Sistemas de lubricación - Vías ferroviarias Descargar documento

Lubricación de Ferrocarriles Lincoln
Grupo Técnico RIVI: Pol. El Plano 82 & 107, 50.430 María de Huerva (Zaragoza) Tel. 976 126585 / Fax. 976 126579 / Email: [email protected] / Websites: www.rivi.net - www.lincoln.es
Sistemas de Lubricación Ferrocarriles
Indice
•
•
•
•
•
•
Contacto rueda-vía
Objetivos
Introducción
Sistemas lubricación de ferrocarriles
Componentes
Ejemplos
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Curva a derechas
Contacto rueda-vía en curvas
Lateral
Superior
El desgaste en las vías y el ruido se produce por el rozamiento
generado en las curvas .
Normalmente, tanto el desgaste como el ruido, se generan
simultaneamente.
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Contacto rueda-vía en curvas
Ruido y desgaste rueda-vía
- Curva exterior -
Desgaste flanco de la rueda
En las curvas, la parte externa genera un
rozamiento contínuo con la vía.
El rozamiento genera ruido y un desgaste
considerable entre los flancos de la rueda y la
vía.
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Contacto rueda-vía en curvas
Ruido y desgaste rueda-vía
- Curva interior -
Ruido en curvas interiores – “efecto deslizamiento“
La distancia recorrida por la rueda en la zona interior es mas corta al
recorrer menos longitud, por lo que la rueda interna recibe un aumento de
presión. Este “efecto deslizamiento” hace que la rueda interior vibre,
provocando ruido y el consecuente desgaste de la parte superior de la vía.
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Contacto rueda-vía en curvas
Desgaste vía
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Objetivos
Objetivo – Reducción ruido
• Mejorar la calidad de vida de los usuarios
• Incrementar la aceptación del tráfico
.
Calidad
Costos
• Evitar complicadas medidas de reducción de ruidos
• Evitar costosos cambios de rutas y estructuras
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Objetivos
Objetivo – Reducción desgaste
• Incrementar la disponibilidad reduciendo las
operaciones de mantenimiento
Tiempo
• Garantizar la calidad de las vías
• Funcionamiento fiable
Calidad
Costos
• Optimizar la vida útil de las vías y los vehiculos con una estrategia de mantenimiento
mejorada.
• Minimizar los costos de perfilado de las vías
• Reducir los costos de mantenimiento para ruedas y railes
El mantenimiento preventivo de las vías reduce costos y protege sus
inversiones
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Introducción
Introducción
- Modificacion de la geometría de rodadura
- Velocidad del vehículo
- Reducción del ruido de rueda y/o vía
- Medidas estructurales de reducción de ruido
- Influencia del coeficiente de fricción
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Introducción
Modificacion de la geometría de rodadura
En las curvas pronunciadas , la oscilación del radio de giro
generada por el desplazamiento del punto de contacto es reducida.
Por ello, se requiere una gran flexibilidad del eje de giro.
Normalmente, los vagones de metro tienen bastidor monorueda.
Allí, una mejora solo se puede lograr mediante sistemas de giro.
Eje flexible
Conclusion: gran dependencia del tipo de rueda y de bastidores, así
como
del
perfil
de
la
rueda
y
de
la
vía.
No válido para secciones críticas.
Eje fijo
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Introducción
Velocidad del vehículo
Desde nuestra experiencia, conocemos que la velocidad solo tiene una
pequeña influencia en el desgaste y el ruido de la rueda. En las curvas
pronunciadas, la velocidad normalmente disminuye.
El ruido puede también manifestarse en tramos de velocidad reducida como
cambios de vía.
Conclusion: No válido
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Introducción
Reducción de ruido de rueda y/o vía
Objetivo: Supresión del ruido producido
entre rueda-vía por las vibraciones
generadas en las curvas
Estas medidas se emplean a menudo
en vías con acanaladura, sin embargo,
según nuestra experiendia, sin resultados
significativos en la reducción de ruido.
Estas medidas no reducen el desgaste
en la vía.
