ES2972066T3 - Rueda dentada adaptada para fijarse a un eje de vehículo, concretamente ferroviario - Google Patents
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Abstract
La invención se refiere a una rueda dentada (2) adaptada para ser fijada sobre un eje del vehículo, en particular ferroviario, que comprende dos discos (8) idénticos, montados simétricamente uno frente al otro, formando una llanta (5) fijada sobre un cubo (4), y que comprende un anillo dentado (6) fijado a dicha llanta, en el que los dos discos (8) forman una cavidad continua (7) y la cavidad continua (7) está rellena en su totalidad con un material granular (10). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Rueda dentada adaptada para fijarse a un eje de vehículo, concretamente ferroviario
La presente invención se refiere a una rueda dentada adaptada para fijarse a un eje de vehículo, concretamente ferroviario, a un dispositivo de accionamiento para vehículo ferroviario y a un vehículo, concretamente ferroviario, asociados.
La invención se encuentra en el campo de las ruedas dentadas, en particular para vehículos ferroviarios, y de dispositivos de accionamiento o engranajes que incorporan tales ruedas dentadas.
En el campo de los vehículos ferroviarios, se usan ruedas dentadas de tamaño importante, en particular en dispositivos de accionamiento también denominados reductores. En funcionamiento, estas ruedas se someten a fuertes vibraciones, lo cual genera un ruido importante.
El documento US 2016/229009 A1 describe una rueda dentada.
Uno de los objetivos de la invención es reducir el ruido de funcionamiento de los dispositivos de accionamiento de vehículo ferroviario de tipo reductor.
Para ello, la invención propone una rueda dentada según la reivindicación 1.
La rueda dentada para vehículo ferroviario según la invención puede presentar una o varias de las siguientes características, tomadas de manera independiente o en cualquiera de sus combinaciones técnicamente aceptables. El material granular es arena.
El primer material es una aleación de acero especial que tiene propiedades de robustez reforzadas, y el segundo material es acero ordinario.
El primer material es una aleación de acero especial que incluye níquel, cromo y molibdeno.
La corona dentada está soldada o atornillada sobre dicha llanta.
Según otro aspecto, la invención propone un dispositivo de accionamiento para vehículo ferroviario que incluye un eje y al menos una rueda dentada fijada a dicho eje, en el que dicha rueda dentada es del tipo anteriormente descrito de manera resumida.
El núcleo de la rueda dentada está fijado mediante ajuste por contracción al eje, estando los discos soldados sobre el núcleo, y la corona dentada está soldada sobre dicha llanta.
Los discos que forman la llanta de rueda dentada están fijados mediante atornillado al núcleo.
Según otro aspecto, la invención propone un vehículo ferroviario que incluye al menos un dispositivo de accionamiento tal como se describió anteriormente de manera resumida.
Otras características y ventajas de la invención se desprenderán de la descripción que se facilita a continuación, a título indicativo y en absoluto limitativo, con referencia a la figura adjunta:
[Figura 1] la figura 1 ilustra esquemáticamente una primera realización de un dispositivo de accionamiento que incluye una rueda dentada según la invención;
[Figura 2] la figura 2 ilustra esquemáticamente una segunda realización de un dispositivo de accionamiento que incluye una rueda dentada según la invención.
La figura 1 ilustra esquemáticamente una primera realización de una rueda dentada 2, adaptada para incorporarse en un dispositivo de accionamiento para vehículo, concretamente ferroviario (no representado). El dispositivo de accionamiento se representa parcialmente. Se trata, por ejemplo, de una caja de cambios (o reductor) para vehículo ferroviario. En una variante, se trata, por ejemplo, de una caja de cambios (o reductor) para autobús o coche.
La rueda dentada 2 incluye un núcleo 4, una corona dentada 6 y dos discos 8 (semidiscos vistos en perfil en la figura). Los discos 8 presentan una forma y tamaño idénticos y están montados enfrentados de manera simétrica, y forman una llanta 5 sobre la que está fijada la corona dentada 6.
