EP0387744A2 - Bogie de véhicules ferroviaires, comportant un châssis et deux essieux orientables - Google Patents
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- EP0387744A2 EP0387744A2 EP90104617A EP90104617A EP0387744A2 EP 0387744 A2 EP0387744 A2 EP 0387744A2 EP 90104617 A EP90104617 A EP 90104617A EP 90104617 A EP90104617 A EP 90104617A EP 0387744 A2 EP0387744 A2 EP 0387744A2
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- B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
- B61F5/00—Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
- B61F5/38—Arrangements or devices for adjusting or allowing self- adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves, e.g. sliding axles, swinging axles
Definitions
- the present invention relates to a railway car bogie, comprising a chassis and two steerable axles.
- the classic, non-orientable bogies consist of a chassis and two axles rigidly connected to this chassis.
- the two axles thus form a non-deformable rectangle.
- These bogies make it possible to drive at very high speeds while retaining good stability, but, on the other hand, they do not allow correct registration of the axles in small radius curves.
- the wheels and rails therefore show significant wear.
- An object of the present invention is to produce a bogie stabilized at high speed.
- Another object is to make a simple implementation bogie.
- the bogie of the invention which comprises on each side, two connecting rods each connected to a frame integral with the axle box and to a central lifting beam articulated on the chassis.
- These two connecting rods introduce, between the two axles, a very low angular stiffness in curve (axles in opposition) and a high angular stiffness in alignment which stabilizes the behavior of the mechanical system.
- the subject of the present invention is a bogie of railway vehicles, comprising a chassis and two orientable axles each mounted on a frame, each axle being carried by two axle boxes linked to a frame, each frame being connected to the chassis by via primary suspension springs and a vertical link, the two frames being interconnected by two diagonal bars, characterized in that it comprises, on each side of the chassis, two connecting rods each connected to a frame and to a central lifting beam articulated on the chassis.
- the bogie comprises a chassis 10, two axles 20, two frames 30, two links 50, four springs 40, two transverse bars 71, 72, two spreaders 60 and four links 55.
- Each axle 20 receives a guide frame 30 composed of two longitudinal bars 31 and a transverse bar 32.
- Each longitudinal bar 31 is fixed to an axle box 25.
- the assembly thus produced is connected to the chassis by means of two springs 40.
- Each guide frame is also connected to the chassis by a vertical connecting rod 50.
- the two frames 30 are interconnected by two diagonal bars 71, 72, these bars each being connected to the two transverse bars 32 of the frames 30. These two frames each receive two connecting rods 55, each articulated to a lifting beam 60 itself articulated on the chassis.
- FIG. 2 shows, on the left side, a complete half-view from above, and on the right, a half-view from above comprising cutouts.
- the chassis 10 composed of its two longitudinal members 11, a connecting tube 12 and two longitudinal stretchers 13 connecting the two tubes 12.
- the two frames are interconnected, at their crossbar 32, by two diagonal bars 71, 72 mounted on a hinge.
- Each frame 30 is connected to the chassis by means of its transverse bar 32 and a link 50 drawn in broken lines in FIG. 3, on the right side.
- Each frame 30 is also linked to the chassis via its transverse bar 32 and two connecting rods 55 each attached to one end of the bar 32.
- the two connecting rods located on the same side of the bogie therefore connect a different frame, and they are articulated to a spreader 60, such a connecting rod 55 and a half spreader being clearly visible on the left side of FIG. 3.
- the crossbar 32 of a frame 30 carries, as can be seen in Figure 2, right side, and in Figure 3, right side, two supports 33 on which is fixed a tube 34, this tube carrying two braking devices 23, each device being actuated by a cylinder 24.
- FIG. 2 also shows a torsion bar 18 and a pivot 14 for driving the box-chassis of the bogie, on which is articulated a lifting beam 19A connected to the two longitudinal stretchers 13 by means of two links 19B.
- Figure 3 also shows the bar 18, the pivot 14 and the rods 19, but also the primary and secondary suspensions, left side in the figure.
- the primary suspension comprises four springs 40 each arranged between an axle box 25 and a beam 11, and four shock absorbers 41.
- the secondary suspension comprises two groups of vertical springs 15, two vertical shock absorbers 16 and two anti-yaw dampers 17, a shock absorber 17 being of course connected to the bogie chassis as shown in FIG. 2, and to the vehicle body .
- the connecting rods 55 - lifting beams 60 transmits the longitudinal forces which appear between the bogie chassis and the axles, and stabilizes the axles in alignment because it avoids any yaw movement.
- the low shear stiffness of the springs 40 allows good radial registration of the axles.
- the diagonal bars 71, 72 do not hinder the radial registration of the axles, the connecting rods 55 - spreaders 60 assembly then opposing no resistance to this movement while continuing to perform its function of transmitting the longitudinal forces.