Conclusion: Validez insuficiente
Las últimas y modernas medidas que buscan vías silenciosas incrementan los
costos.
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Introducción
Medidas estructurales de reducción de ruido
Protección de edificiones expuestos al
ruido mediante paneles / barreras acústicas.
Una reducción de ruido significativa, del orden de
20 – 30dB no es factible con las barreras acústicas.
Los habitantes a menudo comprueban que las barreras
acusticas unicamente son un compromiso, con un
aspecto visual negativo.
Las barreras acústicas no tienen impacto en el desgaste
de las vías
Conclusion: Validez insuficiente .
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Introducción
Influencia del coeficiente de fricción (Lubricación)
El desgaste y el ruido en las curvas pronunciadas es debido directamente a las
fuerzas de fricción que se originan.
Aplicando lubricante en los puntos críticos en el area de contacto rueda-vía, los
daños originados se reducen significativamente, tanto el desgaste como el
ruido.
Como efecto positivo adicional, el consumo de energía del tren disminuye
entre un 3-10%.
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Introducción
Conclusion:
El factor predominante es la geometría rueda-vía en las curvas pronunciadas.
La sustitución de la estructura, las ruedas y/o los vagones respecto a medidas
de reducción de ruido puede ser económicamente justificable, especialmente
en zonas críticas donde no siempre se alcanzan los resultados deseados.
Bajo estas circunstancias muchas otras medidas no tienen aplicación.
Hay indicios de que la influencia del coeficiente de fricción rueda-vía
puede emplearse con éxito para minimizar el desgaste y reducir el
ruido en zonas críticas
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Sistemas lubricación de ferrocarriles
Sistemas de lubricación de ferrocarriles
1) Sistemas a bordo
vs
2) Sistemas fijos Lincoln
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Sistemas lubricación de ferrocarriles
Sistemas a bordo
Funcionamiento:
Dispositivo de lubricación montado cerca de las ruedas de los trenes. Este
aplica lubricante en el flanco de la rueda dependiendo del tipo de
contrucción, distancia, radio de giro, etc..….
Por consiguiente, el lubricante es aplicado mediante pulverización en el
flanco de la rueda mediante una bomba de presión yó eléctrica.
Como el lubricante se distribuye uniformemente en los flancos de la vía, los
flancos de las ruedas siguientes son lubricadas también.
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Sistemas lubricación de ferrocarriles
Sistemas a bordo
Ventajas:
• Precio de compra menor que los sistemas fijos
• Lubricacion de los flancos de la rueda en cualquier circunstancia
• Independiente del perfil de la vía
Inconvenientes:
• Relleno habitual
• Perjudicial para el medioambiente debido a los contaminación del aire
• Uso de lubricantes fluidos ó pulverizables, menor adhesión respecto a la
aplicación directa en la vía.
• En los puntos críticos, el coeficiente de fricción gracias a estos lubricantes
disminuye poco. Desde el punto de vista tribológico, la grasa siempre es mejor
respecto al aceite.
• Sistemas alineados con el flanco de la rueda, no hay disponibilidad de medir
para evitar daños y reducir el ruido generado por el efecto deslizamiento.
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Sistemas lubricación de ferrocarriles
Sistemas fijos
Funcionamiento:
Aplicación de lubricante mediante conductos o taladros realizados en una barra de
aplicación.
El control y el suministro de lubricante se instala junto al punto/s de aplicación.
Guía acanalada con
canales de
lubricación
Barra de aplicación
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Sistemas lubricación de ferrocarriles
Diseño standard
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Sistemas lubricación de ferrocarriles
Funcionamiento de los sistemas de
lubricación fijos de Lincoln
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Sistemas lubricación de ferrocarriles
Funcionamiento de los sistemas de lubricación fijos
Detección de las
ruedas mediante
sensor
1)
2)
3)
El sensor envía señal al
panel de control
El panel de control activa
el ciclo de lubricación
Sistema en pausa – sin lubricación
El sensor detecta las ruedas del vehículo
Contador del número de ejes
Cuando el número prefijado de pulsos (número de ejes) se alcanza, se activa el
tiempo de lubricación.
