EP2193063A1 - Rail bogie having wheels which can be oriented according to the curvature of the track - Google Patents
Rail bogie having wheels which can be oriented according to the curvature of the trackInfo
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- EP2193063A1 EP2193063A1 EP08856832A EP08856832A EP2193063A1 EP 2193063 A1 EP2193063 A1 EP 2193063A1 EP 08856832 A EP08856832 A EP 08856832A EP 08856832 A EP08856832 A EP 08856832A EP 2193063 A1 EP2193063 A1 EP 2193063A1
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- 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
- B61F5/44—Adjustment controlled by movements of vehicle body
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- B61F3/04—Types of bogies with more than one axle with driven axles or wheels
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- B61F7/00—Rail vehicles equipped for use on tracks of different width
Definitions
- Bogie rail with steerable wheels according to the curvature of the track
- This control articulation is connected to means which, detecting the relative angular displacement of the bogie with respect to the chassis of the vehicle, are able to rotate the bissels to give the geometrical axes of rotation) wheel trains an orientation, in which these Axes are substantially converging towards the center of the curve of the track.
- the object of the present invention is to remedy these drawbacks by providing means which, by improving this state of the art, by reducing in the curves the sliding and the friction between wheels and rails, reduce the various wear and noise, while improving the grip of the wheels on the rails.
- each bissel surrounds the pivot of the bogie and is connected by independent rods to the means detecting the relative angular displacement of the bogie, while each of the wheels of one set of wheels is independent in rotation from the other wheel of the same set of wheels.
- each set of wheels of a bissel is angularly independent of the wheel train of the other bissel, and each bissel can rotate relative to the bogie that carries it and depending on the displacement value of the bogie by relative to the vehicle.
- this pivoting induces in the connecting rods movements of the same direction but which, in pushing or pulling the control joint of the pivoting of the bissels cause:
- This simple device is very reliable, easily adjustable and cleanable.
- each bissel has, longitudinally and on both sides of its articulation on the bogie, two lateral and spaced forks, each carrying the axle boxes for the ends of the shaft integral with the corresponding wheel, and the interval (E) between the arms of each fork is at least equal, with the functional clearance, to the transverse travel that the wheel must make to move from a gap of track defined at another defined track gauge, this transverse displacement of the shafts of each wheel being achieved, firstly, by a gradual change in the gauge of the track under the moving vehicle and, secondly, by pneumatic assistance means acting on each shaft end.
- Figure 1 is a plan view over a form of execution of a bogie
- FIG. 4 is a partial elevational side view on an enlarged scale along IV-IV of FIG. 2,
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Abstract
The chassis C of the bogie carries two opposed Bissel trucks B1, B2 which, while each supporting one of the two wheelsets of this bogie, are articulated on this chassis C about vertical axes Z. Each Bissel truck is extended, on the opposite side to the wheelset and towards the other Bissel truck, by a head (6a, 6b) bearing an articulation A which controls its pivoting movement. According to the invention, this control articulation A surrounds the pivot (5) of the bogie and is connected, via connecting rods (27), to means (28) detecting the relative angular movement of the bogie C with respect to the chassis V of the vehicle. The means (28) act on the connecting rods (27) in order to pivot the Bissel trucks B1, B2 and to give the geometric axes of rotation G1, G2 of the wheelsets (9) an orientation in which these axes substantially progressively converge towards the centre of the curve of the track.
Description
Boggie ferroviaire à roues orientables selon la courbure de la voie Bogie rail with steerable wheels according to the curvature of the track
L'invention concerne un boggie pour véhicule ferroviaire avec des roues indépendantes et orientables selon la courbure de la voie. Traditionnellement, un véhicule ferroviaire est équipé de roues métalliques caléesThe invention relates to a bogie for railway vehicle with independent and steerable wheels according to the curvature of the track. Traditionally, a rail vehicle is equipped with metal wheels set
5 par paires et aux extrémité d'un essieu-axe monté libre en rotation dans des paliers appelés boites d'essieux. Ceux ci sont portés soit dans le châssis du véhicule soit dans le châssis d'un boggie articulé autour d'un axe vertical par rapport au véhicule. Chaque roue a une forme légèrement tronconique et est bordée, sur son coté5 in pairs and at the end of an axle-axle rotatably mounted in bearings called axle boxes. These are carried either in the chassis of the vehicle or in the frame of a bogie articulated about a vertical axis relative to the vehicle. Each wheel has a slightly frustoconical shape and is bordered on its side
3 intérieur, par un boudin dont la partie destinée à venir en contact avec l'intérieur du rail est en forme de congé arrondi. Ce congé s'applique de temps à autre contre le champignon du rail pour repositionner transversalement le véhicule3 inside, by a coil whose portion intended to come into contact with the interior of the rail is in the form of rounded leave. This leave applies from time to time against the head of the rail to reposition the vehicle transversely
Dans une courbe de la voie, Ie rayon de la courbe du rail intérieur est plus petit que le rayon de la courbe du rail extérieur, de sorte que, quand unIn a curve of the track, the radius of the curve of the inner rail is smaller than the radius of the curve of the outer rail, so that when a
5 véhicule circule sur la courbe, les deux roues d'un même essieu parcourent des distances différentes. Or, comme elles ont les mêmes diamètres et développements linéaires et qu'elles sont liées par l'essieu-axe, elles ne peuvent tourner qu'à la même vitesse. Il en résulte des glissements des roues par rapport aux rails, des frottements, des. bruits, des vibrations parasites, des usures deAs the vehicle travels on the curve, the two wheels of the same axle travel different distances. Since they have the same linear diameters and developments and are linked by the axle-axle, they can only rotate at the same speed. This results in sliding of the wheels with respect to the rails, friction, friction. noise, parasitic vibrations, wear of
) roues et des rails, des résistances à l'avancement et de l'énergie de traction dépensée en supplément pour compenser ces résistances.) wheels and rails, resistance to progress and traction energy spent extra to compensate for these resistances.