Los discos 8 están soldados respectivamente al núcleo 4, realizándose la soldadura, por ejemplo, mediante haz de electrones. Collarines 12 permiten además reforzar la fijación de los discos 8 al núcleo 4.
La corona dentada 6 está soldada, por ejemplo, sobre la llanta 5.
Los discos 8, en relación con el núcleo 4 y la corona dentada 6, forman una cavidad interior 7 continua, o, dicho de otro modo, que no incluye ninguna pared interior. La cavidad interior 7 está incluida entre las paredes 14, 16, 18 y 20 formadas por los elementos de la rueda que son los discos 8, el núcleo 4 y la corona dentada 6.
Ventajosamente, la cavidad 7 está completamente rellena de un material granular 10, de manera que el material granular 10 está en contacto con cada una de las paredes 14, 16, 18, 20 de la cavidad interior.
El material granular tiene una función de absorción de energía, permitiendo una amortiguación de los modos de vibración de los discos 8 cuando la rueda dentada 2 está en rodamiento.
Los modos de vibración de los discos tienen frecuencias de vibración asociadas. Los modos de vibración y las frecuencias de vibración asociadas varían en función del tamaño de los discos, del material del que se fabrican y de las condiciones de uso, por ejemplo de la velocidad de rodamiento del vehículo ferroviario.
Ventajosamente, el material granular 10 se elige en función de su capacidad para generar fricción entre los granos. Ventajosamente, el material granular permite de este modo disipar energía independientemente de la frecuencia de vibración que debe amortiguarse.
Por ejemplo, el material 10 es un material granulado, preferiblemente arena.
En la realización de la figura 1, la rueda dentada 2 está adaptada para fijarse a un eje del vehículo ferroviario, por medio del núcleo 4. Por ejemplo, el núcleo 4 está fijado mediante ajuste por contracción al eje.
Preferiblemente, la corona dentada está realizada de un primer material, que presenta propiedades de dureza y de robustez reforzadas, y los discos están realizados de un segundo material.
Preferiblemente, el primer material es una aleación de acero especial, usada para engranajes, por ejemplo una aleación de manganeso y de cromo. En una variante, el primer material es otra aleación de la familia de las aleaciones especiales resistentes a la abrasión.
Preferiblemente, el segundo material es acero ordinario.
Ventajosamente, el coste global de fabricación de una rueda dentada 2 es reducido, usándose el primer material, más costoso que el segundo material, únicamente para la fabricación de la corona dentada 6 que realiza la función de engranaje.
En un modo de fabricación de la rueda dentada propuesta, el relleno completo de la cavidad continua 7 mediante un material granular 10 se realiza tras haber fijado mediante soldadura un disco 8 al núcleo 4 y a la corona dentada 6. Se rellena la cavidad continua 7 con el material granular 10, después se suelda el segundo disco 8 para finalizar la rueda dentada 2.
La figura 2 ilustra esquemáticamente una segunda realización de una rueda dentada 2, adaptada para incorporarse en un dispositivo de accionamiento para vehículo ferroviario (no representado).
La rueda dentada 2' incluye un núcleo 4, una corona dentada 6 y dos discos 8 (semidiscos en vista en perfil en la figura). Los discos 8 presentan una forma y tamaño idénticos y están montados enfrentados de manera simétrica, y forman una llanta 5 sobre la que está fijada la corona dentada 6.
En esta realización, los discos 8 están atornillados al núcleo 4 por medio de tornillos 22 atornillados en un collarín 24 forjado en el núcleo.
La fijación de la corona dentada 6 se realiza por medio de tornillos 26 en un collarín 28.
