PT2013178845W - Máquina de extração para descarregar e colocar trilhos de ferrovia - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO

"MÁQUINA DE ARRASTO PARA A DESCARGA E COLOCAÇÃO DE VIAS DE CAMINHO—DE—FERRO"

Campo da invenção A presente invenção refere-se a uma máquina de arrasto para a descarga e colocação de vias de caminho-de-ferro e enquadra-se no sector da construção e manutenção da infra-estrutura ferroviária.

Estado da técnica anterior 0 vagão porta-carris é o meio pelo qual habitualmente os carris chegam à zona de montagem das vias férreas.

Uma das actividades mais estudadas dentro do processo de montagem das vias férreas é a da descarga dos carris a partir do vagão porta-carris.

Existem basicamente dois métodos para realizar a descarga dos carris. Eles diferenciam-se um do outro por num deles, o vagão porta-carris avançar sobre a via já montada enquanto o carril permanece amarrado num ponto fixo por uma das suas extremidades e por, no outro método, o vagão porta-carris permanecer parado enquanto é extraído o carril seguindo o alinhamento da via. Se for usado o primeiro método, requere-se uma via previamente montada, que pode ser uma via a ser substituída, ou, uma via auxiliar.

Com o segundo método, o vagão porta-carris mantém-se parado na via, que pode ser a nova via já colocada anteriormente, e vai-se extraindo o novo carril que é colocado como uma continuação desta via previamente montada.

Esta segunda forma de trabalho tem a vantagem de não ser necessária uma via auxiliar ou anteriormente montada.

Actualmente, quando se trata de construção de novas vias de caminho-de-ferro, é o segundo método exposto aquele que toma maior relevância e pelo qual, geralmente, se opta com o fim de conseguir uma maior produtividade, uma vez que se evita a montagem da via auxilar. Não se conhece a existência de qualquer máquina que seja comercializada para realizar estes trabalhos de descarga e colocação das vias de caminho-de-ferro. São conhecidas algumas propostas de máquinas para a descarga de carris como as divulgadas pelo documento US3635164 que se refere a uma máquina para colocar carris aos pares. 0 modelo de utilidade ES2308949 divulga uma máquina de descarga e posicionamento sobre travessas de vias férreas que é formada por um pórtico ligeiro automotor do qual são suspensos os carris que serão descarregados e colocados.

Tem-se experiência na utilização de máquinas não especificas para estes trabalhos, como é o caso de pórticos para a colocação de ramais aos quais, por meio de manilhas e cabos, são ammarradas as vias que devem ser descarregadas e posicionadas. À estrutura do referido pórtico são engatados, por meio de manilhas e cabos, dois troços curtos de via, um para cada carril que formará a via. Os referidos troços, que são mantidos em posição horizontal, são unidos com grampos de flange aos carris a serem colocados situados no vagão porta-carris. Esta máquina não está concebida de origem para este tipo de trabalho, está unicamente dimensionada para levantar, transportar e baixar a carga. Isso faz com que o pórtico para a colocação de ramais suporte esforços que não foram considerados no projecto original durante a actividade de descarga, arrastando os carris, e que gera um alto custo de manutenção e reparação de máquinas.

Assim, o objecto da presente invenção é o de proporcionar uma máquina especifica para realizar a operação de descarga do vagão porta-carris cujos elementos são concebidos e dimensionados especialmente para o trabalho e dão óptimos resultados. Deve ser capaz de descarregar os carris do vagão porta-carris e depositá-los sobre as travessas previamente colocadas. Para fazer isso terá que deslocar-se sobre o balastro na linha onde se colocará a futura via e ter potência e capacidade de tracção suficientes para realizar este trabalho e um sistema de tracção que permita que se mova sobre a plataforma com as travessas previamente colocadas.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO A presente invenção nasce da necessidade de contar com uma máquina especifica para realizar o trabalho de descarga e de colocação das vias de caaminho-de-ferro, que chegam num vagão porta-carris, de uma maneira rápida, segura e precisa. 0 problema existente de descarregar no menor tempo possível o carril que forma a via contínua e posicioná-lo sobre as travessas com a separação exigida pela bitola no qual se está a trabalhar é resolvido de forma satisfatória por meio da presente invenção.

