ES2951147T3 - Bogie de vehículo ferroviario y vehículo asociado - Google Patents

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Abstract

Este bogie (14) de vehículo ferroviario (10) comprende: - un chasis (22); - al menos un eje (12); - al menos una caja de grasa (24), que recibe internamente al menos un eje (12); - una suspensión de la o de cada caja de grasa (24) sobre el chasis (22); comprendiendo la suspensión: - un brazo (26) que lleva la caja de grasa (24); y al menos un miembro elástico (30) interpuesto entre el brazo (26) y el marco (22). El marco (22) comprende, para el o cada miembro elástico (30), una cavidad (34) para recibir dicho miembro elástico (30), comprendiendo la cavidad (34) una abertura (37) y un fondo (38), un el extremo superior del miembro elástico (30) se engancha en la cavidad (34) a través de la abertura (37) y se apoya en la parte inferior (38). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Bogie de vehículo ferroviario y vehículo asociado
La presente invención se refiere a un bogie de vehículo ferroviario, que comprende:
- un bastidor;
- al menos un eje;
- al menos una caja de eje, que recibe en su interior el al menos un eje;
- una suspensión de la, o de cada, caja de eje sobre el bastidor;
comprendiendo la suspensión:
- un brazo que porta la caja de eje; y
- al menos un elemento elástico interpuesto entre el brazo y el bastidor.
Los bogies de vehículos ferroviarios están adaptados para sujetar ejes móviles en rotación con respecto al cuerpo del vehículo. Los bogies de vehículos ferroviarios están, además, adaptados para garantizar la comodidad de los usuarios que se encuentran en el cuerpo de vehículo, y/o para garantizar la durabilidad de la estructura del cuerpo del vehículo, amortiguando los impactos transmitidos desde los ejes hacia el cuerpo del vehículo.
Para ello, los bogies de vehículos ferroviarios pueden comprender un bastidor y un brazo que porta una caja de eje, guiándose el eje en rotación con respecto a la caja de eje, y amortiguándose el desplazamiento del brazo con respecto al bastidor. Al menos un elemento elástico conecta concretamente el brazo y el bastidor, garantizando de este modo el o los grupos de resortes una transmisión amortiguada de los impactos desde el eje hacia el cuerpo del vehículo. Se presentan ejemplos de bogies de vehículos ferroviarios en los documentos US-1.962.893 A y CN 110758441 A. En el bogie según el documento US-1.962.893 A, la suspensión primaria comprende un resorte primario por rueda, colocado en una cavidad de alojamiento por encima de la caja de eje. En el bogie según el documento CN 110758 441 A, la suspensión primaria comprende dos resortes primarios por rueda, sin cavidades de alojamiento.
Con el fin de obtener una gran amortiguación, al tiempo que se limite el volumen ocupado vertical, es posible usar resortes de gran longitud, que se extiendan, por ejemplo, hacia al frente o atrás de la caja de eje, y que estén apoyados sobre una parte inferior de la caja de eje, dispuesta bajo el eje de rotación del eje. No obstante, una solución de este tipo no es totalmente satisfactoria, ya que entonces resulta complicado montar o retirar un eje de la caja de eje, teniendo entonces que desmontarse una gran parte del bogie y, concretamente, los grupos de resortes.
Por tanto, un objetivo de la invención es proponer un bogie que ofrezca un volumen ocupado vertical restringido, y elevadas características en cuanto a amortiguación.
Para ello, la invención tiene por objeto un bogie de vehículo según la reivindicación 1.
Un bogie en donde el bastidor comprende, para cada elemento elástico, una cavidad de alojamiento del resorte, resulta particularmente ventajoso, ya que permite la instalación de resortes de grandes longitudes, en una suspensión que tenga un volumen ocupado vertical limitado.
