ES1281305U - Sistema antidescarrilamiento y antideslizamiento para trenes - Google Patents
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Abstract
Sistema antidescarrilamiento y antideslizamiento para trenes, utilizando sistemas de adhesión o atracción y ruedas y railes especiales, que consiste en aplicar a los trenes unos sistemas de adhesión, agarre o sujeción entre las ruedas y los raíles mediante unas boquillas succionadoras de aire dispuestas en la zona contigua a las ruedas y sin contactar con los raíles, que se complementa con un sistema de atracción magnética y unas ruedas poleas con railes de cabeza cilíndrica.
Description
DESCRIPCIÓN
Sistema antidescarrilamiento y antideslizamiento para trenes
Campo de la invención
En sistemas de seguridad, para trenes de media y alta velocidad.
Estado de la técnica
Los trenes actuales carecen de suficiente adherencia a los raíles y como consecuencia necesitan gran peso lo cual encarece el coste por la gran cantidad de energía necesaria y no pueden adquirir grandes velocidades. Tampoco incrementan la sujeción en las curvas pudiendo derrapar. El frenado es menos preciso y no se evitan los resbales. El presente sistema soluciona dichos problemas, mediante medios magnéticos, succionando aire en la proximidad de las ruedas del vehículo y opcionalmente utilizando ruedas poleas.
Descripción de la invención
Objetivo de la invención y ventajas
Aportar un sistema sencillo, útil y económico de antidescarrilamiento, antideslizamiento o antiderrape y opcionalmente de frenado.
Aplicar un sistema que incrementa la adhesión entre el tren y las ruedas mediante unas boquillas succionadoras en uno o más puntos sobre el raíl, en la zona de las ruedas, añadiendo sistemas de atracción magnética y opcionalmente unas ru4edas poleas inclinadas Evitar resbalamientos circulando por curvas, agua, grasa, hielo, viento, pendientes, a alta velocidad o por otras causas de peligro.
Evitar el descontrol de los trenes a altas velocidades y en curvas.
Es válido para todo tipo de ruedas de trenes.
Problema a resolver
La falta de adherencia de los trenes con bajo peso y como consecuencia los descarrilamientos y el alto coste en la realización de los recorridos.
El sistema antidescarrilamiento y antideslizamiento para trenes, consiste en aplicar a los trenes unos sistemas de adhesión o agarre entre las ruedas y los raíles mediante unas boquillas succionadoras de aire dispuestas en la zona contigua a las ruedas y sin contactar con los raíles, que se complementa con un sistema de atracción magnética y opcionalmente unas ruedas poleas con unos raíles de cabeza cilíndrica.
Las boquillas succionadoras pueden ser: a) Fijas, sujetas a la estructura de soporte de las ruedas del vehículo, b) Móviles, soportadas con unos muelles, y c) Móviles, que se extienden con un actuador. Estos últimos pueden ser giratorios o pueden extenderse linealmente perpendiculares o inclinadas hacia abajo. Las boquillas pueden actuar inclinados respecto a las ruedas y pueden consistir en una carcasa que cubre la zona superior de las ruedas succionando el aire de dicha cámara, de forma que ayuda a girar a la misma y por lo tanto no
frena al vehículo durante su actuación. Las ruedas pueden portar unas aletas radiales que ayudan a este cometido. Esto puede considerarse como elementos succionadores giratorios con la misma velocidad tangencial relativa a la del raíl. La succión o impulsión se realiza con hélices, turbinas, compresores, o turbo-succionadores. La acción magnética se realiza con campos magnéticos giratorios, mediante ruedas de imanes o de electroimanes cuyo campo atraen a los raíles, pero al girar no los frena.
La succión o la atracción con electroimanes se realiza con gran intensidad dependiendo de la separación. Dichas ruedas pueden girar en contacto o separadas de los raíles.
Un microprocesador decodifica y compara las señales obtenidas con los sensores de separación entre la rueda y el raíl o los dispositivos succionadores con el raíl, señales de GPS, acelerómetros, giróscopos, pedal de freno, mando de gases, velocidad del vehículo y velocidad de ruedas del vehículo, separación ruedas-raíl, peso zonas delantera y trasera, de un radar láser delantero y señales de alerta. Dichas señales son decodificadas y procesadas por el microprocesador el cual envía unas señales de control de velocidad, indicación de velocidad, actuador de frenos, control de succión, control intensidad electroimanes avisos luminosos y acústicos, señal a un amplificador que alimenta al motor eléctrico que acciona la válvula de paso de combustible, unas señales de avisos visuales y audibles de fallos o de modos de actuación y otras señales que se envían a los actuadores o válvulas controladoras del flujo de succión.