- the recovery of the transverse forces between the bogie chassis and the axles is ensured by the shear strength of the springs 40 and by transverse stops which limit the clearance in the event of excessive forces. These stops are produced in the form of plates on which the axle boxes abut. The geometrical place of the recovery of the transverse forces being very close to the axis of the axle, these generate no torque tending to modify the orientation of the axles.
Landscapes
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Abstract
La présente invention concerne un bogie de véhicules ferroviaires, comportant un châssis (10) et deux essieux (20) orientables montés chacun sur un cadre (30), chaque essieu étant porté par deux boîtes d'essieu (25) liées à un cadre, chaque cadre étant relié au châssis par l'intermédiaire de ressorts (40) de suspension primaire et d'une biellette verticale (50), les deux cadres étant reliés entre eux par deux barres (71, 72) diagonales, caractérisé en ce qu'il comporte, de chaque côté du châssis, deux bielles (55) reliées chacune à un cadre et à un palonnier central (60) articulé sur le châssis. Application à tous véhicules ferroviaires.
Description
- La présente invention concerne un bogie de voitures ferroviaires, comportant un châssis et deux essieux orientables.
- Les bogies classiques, non-orientables, sont constitués d'un châssis et de deux essieux liés rigidement à ce châssis.
- Les deux essieux forment ainsi un rectangle indéformable. Ces bogies permettent de rouler à des vitesses très élevées tout en conservant une bonne stabilité, mais, en revanche, ils ne permettent pas une inscription correcte des essieux dans des courbes de faible rayon.
- Les roues et les rails présentent donc une usure importante.
- Les bogies à essieux orientables remédient à cet inconvénient car, en courbe, les deux essieux ne sont plus parallèles et ils s'incrivent alors correctement dans la courbe.
- On connaît, notamment par le document US-U 429 637, un tel bogie à essieux orientables. Chaque essieu est installé sur un cadre en forme de U et les deux cadres sont reliés par deux barres disposées diagonalement de sorte que, en courbe, les deux essieux s'orientent selon un même angle par rapport à l'axe principal du bogie. Ce bogie évite donc l'usure des roues et des rails mais il ne permet pas d'atteindre des vitesses importantes car il crée une instabilite.
- On connaît également, par le document FR-A-2 511 962, une bogie dans lequel les boîtes d'essieu sont reliées par un embiellage à trois barres. Un tel dispositif est de mise en oeuvre compliquée.
- Un but de la présente invention est de réaliser un bogie stabilisé à grande vitesse.
- Un autre but est de réaliser un bogie de mise en oeuvre simple.
- Ces buts sont atteints par le bogie de l'invention qui comprend de chaque côté, deux bielles reliées chacune à un cadre solidaire de la boîte d'essieu et à un palonnier central articulé sur le châssis. Ces deux bielles introduisent, entre les deux essieux, une raideur angulaire très faible en courbe (essieux en opposition) et une raideur angulaire élevée en alignement qui stabilise le comportement du système mécanique.
- Plus précisément, la présente invention a pour objet un bogie de véhicules ferroviaires, comportant un châssis et deux essieux orientables montés chacun sur un cadre, chaque essieu étant porté par deux boîtes d'essieu liées à un cadre, chaque cadre étant relié au châssis par l'intermédiaire de ressorts de suspension primaire et d'une biellette verticale, les deux cadres étant reliés entre eux par deux barres diagonales, caractérisé en ce qu'il comporte, de chaque côté du châssis, deux bielles reliées chacune à un cadre et à un palonnier central articulé sur le châssis.
- Il est décrit ci-après, à titre d'exemple et en référence au dessin annexé, un bogie selon l'invention.
- La figure 1 est une vue schématique de ce bogie.
- La figure 2 est une vue de dessus de ce bogie.
- La figure 3 est une vue de côté de ce bogie.
- Dans la figure 1 schématique, le bogie comporte un châssis 10, deux essieux 20, deux cadres 30, deux biellettes 50, quatre ressorts 40, deux barres transversales 71, 72, deux palonniers 60 et quatre biellettes 55.
- Dans cette figure, seuls deux longerons 11 et deux tubes de liaison transversaux 12 du châssis 10 sont représentés. Chaque essieu 20 reçoit un cadre de guidage 30 composé de deux barres longitudinales 31 et d'une barre transversale 32.
- Chaque barre longitudinale 31 est fixée à une boîte d'essieu 25. L'ensemble ainsi réalisé est relié au châssis par l'intermédiaire de deux ressorts 40. Chaque cadre de guidage est aussi relié au châssis par une bielle verticale 50.
- Les deux cadres 30 sont reliés entre eux par deux barres diagonales 71, 72, ces barres étant chacune reliées aux deux barres transversales 32 des cadres 30. Ces deux cadres reçoivent chacun deux bielles 55, chacune articulée à un palonnier 60 lui-même articulé sur le châssis.
- La figure 2 montre, côté gauche, une demi-vue de dessus complète, et côté droit, une demi-vue de dessus comportant des arrachements.