Según realizaciones particulares de la invención, el bogie de vehículo ferroviario también presenta una o varias de las características de las reivindicaciones 2 a 8, tomadas de manera aislada, o según cualquier combinación técnicamente posible. La invención se refiere, además, a un vehículo ferroviario según la reivindicación 9.
Otras características y ventajas de la invención aparecerán tras la lectura de la siguiente descripción, facilitada únicamente a modo de ejemplo, y realizada haciendo referencia al dibujo adjunto, en donde la única figura es una representación esquemática en sección longitudinal de un bogie según la invención y, más particularmente, de la suspensión primaria, que se extiende entre la caja de eje y el bastidor de bogie.
A continuación, en la descripción, los términos “ arriba” y “ abajo” , o “ inferior” y “ superior” , se entienden con referencia a la dirección vertical del vehículo ferroviario. Los términos “ delante” , “ detrás” y “ longitudinal” , se entienden con referencia a la dirección longitudinal del vehículo ferroviario.
Haciendo referencia a la figura, un vehículo ferroviario 10 comprende un bogie 14. El vehículo ferroviario 10 comprende, además, un cuerpo de vehículo montado sobre el bogie 14 (no representado).
El vehículo ferroviario 10 es, por ejemplo, un coche destinado a circular sobre carriles. El vehículo ferroviario 10 es, por ejemplo, una locomotora o un coche de un tranvía, de un metro o de un automotor.
El bogie 14 comprende un bastidor 22, al menos un eje 12, al menos una caja 24 de eje que recibe en su interior el al menos un eje 12, y una suspensión de la caja de eje sobre el bastidor 22.
El eje 12 comprende un cuerpo 15 y ruedas (no representadas) montadas sobre el cuerpo 15.
El cuerpo 15 es normalmente rotatorio alrededor de un eje de rotación C-C' transversal.
Una parte 16 del cuerpo 15 de eje se recibe en la caja 24 de eje.
La caja 24 de eje comprende normalmente una unión 20, tal como un cojinete, que guía el cuerpo 15 de eje en rotación alrededor del eje de rotación C-C' con respecto al bastidor 22.
La suspensión comprende un brazo 26, una articulación 28 que conecta el brazo 26 al bastidor 22, y al menos un elemento elástico 30. El bogie 14 comprende, además, preferiblemente, un amortiguador (no representado).
El bastidor 22 comprende, para el o para cada elemento elástico 30, una cavidad 34 de alojamiento de dicho elemento elástico 30. En el ejemplo de la figura, el bastidor 22 comprende una primera cavidad 35 y una segunda cavidad 36. Cada cavidad 34 comprende una abertura 37 y un fondo 38.
Cada fondo 38 actúa conjuntamente con un elemento elástico 30. En particular, un extremo superior del elemento elástico 30 está enganchado en la cavidad 34 a través de la abertura 37 y está apoyado sobre el fondo 38. La abertura 37 está desviada con respecto al fondo 38. El fondo 38 está, por ejemplo, desviado verticalmente hacia arriba con respecto a la abertura 37.
La abertura 37 se extiende, por ejemplo, según un plano paralelo a un plano en el que se extiende el fondo 38. La abertura 37 tiene, por ejemplo, forma circular.
En la realización presentada en la figura, el bastidor 22 comprende un larguero hueco 40.
El larguero hueco 40 comprende, y está delimitado por, una pared inferior 42 y una pared superior 44. El larguero hueco 40 se extiende preferiblemente según la dirección longitudinal.
En una variante particular, el larguero hueco 40 comprende al menos tres refuerzos 46.
La pared inferior 42 y la pared superior 44 forman, por ejemplo, placas alargadas según la dirección longitudinal, y que se extienden sustancialmente en paralelo entre sí.
La pared inferior 42 es, por ejemplo, una chapa con un grosor comprendido entre 12 mm y 20 mm.
La pared superior 44 se extiende, por ejemplo, de manera sustancialmente horizontal. La pared superior 44 es, por ejemplo, una chapa con un grosor comprendido entre 10 mm y 18 mm.