Por ej. Lubricar durante 2 sg cada 30 ejes.
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Sistemas lubricación de ferrocarriles
Funcionamiento de los sistemas de lubricación fijos
Cantidad precisa en el lugar correcto
4)
5)
El lubricante es transportado por el borde de la
rueda y depositado nuevamente a la vía
Durante el tiempo de trabajo – dependiendo de la programación – la lubricación
continúa hasta que finaliza el tiempo de trabajo prefijado ó hasta que se alcanzan el
número de ciclos marcados en el distribuidor.
Mientras la bomba está funcionando, el distribuidor se monitoriza. Si después del
tiempo de alarma fijado el distribuidor no manda ninguna señal, se indica fallo en la
instalación.
Si durante el procedimiento de lubricación no ocurre ningún fallo/alarma, el control
indica “sistem OK” y se inicia el tiempo de pausa.
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Sistemas lubricación de ferrocarriles
Lubricación correcta
Dependiendo del tipo de lubricante y la dosificación, el lubricante se extiende
más alla del lugar de aplicación (normalmente hasta 5 km – aunque se ha
llegado a encontrar lubricante incluso después de 30 km).
Desde un solo sistema se lubrican multiples curvas/zonas.
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Sistemas lubricación de ferrocarriles
Sistemas fijos
Ventajas:
• El lubricante no se pulveriza en el aire y por lo tanto no contamina el medioambiente
(ver sistemas de pulverización a bordo)
• Suministro de lubricante desde bidones comerciales
(e.j. Bidón comercial de 50kg – suficiente para varios meses)
• Lubricación únicamente en los puntos críticos (curvas pronunciadas)
• Lubricación precisa de todas las zonas con gran desgaste
• Sistema a alta presión que posibilita el uso de lubricantes viscosos. Este tipo de lubricantes
tienen mayor adherencia y contribuye mejor a la reducción de la fricción que los lubricantes
fluidos.
Inconvenientes:
• Relleno habitual yo cambio de bidón
• Mayor costo que los sistemas a bordo
• Peligro de contaminación por lubricante alrededor del sistema
• Se deben monitorizar los diferentes procesos/funciones
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Sistemas lubricación de ferrocarriles
Consideraciones medioambientales
El hecho de que los sistemas de lubricación fijos
– diseñados como sistema a perdida – se aplican
directamente al medioambiente, es visto normalmente
como su mayor inconveniente.
Sin embargo, hay dos aspectos primordiales que justifican este sistema:
Lubricantes:
Un gran número de proveedores/fabricantes ofrece productos biodegradables. Especialmente
desarrollados para todo tipo de aplicaciones.
Sistemas:
Los sistemas de lubricación deben asegurar que solo se suministra la cantidad de lubricante
necesaria. Por lo tanto, deben escogerse los componentes correctos, como bombas,
distribuidores, barras de aplicación,….
Los sistemas Lincoln pueden ajustarse individualmente a todos los requisitos deseados. La
monitorización del sistema asegura que, incluso en caso de rotura de la línea de suministro, el
sistema se desconecta automáticamente, protegiendo el medioambiente.
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Sistemas lubricación de ferrocarriles
Componentes del sistema
• Bombas
• Distribuidores de lubricante
• Aplicadores
• Control
• Acessorios y opciones
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Sistemas lubricación de ferrocarriles
Bomba de lubricación “Flowmaster“
Características
Tensión :
Velocidad ajustable .:
Caudal de salida:
Caudal / min min.-max.:
Presión de trabajo:
Temperatura de trabajo :
24 VDC , 220 VAC,….
36-360 rpm
~ 1.15 cm3/ciclo
de 45 a 412 cm3
max. 345 bar
-40° C a +65° C
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Sistemas lubricación de ferrocarriles
Bomba de lubricación “Flowmaster“
Ventajas:
Disponible para bidones comerciales intercambiables de 18 a 200Kg.