Um aspecto da invenção refere-se a uma máquina de arrasto para a descarga e colocação de vias de caminho-de-ferro caracterizada por compreender uma cabina; duas lagartas cujas faces interiores distam entre si, pelo menos, a largura de uma travessa standard mais uma margem de segurança de 2 0 cm em cada extremidade da travessa Standard; uma estrutura; uma viga de suspensão dianteira e um veio de articulação, no interior do qual correm umas tubagens hidráulicas que transmitem o movimento, que unem as lagartas à estrutura; e uma corrediça de arrasto que compreende adicionalmente um tubo em aço galvanizado comercial deslizável sobre três apoios fixos pela acção de um cilindro hidráulico horizontal, cuja haste está ligada a um primeiro olhai solidário com o tubo e cujo corpo é solidário com um dos apoios fixos; uns elementos amovíveis de teflon contidos nos apoios fixos; uns segundo olhais soldados, em dois grupos de três, ao tubo com uma separação fixa e constante correspondente às diferentes bitolas com as quais se pode trabalhar; em que a altura livre acima do solo da viga de suspensão dianteira e do veio de articulação é, pelo menos, a soma das alturas da travessa Standard, de um dos apoios provisórios e dos carris; os apoios fixos encontram-se soldados aos referidos elementos de aço; e os elementos de aço encontram-se soldados a uns braços articulados deslocáveis verticalmente pela acção de um cilindro hidráulico, de modo que o tubo mantém-se sempre horizontal e paralelo ao solo.

Portanto, trata-se de uma máquina que pelo seu sistema de translação automática tem uma grande capacidade de ararsto que permite o arrasto de um grande comprimento de carril e, portanto, permite a descarga rápida do vagão porta-carris sem a necessidade da via auxiliar. Além disso, descarrega os carris em paralelo mantendo constante a separação exigida pela bitola do projecto, com a possibilidade de adaptar-se ao traçado fixado no projecto e capaz de mover-se sobre a plataforma de balastro com as travessas previamente colocadas sem gue estas ou o próprio carril descarregado e posicionado representem um obstáculo à sua capacidade de movimento e de trabalho.

Outro aspecto da invenção refere-se ao procedimento de funcionamento da máguina de arrasto para a descarga e colocação de vias de caminho-de-ferro que compreende as seguintes etapas: a) um operador acede à cabina da máquina de arrasto, arranca o motor da referida máquina e liga o sistema de câmaras; b) a máquina de arrasto é posicionada sobre uma plataforma de balastro no lugar onde se encontra o ponto de inicio do troço de via a ser colocado; c) um operador ao pé da via que se encontra no ponto de início do troço de via a ser colocado engata a cada um dos dois conjuntos dos segundos olhais incluídos na corrediça de arrasto da máquina de arrasto, por meio de manilhas e cabos, os referidos carris que estão no vagão porta-carris que os trouxe; d) o operador ao pé da via recolhe o comando de controle remoto e verifica o seu funcionamento com umas operações simples de descida e subida da corrediça de arrasto e com uns pequenos deslocamentos laterais do tubo; e) o operador situado na cabine faz avançar a máquina de arrasto enquadrando as travessas colocadas sobre a plataforma de balastro; e f) o operador ao pé da via caminha perto da parte traseira da máquina de arrasto, que avança a uma velocidade de translação semelhante à do andar de um homem, onde goza de uma visão completa do processo de colocação dos carris e controla os movimentos da corrediça de arrasto com o comando de controle remoto.