La distancia entre la pared superior 44, y más particularmente la parte superior de la pared superior 44, con respecto al eje de rotación C-C', está comprendida, por ejemplo, entre 350 mm y 410 mm.
Cada refuerzo 46 se extiende entre la pared inferior 42 y la pared superior 44, y conecta la pared inferior 42 y la pared superior 44. Cada refuerzo 46 se extiende, por ejemplo, de manera sustancialmente vertical. Cada refuerzo 46 es, por ejemplo, una chapa con un grosor comprendido entre 10 mm y 16 mm.
Según la realización presentada en la figura, la abertura 37 de la cavidad 34 está dispuesta en la pared inferior 42, y el fondo 38 de la cavidad 34 está definido por la pared superior 44.
Entonces, los refuerzos 46 definen ventajosamente un contorno interno de la cavidad 34, que conecta la abertura 37 al fondo 38 de la cavidad 34.
Según una realización particular (no ilustrada), las paredes 42, 44 y los refuerzos 46 que definen la cavidad 34, están realizados de una misma pieza, por ejemplo, moldeada. En el ejemplo, con dos cavidades 35 y 36, las dos cavidades pueden realizarse, ventajosamente, de una o dos piezas moldeadas (o de cualquier otra combinación ventajosa de piezas moldeadas, forjadas o de productos planos).
En una variante particular, el bastidor 22 comprende una primera región 49 de tope, adaptada para entrar en contacto con el brazo 26 y para limitar el desplazamiento del brazo 26 con respecto al bastidor 22.
La articulación 28 conecta el brazo 26 al bastidor 22. La articulación 28 está adaptada, en particular, para permitir la rotación del brazo 26 con respecto al bastidor 22, preferiblemente a lo largo de un intervalo de rotación inferior a ± 6°. El brazo 26 comprende una cara superior 51 dispuesta frente al bastidor 22, y una cara inferior 50 dispuesta opuesta a la cara superior 51.
El brazo 26 comprende un extremo libre 52 opuesto a un extremo 54 de empalme, extremo 54 de empalme en el que está conectado al bastidor 22 por la articulación 28. El brazo 26 se extiende entre el extremo libre 52 y el extremo 54 de empalme. El brazo 26 es preferiblemente alargado entre el extremo libre 52 y el extremo 54 de empalme, es decir, que la dimensión grande del brazo 26 se extiende sustancialmente según la dirección formada entre el extremo libre 52 y el extremo 54 de empalme.
El brazo 26 comprende al menos una región 58 de apoyo.
La o cada región 58 de apoyo está formada preferiblemente en la cara superior 51 del brazo 26. La o cada región 58 de apoyo está formada, en particular, frente a una abertura 37 de una cavidad 34.
La o cada región 58 de apoyo está desviada longitudinalmente hacia delante o hacia atrás, con respecto a la caja 24 de eje.
En la variante presentada en la figura, el brazo 26 comprende una región 62 de apoyo desviada hacia delante, y una región 60 de apoyo desviada hacia atrás, con respecto a la caja 24 de eje. En esta variante, la región 60 de apoyo trasera está desviada hacia el extremo 54 de empalme; y la región 62 de apoyo delantera está desviada hacia el extremo libre 52.
Cada región 58 de apoyo actúa conjuntamente con un elemento elástico 30. En particular, el elemento elástico tiene un extremo inferior apoyado sobre una de las o la región 58 de apoyo.
Cada región 58 de apoyo se extiende, por ejemplo, sustancialmente según un plano horizontal. Cada región 58 de apoyo se extiende de una manera preferiblemente vertical a nivel, o ligeramente por encima, del eje de rotación C-C' del eje 12 con respecto al bogie 14. Cada región 58 de apoyo se extiende, en particular, entre el eje central C-C' y un vértice 63 de la caja de eje. Por vértice 63 de la caja 24 de eje, se entiende, en este caso, la región más alta de la caja 24 de eje.