Para lubricantes alta viscosidad
Diseñado para alta presión
Fiable
Velocidad ajustable (caudal salida regulable)
Caudal preciso incluso a bajas temperaturas
Notas:
• Otros ratios/ caudales disponibles
• Disponibles motores a 24 VDC, 230VAC y 380-420VAC
• Otras alternativas disponibles (neumáticas, hidraúlicas, etc…)
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Sistemas lubricación de ferrocarriles
Distribuidor de lubricante SSV
El distribuidor progresivo SSV distribuye el lubricante en cantidades precisas y medidas
mediante una serie de conductos comandados por pistones.
Una característica intrinseca es que hasta que un punto no ha aportado su cantidad de
lubricante, el siguiente no lo recibe. Esta característica facilita la monitorización, tanto visual
como eléctrica de este sistema.
El distribuidor progresivo de Lincoln no posee ningún tipo de juntas (susceptibles de rotura,
desgaste,…), por lo tanto puede trabajar a altas presiones y con un amplio rango de
temperaturas sin ningún tipo de problema.
Vista sección SSV –lado pistones
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Sistemas lubricación de ferrocarriles
Distribuidor de lubricante SSV
Características:
Caudal fijo por
salida y ciclo:
Presión máxima :
Presión diferencial max.:
Presión mínima:
Temperatura de trabajo:
0.2cm³
350 bar
100 bar
20 bar
-30°C a +100°C
Ventajas:
• No dispone de juntas, gracias a su diseño en bloque
• Alta presión de trabajo
• Cantidad de lubricante precisa
• Fácil monitorización
Vista sección SSV – lado pistones
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Sistemas lubricación de ferrocarriles
Aplicadores
Las barras de aplicación han sido diseñadas especialmente para optimizar la zona de aplicación
según el tipo de rail, etc…. El lubricante se aplica precisamente tanto sobre la cara lateral como
superior.
Las barras de aplicación se sujetan directamente a las vías mediante una abrazadera especial,
por lo que la vía no debe taladrarse.
Ventajas:
• Los canales separados, combinados con los
distribuidores progresivos SSV suministran
cantidades iguales de lubricante a todas
las salidas.
• Las salidas taponadas por suciedad se limpian
durante el ciclo de lubricación gracias al sistema
de alta presión Lincoln.
Vista montaje
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Sistemas lubricación de ferrocarriles - Componentes
Aplicadores
Aplicador lateral
Aplicador superior
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Sistemas lubricación de ferrocarriles - Componentes
Aplicadores
Los cepillos permiten que un exceso
de lubricante sea distribuido por la rueda
uniformemente.
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Sistemas lubricación de ferrocarriles - Componentes
Panel de control compacto mod. LMC1
Panel de control mod. LMC para monitorizar y
controlar los sistemas de lubricación centralizada.
Combina las ventajas de un circuito electrónico
especifico y de un automata programable.
Dispone de 8 entradas y 5 salidas, por lo que puede
controlar y monitorizar incluso sistemas complejos.
También es posible trabajar con programas de
lubricación preestablecidos.
Este panel de control puede monitorizar hasta 3
circuitos independientes.
Panel de control compacto LMC1
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Sistemas lubricación de ferrocarriles - Componentes
Panel de control compacto mod. LMC1
Características:
• Programas de lubricación flexibles
• 8 entradas / 5 salidas
• Carcasa con protección IP65
• Programación mediante contador de ejes o tiempo de
pausa-trabajo
• Posibilidad de integrar en el sistema del cliente
• Fácil manejo, procedimiento de ayuda
• Señal de salida mediante display visual.
Panel de control compacto LMC1
Notas:
Opcionalme disponible: PLC Siemens u otras marcas, por
ejemplo para sistemas solares
Panel Siemens
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Sistemas lubricación de ferrocarriles - Componentes
Componentes adicionales & Opciones
• Sensores (Contador de ejes)
Opciones posibles: sensor de dirección, disponible para freno de corrientes paralelas, para
trenes de alta velocidad.