Los sistemas se pueden usar en función de la velocidad, viento, lluvia, grasa, hielo, nieve, pendientes, separación de las ruedas con la calzada, zonas peligrosas, curvas, etc.
Se utilizan vehículos muy ligeros utilizando incluso fibra de carbono, vidrio o kevlar o aleaciones de aluminio, magnesio, etc.
La succión es muy efectiva en las curvas o zonas deslizantes, permitiendo alta velocidad. La succión se realiza con motores eléctricos que accionan bombas o turbinas, con la salida de los gases que accionan turbinas turbo-succionadoras, o succionando el aire con la admisión de los motores de explosión o turbinas de gas de los vehículos.
Unos filtros o rejillas evitan que los objetos o elementos sólidos se introduzcan en el flujo de aire y salgan lanzados desde los vehículos, dichos objetos se pueden desprender al dejar de succionar periódicamente por breves instantes.
Los acelerómetros y giróscopos evitan deslizamientos o derrapes por viento cruzado o rachas de aire.
No se necesita una gran succión por complementarse con los otros sistemas.
Los succionadores impulsados con bombas, compresores o turbinas pueden usarse solo a alta velocidad, en curvas, con agua, etc. y a baja velocidad activándolos manualmente.
En vías peligrosas o curvas pueden usar mayormente: Succionadores retráctiles los cuales gastan más energía, pero por poco tiempo.
Las boquillas succionadoras pueden ser flexibles y de fácil recambio, montaje y desmontaje.
Breve descripción de los dibujos
Las figuras 1 a la 4 muestran vistas esquematizadas y frontales de variantes de distintas modos y dispositivos de succión del sistema de la invención.
La figura 5 muestra una vista esquematizada y parcialmente seccionada de una rueda estándar parcialmente seccionada del sistema de la invención.
La figura 6 muestra una vista esquematizada y parcialmente seccionada de una rueda polea con el sistema de la invención.
Las figuras 7 a la 9 muestran vistas esquematizadas y frontales de variantes de ruedas poleas con distintos tipos de inclinación.
La figura 10 muestra una vista esquematizada de una rueda formada por múltiples electroimanes dispuestos radialmente.
La figura 11 muestra una vista esquematizada de una porción de raíl con varias ruedas magnéticas formadas por electroimanes.
La figura 12 muestra una vista esquematizada y en perspectiva de un tren sobre una vía en placa.
La figura 13 muestra un diagrama con un microprocesador controlando los sistemas de atracción o adhesión entre el tren y lo raíles.
Descripción más detallada de una forma de realización
La figura 1 muestra la boquilla succionadora (3) e inclinada sobre el raíl (2). Produce la atracción sin frenar ya que succiona el aire de la zona delantera.
La figura 2 muestra la boquilla succionadora (3) e inclinada sobre el raíl (2). Está apoyada en el soporte del eje de la rueda.
La figura 3 muestra la rueda (1) con su eje (4), sobre el raíl (2), con la boquilla succionadora (3). La rueda porta las aletas radiales opcionales (6) y está cubierta con la carcasa (5). La succión y las aletas facilitan el giro de la rueda además de la atracción del raíl.
La figura 4 muestra la rueda (1 con su eje (4)), sobre el raíl (2), con la boquilla succionadora (3). La succión también se puede realizar por la zona delantera de la rueda e incluso por ambas.
La figura 5 muestra el raíl (2), sobre él la rueda (1) con su eje (4), que portan el canal interior succionador (3i). La flecha indica el camino del aire succionado.
La figura 6 muestra el raíl (2p), sobre él la rueda (1p) la cual porta el canal interior succionador (3i). La flecha indica el camino del aire succionado.
La figura 7 muestra las ruedas poleas inclinadas (1p) sobre los raíles cilíndricos (2p) y estos sobre la traviesa (7). Las ruedas tienen ejes independientes.
La figura 8 muestra las ruedas poleas inclinadas (1p) sobre los raíles cilindricos (2p) y estos sobre la traviesa (7). En este caso las ruedas están inclinadas en sentido contrario al de la figura 7. Las ruedas tienen ejes independientes.
La figura 9 muestra las ruedas poleas inclinadas (1p) sobre los raíles cilíndricos (2p) y estos sobre la traviesa (7). El eje (4) está dividido y aislado mediante la pieza (8), para poder aplicar corriente de ambas polaridades. La rueda inclinada tiene ejes independientes.