- Dans la demi-vue complète, côté gauche, on voit, de manière plus détaillée que sur la figure 1, le châssis 10 composé de ses deux longerons 11, d'un tube de liaison 12 et de deux brancards longitudinaux 13 reliant les deux tubes 12.
- Dans la demi-vue comportant des arrachements, côté droit, on voit clairement l'essieu 20 porté par deux boîtes d'essieux 25 et portant deux roues 21 et deux disques de frein 22, le cadre 30 composé d'une barre transversale 32 et de deux barres longitudinales 31, chaque barre 31 étant solidarisée à une boîte d'essieu 25, cela étant également bien visible côté gauche de la figure 3.
- Les deux cadres sont reliés entre eux, au niveau de leur barre transversale 32, par deux barres diagonales 71, 72 montées sur articulation.
- Chaque cadre 30 est relié au châssis par l'intermédiaire de sa barre transversale 32 et d'une biellette 50 dessinée en traits interrompus dans la figure 3, côté droit. Chaque cadre 30 est également lié au châssis par l'intermédiaire de sa barre transversale 32 et de deux bielles 55 rattachées chacune à une extrémité de la barre 32. Les deux bielles situées d'un même côté du bogie relient donc un cadre différent, et elles sont articulées à un palonnier 60, une telle bielle 55 et un demi-palonnier étant bien visibles côté gauche de figure 3.
- La barre transversale 32 d'un cadre 30 porte, comme cela est visible dans la figure 2, côté droit, et dans la figure 3, côté droit, deux supports 33 sur lesquels est fixé un tube 34, ce tube portant deux dispositifs de freinage 23, chaque dispositif étant actionné par un cylindre 24.
- La figure 2 montre aussi une barre de torsion 18 et un pivot 14 d'entraînement caisse-châssis de bogie, sur lequel est articulé un palonnier 19A relié aux deux brancards longitudinaux 13 par l'intermédiaire de deux biellettes 19B.
- La figure 3 montre également la barre 18, le pivot 14 et les biellettes 19, mais aussi les suspensions primaire et secondaire, côté gauche sur la figure.
- La suspension primaire comporte quatre ressorts 40 disposés chacun entre une boîte d'essieu 25 et un longeron 11, et quatre amortisseurs 41.
- La suspension secondaire comporte deux groupes de ressorts verticaux 15, deux amortisseurs verticaux 16 et deux amortisseurs 17 anti-lacet, un amortisseur 17 étant bien entendu relié au châssis de bogie comme cela est représenté dans la fig.2, et à la caisse du véhicule.
- Un tel bogie fonctionne de la manière suivante :
- En ligne droite, l'ensemble bielles 55 - palonniers 60 transmet les efforts longitudinaux qui apparaissent entre le châssis de bogie et les essieux, et stabilise les essieux en alignement car il évite tout mouvement de lacet. La faible raideur en cisaillement des ressorts 40 permet une bonne inscription radiale des essieux.
- En courbe, les barres diagonales 71, 72 ne gênent pas l'inscription radiale des essieux, l'ensemble bielles 55 - palonniers 60 n'opposant alors aucune résistance à ce mouvement tout en continuant d'assurer sa fonction de transmission des efforts longitudinaux. La reprise des efforts transversaux entre châssis de bogie et essieux est assurée par la résistance au cisaillement des ressorts 40 et par des butées transversales qui limitent le débattement en cas d'efforts trop importants. Ces butées sont réalisées sous forme de plaques sur lesquelles viennent buter les boîtes d'essieux. Le lieu géométrique de la reprise des efforts transversaux étant très proche de l'axe de l'essieu, ceux-ci n'engendrent aucun couple tendant à modifier l'orientation des essieux.
Claims (5)
1/ Bogie de véhicules ferroviaires, comportant un châssis (10) et deux essieux (20) orientables montés chacun sur un cadre (30), chaque essieu étant porté par deux boîtes d'essieu (25) liées à un cadre, chaque cadre étant relié au châssis par l'intermédiaire de ressorts (40) de suspension primaire et d'une biellette verticale (50), les deux cadres étant reliés entre eux par deux barres (71, 72) diagonales, caractérisé en ce qu'il comporte, de chaque côté du châssis, deux bielles (55) reliées chacune à un cadre et à un palonnier central (60) articulé sur le châssis.
2/ Bogie selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ressorts de suspension primaire (40) sont des ressorts hélicoïdaux.
3/ Bogie selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte un amortisseur anti-lacet (17) lié au châssis et à la caisse du véhicule, de manière articulée.
4/ Bogie selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque cadre (30) comporte deux barres longitudinales (31), chacune rigidement liée à une boîte d'essieu (25), et une barre transversale (32) reliée au châssis, de manière articulée, par une biellette verticale (50).
5/ Bogie selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la barre transversale (32) de chaque cadre, porte deux supports (33) sur lesquels est fixé un tube (34) qui porte deux dispositifs de freinage (23) actionnés chacun par un cylindre (24).
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STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
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18D | Application deemed to be withdrawn |
Effective date: 19910606 |