Breve descrição dos desenhos

Para complementar a descrição que está sendo feita e para ajudar a uma melhor compreensão das caracteristicas da invenção, anexam-se, como parte integrante da referida descrição, quatro folhas de desenhos com um carácter ilustrativo e não limitativo, onde está representado um tractor de arrasto para descarga e colocação de vias de caminho-de-ferro, realizados de acordo com o objecto da presente invenão como se segue: A Figura 1 mostra uma representação esquemática em alçado frontal da máquina de arrasto para a descarga e colocação das vias de caminho-de-ferro. A Figura 2 mostra uma representação esquemática, em alçado lateral, da máquina de arrasto para a descarga e colocação das vias de caminho-de-ferro, onde se pode observar como se ligam os carris à corrediça de arrasto que se encontra na parte traseira da máquina. A Figura 3 mostra uma representação da corrediça de arrasto e dos elementos que a compõem. A Figura 4 mostra uma representação do comando de rádio para o controle remoto da máquina de arrasto para a descarga e colocação de vias de caminho de ferro.

Descrição detalhada da invenção A máquina é constituída basicamente por duas partes claramente distintas: uma primeira parte formada pela estrutura e pelos elementos motores que permitem o deslocamento da máquina através de meios próprios e uma segunda parte constituída pelos elementos que permitem a fixação dos carris que há que retirar e descarregar do vagão porta-carris, no qual chegam à obra, e que, além disso, facilitam o posicionamento destes carris sobre as travessas previamente colocadas. 0 posicionamento dos carris é determinado pelo próprio traçado da via férrea e pela separação destes carris entre si, dependendo se a via é de bitola ibérica ou bitola internacional. A parte motriz compreende uma estrutura de um tractor, os seus elementos motores, uma cabina e os elementos de tracção. A disposição das lagartas e a sua ligação à estrutura da máquina é realizada de modo que o espaço que fica entre as faces interiores das referidas lagartas é suficiente para que as travessas standard previamente colocadas fiquem enquadradas entre elas com uma margem de segurança (20 cm em cada extremidade) quando a máquina avança à velocidade de translação de trabalho. A ligação das lagartas à estrutura da máquina realiza-se por meio de uma disposição convencional de viga de suspensão dianteira e um eixo de articulação oco, ambos adaptados à geometria particular que é exigida por este particular trabalho de descarga e colocação de carris. Além da separação assinalada entre lagartas, requer um gabarito avantajado para passar por cima das travessas previamente colocadas sobre a plataforma de balastro, e mesmo por cima dos carris situados sobre uns apoios provisórios que se utilizam para o movimento dos carris, já que será habitual que a máquina de arrasto tenha que sair da zona de trabalho circulando sobre a via com os carris já colocados nessa posição provisória. O accionamento da máquina é realizado por um motor diesel e uma central hidráulica que transmite a potência às lagartas através de tubagens de óleo que correm no interior do veio de articulação oco.

Para aumentar a segurança das pessoas dotaram-se as lagartas de translação com uma carenagem de protecção que evita a possível projecção de algumas das pedras que formam a plataforma de balastro sobre os operadores e equipamentos que possam estar a trabalhar nas proximidades da máquina. A parte relativa ao sistema de fixação dos carris que são descarregados e posicionados sobre as travessas encontra-se situada na parte traseira da máquina e consiste de um elemento que foi chamado de corrediça de arrasto. Esta corrediça de arrasto compreende basicamente um tubo com capacidade de deslocar-se horizontalmente pela acção de um cilindro hidráulico. Este deslocamento realiza-se por deslizamento sobre três apoios solidários com a estrutura da máquina. Sobre um destes apoios (ponto fixo) situa-se o corpo do cilindro hidráulico cuja haste está ligada a dois olhais solidários com o tubo que desliza (ponto móvel) . Sobre este tubo realizar-se-ão os esforços de arrasto originados pelo carril e serão transmitidos à máquina através dos apoios. A missão deste movimento horizontal é a de ajustar a posição dos carris à posição desejada sobre as travessas.

