¿Cómo funciona un cambio de vía en el Metro de Neumáticos?

 Hola, después de un pequeño receso por motivos de estudio, he vuelto con otra entrada de blog sobre esa gran pero incomprendida afición, ser Metroaficionado. Esta vez voy a hablar sobre como funciona un cambio de vía en el Metro de Neumáticos, para ya entrar de lleno en las próximas entradas de como funciona este tipo de Metro.

¿Cómo funciona un cambio de vía en el Metro de Neumáticos?

Un cambio de vía es un aparato que permite a una vía ramificarse en dos, o excepcionalmente en una tercera vía. Un cambio de vía se divide en dos vías, una llamada vía recta la cual sigue el trazo original y la otra denominada vía desviada la cual es la vía que cambia el trazado respeto a la vía recta. El Diccionario del tren define al aparato de vía o cambio de vía como un dispositivo formado por la combinación de desvíos y travesías que permiten la conexión y el cruce entre distintos itinerarios.

En el Metro de Neumáticos los aparatos de cambio de vías son diferentes a los usados en los aparatos de cambio del sistema férreo clásico ya que el primero implica tener un sistema de guiado adicional por medio de la pestaña de la rueda de seguridad del tren y el riel de seguridad, además de darle el soporte a los neumáticos portantes del tren. Es por eso que los aparatos de cambio incluyen pistas de rodado moldeadas en acero que realizan estas funciones.

En el Metro (de Santiago) existen tres tipos de aparatos de cambios de vía:


Cambio de vía tangente 0.10
Cambio de vía tangente 0.13
Cambio de vía tangente 0.20

La Tangente.

La tangente de un cambio determina la longitud de este, en ejemplo mientras más pequeño sea el valor de la tangente mayor longitud tendrá que recorrer el tren para cambiar de vía, además claro de ser más suave el movimiento del tren al hacer el cambio.

Un cambio de vía de tangente 0.10 medido desde la aguja del cambio hasta la junta de salida del cruzamiento cambia la ruta inicial del tren 10 metros en cada 100 metros, esto significa que el cambio separa al tren de la vía recta o inicial en un 10%. Así sucede también con los cambios de tangente 0.13 y 0.20 que separaran al tren de la vía inicial en 13% (13 metros) y 20% (20 metros).

También tienen la función de comunicar o desviar, por ejemplo para comunicar una vía con otra se coloca un aparato en cada vía unidos para comunicar vías paralelas, casi siempre se instalan en las vías principales como colas de maniobra, vías de maniobra o bucle (Vía Z), etc. En estas vías se usan cambios de tangente 0.10 y 0.13. Para desviar se instala solo un aparato para desviar de una vía a otra exclusivamente, generalmente ramificaciones. Estos cambios se instalan principalmente en talleres e cocheras y son cambios de tangente 0.20

Componentes de un cambio de vía.

Un cambio de vía se compone de las siguientes partes:

Agujas:
Son piezas del riel forjadas en acero laminado, rectas para la vía directa y curvas para la desviada, tienen la cabeza limada las cuales permiten el acoplamiento en el talón de un riel del mismo tipo que forma la contraaguja. Los cojinetes de resbalamiento, son elementos sobre los que se apoyan la aguja y la contraaguja en los cambios. Tienen una doble función: afianzar la contraaguja en su posición, de forma que el conjunto resista los esfuerzos transversales generados por el paso de los trenes sobre la aguja, y proporcionar una superficie de deslizamiento que permita el desplazamiento transversal de la aguja. Las agujas para que conserven siempre la misma separación llevan unos tirantes a modo de mantener rígida su estructura y además el tirante de maniobra que permite su accionamiento ya sea manual (Palanca) o mediante un motor eléctrico.

Contraaguja: Es el riel contra el cual se adosa la aguja de un cambio de vía.

Pista de rodado: Esta pista de acero al manganeso permite el paso del neumático portante.

Contrariel: Es un riel tendido cerca de la cara interna del riel de seguridad, que mantiene la superficie de rodadura de las ruedas de los trenes en contacto con la superficie superior de rodadura del riel en los cambios de vía.