La figura 10 muestra la rueda (10) formada por los cuatro electroimanes (9).
La figura 11 muestra sobre el raíl (2) las ruedas (10) formadas por los electroimanes (9) y cubiertas por la carcasa (12) que apantalla el campo magnético.
La figura 12 muestra el tren (15) sobre los raíles (la) y estos sobre la vía en placa principal (13) y esta a su vez soportada sobre una placa base.
La figura 13 muestra a un microprocesador que decodifica y compara las señales de GPS, acelerómetros, giróscopos, pedal de freno, mando de gases, velocidad del vehículo y velocidad de ruedas del vehículo, separación ruedas-raíl, peso zonas delantera y trasera, de un radar láser delantero y señales de alerta. Dichas señales son decodificadas y procesadas por el microprocesador el cual envía unas señales de control de velocidad actuando sobre el control de combustible, indicación de velocidad, actuador de frenos, control de succión, control intensidad electroimanes, avisos luminosos y acústicos. Unas señales de avisos visuales y audibles de fallos o de modos de actuación y otras señales que se envían a los actuadores o válvulas controladoras del flujo de succión.
Claims (20)
1. Sistema antidescarrilamiento y antideslizamiento para trenes, utilizando sistemas de adhesión o atracción y ruedas y raíles especiales, que consiste en aplicar a los trenes unos sistemas de adhesión, agarre o sujeción entre las ruedas y los raíles mediante unas boquillas succionadoras de aire dispuestas en la zona contigua a las ruedas y sin contactar con los raíles, que se complementa con un sistema de atracción magnética y unas ruedas poleas con raíles de cabeza cilíndrica.
2. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque las boquillas succionadoras son fijas, sujetas a la estructura de soporte de las ruedas del vehículo.
3. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque las boquillas succionadoras son móviles, soportadas con unos muelles.
4. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque las boquillas succionadoras son móviles, que se extienden con un actuador y son giratorias.
5. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque las boquillas succionadoras son móviles y se extienden linealmente perpendiculares o inclinadas hacia abajo con un actuador.
6. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque las boquillas están inclinadas respecto a las ruedas.
7. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque las ruedas se cubren con una carcasa que cubre la zona superior de las ruedas succionando el aire de dicha cámara.
8. Sistema según reivindicación 7, caracterizado porque las ruedas portan unas aletas radiales.
9. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque la succión se realiza con hélices, turbinas, compresores o turbo-succionadores.
10. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque las ruedas de imanes o de electroimanes son giratorios y cuyos campos atraen a los raíles y giran en contacto con el raíl.
11. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque las ruedas de imanes o de electroimanes son giratorios y cuyos campos atraen a los raíles y giran a una distancia calibrada del raíl.
12. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque las ruedas de electroimanes giratorios reciben una corriente de intensidad inversamente proporcional a la separación del raíl.
13. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque unas válvulas de los sistemas de succión reciben una corriente de intensidad inversamente proporcional a la separación del raíl.
14. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque un microprocesador decodifica y compara las señales obtenidas con los sensores de separación entre la rueda y el raíl o los dispositivos succionadores con el raíl, señales de GPS, acelerómetros, giróscopos, pedal de freno, mando de gases, velocidad del vehículo y velocidad de ruedas del vehículo, separación ruedas-raíl, peso zonas delantera y trasera, de un radar láser delantero y señales de alerta,
dichas señales son decodificadas y procesadas por el microprocesador el cual envía unas señales de control de velocidad, indicación de velocidad, actuador de frenos, control de succión, control intensidad electroimanes avisos luminosos y acústicos.
15. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque la aplicación de corriente o la succión del aire se efectúa en función de la velocidad, viento, lluvia, grasa, hielo, nieve, pendientes, separación de las ruedas con el raíl, zonas peligrosas y curvas.
16. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque los trenes se construyen de fibra de carbono, vidrio o kevlar o aleaciones de aluminio o magnesio.
17. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque unos filtros o rejillas filtran el aire que es succionado por las boquillas.
18. Sistema según reivindicación 1, caracterizado los succionadores impulsados con bombas o turbinas se usan solo a alta velocidad, en curvas, con agua, y a baja velocidad activándolos manualmente.
19. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque las ruedas poleas inclinadas son independientes entre sí y las ruedas poleas verticales tienen un eje común.
20. Sistema según reivindicación 19, caracterizado porque el eje común de las ruedas poleas verticales está unido en su zona central o intermedia por un acoplamiento aislante de la corriente eléctrica.
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