Il faut ici préciser que, quand un véhicule ferroviaire s'inscrit en courbe, ce sont les boudins des roues circulant sur le rail extérieur qui sont le plus sollicités et leurs congés frottent d'autant plus sur le champignon du rail queIt should be noted here that, when a rail vehicle fits in a curve, it is the wheel flanges circulating on the outer rail which are the most stressed and their holidays rub more on the mushroom rail that
5 le rayon de la courbe est faible .The radius of the curve is small.
L'usure des roues n'étant pas uniformément répartie, il faut régulièrement procéder à des reprofilages qui, par le métal enlevé sur les roues, réduisent la durée d'utilisation de chaque roue et la distance parcourue par celle ci. Ces opérations de reprofilage entraînent des immobilisations des véhicules etThe wear of the wheels is not evenly distributed, it is necessary to carry out regular reprofiling which, by the metal removed on the wheels, reduce the duration of use of each wheel and the distance traveled by it. These reprofiling operations result in the fixed assets of the vehicles and
) ont un coût important qui s'ajoute aux coûts d'exploitation.) have a significant cost that adds to the operating costs.
Quant aux rails, ils sont aussi soumis à des usures localisées qui imposent de les remplacer plus fréquemment dans les courbes.As for the rails, they are also subject to localized wear which makes it necessary to replace them more frequently in the curves.
Pour remédier à ces inconvénients, il est connu, d'une part, de disposer les roues dans un boggie, monté pivotant autour d'un axe vertical parTo remedy these drawbacks, it is known, on the one hand, to arrange the wheels in a bogie, pivotally mounted about a vertical axis by
; rapport au châssis du véhicule, et, d'autre part, de rendre chacune des roues
indépendantes par rapport à celle qui lui est coaxiale. Ce montage permet à chaque roue d'adapter sa vitesse de rotation sans être gênée par celle qui lui est coaxiale, et, en courbe, de réduire les usures des chemins de roulement et des bandages par frottements et glissements sur le rail. Par contre, il est sans effets sur les frottements des boudins des roues extérieures contre le champignon du rail extérieur d'une courbe, frottements consécutifs à l'angle d'attaque ou de cisaillement, c'est à dire à l'angle que forme, par rapport à la tangente au rail, la partie de la roue venant en contact avec ce rail. Plus le rayon de la courbe du rail est petit, plus l'angle est grand et plus il génère des frottements, des bruits et des usures, même à vitesse réduite.; to the chassis of the vehicle, and secondly to make each of the wheels independent of the coaxial one. This arrangement allows each wheel to adapt its rotational speed without being impeded by that which is coaxial with it, and, in curve, reduce the wear of the raceways and bandages by friction and sliding on the rail. On the other hand, it has no effect on the friction of the flanges of the outer wheels against the head of the outer rail of a curve, consecutive friction at the angle of attack or shear, ie at the angle that forms , relative to the tangent to the rail, the part of the wheel coming into contact with this rail. The smaller the radius of the rail curve, the greater the angle and the more friction, noise and wear, even at reduced speed.
Le document US 3 799 770 décrit un boggie ferroviaire à roues orientables selon la courbure de la voie, comprenant un châssis, articulé autour d'un pivot vertical par rapport au châssis du véhicule, et deux bissels opposés qui, supportant chacun un train de roues, sont articulés sur ce châssis autour d'axes verticaux, chaque bissel se prolongeant, à l'opposé du train de roues et vers l'autre bissel, par une tête) portant une articulation de commande de son pivotement. Cette articulation de commande est reliée à des moyens qui, détectant le déplacement angulaire relatif du boggie par rapport au châssis du véhicule, sont aptes à faire pivoter les bissels pour donner aux axes géométriques de rotation) des trains de roues une orientation, dans laquelle ces axes vont sensiblement en convergeant vers le centre de la courbe de la voie.The document US Pat. No. 3,799,770 describes a railway bogie with steerable wheels according to the curvature of the track, comprising a frame articulated around a vertical pivot relative to the chassis of the vehicle, and two opposite bissels which, each supporting a set of wheels. , are articulated on this frame about vertical axes, each bissel extending, opposite the wheel train and to the other bissel, by a head) carrying a control joint of its pivoting. This control articulation is connected to means which, detecting the relative angular displacement of the bogie with respect to the chassis of the vehicle, are able to rotate the bissels to give the geometrical axes of rotation) wheel trains an orientation, in which these Axes are substantially converging towards the center of the curve of the track.
Cet aménagement fournit une approche de la solution, mais ne résoud pas le problème des frottements, glissements, bruits et usures des roues en courbe, puisque chacune des roues d'un même train est liée à sa voisine par l'essieu qui la porte et ne peut pas adapter sa vitesse à la configuration de la voieThis arrangement provides an approach to the solution, but does not solve the problem of friction, slippage, noise and wear of the wheels in curve, since each of the wheels of the same train is linked to its neighbor by the axle which carries it and can not adapt its speed to the track configuration
La présente invention à pour objet de remédier à ces inconvénients en fournissant des moyens qui, perfectionnent cet état de la technique, en réduisant dans les courbes les glissements et les frottements entre roues et rails, réduisent les usures et les bruits divers, tout en améliorant l'adhérence des roues sur les rails.The object of the present invention is to remedy these drawbacks by providing means which, by improving this state of the art, by reducing in the curves the sliding and the friction between wheels and rails, reduce the various wear and noise, while improving the grip of the wheels on the rails.
