ACOPLAMIENTO ENTRE TRENES

En el extremo de conducción de cada Vagón (M1/M2) deberá instalarse un Acoplador Automático, que permitirá realizar el enganche entre dos y hasta un máximo de cuatro Trenes, garantizando la interconexión y la interoperabilidad de los sistemas mecánico, neumático y eléctrico, mediante la habilitación de las cabinas de conducción ubicadas en los extremos del convoy formado por la unión de “Los Trenes”, que permitirá realizar el mando múltiple del convoy, es decir, toda la composición se controla desde una sola cabina de conducción.

Este dispositivo permitirá que el acoplamiento entre “Los Trenes” se realice de manera automática en cualquier punto del recorrido de la Línea del Tren Ligero, incluyendo talleres y zonas de maniobras, considerando una velocidad de aproximación igual o menor a 3 Km/hr.

Durante el modo de operación “Enganchado” el acoplamiento formará una unión rígida que mantendrá su integridad y garantizará el acoplamiento de hasta un máximo de cuatro Trenes, garantizando las condiciones de operación de acuerdo a las características de dimensión, peso y desempeño presentadas en la Línea del Tren Ligero, soportando los esfuerzos de tracción y de compresión, por el desplazamiento horizontal, vertical y de rotación de cargas longitudinales de una magnitud mínima de 72,000 kilogramos (706 KN) originados durante la operación. 

El acoplamiento mecánico se realizará por medio de una cabeza de enganche, diseñada con mecanismos que garanticen la transmisión y absorción de los esfuerzos en tracción y compresión de forma eficiente y segura, con una resistencia mínima a la rotura de 850/1500 kN (UIC 520).

En su construcción, se deberá integrar un acoplador neumático que permitirá la interconexión de la red de aire comprimido, manteniendo la presión necesaria, para transmitir las funciones neumáticas entre “Los Trenes”. La tubería del sistema de aire comprimido que alimenta al acoplamiento neumático, dispondrá de una llave de paso que permita aislar el suministro de aire. Su ubicación será de fácil acceso y manejo para el personal operativo.

Para el acoplamiento eléctrico, se deberán integrar cabezales para interconexión. El acoplamiento deberá garantizar la interconexión y asegurar la conducción de tensiones eléctricas nominales de 24 VCD, cuando “Los Trenes” se encuentren enganchados. La estanqueidad del acoplamiento eléctrico deberá ser garantizada por elementos que no sufran daño en el servicio a la intemperie.

El desacoplamiento o separación de “Los Trenes” en convoy, se realizará mediante el accionamiento de una palanca ubicada en el acoplador o por comando desde un botón ubicado en el pupitre de la cabina de mando correspondiente.

Cuando el Acoplador Automático se encuentre en la posición “No enganchado”, se mantendrá alineado al eje longitudinal del Tren por un sistema de autocentrado automático, bajo esta condición las vibraciones del Tren no deberán afectar los componentes del acoplador o su fijación a la plataforma del Salón de Pasajeros, garantizando además el aislamiento de los sistemas mecánicos, neumáticos y eléctricos.

El Acoplador Automático deberá cumplir con las normas UNE-EN 15020:2008+A1:2011, Aplicaciones ferroviarias. Enganche de socorro. Requisitos relativos a las prestaciones, geometría de interfaces y métodos de ensayo; UNE-EN 15551:2017, Aplicaciones ferroviarias. Material rodante ferroviario. Topes y; UNE-EN 15566:2017, Aplicaciones ferroviarias. Material rodante ferroviario. Órganos de tracción y tensor de enganche. 

SISTEMA DE FRENOS

“Los Trenes” deberán contar con un Sistema de Frenos de Servicio, el cual deberá estar integrado como mínimo por los subsistemas que a continuación se describen, mismos que operarán en el orden de prelación que a continuación se señala:

Freno Eléctrico/Dinámico (Regenerativo)

Mediante este sistema, se deberá realizar la recuperación de hasta un máximo del 40% de la energía generada, con la posibilidad de ajustar este valor de acuerdo a las necesidades de la operación.

Para efecto de lo anterior, se deberá integrar un equipo de control destinado a vigilar en todo momento la receptividad de la línea.

Cuando no sea posible el frenado eléctrico/dinámico (regenerativo), este sistema permitirá la disipación de energía de frenado a través de un dispositivo dedicado para tal fin (preferentemente banco de resistencias). Los componentes de este sistema deberán ser modulares y fácilmente desmontables para su mantenimiento, dichos módulos se instalarán en un contenedor metálico de acero inoxidable.