Los discos 8, en relación con el collarín 24 y el collarín 28, forman una cavidad interior 7 continua, o, dicho de otro modo, que no incluye ninguna pared interior. La cavidad interior 7 está incluida entre las paredes 14, 16, 38 y 40 formadas por los elementos de la rueda que son los discos 8, el collarín 24 forjado en el núcleo 4 y el collarín 28. Como en la primera realización de la figura 1, ventajosamente la cavidad 7 está completamente rellena de un material granular 10, de manera que el material granular 10 está en contacto con cada una de las paredes 14, 16, 38, 40 de la cavidad interior.
Por ejemplo, el material 10 es un material granulado, preferiblemente arena.
Preferiblemente, la corona dentada 6 está realizada de un primer material, que presenta propiedades de dureza y de robustez reforzadas, y los discos 8 están realizados de un segundo material.
Preferiblemente, el primer material es una aleación de acero especial, usada para engranajes, por ejemplo una aleación de níquel, cromo, molibdeno, por ejemplo 18NiCrMo7-6. En una variante, el primer material es otra aleación de la familia de las aleaciones especiales resistentes a la abrasión.
Preferiblemente, el segundo material es acero ordinario.
Ventajosamente, el coste global de fabricación de una rueda dentada 2' es reducido, usándose el primer material, más costoso que el segundo material, únicamente para la fabricación de la corona dentada 6 que realiza la función de engranaje.
En un modo de fabricación de la rueda dentada propuesta en la figura 2, el relleno completo de la cavidad continua 7 mediante un material granular 10 se realiza tras haber fijado mediante atornillado un disco 8 al núcleo 4 y a la corona dentada 6. Se rellena la cavidad continua 7 con el material granular 8, después se atornilla el segundo disco 8 para finalizar la rueda 2'.
Según una variante de fabricación, una parte de la rueda dentada está forjada, incluyendo esta parte el núcleo 4, un primer disco 8 y la corona dentada 6, formando una cavidad continua 7. Se rellena la cavidad 7 con material granular 10 y, a continuación, se atornilla un segundo disco 8 sobre la parte forjada de la rueda dentada.
Ventajosamente, la invención propone una rueda dentada con llanta amortiguada.
Claims (9)
- REIVINDICACIONESi.Rueda dentada (2, 2') adaptada para fijarse a un eje de vehículo, concretamente ferroviario, que incluye dos discos idénticos (8), montados enfrentados de manera simétrica, que forman una llanta (5) fijada a un núcleo (4), y que incluye una corona dentada (6) fijada a dicha llanta, donde los dos discos (8) en relación con el núcleo (4) y la corona dentada (6) forman una cavidad continua (7), caracterizada porque dicha cavidad continua (7) está completamente rellena de un material granular (10), y porque dicha corona dentada (6) es de un primer material y los discos son de un segundo material diferente del primer material.
- 2. Rueda dentada según la reivindicación 1, en la que dicho material granular (10) es arena.
- 3. Rueda dentada según la reivindicación 2, en la que el primer material es una aleación de acero especial que tiene propiedades de robustez reforzadas, y el segundo material es acero ordinario.
- 4. Rueda dentada según la reivindicación 3, en la que el primer material es una aleación de acero especial que incluye níquel, cromo y molibdeno.
- 5. Rueda dentada según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que la corona dentada (6) está soldada o atornillada sobre dicha llanta (5).
- 6. Dispositivo de accionamiento para vehículo ferroviario que incluye un eje y al menos una rueda dentada (2, 2') fijada a dicho eje, en el que dicha rueda dentada (2, 2') es según las reivindicaciones 1 a 5.
- 7. Dispositivo de accionamiento según la reivindicación 6, en el que el núcleo (4) de la rueda dentada (6) está fijado mediante ajuste por contracción al eje, estando los discos (8) soldados sobre el núcleo (4), y la corona dentada (6) está soldada sobre dicha llanta (5).
- 8. Dispositivo de accionamiento según la reivindicación 6, en el que los discos (8) que forman la llanta de rueda dentada están fijados mediante atornillado al núcleo.
- 9. Vehículo, concretamente ferroviario, que incluye un dispositivo de accionamiento según una de las reivindicaciones 6 a 8.
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