Dans le boggie selon l'invention, l'articulation de commande de chaque bissel entoure le pivot du boggie et est reliée par des bielles indépendantes aux moyens détectant Ie déplacement angulaire relatif du boggie,
tandis que chacune des roues d'un train de roues est indépendante en rotation de l'autre roue du même train de roues.In the bogie according to the invention, the control joint of each bissel surrounds the pivot of the bogie and is connected by independent rods to the means detecting the relative angular displacement of the bogie, while each of the wheels of one set of wheels is independent in rotation from the other wheel of the same set of wheels.
Grâce à cet aménagement, chaque train de roues d'un bissel est angulairement indépendant du train de roues de l'autre bissel, et chaque bissel peut pivoter par rapport au boggie qui le porte et en fonction de la valeur de déplacement de ce boggie par rapport au véhicule. De la sorte, quand le véhicule entre dans une courbe et que le boggie pivote pour s'inscrire dans la courbe en modifiant sa position angulaire par rapport au châssis du véhicule, ce pivotement induit dans les bielles des mouvements de même sens mais qui, en poussant ou tirant l'articulation de commande du pivotement des bissels provoquent :With this arrangement, each set of wheels of a bissel is angularly independent of the wheel train of the other bissel, and each bissel can rotate relative to the bogie that carries it and depending on the displacement value of the bogie by relative to the vehicle. In this way, when the vehicle enters a curve and the bogie pivots to fit into the curve by changing its angular position relative to the chassis of the vehicle, this pivoting induces in the connecting rods movements of the same direction but which, in pushing or pulling the control joint of the pivoting of the bissels cause:
- le déplacement par rapport au pivot du boggie de l'axe d'articulation de commande de pivotement des bissels,- the displacement relative to the pivot of the bogie of the axis of articulation of pivotal control of the bissels,
- le pivotement des bissels, par rapport à l'axe longitudinal du boggie,- The pivoting of the bissels, with respect to the longitudinal axis of the bogie,
- et, le positionnement des axes géométriques des trains de roues des bissels d'un même boggie selon des directions qui convergent vers le centre de la courbure de la voie, ou au moins se rapprochent de ce centre, en réduisant considérablement les frottements.and positioning the geometrical axes of the wheel trains of the bissels of the same bogie in directions that converge towards the center of the curvature of the track, or at least get closer to this center, considerably reducing the friction.
Ce dispositif mécanique simple fonctionne de manière entièrement automatique, sans aucun apport d'énergie et est donc particulièrement fiable, par rapport aux disposittifs de l'état de la technique il apporte les vanatages suivants :This simple mechanical device operates completely automatically, without any input of energy and is therefore particularly reliable, compared to devices of the state of the art it provides the following vanatages:
- diminution des frottements, des bruits et des usures des roues et des rails, amenant une réduction des coûts de maintenance,- reduced friction, noise and wear of wheels and rails, reducing maintenance costs,
- réduction de la résistance à l'avancement dans les courbes et contrecourbes, entrainant une amélioration du rendement énergétique,- reduction of the resistance to advancement in the curves and counter-curves, resulting in an improvement of the energy efficiency,
- moindre consommation d'énergie de traction et, à valeur égale, augmentation de la charge remorquée,- lower traction energy consumption and, at equal value, increased towing load,
- et possibilité de modifier l'écartement des roues d'un mêm train de roue, pour l'adapter sans démontage, à Pécartemen tdes voies.and the possibility of modifying the wheel spacing of the same wheel train, in order to adapt it without dismantling, to the spacing of the tracks.
Avantageusement, chacune des articulations de commande du pivotement des bissels comprend deux bagues concentriques et espacées, respectivement, intérieure et extérieure, enserrant un anneau en matériau viscoélastique, et dont la bague intérieure est traversée par le pivot du boggie.
La capacité de compressibilité de l'articulation de commande, d'une part, procure la course nécessaire au pivotement des bissels, et , d'autre part, donne aussi à ces derniers la possibilité de se déplacer verticalement ou d'effectuer des mouvements de gauchissement transversaux pour absorber les défauts de nivellement de la voie ou les variations de niveaux des appareils de voie, tels que croisements, aiguilles, cœurs d'aiguillage, joints ...Advantageously, each of the control knuckles of the pivoting of the bissels comprises two concentric and spaced rings, respectively, inner and outer, enclosing a ring of viscoelastic material, and whose inner ring is traversed by the pivot of the bogie. The ability of compressibility of the control joint, on the one hand, provides the stroke necessary to pivot the bissels, and, secondly, also gives them the ability to move vertically or perform movements of transverse warping to absorb track leveling defects or changes in level of switches, such as crossings, needles, switch cores, seals ...
La compressibilité de l'anneau viscoélastique peut absorber des déplacements de plusieurs millimètres, suffisants pour les véhicules circulant sur les voies à grande vitesse, équipées de courbe dont les rayons ont au moins 300 mètres, mais peut se révéler insuffisante pour les véhicules de marchandises pouvant circuler sur des voies de service avec des courbes ayant des rayons de 100 mètres. En effet, dans ce cas et avec un boggie ayant un empattement de 2,50 mètres, pour faire converger les axes des roues avec le centre de la courbe des voies, il faut que l'articulation des bissels se déplace de 8 millimètres par rapport à celle du boggie.The compressibility of the viscoelastic ring can absorb displacements of several millimeters, sufficient for vehicles traveling on high-speed tracks, equipped with a curve whose spokes are at least 300 meters, but may be insufficient for goods vehicles that can run on service roads with curves with radii of 100 meters. Indeed, in this case and with a bogie having a wheelbase of 2.50 meters, to converge the axes of the wheels with the center of the curve of the tracks, it is necessary that the articulation of the bissels moves 8 millimeters relative to to that of the boggie.