Adicionalmente, para ajustar a posição vertical dos carris, conta-se com um segundo cilindro hidráulico que por um lado está fixado à estrutura da máquina e por outro à estrutura da corrediça de arrasto através de uns braços articulados. A situação do cilindro hidráulico que realiza o movimento vertical e das articulações que permitem esse movimento é concebida de modo que a posição do tubo da corrediça de arrasto se mantém sempre horizontal, paralela ao solo e de frente para os carris sem que haja rotação deste tubo em torno do seu eixo.

Com estes dois movimentos, vertical e horizontal, consegue-se posicionar com precisão os carris independentemente do movimento de translação da máquina.

Para a fixação dos carris conta-se com uns olhais e parafusos que foram concebidos de modo que as manilhas, cabos e grampos (elementos comerciais não pertencentes a esta patente) podem ser colocados de tal forma que se mantém a separação entre os carris que se manuseiam em Espanha, bitola ibérica ou bitola internacional como os mais comuns.

Todos os movimentos podem ser controlados por um operador a partir da cabina. No entanto, para uma maior precisão na colocação dos carris desenvolveu-se um procedimento de trabalho em que um segundo operador, situada a pé sobre a plataforma de balastro perto da parte traseira da máquina, onde goza de uma visão completa do processo de colocação dos carris, controla os movimentos da corrediça de arrasto com um comando de rádio que cumpre todas as normas de segurança, dotado com os encravamentos necessários e os comandos mínimos para realizar os deslocamentos ou parar as operações. Este comando de rádio é autónomo e alimentado por baterias, mas existe a possibilidade que seja alimentado pela própria máquina de arrasto ligando um cabo desde esta até ao comando de rádio, aproveitando que a velocidade de translação da máquina durante o trabalho é semelhante à do andar de um homem.

Outro elemento para o controle do procedimento desenvolvido é baseado num conjunto de câmaras situadas na estrutura da máquina e que permitem que o operador situado na cabina tenha informação detalhada de sua posição em relação às travessas sobre as quais circula e do que ocorre na parte traseira da máquina e da via já colocada, permitindo a translação segura e sem riscos de impacto contra as travessas existentes.

Na Figura 1 pode observar-se que a máquina de arrasto 1 para a descarga e colocação de vias de caminho-de-ferro que é proposta compreende uma cabina 9 e duas lagartas 6 com as quais a máquina se desloca sobre a plataforma de balastro 2 e que estão suficientemente separadas para que a máquina possa circular sobre as travessas 3 previamente colocadas. A máquina de arrasto também tem um gabarito suficiente para passar inclusivamente por cima do carril 5 situado sobre um apoio provisório 4 utilizado no processo de descarga, graças ao qual os elementos de suspensão (viga se suspensão dianteira 7) e tracção (veio de articulação 8) são concebidos de modo que exista espaço suficiente para eles já que a transmissão de movimento se realiza através de tubaqens hidráulicas que correm no interior do veio de articulação 8.

Na refrida figura 1, a distância entre as faces interiores é de 3 m, enquanto a altura livre ao solo (a plataforma de balastro 2) é de 673 mm.

Na Figura 2 pode observar-se que a máquina proposta compreende uma corrediça de arrasto 11, ligada à estrutura da máquina na sua parte de trás por meio da soldadura de chapas de aço 14, que se liga por meio de elementos comerciais, manilhas e cabos, aos carris 5 que têm que ser descarregados do vagão porta-carris e que são colocados sobre as travessas 3 ou sobre os apoios provisórios 4 que facilitam o movimento. 0 cilindro hidráulico 13 realiza o movimento vertical da corrediça de arrasto de modo que o tubo 15, incluído na corrediça de arrasto, se mantém sempre horizontal e paralelo ao solo. 0 movimento transversal do tubo 15 é produzido por um outro cilindro hidráulico horizontal 12 situado sobre o suporte central da corrediça de arrasto.