Nota: Los sensores de vibración y de tráfico también se pueden usar, sin embargo son
inadecuados para una dosificación correcta.
• Sensor de lluvia / Nieve
Los ruidos se absorven significativamente al humedecerse las vías en caso de lluvia.
Mientras el sensor está activo, el sistema de lubricación está parado y se ahorra lubricante.
• Sensor de temperatura
Para usar con lubricante de base acuosa.
El sistema se desconecta en caso de congelación.
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Sistemas lubricación de ferrocarriles - Componentes
Componentes adicionales & Opciones
• Sistema solar
En los sistemas con baterías, el sistema solar proporciona a la bomba y el panel de control la
energía necesaria.
• Calentamiento
En caso de temperaturas extremas bajo cero, es necesario, en función del lubricante, el
calentamiento del sistema para convertir el lubricante a una viscosidad bombeable.
• Nivel de mínima
Señal de alarma en caso de depósito vacío.
Posibilidad varías alarmas
• Monitorización a distancia
Transmisión de las condiciones del sistema, alarmas, etc…
ej. via módulo GSM
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Sistemas lubricación de ferrocarriles - Componentes
Componentes Lincoln
Lincoln, como líder mundial en equipos y sistemas
de lubricación centralizada, le ofrece el mayor
rango de bombas y componentes.
Los diferentes componentes de Lincoln se usan
en la industria pesada, así como en la
construcción, minería, etc….
Han sido desarrollados y probados para un
funcionamiento fiable en las condiciones más
severas y en cualquier condición meteorológica.
Notas:
La mayor parte de proveedores de sistemas de lubricación de vías son proveedores
generales de este sector, no están especializados como fabricantes de equipos de
lubricación. Muy a menudo los diferentes componentes usados no son válidos para estas
aplicaciones y no funcionan convenientemente.
Como fabricantes de equipos y sistemas de lubricación, disponemos de
todo tipo de soluciones para cualquier asunto de lubricación!
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Ejemplos
Circuito de lubricación multiple – Control LMC1
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Ejemplos
Lubricación de cuatro vías en
paralelo.
El control y suministro de
lubricante a cada circuito se
realiza independientemente.
Todos los circuitos de lubricación
se abastecen desde una sola
estación de bombeo.
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Ejemplos
Sistema solar,
UK
Sistema solar,
USA
Estación de
bombeo
Ancona, Italy
Metro Milán
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Ejemplos
Aplicaciones y proyectos de lubricación adicionales
Sistema de lubricación centralizada en
locomotora
Sistema de lubricación para
sistema de freno
Grupo Técnico RIVI: Pol. El Plano 82 & 107, 50.430 María de Huerva (Zaragoza) Tel. 976 126585 / Fax. 976 126579 / Email: [email protected] / Websites: www.rivi.net - www.lincoln.es
Sistemas lubricación de ferrocarriles
Resumen
Ventajas de los sistemas de lubricación de ferrocarriles Lincoln
• Una gran variedad de componentes posibilita un diseño personalizado
• Selección de lubricante a cargo del cliente, gracias a la variedad de equipos de bombeo
• Suministro de lubricante desde bidones comerciales – sin relleno ni soluciones especiales
• Cantidad de lubricante precisa y medida
• Sistemas de alta presión que permiten el uso de todo tipo de lubricantes en cualquier
circunstancia
• Las bombas y distribuidores de Lincoln permiten el suministro de lubricante en cantidades
mínimas y exactas.
• Distribución homogenea a todos los puntos de la barra de aplicación
• Posibilidad de monitorizar todos los procesos
• Diseño, montaje, puesta en marcha y todos los servicios desde un único proveedor
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Nuestros servicios
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Consulta y supervisión
Diseño individual de cada sistema
Instalación y puesta en marcha
Formación
Servicio técnico & mantenimiento
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Lincoln es lider mundial en equipos y sistemas de lubricación centralizada … y
desde 1998 también proveedor de sistemas de lubricación de ferrocarriles
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La última opción pero no la peor:
lubricar manualmente
¡Gracias por su atención!
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