Pour remédier à cette limitation, et dans une forme d'exécution de l'invention, la bague intérieure de chacune des deux articulations viscoélastiques superposées comprend une lumière transversale dont la longueur est supérieure à la dimension transversale correspondante du pivot de boggie qui la traverse verticalement, tandis que ce pivot de boggie présente, au moins dans sa partie traversant les dites bagues intérieures, une section transversale quadrangulaire dont l'une des dimensions est égale, au jeu fonctionnel près, à la largeur des lumières transversales des dites bagues intérieures dans lesquelles ce pivot peut coulisser.To overcome this limitation, and in one embodiment of the invention, the inner ring of each of the two superimposed viscoelastic joints comprises a transverse lumen whose length is greater than the corresponding transverse dimension of the bogie pivot which passes vertically therethrough. , while this bogie pivot has, at least in its portion passing through said inner rings, a quadrangular cross-section of which one of the dimensions is equal, to the functional clearance, to the width of the transverse openings of said inner rings in which this pivot can slide.
Cette lumière, qui permet les déplacements transversaux des articulations superposées de commande du pivotement des bissels par rapport au pivot du boggie, limite la course de compression de l'anneau viscoélastique mais la conserve en partie, pour bénéficier de l'effet amortisseur et de rappel qu'elle procure.This light, which allows the transverse displacements of the superimposed articulation of the pivoting of the bissels with respect to the pivot of the bogie, limits the compression stroke of the viscoelastic ring but retains it in part, to benefit from the damping and booster effect. it provides.
Dans une forme d'exécution, les moyens de détection du déplacement angulaire relatif du boggie par rapport au châssis du véhicule sont constitués par un levier coudé, articule près, de son coude sur le châssis du boggie, et dont l'un des bras est lié par une articulation au châssis du véhicule, alors que l'autre bras
est lié, par une articulation, à l'une des extrémité d'une bielle de commande du pivotement.In one embodiment, the means for detecting the relative angular displacement of the bogie with respect to the chassis of the vehicle consist of a bent lever, articulated close to its elbow on the frame of the bogie, and one of whose arms is linked by a hinge to the chassis of the vehicle, while the other arm is connected, by a hinge, to one end of a control rod pivoting.
Ce dispositif simple est très fiable, aisément réglable et nettoyable.This simple device is very reliable, easily adjustable and cleanable.
Dans une forme d'exécution motorisée de l'invention, chacune des roues du boggie est liée en rotation à un moteur électrique indépendant dont l'alimentation électrique est pilotée par des moyens comparant un axe de référence du boggie avec un axe de référence du véhicule, afin que la vitesse de rotation de la roue soit adaptée au rayon de la courbe de la voie et à la position intérieure ou extérieure de cette roue par rapport à cette courbe de voie.In a motorized embodiment of the invention, each of the wheels of the bogie is rotatably connected to an independent electric motor whose power supply is controlled by means comparing a reference axis of the bogie with a reference axis of the vehicle. , so that the speed of rotation of the wheel is adapted to the radius of the curve of the track and the inner or outer position of this wheel with respect to this track curve.
Ainsi, la vitesse de rotation de chacune des roues d'un boggie est parfaitement adaptée à sa position et à la configuration de la voie, ce qui, en complément de la réduction des frotements dans les courbes, supprime toute source de glissement des roues sur les rails, tout en augmentant, à puissance égale, le rendement et la valeur de la charge remorquable.Thus, the speed of rotation of each of the wheels of a bogie is perfectly adapted to its position and the configuration of the track, which, in addition to reducing the friction in the curves, eliminates any source of wheel slip on rails, while increasing, at equal power, the efficiency and the value of the towing load.
Dans une application du boggie à un véhicule circulant sur des voies ayant des écartements différents, chaque bissel présente, longitudinalement et de part et d'autre de son articulation sur le boggie, deux fourches latérales et espacée, portant chacune les boites d'essieux pour les bouts d'arbre solidaires de la roue correspondante, et l'intervalle (E) entre les bras de chaque fourche est au moins égal, au jeu fonctionnel près, à la course transversale que doit effectuer la roue pour passer d'un écartement de voie défini à un autre écartement de voie défini, ce déplacement transversal des arbres de chaque roue étant réalisé, d'une part, par une modification progressive de l'écartement de la voie sous le véhicule en déplacement et, d'autre part, par des moyens pneumatiques d'assistance agissant sur chaque bout d'arbre .In an application of the bogie to a vehicle traveling on tracks having different spacings, each bissel has, longitudinally and on both sides of its articulation on the bogie, two lateral and spaced forks, each carrying the axle boxes for the ends of the shaft integral with the corresponding wheel, and the interval (E) between the arms of each fork is at least equal, with the functional clearance, to the transverse travel that the wheel must make to move from a gap of track defined at another defined track gauge, this transverse displacement of the shafts of each wheel being achieved, firstly, by a gradual change in the gauge of the track under the moving vehicle and, secondly, by pneumatic assistance means acting on each shaft end.
Cet aménagement simple, augmente l'intérêt du dispositif selon l'invention, sans affecter l'amélioration de l'inscription en courbe.This simple arrangement increases the interest of the device according to the invention, without affecting the improvement of the curve inscription.