Na Figura 3 pode observar-se a corrediça de arrasto 11 e os elementos que a constituem: um tubo 15 de aço galvanizado comercial para trabalhar ao ar livre em condições adversas que desliza sobre três apoios fixos 16 pela acção de um cilindro hidráulico horizontal 12, cuja haste está ligada a um primeiro olhai 18 solidário com o tubo 15 e o seu corpo é solidário com um dos apoios fixos 16, assim como uns elementos amovíveis de teflon 19, para facilitar o deslizamento, contidos nos apoios fixos 16. Os apoios fixos 16 compreendem uns elementos de aço amovíveis para permitir a extracção do tubo 15 e que se encontram soldados aos referidos elementos de aço 14, soldados por sua vez a uns braços articulados que se movem verticalmente mantendo sempre a direcção de arrasto longitudinal e na mesma direcção que a tracção por acção do cilindro hidráulico 13 e, juntamente com o movimento transversal produzido pelo cilindro hidráulico 12, adequar assim ao traçado da plataforma a colocação dos carris, que por meio de acessórios de união comerciais, manilhas e cabos, são ligados aos segundos olhais 17 soldados, em dois grupos de três, ao tubo 15 e dispostos de modo que os carris 5 são descarregados e colocados sobre as travessas 3 com uma separação fixa e constante correspondente às diferentes bitolas com as quais se pode trabalhar.

Opcionalmente, o anteriormente mencionado é complementado com um sistema de câmaras situadas em pontos estatégicos da máquina para controlar o avanço da mesma sobre as travessas 3 previamente colocadas e o trabalho de colocação das vias, que é executado por um segundo operador a partir da plataforma de balastro 2 com um comando 20 de controle remoto para assim manter visão directa sobre a via que está sendo colocada. As imagens procedentes destas câmaras são visionadas por um operador da cabina 9 que dispõe de um ecrã dedicado a esse fim.

Na Figura 4 pode observar-se o comando 2 0 de controle remoto da máquina de arrasto para a descarga de vias de caminho-de-ferro. Compreende dois joysticks 21-22, um para controlar o movimento horizontal e outro para o movimento vertical da corrediça de arrasto 11. Estes controles não podem ser pressionados acidentalmente porque estão protegidos por duas barras 23. Além disso, dispõe de um dispositivo de paragem de emergência 26 e de um botão 27 para comunicação com o operador da cabina. Para permitir o trabalho do operador ao pé da via, o comando 20 de controle remoto compreende uma bateria 24 e uma antena 25, de modo que não seja imprescindível a utilização de cabos, tanto de alimentação eléctrica como de controle da manobra. Por razões de segurança, existe um encravamento entre o comando da cabina e o comando 20 de controle remoto.

Em seguida descrevem-se as etapas do procedimento de funcionamento da máquina de arrasto para a descarga e colocação de vias de caminho-de-ferro.

Em primeiro ligar, um operador acede à cabina 9 da máquina de arrasto, arranca o motor da referida máquina e liga o sistema de câmaras.

Em segundo lugar, a máquina é posicionada sobre uma plataforma de balastro 2 no lugar onde se encontra o ponto de inicio do troço de via a ser colocado. As mencionadas lagartas 6 e os citados elementos de suspensão 7 e tracção 8 têm potência suficiente para subir declives da plataforma inferiores a 10% de inclinação e a máquina de arrasto pode aceder de forma autónoma até ao local de trabalho.

Em terceiro lugar, um operador ao pé da via que se encontra no ponto de inicio do troço de via a ser colocado engata a cada um dos dois conjuntos dos segundos olhais 17 incluídos na corrediça de arrasto 11 da máquina de arrasto 1, por meio de manilhas e cabos, os referidos carris 5 que estão no vagão porta-carris que os trouxe.

Em quarto lugar, o operador ao pé da via recolhe o comando 20 de controle remoto e verifica o seu funcionamento com umas operações simples de descida e subida da corrediça de arrasto 11 e com uns pequenos deslocamentos laterais do tubo 15 incorporado na referida corrediça.

Em quinto lugar, o operador situado na cabine faz avançar a máquina de arrasto enquadrando as travessas 3 colocadas sobre a plataforma de balastro 2. Para comprovar que está a seguir a trajectória correcta conta com o sistema de câmaras mencionado anteriormente.