El brazo 26 comprende, por ejemplo, una segunda región 65 de tope, dispuesta frente a la primera región 49 de tope, y adaptada para entrar en contacto con la segunda región 49 de tope, en particular, para limitar el desplazamiento del brazo 26 hacia el bastidor 22. La segunda región de tope se extiende, por ejemplo, longitudinalmente entre la región 60 de apoyo desviada hacia atrás y la región 62 de apoyo desviada hacia delante.
El brazo 26 porta la caja 24 de eje y, en una variante particular, forma una porción de la caja 24 de eje.
La caja 24 de eje comprende preferiblemente un cuerpo superior 66 y un cuerpo inferior 68. La caja 24 de eje comprende preferiblemente medios 70 de fijación del cuerpo inferior 68 sobre el cuerpo superior 66.
El cuerpo inferior está unido al cuerpo superior 66. En particular, el cuerpo inferior 68 está fijado al cuerpo superior 66 mediante los medios 70 de fijación desmontables, siendo los medios 70 de fijación, por ejemplo, tornillos. Cuando se desmontan los medios 70 de fijación, el cuerpo inferior 68 es, por ejemplo, amovible.
El cuerpo superior 66 se extiende por encima de la unión 20. El cuerpo superior 66 está adaptado para soportar el esfuerzo aplicado por el vehículo ferroviario 10 sobre el eje 12.
El cuerpo superior 66 comprende, por ejemplo, una cara interior 72 destinada a actuar conjuntamente con la unión 20. La cara interior 72 tiene, por ejemplo, forma de porción de cilindro y, más particularmente, forma de semicilindro. El cuerpo superior 66 está definido, preferiblemente, por la cara inferior 50 del brazo, formando entonces una porción de la cara inferior 50 del brazo, la cara interior 72 del cuerpo superior 66.
El cuerpo inferior 68 está formado, por ejemplo, por una pieza cóncava y comprende una cara interior 74 destinada a actuar conjuntamente con la unión 20. La cara interior 74 tiene, por ejemplo, forma de porción de cilindro y, más particularmente, forma de semicilindro.
El al menos un elemento elástico 30 comprende al menos un resorte 76.
En la variante representada en la figura, el bogie comprende dos elementos elásticos 30, un primer elemento elástico 78 que comprende dos resortes concéntricos 76, y un segundo elemento elástico 80 que comprende únicamente un resorte 76.
Cada resorte 76 comprende un extremo inferior 82 y un extremo superior 84. En la variante representada, cada elemento elástico 30 comprende un asiento superior 48 y un asiento inferior 64. Los asientos superior 48 e inferior 64 comprenden, al menos, un anillo sobre el cual están apoyados, respectivamente, los extremos superior 84 e inferior 82 del resorte 76, y un pasador que sobresale en el centro del anillo, y que está dispuesto en el resorte 76. Los asientos superiores 48 están fijados a nivel de los fondos 38, y los asientos inferiores 64 están fijados a nivel de las regiones 58 de apoyo.
Haciendo referencia a la figura, el primer elemento elástico 78 está apoyado sobre la región 62 de apoyo, desviada longitudinalmente hacia delante con respecto a la caja 24 de eje, por un lado, y sobre el fondo 38 de la primera cavidad 35, por otro lado. El segundo elemento elástico 80 está apoyado sobre la región 60 de apoyo, desviada longitudinalmente hacia atrás con respecto a la caja 24 de eje, por un lado, y sobre el fondo 38 de la segunda cavidad 36, por otro lado. Por tanto, la caja 24 de eje está dispuesta longitudinalmente entre el primer elemento elástico 78 y el segundo elemento elástico 80.
Normalmente, los resortes 76 son resortes helicoidales.
Cada resorte 76 comprende preferiblemente entre 3 y 8 espiras activas, y preferiblemente entre 3 y 6 espiras activas.