D'autre caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, dans lequel :Other features and advantages will emerge from the description which follows, with reference to the appended schematic drawing, in which:
Figure 1 est une vue en plan par dessus d'une forme d'exécution d'un boggie ;Figure 1 is a plan view over a form of execution of a bogie;
Figure 2 est une vue de coté en élévation avec coupe partielle centrale du boggie de Figure 1 ;
Figure 3 est une vue partielle de dessus et en coupe suivant Ill-lll de figure 2, montrant à échelle agrandie une forme d'exécution des moyens de guidage d'une roue dans un boggie à écartement de roues variable ;Figure 2 is a side elevational view with partial central section of the bogie of Figure 1; Figure 3 is a partial top view and in section along III-III of Figure 2, showing an enlarged scale embodiment of the wheel guiding means in a variable wheel spacer bogie;
Figure 4 est une vue partielle de coté en élévation et à échelle agrandie suivant IV-IV de figure 2,FIG. 4 is a partial elevational side view on an enlarged scale along IV-IV of FIG. 2,
Figure 5 est une vue partielle, de coté et en coupe partielle, montrant une autre forme d'exécution de l'interpénétration des articulations superposées des bissels ;Figure 5 is a partial view, side and partial section, showing another embodiment of the interpenetration of superimposed joints of the bissels;
Figures 6 et 7 sont des vues partielles en plan par-dessus et à échelle agrandie montrant l'articulation des bissels quand le véhicule circule, respectivement, sur une voie rectiligne et sur une voie en courbe ;Figures 6 and 7 are partial plan views over and on an enlarged scale showing the articulation of the bissels when the vehicle is traveling, respectively, on a straight track and on a curved track;
Figures 8 et 9 sont des vues en coupe selon VIII-VIlI de figure 6 montrant deux formes d'exécution des articulations des bissels ;Figures 8 and 9 are sectional views along VIII-VIlI of Figure 6 showing two embodiments of the joints of the bissels;
Figure 10 est une vue par-dessus d'un véhicule abordant une voie courbe ;Figure 10 is a view over a vehicle approaching a curved track;
Figure 11 est une vue en plan pardessus et à échelle agrandie du boggie en courbe à la figure 10 ;Figure 11 is an above-plan and enlarged plan view of the curved bogie in Figure 10;
Figure 12 est une vue en plan pardessus d'une forme d'exécution d'un boggie motorisé ;Figure 12 is a plan view above one embodiment of a motorized bogie;
Figure 13 est une vue partielle de dessus et en coupe suivant Ill-lll de figure 2, montrant à échelle agrandie une autre forme d'exécution des moyens de commande et de guidage de la translation des bouts d'arbre d'une roue dans un boggie à roues écartables.Figure 13 is a partial view from above and in section along III-III of Figure 2, showing on an enlarged scale another embodiment of the control means and guide the translation of the shaft ends of a wheel in a wheeled bogie.
Dans le dessin, la référence V désigne le châssis du véhicule, C le châssis du boggie et B1 , B2 les châssis de deux bissels opposés portant chacun un train de roues coaxiales.In the drawing, the reference V designates the chassis of the vehicle, C the chassis of the bogie and B1, B2 the chassis of two opposite bissels each carrying a train of coaxial wheels.
Dans la forme d'exécution des figures 1 à 4, le châssis C. du boggie est un châssis cage comprenant deux parois horizontales, respectivement supérieure 2a et inférieure 2b, reliées par des montants 3 et/ou des parois extrêmes 4 (visibles figure 2). Ce châssis est articulé autour d'un pivot vertical 5 porté par le châssis V du véhicule.In the embodiment of Figures 1 to 4, the chassis C. of the bogie is a cage frame comprising two horizontal walls, respectively upper 2a and lower 2b, connected by uprights 3 and / or end walls 4 (visible Figure 2 ). This frame is articulated around a vertical pivot 5 carried by the chassis V of the vehicle.
Les châssis B1 et B2 des deux bissels sont articulés sur le boggie par des articulations 18, dont l'axe vertical Z sécante l'axe géométrique horizonta! G1 ou G2 du train de roues correspondant. Le châssis de chaque bissel se prolonge
à l'opposé de son train de roues et vers l'autre bissel par une tête 6a, 6b, disposée autour du pivot vertical 5 et comportant une articulation de commande de pivotement du bissel, désignée de façon générale par A et décrite en détails plus loin.Chassis B1 and B2 of the two bissels are articulated on the bogie by hinges 18, whose vertical axis Z intersects the geometric axis horizonta! G1 or G2 of the corresponding wheel train. The frame of each bissel is extended opposite to its wheelset and to the other bissel by a head 6a, 6b, disposed around the vertical pivot 5 and having a bissel pivot control joint, generally designated by A and described in more detail. far.
Comme le montre la figure 1 , la tête 6a ou 6b a une forme générale de flèche triangulaire et est solidaire de deux fourches latérales 7 dont les bras 8 sont espacés par un intervalle E accueillant une roue 9 qui, calée sur deux bouts d'arbre 10, est indépendante en rotation de l'autre roue du même train de roues. Ces deux bouts d'arbres sont montés libres en rotation dans des boites d'essieu 11 , portées par les bras. Chaque châssis comporte donc deux roues 9 coaxiales formant un train, avant ou arrière, puisque le boggie porte deux bissels. Les châssis B1 et B2 présentent des surfaces d'appui 12 pour les ressorts de suspension 13, prenant appui sur la paroi supérieure 2a du châssis C du boggie.As shown in Figure 1, the head 6a or 6b has a general triangular arrow shape and is integral with two lateral forks 7 whose arms 8 are spaced by an interval E accommodating a wheel 9 which, wedged on two ends of the shaft 10, is independent in rotation from the other wheel of the same set of wheels. These two shaft ends are rotatably mounted in axle boxes 11, carried by the arms. Each frame therefore comprises two coaxial wheels 9 forming a train, front or rear, since the bogie carries two bissels. The chassis B1 and B2 have bearing surfaces 12 for the suspension springs 13, bearing on the upper wall 2a of the frame C of the bogie.
Dans la forme d'exécution de la figure 2, les têtes 6a et 6b des bissels se superposent, tandis que dans celle de la figure 5, celle 106a à la forme d'une chape et celle 106b la forme d'un tenon qui pénètre dans la chape.In the embodiment of Figure 2, the heads 6a and 6b of the bissels are superimposed, while in that of Figure 5, the one 106a in the form of a yoke and the 106b in the form of a tenon which penetrates in the screed.