Em sexto lugar, o operador ao pé da via caminha perto da parte traseira da máquina de arrasto, que avança a uma velocidade de translação semelhante à do andar de um homem, onde goza de uma visão completa do processo de colocação dos carris e controla os movimentos da corrediça de arrasto com o comando de controle remoto.

Claims (5)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Máquina de arrasto (1) para a descarga e colocação de vias de caminho-de-ferro caracterizada por compreender: uma cabina (9); duas lagartas (6) cujas faces interiores distam entre si, pelo menos, a largura de uma travessa (3) Standard mais uma margem de segurança de 2 0 cm em cada extremidade da travessa (3) standard; uma estrutura; uma viga de suspensão dianteira (7) e um veio de articulação (8) , no interior do qual correm umas tubagens hidráulicas que transmitem o movimento, que unem as lagartas (6) à estrutura; e uma corrediça de arrasto (11) que compreende adicionalmente: um tubo (15) em aço galvanizado comercial deslizável sobre três apoios fixos (16) pela acção de um cilindro hidráulico horizontal (12), cuja haste está ligada a um primeiro olhai (18) solidário com o tubo (15) e cujo corpo é solidário com um dos apoios fixos (16), uns elementos amovíveis (19) de teflon contidos nos apoios fixos (16); uns segundo olhais (17) soldados, em dois grupos de três, ao tubo (15) com uma separação fixa e constante correspondente às diferentes bitolas com as quais se pode trabalhar; em que a altura livre ao solo da viga de suspensão dianteira (7) e do veio de articulação (8) é, pelo menos, a soma das alturas da travessa (3) standard, de um dos apoios provisórios (4) e dos carris (5); os apoios fixos (16) encontram-se soldados aos referidos elementos de aço (14) ; e os elementos de aço (14) encontram-se soldados a uns braços articulados deslocáveis verticalmente pela acção de um cilindro hidráulico (13), de modo que o tubo (15) mantém-se sempre horizontal e paralelo ao solo.
2. 2. Máquina de arrasto (1) para a descarga e colocação de vias de caminho-de-ferro, de acordo com a reivindicação 1, que compreende adicionalmente um conjunto de câmaras situadas na estrutura.
3. 3. Máquina de arrasto (1) para a descarga e colocação de vias de caminho-de-ferro, de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que as lagartas (6) compreendem uma carenagem de protecção.
4. 4. Máquina de arrasto (1) para a descarga e colocação de vias de caminho-de-ferro, de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, operável por meio de um comando (20) de controle remoto.
5. 5. Procedimento de funcionamento de uma máquina de arrasto (1) para a descarga e colocação de vias de caminho-de-ferro, de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado por compreender as seguintes etapas: a) um operador acede à cabina (9) da máquina de arrasto (1), arranca o motor da referida máquina e liga o sistema de câmaras; b) a máquina de arrasto (1) é posicionada sobre a plataforma de balastro (2) no lugar onde se econtra o ponto de inicio do troço de via a ser colocado; c) um operador ao pé da via que se encontra no ponto de inicio do troço de via a ser colocado engata a cada um dos dois conjuntos dos segundos olhais (17) incluídos na corrediça de arrasto (11) da máquina de arrasto (1), por meio de manilhas e cabos, os referidos carris (5) que estão no vagão porta-carris que os trouxe; d) o operador ao pé da via recolhe o comando (20) de controle remoto e verifica o seu funcionamento com umas operações simples de descida e subida da corrediça de arrasto (11) e com uns pequenos deslocamentos laterais do tubo (15); e) o operador situado na cabine (9) faz avançar a máquina de arrasto (1) enquadrando as travessas (3) colocadas sobre a plataforma de balastro (2); e f) o operador ao pé da via caminha perto da parte traseira da máquina de arrasto (1), que avança a uma velocidade de translação semelhante à do andar de um homem, onde goza de uma visão completa do processo de colocação dos carris e controla os movimentos da corrediça de arrasto (11) com o comando (20) de controle remoto.