidor de corriente para sistemas auxiliares 8. Evidentemente pueden realizarse otras configuraciones de los componentes operativos 5, 6, 7, 8, por ejemplo otras agrupaciones u otros posicionamientos. El equipo 3 montado que aquí se representa, compuesto por bastidor adaptador 3, transformador 5, convertidor de corriente principal 6, instalación de refrigeración 7 y convertidor de corriente para sistemas auxiliares, puede denominarse también “electro power pack”.
El bastidor adaptador 3 está constituido aquí tal que proporciona para todos los componentes del equipo 9 puntos de unión mecánicos (eventualmente según el estado de la técnica). Además están integradas en el equipo 9 todas las conexiones eléctricas, hidráulicas y neumáticas entre los componentes transformador 5, convertidor de corriente principal 6, instalación de refrigeración 7 y convertidor de corriente para sistemas auxiliares 8. Todas las interfaces entre el equipo 9 y el resto de la locomotora se sitúan en posiciones adecuadas sobre el equipo 9. El equipo 9 es por lo tanto una unidad que puede que puede someterse a pruebas, que puede probarse de antemano eléctrica, hidráulica y neumáticamente y protocolizarse. Mediante lengüetas de elevación u ojales de elevación adecuados (no representados) puede levantarse el equipo 9 completo e incorporarse como una unidad hasta el bastidor de base, es decir, hasta dentro de la locomotora y conectarse allí.
La figura 4 muestra un ejemplo de un bastidor de base de una locomotora diesel-eléctrica reconvertida, con un equipo de acuerdo con la invención alojado, según el ejemplo representado en la figura 3.
La figura 5 muestra un ejemplo de realización de un procedimiento de acuerdo con la invención para reconvertir una locomotora diesel-eléctrica en una locomotora eléctrica.
En la etapa I se construye o se monta un equipo 9 de acuerdo con la invención, tal como puede verse por ejemplo en la figura 3. El montaje del equipo 9 se realiza entonces fuera de la locomotora diesel-eléctrica. En el montaje del equipo se montan componentes operativos 5, 6, 7, 8 de una locomotora eléctrica sobre un bastidor adaptador 3, por ejemplo atornillándolos con el mismo. El bastidor adaptador 3 puede dotarse de uniones del bastidor 4, para la unión con puntos de unión 1, 2 de una estructura mecánica básica de la locomotora diesel-eléctrica.
En la etapa II se prueba funcionalmente el equipo (9). Entonces pueden conectarse por ejemplo sensores con las interfaces del equipo 9 y medirse sus estados, mientras el equipo recibe señales de control, tal como se reciben las mismas también en la práctica procedentes de una cabina del conductor.
En la etapa III se monta el equipo 9 sobre una estructura mecánica básica de la locomotora diesel-eléctrica. Para ello pueden montarse lengüetas de elevación en el bastidor adaptador 3 (siempre que no existan ya unidades de fijación para elevación) y se levanta el mismo mediante una grúa sobre el bastidor básico de la locomotora diesel-eléctrica a reconvertir.
En la etapa IV se une el equipo 9 con puntos de unión 1, 2 de la estructura mecánica básica, fijándose por lo tanto en los puntos de unión 1, 2 con la estructura básica. La fijación se realiza con preferencia mediante una atornilladura. En la etapa V se realiza la conexión técnica en cuanto energía del equipo 9 con componentes de accionamiento de la locomotora diesel-eléctrica.
La figura 6 muestra un bastidor adaptador 3 preferido. Este bastidor adaptador incluye un cuerpo de base rectangular 3a y estructuras de sujeción 3b, 3c. Además están instaladas uniones del bastidor 4. Una parte de las estructuras de sujeción 3b, 3c está conformada como estructuras de revestimiento 3b, para permitir un montaje elevado de un componente operativo 5, 6, 7, 8. Otra parte está conformada como estructuras de fijación 3b, que deben sujetar entre sí en arrastre de forma otro componente operativo 5, 6, 7, 8.
Finalmente señalemos de nuevo que el equipo 9 antes descrito detalladamente constituye solamente ejemplos de realización, que pueden ser modificados por el especialista de las más diversas formas sin abandonar el ámbito de la invención definido por las reivindicaciones. Además no excluye la utilización de los artículos indeterminados “un” o “una” el que las características correspondientes puedan existir también varias veces. Igualmente no excluyen los conceptos “unidad” y “componente” que los correspondientes elementos estén compuestos por varios segmentos parciales que interactúan, que dado el caso pueden estar también distribuidos espacialmente.