El diseño de este sistema deberá garantizar la disipación de hasta el 100% de la energía generada cuando se demande un frenado máximo de servicio, considerando que el Tren se encuentra en un plano horizontal bajo condiciones de ¾ de carga. Este sistema deberá estar previsto para servicio permanente.

Se deberá prever la integración de un sistema de ventilación natural o forzada, para realizar el enfriamiento de los dispositivos de disipación, con la finalidad de garantizar su óptimo funcionamiento, bajo condiciones extremas de operación. El sistema de ventilación deberá estar equipado con filtros de gravedad, que impidan el paso u obstrucción de objetos en los dispositivos de disipación.

La ubicación de los equipos que componen este sistema se ubicarán bajo bastidor del Tren, su diseño deberá garantizar el aislamiento térmico a los equipos adyacentes y al Salón de Pasajeros. 

Freno Neumático

Deberá ser del tipo disco, montado sobre el eje de las ruedas de los Bogíes (motriz y remolque), con accionamiento de las zapatas de freno por medio de cilindros neumáticos. El equipo neumático del sistema de frenado, deberá cumplir con las prescripciones de la UIC 540.

En operación normal y con el sistema de freno eléctrico/dinámico funcionando, su accionamiento deberá ocurrir cuando la velocidad sea igual o menor a 8 Km/hr, y a partir de ese límite su aplicación se mantendrá hasta la detención total del Tren. Para el caso de que se comande un frenado de emergencia o urgencia, el accionamiento del freno neumático se realizará de forma inmediata sin importar la velocidad de circulación del Tren.

Este sistema deberá mantenerse en estado de preparación para sustituir en forma automática y con transición gradual, al frenado eléctrico/dinámico. En el caso de desaparición imprevista del frenado eléctrico/dinámico, el frenado neumático/mecánico se accionará manteniendo el mismo valor de desaceleración.

La presión aplicada en los cilindros de freno se calculará como una función de la carga del Tren, de manera que la desaceleración ocasionada por el frenado sea constante ante diferentes condiciones de carga del Tren (vacío o a su máxima capacidad) y hasta en una pendiente del 6%.

Freno de Urgencia (Electromagnético)

Este tipo de frenado se comanda mediante el accionamiento del manipulador y consiste en la actuación en conjunto del freno eléctrico/dinámico, el freno neumático y el accionamiento de los electroimanes de vía, para garantizar una desaceleración de urgencia de 1.8 m/s2, ante cualquier condición de carga del Tren (vacío o a su máxima capacidad) y hasta en una pendiente máxima de 6%.

El Freno de Urgencia se efectuará mediante patines electromagnéticos que se deberán instalar sobre una suspensión elástica colocada directamente al bastidor del Bogie, los cuales deberán cumplir con las siguientes características mínimas:

Freno de Emergencia

Este tipo de frenado estará destinado a detener al Tren hasta un alto total ante un posible desvanecimiento o cualquier otra falta de atención por parte del Operador, cuando:

• El Tren inicie tracción sin oprimir el arillo de hombre muerto y se rebase una velocidad de 2 Km/hr.
• El Tren lleve una velocidad mayor a 2 Km/hr y el arillo de hombre muerto se deje de oprimir por un tiempo mayor a tres segundos.
• Se haga caso omiso a la alarma acústica del Tren.

“Los Trenes” estarán equipados con una alarma acústica que se activará de forma automática cada 60 segundos, la cual tiene como finalidad advertir al Operador que debe dejar de oprimir el arillo del hombre muerto (por un tiempo máximo de 2 segundos) para continuar con la conducción del Tren.

Su diseño deberá impedir que el Operador del Tren lo pueda inhibir por cualquier modo en condiciones normales de servicio.

La desaceleración que se aplicará al Tren al accionamiento de este modo de frenado deberá ser de 1.8 m/s2, ante cualquier condición de carga del Tren (vacío o a su máxima capacidad) y hasta en una pendiente del 6%.

Freno paratren

Se deberá considerar la preparación para la instalación de un sistema de paro automático de Tren, que será activado por medio de un paratren que estará asociado al frenado de urgencia, el cual deberá actuar cuando el Operador franqueé una señal no permisible (señalización en línea), deberá asegurarse una desaceleración de 1.8 m/s2, ante cualquier condición de carga del Tren (vacío o a su máxima capacidad) y hasta en una pendiente del 6%.