La figurel montre que les deux bissels comportent, entre eux et de chaque coté de l'articulation A, des moyens 14 limitant leur écartement par pivotement, des moyens d'assistance pneumatique 15 aidant ce pivotement d'écartement, des moyens 16 d'amortissement du rapprochement, des moyens 17 de rappel tendant à ramener les châssis en position de repos et tous autres moyens connus de l'homme de métier et sans incidence sur la présente invention.The figure shows that the two bissels comprise, between themselves and on each side of the articulation A, means 14 limiting their spacing by pivoting, pneumatic assisting means 15 assisting this spacing pivoting means 16 damping approximation, return means 17 tending to bring the chassis in the rest position and all other means known to those skilled in the art and without affecting the present invention.
Il en est de même pour le boggie qui, de façon connue, est associé à des moyens qui ne sont pas décrits en détails, car hors de l'invention, tels que dispositif antilacet et antiroulis, suspension par rapport au châssis du véhicule, ...It is the same for the bogie which, in known manner, is associated with means which are not described in detail, because out of the invention, such as antilacet and antiroulis device, suspension relative to the chassis of the vehicle,. ..
Les figures 6 à 8 montrent en détail une forme d'exécution de l'articulation A de commande de pivotement des bissels. Dans chaque tête 6a, ou 6b, l'articulation A comprend, autour du pivot 5 du boggie, une bague extérieure 20 et une bague intérieure 22 enserrant un anneau 21 en matériau viscoélastique.Figures 6 to 8 show in detail an embodiment of the articulation A pivoting control of the bissels. In each head 6a, or 6b, the articulation A comprises, around the pivot 5 of the bogie, an outer ring 20 and an inner ring 22 enclosing a ring 21 of viscoelastic material.
Dans la forme d'exécution des figures 6 et 7, chacune des bagues intérieures 22 des articulations A superposées autour du pivot 5 comprend une lumière 23 qui est transversale, c'est-à-dire qui s'étend dans le sens de
déformation de l'anneau viscoéiastique 21. La longueur de la lumière est supérieure à la dimension transversale correspondante du pivot 5 et, par exemple, est le double de celle ci.In the embodiment of FIGS. 6 and 7, each of the inner rings 22 of the articulations A superposed around the pivot 5 comprises a slot 23 which is transverse, that is to say which extends in the direction of deformation of the visceral ring 21. The length of the light is greater than the corresponding transverse dimension of the pivot 5 and, for example, is twice that.
Comme montré à la figure 2, le pivot 5 est calé en rotation dans le châssis V du véhicule et comporte des portées cylindriques 5a, sur lesquelles le châssis C du boggie est monté libre en rotation. Dans cette forme d'exécution et le pivot 5 présente, dans sa partie 5b traversant en hauteur les articulations A superposées, une section transversale quadrangulaire, par exemple carrée ou rectangulaire, ou deux méplats, dont l'épaisseur, en rapport avec la largeur de la lumière 23, est égale à la valeur de cette dernière, au jeu fonctionnel près. Il en résulte que les bagues 22 des articulations A peuvent se déplacer librement par rapport au pivot 5, de la valeur de la course S tolérée par la lumière 23.As shown in Figure 2, the pivot 5 is locked in rotation in the chassis V of the vehicle and comprises cylindrical surfaces 5a, on which the chassis C of the bogie is rotatably mounted. In this embodiment and the pivot 5 has, in its portion 5b crossing the superimposed joints A, a quadrangular cross section, for example square or rectangular, or two flats, whose thickness, in relation to the width of the light 23, is equal to the value of the latter, to the functional game near. As a result, the rings 22 of the joints A can move freely relative to the pivot 5, the value of the race S tolerated by the light 23.
La figure 8 montre que chacune des bagues extérieures 20 se prolonge en 20a en direction de l'autre bague pour venir à son contact et former, entre les têtes 6a et 6b des bissels, un corps cylindrique qui est entouré par un anneau de commande 24. Ce dernier est muni de deux pattes radiales opposées et transversales 25 sur chacune desquelles est articulée, par un axe 26, l'extrémité intérieure d'une bielle 27 faisant partie d'une timonerie, visible en totalité à la figure 1. On notera que chacune des bielles 27 est indépendante de celle disposée de l'autre coté du châssis.FIG. 8 shows that each of the outer rings 20 extends at 20a towards the other ring to come into contact with it and form, between the heads 6a and 6b of the bissels, a cylindrical body which is surrounded by a control ring 24 The latter is provided with two opposite and transverse radial tabs 25 on each of which is articulated, by an axis 26, the inner end of a rod 27 forming part of a wheelhouse, visible in full in Figure 1. It will be noted that each rod 27 is independent of that arranged on the other side of the chassis.
La forme d'exécution représentée à la figure 9 se différencie de celle qui vient d'être décrite par le fait que les bagues 22 traversées par le pivot 5 sont entourées par des bagues 122, dont les prolongements122a vers la bague 122 de l'autre articulation sont eux mêmes entourés par un anneau de commande 124.The embodiment shown in Figure 9 differs from that just described in that the rings 22 through which the pivot 5 are surrounded by rings 122, the extensions122a to the ring 122 of the other articulation are themselves surrounded by a control ring 124.
Dans une variante de réalisation non représentée, chacune des articulations de commande A ne comprend qu'une bague similaire à la bague intérieure 22 avec une lumière 23 définissant la course de commande, sans anneau viscoéiastique 21 et bague extérieure 20, de sorte que le de pivotement des bissels est limité par la fin de la course libre de Ia lumière 23 autour du pivot fixe 5.In an alternative embodiment not shown, each of the control knuckles A comprises only a ring similar to the inner ring 22 with a slot 23 defining the control stroke, without a visco-elastic ring 21 and an outer ring 20, so that the pivoting of the bissels is limited by the end of the free stroke of the light 23 around the fixed pivot 5.