Claims (10)
1. Equipo (9) para reconvertir una locomotora diesel-eléctrica en una locomotora eléctrica, que incluye componentes operativos (5, 6, 7, 8) para una locomotora eléctrica y un bastidor adaptador (3), sobre el que están montados los componentes operativos (5, 6, 7, 8),
- en el que el bastidor adaptador (3) está configurado tal que el mismo puede unirse con puntos de unión (1, 2) de una estructura mecánica básica de la locomotora diesel-eléctrica,
- en el que los componentes operativos (5, 6, 7, 8) incluyen estructuras integradas, que son un convertidor de corriente para sistemas auxiliares (8) junto con un convertidor de corriente principal (6), un transformador (5) junto con una instalación de refrigeración (7), un pantógrafo junto con un transformador (5) y un transformador junto (5) con un convertidor de corriente (6),
caracterizado porque
- los componentes operativos (5, 6, 7, 8) están conectados funcionalmente entre sí sobre el bastidor adaptador (3), incluyendo el equipo (9) conexiones eléctricas, hidráulicas y neumáticas entre el transformador (5), convertidor de corriente principal (6), instalación de refrigeración (7) y el convertidor de corriente para sistemas auxiliares (8), - el equipo (9) está configurado tal que el mismo puede ponerse en servicio como sistema y probarse fuera de la locomotora diesel-eléctrica,
- el equipo (9) está configurado tal que el mismo tiene, al menos parcialmente, la forma exterior de la estructura de una locomotora eléctrica, es decir, la estructura del techo y las paredes laterales, constituyendo los componentes operativos (5, 6, 7, 8) colocados sobre el bastidor adaptador (3), al menos en parte, la cubierta exterior del vehículo.
2. Equipo de acuerdo con la reivindicación 1,
- en el que los componentes operativos (5, 6, 7, 8) dispuestos sobre el bastidor adaptador (3) están configurados tal que los mismos pueden accionar al menos un motor de tracción de la locomotora diesel-eléctrica cuando los mismos están dotados de una fuente de energía o se conectan con ella,
- en el que los componentes operativos (5, 6, 7, 8) incluyen instalaciones eléctricas de maniobra, instalaciones de control e instalaciones de transmisión, es decir, componentes del grupo transformador (5), convertidor de corriente principal (6), instalación de refrigeración (7) y convertidor de corriente para sistemas auxiliares (8), generador de presión para los frenos, pantógrafo y acumulador de carga.
3. Equipo de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes,
que incluye uniones del bastidor en el bastidor adaptador (3), para la unión con puntos de unión (1, 2) de una estructura mecánica básica de una locomotora diesel-eléctrica.
4. Equipo de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes,
en el que el bastidor adaptador (3) está configurado tal que el mismo puede montarse sobre la estructura mecánica básica de varios tipos de locomotoras diesel-eléctricas e igualmente está configurado tal que el mismo puede unirse con puntos de unión (1, 2) de esos tipos de locomotoras diesel-eléctricas.
5. Equipo de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes,
en el que el bastidor adaptador (3) tiene unidades de fijación para elevación, con preferencia lengüetas de elevación u ojales de elevación, que están configuradas/os tal que pueden unirse ganchos de una eslinga de grúa con el bastidor adaptador (3).
6. Equipo de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes,
en el que el bastidor adaptador incluye lastre y/o lastre de equilibrio, o bien está configurado tal que el mismo actúa como lastre y/o lastre de equilibrio.
7. Equipo de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes,
en el que el bastidor adaptador está realizado en dos partes, pudiendo unirse ambas partes entre sí.
8. Locomotora eléctrica que incluye un equipo (9) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes.
9. Procedimiento para reconvertir una locomotora diesel-eléctrica en una locomotora eléctrica, que incluye las siguientes etapas:
- Aportación de un equipo (9) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7 fuera de la locomotora dieseleléctrica,
- prueba funcional del equipo y subsiguiente montaje del equipo (9) sobre una estructura mecánica básica de la locomotora diesel-eléctrica,
- unión del equipo (9) con puntos de unión (1, 2) de la estructura mecánica básica,
- conexión técnica en cuanto a energía del equipo (9) con componentes de accionamiento de la locomotora dieseleléctrica.
10. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9,
en el que para fabricar el equipo (9) se montan componentes operativos (5, 6, 7, 8) de una locomotora eléctrica sobre un bastidor adaptador (3) y este bastidor adaptador (3) se dota, para la unión con los puntos de unión (1, 2) de la estructura mecánica básica de la locomotora diesel-eléctrica con preferencia de uniones del bastidor (4).
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