Corazón de cruzamiento: Establece la unión de los rieles de las dos vías que se cruzan.

Esquema de un cambio de vía Tangente 0.13.

Esquema de un cambio de vía Tangente 0.20.

Partes de un cambio de vía.

Punta de agujas del cambio.

Aguja del cambio.

Desvío talonable.

Un desvío talonable corresponde al cambio que puede ser tomado por el sentido contrario impuesto por las agujas del cambio en una vía recta o directa sin que se rompan sus tirantes, es decir tomado por el talón del cambio. Si un tren viene en sentido por la vía recta a las agujas de un cambio y este está accionado hacia una vía desviada, el tren pasara por este y las pestañas de las ruedas se introducirán entre la aguja y la contraaguja, obligando a su separación, rompiendo los tirantes que mantenían la correcta separación entre ambas agujas.

Tipos de accionamiento del cambio. 

Manual: Se realiza el movimiento de las agujas a través de una palanca manualmente.
Automático y semiautomático: Se acciona a través de un motor eléctrico el cual puede ser comandado desde una caja conmutador de socorro. También puede ser comandado desde el PCC (Puesto de Comando Central) y PML (Puesto de Maniobras Local). Este motor también cuenta con una palanca para el accionamiento manual.

Motor de accionamiento del cambio

Accionamiento manual y cerrojos.

Los aparatos de vía comandados manualmente tienen dos tipos de palanca para su accionamiento, estas se llaman Saxby y Sector. La palanca Saxby (denominada así por su inventor John Saxby) es una palanca de accionamiento manual colocadas en aparatos de vía con tangente 0.20. Estos son desvíos talonables. Las palancas Sector se colocan en aparatos de vía con tangente 0.20, en general estos desvíos no son talonables.

Palancas de accionamiento manual de un cambio de vía.

Los cerrojos de los aparatos de vía tienen como función asegurar la inmovilidad de la unión entre la aguja del cambio y la contraaguja evitando que se separen durante el paso de un tren.

Cómo funciona el cambio

Como sabemos en el metro de neumáticos el guiado del tren por las vías lo realizan los neumáticos guía ubicados a cada costado del bogie de el tren y dirigidos por las barras guías ubicadas a cada costado de la vía, pero para realizar un cambio de vía esta la necesidad de interrumpir la barra guía para que el tren pueda cambiar de una vía a otra. Para suplir la falta de guiado en caso de un ponchamiento de neumático guía o realizar la función de soporte en caso de ponchamiento de un neumático portante es que a los bogies de los trenes se les equipo con una rueda de acero similar a la rueda de un tren ferroviario cualquiera, con la excepción de tener esta la pestaña o ceja más grande que una normal. La función especial de esta rueda es hacer el guiado en un cambio de vía ya que la interrupción de la barra guía imposibilita al neumático guía realizarla, es por eso que esta rueda tiene la pestaña más grande. En un cambio esta pestaña entra en acción cuando se topa con la punta de las agujas del cambio, siendo guiada por esta en todo su recorrido al cambiar de vía hasta el otro extremo final del cambio en la vía desviada.

Rueda de seguridad de un tren NS 93

Esquema de la pestaña de la rueda de seguridad haciendo el guiado.

 En el siguiente vídeo se puede apreciar como es el proceso donde un bogie hace el cambio de vía:

En el siguiente vídeo se puede apreciar como automáticamente se acciona un cambio de vía comandado desde PCC en el Metro de Montreal:

Referencias: 

Programa de mantenimiento en las vías sobre neumáticos del metro de la ciudad de México, Mauricio Víctor Melgar Uresty. (Esquemas)

Servicio de mantenimiento de vías lineas 1,2 y 5 Metro de Santiago.

Aparatos de vía, Cátedra de Transportes Guiados - Universidad Nacional de La Plata. Ing. Lisandro Chlaula – Ing. Alberto Keim - Ing. Miguel Ángel Fernández.

Vídeo: Cambio Metro de Neumáticos: Metro Sur Pneus - La vie du rail

Vídeo: Métro de Montréal - Appareil de voie, por NAINPORTEKI