La figure 1 montre que les deux bielles 27 sont disposées latéralement de part et d'autre des articulations de commande A et sont reliées chacune à des
moyens détectant le déplacement angulaire relatif du boggie par rapport au véhicule.FIG. 1 shows that the two connecting rods 27 are arranged laterally on either side of the control knuckles A and are each connected to means detecting relative angular displacement of the bogie relative to the vehicle.
Dans la forme d'exécution représentée au dessin, ces moyens de détection sont constitués par un levier coudé 28, articulé près de son coude et en 29 sur le châssis C du boggie, et dont l'un des bras est lié par une articulation 30 au châssis V du véhicule, alors que l'autre bras est lié, par une articulation 31 , à l'extrémité extérieure de la bielle 27 de la timonerie.In the embodiment shown in the drawing, these detection means are constituted by an elbow lever 28, articulated near its elbow and at 29 on the frame C of the bogie, and one of whose arms is connected by a hinge 30 to the chassis V of the vehicle, while the other arm is connected, by a hinge 31, to the outer end of the rod 27 of the wheelhouse.
Quand un véhicule 33 (figure 10) circulant sur une voie rectiligne 34a aborde une courbe 34b, les roues 9 de chaque boggie commandent le pivotement de ce boggie autour de son pivot 5. Ce mouvement est perçu par les leviers coudés 28 et, en particulier par leurs bras qui, articulés en 30 sur le véhicule, font pivoter ces leviers coudés 28 autour de leur articulation 29. Leurs bras, articulés en 31 sur les bielles 27, communiquent à ces dernières des mouvements de translation, montré par les flèches 35 à la figure 7, respectivement, en poussée vers le pivot 5, pour la bielle disposée à l'intérieur de la courbe, et en traction vers l'extérieur du pivot, pour l'autre bielle. Ces deux mouvements de même sens s'exercent sur l'anneau 24 entourant les articulations et ont pour conséquences :When a vehicle 33 (FIG. 10) traveling on a rectilinear track 34a approaches a curve 34b, the wheels 9 of each bogie control the pivoting of this bogie around its pivot 5. This movement is perceived by the bent levers 28 and, in particular by their arms which, articulated in 30 on the vehicle, rotate these bent levers 28 around their articulation 29. Their arms, articulated at 31 on the rods 27, communicate to the latter translational movements, shown by the arrows 35 to FIG. 7, respectively, in thrust towards the pivot 5, for the connecting rod disposed inside the curve, and in pulling outwards of the pivot, for the other connecting rod. These two movements of the same meaning are exerted on the ring 24 surrounding the joints and have the following consequences:
- d'abord, de déplacer transversalement par rapport au pivot 5 l'ensemble de l'articulation viscoélastique A, comprenant les éléments 20, 21 et 22, ce déplacement s'effectuant, grâce au coulissement des bords des lumières 23 des bagues intérieures 22 contre les flancs du pivot, sur une course libre S dépendant de la longueur de la lumière 23,firstly, to move transversely relative to the pivot 5 the whole of the viscoelastic joint A, comprising the elements 20, 21 and 22, this displacement taking place, thanks to the sliding of the edges of the slots 23 of the inner rings 22 against the flanks of the pivot, on a free travel S depending on the length of the light 23,
- puis, quand les bagues intérieures 22 sont en fin de course, par appui du fond de leur lumière 23 contre le pivot 5, de comprimer l'anneau viscoélastique 21 , dans sa partie disposée vers l'intérieur de la courbe, comme montré en 36 à la figure 7.- Then, when the inner rings 22 are at the end of stroke, by pressing the bottom of their light 23 against the pivot 5, to compress the viscoelastic ring 21, in its portion disposed towards the inside of the curve, as shown in FIG. 36 in Figure 7.
La course de déplacement tolérée par la lumière 23 limite la compression de l'anneau viscoélastique 21, mais il est également possible, comme dans la forme d'exécution montrée à la figure 11 , de ne pas prévoir de lumière 23 dans la bague intérieure 22 de façon à comprimer l'anneau 21 dès le début du déplacement de l'articulation.The travel path tolerated by the light 23 limits the compression of the viscoelastic ring 21, but it is also possible, as in the embodiment shown in Figure 11, not to provide light 23 in the inner ring 22 so as to compress the ring 21 from the beginning of the displacement of the joint.
Cette figure 11 montre que le déplacement S de l'axe des articulations A de commande du pivotement des bissels amène les axes géométriques de
rotation G1 et G2 de chaque train de roues dans une position où ils vont en convergent vers le centre de la courbe de la voie, ou au moins tendent vers cette position.This FIG. 11 shows that the displacement S of the axis of the articulations A controlling the pivoting of the bissels leads to the geometric axes of G1 and G2 rotation of each set of wheels in a position where they converge towards the center of the curve of the track, or at least tend towards this position.
Il résulte de cet aménagement que, quand le véhicule est en courbe, ses roues sont parfaitement positionnées et que, grâce à leurs indépendances, elles peuvent tourner chacune à une vitesse différente de celles des autres, sans générer de frottements, de bruits et d'usures.As a result of this arrangement, when the vehicle is curved, its wheels are perfectly positioned and that, thanks to their independence, they can each rotate at a different speed from those of others, without generating friction, noise and wear.
La figure 12 montre l'application de l'invention à un boggie motorisé, dont un seul bissel est équipé d'une motorisation électrique, pour dégager la vision du train de roues 9 de l'autre bissel et faire apparaître que chaque roue est équipée de son système de freinage 46 à commande pneumatique 47, mais il est évident que, selon les applications, l'autre bissel peut aussi être motorisé de la même façon.FIG. 12 shows the application of the invention to a motorized bogie, of which only one bissel is equipped with an electric motor, to disengage the vision of the wheel train 9 from the other bissel and to make it appear that each wheel is equipped of its braking system 46 with pneumatic control 47, but it is obvious that, depending on the application, the other bissel can also be motorized in the same way.