Freno de estacionamiento

Este es requerido para mantener al Tren estacionado cuando se encuentre en una pendiente de hasta el 6%. El freno deberá ser accionado desde las cabinas donde se obtenga una señalización que permita al Operador conocer su estado. Asimismo, podrá ser puesto fuera de servicio en caso de descompostura, además de la inhibición de la tracción cuando se encuentre aplicado.

Sistema de Control de Frenado

“Los Trenes” deberán contar con un sistema de control de frenado, el cual será capaz de proporcionar las funciones de antipatinaje y antideslizamiento.

Este sistema estará compuesto por una Unidad Electrónica de Frenado (UEF), la cual registra señales de carga, velocidad y el estado continuo del sistema neumático de frenado, con la finalidad de realizar los ajustes correspondientes, para el control de la Unidad Neumática de frenado (UNF) ante la variación de los diferentes parámetros.

La UEF en combinación con el sistema de tracción, controlará el antipatinaje de las ruedas ante la tracción del Tren, así como el antideslizamiento ante el accionamiento del frenado del frenado mecánico/neumático, para lo cual evaluará y otorgará la proporción adecuada a cada uno de estos, de acuerdo a las señales eléctricas recibidas de sus periféricos.

Asimismo, la UEF supervisará la aplicación de frenado eléctrico para que, en caso de falla del mismo, comande el frenado mecánico/neumático para el frenado del tren, con la indicación de falla correspondiente.

El diseño del sistema de Control de deberá considerar las siguientes características electrónicas y estructurales

• Autocontrol continuo con redundancia.
• Dispositivos de autoprueba y reajuste de parámetros.
• Durante el autodiagnóstico se controlarán contadores e indicadores de tiempo.
• Durante la marcha de prueba se controlarán: los mandos de válvulas (conexión/desconexión), conexiones de seguridad de circuitos de válvula, contactos de relés, etc.
• Puerto de comunicación USB 2.0 como mínimo, para extracción de datos, análisis de eventos, etc.
• Mantenimiento mínimo
• Software para configuración y diagnóstico
• Información de averías hacia la cabina de mando
• Análisis y memorización de fallas. En caso de pérdida eventual de la energía, los circuitos de memoria conservarán su información y se deberá contar con indicaciones suficientes en caso de avería del software o hardware, así como, el registro de fallas volátiles o permanentes.
• El protocolo de comunicación deberá ser comercial o normalizado. En caso de no ser comercial se deberá entregar toda la información correspondiente del mismo al STE.
• Software para pruebas y diagnóstico del equipo e interfase de comunicación con terminal de servicio a satisfacción del STE.

Este sistema contará con un dispositivo para el registro y almacenamiento de las siguientes señales:

Señales de entrada de la UEF

• Demanda de frenado
• Señal modulada en ancho de pulso
• Freno de parada (encendida/ apagada).
• Lógica de unidad electrónica de mando energizada (encendida/ apagada).
• Señal de carga (analógica).
• Memorización de la carga.
• Freno eléctrico (valor actual del freno electrodinámico).
• Freno de emergencia (encendido/ apagado).
• Freno electromagnético sobre el riel.
• Sensores de velocidad. (Deberá contar con al menos cinco sensores de velocidad: dos en Bogie motriz M1 (uno quedará como reserva), uno en Bogie remolque eje 1, uno en Bogie remolque eje 2 y uno en Bogie motriz M2).

Señales de salida:

• Control de señales.
• Señales de control para las electroválvulas de antipatinaje.
• Señales de carga.
• Señales de control de velocímetros y contador de kilómetros recorridos.

Conmutador de Freno de Socorro (KFS)

Por cada puerta se dispondrá de una palanca de accionamiento manual para que los pasajeros la operen en caso de presentarse una emergencia.

El accionamiento de esta palanca ocasionará la señalización visual y audible al Operador, y el paro del tren, si las condiciones de conducción lo permiten.

En la parte inferior de los “KFS” se dispondrá de intercomunicadores que consistirán de micrófonos y bocina marcados visualmente y en código Braille para realizar “comunicación de emergencia” con el Operador, estos intercomunicadores serán habilitados al accionamiento de la palanca del “KFS”.

Señalización Exterior Luminoso: Al ser accionado alguno de los “KFS”, se iluminará la lámpara color verde del “cartero”.