La rigidez de cada resorte 76 está preferiblemente comprendida entre 200 N/mm y 500 N/mm, para el primer elemento elástico 78, y entre 900 N/mm y 1200 N/mm, para el segundo elemento elástico 80.
Generalmente, la longitud de cada resorte 76 no es la misma para resortes del primer elemento elástico 78 que para los del segundo elemento elástico 80.
La longitud de cada resorte 76 siempre es superior a 220 mm cuando los resortes 76 se instalan en el bogie 14. La longitud de cada resorte 76 está comprendida, en particular, entre 220 mm y 360 mm, cuando se instalan los resortes en el bogie 14. La longitud en vacío de cada resorte es, por ejemplo, de 425 mm.
La longitud de cada resorte 76 del primer elemento elástico 78, cuando se instala el resorte 76 en el bogie 14, está comprendida, por ejemplo, entre 300 mm y 360 mm, y la longitud de cada resorte 76 del segundo elemento elástico 80, cuando se instala el resorte 76 en el bogie 14, está comprendida, por ejemplo, entre 220 mm y 300 mm.
En la variante según la cual el bastidor 22 comprende una primera región 49 de tope, y el brazo 26 comprende una segunda región 65 de tope, la longitud de cada resorte 76 es mínima cuando la primera región 49 de tope está en contacto con la segunda región 65 de tope.
El amortiguador (no representado) está, por ejemplo, conectado por un lado al bastidor 22 y por otro lado al brazo 26. El amortiguador está adaptado, en particular, para amortiguar los desplazamientos del brazo 26 con respecto al bastidor 22. El amortiguador está dispuesto, por ejemplo, longitudinalmente entre el primer elemento elástico 78 y el segundo elemento elástico 80.
Ahora va a describirse un procedimiento de instalación de un eje 12 en un bogie 14 de vehículo ferroviario tal como se presentó anteriormente.
Durante una etapa de aprovisionamiento, se proporciona un bogie 14 tal como se describió anteriormente.
Durante una etapa de instalación, que sigue a la etapa de aprovisionamiento, se instala el eje 12 en la caja 24 de eje. En particular, se desprende el cuerpo inferior 68 del cuerpo superior 66, y se coloca el eje 12 con respecto al bogie 14. Se instala la unión 20, por ejemplo, alrededor del eje 12, y se instala el eje dotado de la unión 20, en el cuerpo superior 66, por ejemplo, en contacto con la cara interior 72 del cuerpo superior 66. A continuación, se lleva el cuerpo inferior 68 alrededor del eje 12, y más particularmente alrededor de la unión 20, apretando de ese modo el cuerpo inferior 68 y el cuerpo superior 66, al eje 12 y la unión 20.
Durante una etapa de fijación, que sigue a la etapa de unión, se fija el cuerpo inferior 68 sobre el cuerpo superior 66, para formar la caja 24 de eje alrededor del eje 12 instalado en el cuerpo superior 66. Se fija el cuerpo inferior 68, por ejemplo, al cuerpo superior 66, por medio de los medios 70 de fijación. Los medios 70 de fijación son, por ejemplo, desprendibles, siendo entonces el cuerpo inferior 68 amovible con respecto al cuerpo superior 66, concretamente, para permitir una sustitución del eje 12 o de una parte del eje 12.
Un bastidor 22 que comprende, para el o cada elemento elástico 30, una cavidad 34 de alojamiento de dicho elemento elástico 30, permite el uso de resortes 76 de gran longitud, sin complicar la instalación de los ejes 12 sobre el bogie 14, al tiempo que se limita el volumen ocupado vertical del bogie 14.
El uso de un brazo 26 que define el cuerpo superior 66 de la caja 24 de eje y de un cuerpo inferior 68 unido al cuerpo superior 66, resulta particularmente ventajoso para facilitar la instalación de un eje 12 en el bogie 14, pudiendo entonces instalarse y/o desinstalarse el eje 12 mediante un simple montaje/desmontaje del cuerpo inferior 68 alrededor de la porción 20 de unión.
Un bastidor 22 que comprende un larguero hueco 40 que define la cavidad 34, resulta particularmente ventajoso, ya que permite alojar una parte significativa de la longitud de los elementos elásticos 30 (por ejemplo, entre el 30 % y el 50 %).
La posición de la región 58 de apoyo resulta particularmente ventajosa para obtener una gran longitud del resorte 76, al tiempo que se permite el uso de un cuerpo inferior 68 que puede ser fácilmente amovible, para facilitar la instalación del eje sobre el bogie 14, o la colocación del eje 12 con respecto al bogie 14.
El uso de dos grupos de resortes 30 resulta particularmente ventajoso, ya que permite el uso de resortes 76 poco voluminosos, y limita el esfuerzo aplicado sobre la articulación 28.

Claims (9)

REIVINDICACIONES
1. Bogie (14) de vehículo ferroviario (10), que comprende:
- un bastidor (22);
- al menos un eje (12);
- al menos una caja (24) de eje, que recibe en su interior el al menos un eje (12);
- una suspensión de la o de cada caja (24) de eje sobre el bastidor (22);
comprendiendo la suspensión:
- un brazo (26) que porta la caja (24) de eje; y
- al menos un elemento elástico (30) interpuesto entre el brazo (26) y el bastidor (22); comprendiendo el bastidor (22), para el o cada elemento elástico (30), una cavidad (34) de alojamiento de dicho elemento elástico (30), comprendiendo la cavidad (34) una abertura (37) y un fondo (38), estando un extremo superior del elemento elástico (30) dispuesto en la cavidad (34) a través de la abertura (37), y estando apoyado sobre el fondo (38), caracterizado porque
el bogie (14) comprende dos elementos elásticos (30), estando un primer elemento elástico (78) apoyado sobre una región (62) de apoyo, desviada longitudinalmente hacia delante con respecto al eje (24), y estando un segundo elemento elástico (80) apoyado sobre una región (60) de apoyo, desviada hacia atrás con respecto al eje (24).
2. Bogie (14) de vehículo ferroviario (10) según la reivindicación 1, en donde el brazo (26) comprende al menos una región (58) de apoyo, desviada longitudinalmente hacia delante o hacia atrás, con respecto al eje (24), teniendo el al menos un elemento elástico (30) un extremo inferior apoyado sobre la al menos una región (58) de apoyo.
3. Bogie (14) de vehículo ferroviario (10) según la reivindicación 2, en donde la región (58) de apoyo se extiende verticalmente entre un eje central (C-C') del eje y un vértice (63) de la caja (24) de eje.
4. Bogie (14) de vehículo ferroviario (10) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el bogie comprende una articulación (28) que conecta el brazo (26) al bastidor (22), siendo el brazo (26) preferiblemente móvil en rotación con respecto al bastidor (22) alrededor de la articulación (28).
5. Bogie (14) de vehículo ferroviario (10) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la caja (24) de eje comprende un cuerpo superior (66) y un cuerpo inferior (68) unido de manera amovible al cuerpo superior (66).
6. Bogie (14) de vehículo ferroviario (10) según la reivindicación 5, en donde el brazo define el cuerpo superior (66).
7. Bogie (14) de vehículo ferroviario (10) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el bastidor (22) comprende un larguero hueco (40) delimitado por una pared inferior (42) y una pared superior (44), estando la abertura (37) dispuesta en la pared inferior (42), y extendiéndose la cavidad (34) en el interior del larguero hueco (40).
8. Bogie (14) de vehículo ferroviario (10) según la reivindicación 7, en donde el fondo (38) está desviado verticalmente hacia arriba con respecto a la abertura (37), estando el fondo (38) definido por la pared superior (44).
9. Vehículo ferroviario (10) que comprende al menos un bogie (14) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.
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