Dans cette forme d'exécution, la motorisation est assurée par deux moteurs électriques 40, disposés entre les fourches 7 du châssis B1 du bissel. L'arbre de sortie 41 de chaque moteur est lié en rotation à un pignon 42 engrenant avec une roue dentée 43, calée sur l'arbre de roue 10. L'alimentation de chacun des moteurs indépendants est assurée par une unité de commande 44 pilotée par des moyens 45 comparant les signaux émis par des moyens 45a d'étectant un axe de référence du boggie, par exemple X'-X de son châssis C, avec les signaux émis par des moyens 45b détectant un axe de référence du véhicule, par exemple X'1-X1 de son châssis V, afin que la vitesse de rotation de la roue 9 soit adaptée au rayon de la courbe de la voie et à la position intérieure ou extérieure de cette roue par rapport à cette courbe de voie.In this embodiment, the motorization is provided by two electric motors 40, arranged between the forks 7 of the chassis B1 of the bissel. The output shaft 41 of each motor is connected in rotation to a pinion 42 meshing with a toothed wheel 43, keyed on the wheel shaft 10. The power supply of each of the independent motors is ensured by a controlled control unit 44 by means 45 comparing the signals emitted by means 45a for detecting a reference axis of the bogie, for example X'-X of its chassis C, with the signals transmitted by means 45b detecting a reference axis of the vehicle, by example X'1-X1 of its chassis V, so that the rotational speed of the wheel 9 is adapted to the radius of the curve of the track and the inner or outer position of this wheel with respect to this track curve.
Cet aménagement qui adapte la vitesse de chaque roue, supprime tous glissements entre roue et rail, aussi bien dans les déplacements rectilignes que dans les déplacements en courbe.This arrangement adapts the speed of each wheel, eliminating all slippage between wheel and rail, both in rectilinear movements as in curved movements.
Dans toutes les formes d'exécution de bissel représentée au dessin, chacune des roues 9 est déplaçable en translation entre les deux bras 8 de la fourche 7 qui la porte. La valeur de l'intervalle E est déterminée constructivement et est égale, au jeu fonctionnel près, à l'épaisseur de la roue 9 majorée de la moitié de la différence des écartements extrêmes des voies sur lesquelles le véhicule peut être amené à circuler. C'est ainsi que pour des véhicules européens amenés à circuler sur des voies à l'écartement standard de 1 ,435
πrirπf/uus / UD TIn all embodiments of bissel shown in the drawing, each of the wheels 9 is movable in translation between the two arms 8 of the fork 7 which carries it. The value of the interval E is determined constructively and is equal to the functional clearance, to the thickness of the wheel 9 plus half the difference of the extreme spacings of the channels on which the vehicle can be driven. This is the case for European vehicles driven on lanes with a standard gauge of 1, 435 π r irπf / uus / UD T
11 mètre et sur des voies à l'écartement espagnol de 1 ,668 mètre, la course transversale de chaque roue est de 116,5 millimètres. Elle est de 217,5 millimètres pour passer de récartement standard à l'écartement métrique, par exemple pour passer d'une voie pour train à une voie pour tram, ou inversement.11 meters and on tracks at the Spanish spacing of 1, 668 meter, the transverse stroke of each wheel is 116.5 millimeters. It is 217.5 millimeters to switch from standard gauge to metric gauge, for example to switch from a train track to a track for tram, or vice versa.
Cet aménagement complémentaire met en œuvre des moyens assistant le déplacement de chaque roue 9 dans son bissel et des moyens de verrouillage dans chacune des positions de chaque roue.This complementary arrangement implements means assisting the displacement of each wheel 9 in its bissel and locking means in each of the positions of each wheel.
Dans la forme d'exécution représentée aux figures 1 à 4, les boites d'essieux 11 , servant de paliers de guidage en rotation pour les bouts d'arbre 10 solidaires de chaque roue 9, sont calées en translation sur ces bouts d'arbre, par leur roulements 49, mais sont montés coulissantes sur des glissières ou colonnes 50, disposées parallèlement aux bouts d'arbre et portées par les bras 8 de la fourche 7 correspondante. La distance entre les deux parois constituant un bras 8 de fourche est égale à la longueur de la boite d'essieux 11 augmentée d'une valeur égale au moins à la moitié de la course de modification de l'écartement des voies.In the embodiment shown in Figures 1 to 4, the axle boxes 11, serving as rotational guide bearings for the shaft ends 10 integral with each wheel 9, are wedged in translation on these shaft ends. by their bearings 49, but are slidably mounted on rails or columns 50, arranged parallel to the shaft ends and carried by the arms 8 of the corresponding fork 7. The distance between the two walls constituting a fork arm 8 is equal to the length of the axle box 11 increased by a value equal to at least half of the stroke of change of the gauge of the tracks.
La partie gauche supérieure de la figure 3, montre que chaque boite 11 est liée à des moyens d'assistance pneumatique 51 et par exemple au corps 52 d'un vérin pneumatique à double effet, dont les tiges 54 du piston 53 sont calées dans les bras 8 de la fourche 7 correspondante.The upper left part of FIG. 3 shows that each box 11 is connected to pneumatic assistance means 51 and for example to the body 52 of a double-acting pneumatic jack, whose rods 54 of the piston 53 are wedged into the arm 8 of the corresponding fork 7.
La figure 4, montre que chaque boite d'essieu 11 est associée, d'une part, à un capteur 56 détectant sa position et son mouvement et, d'autre part, à des verrous 58, aptes à être insérer alternativement entre la boite 11 et la paroi correspondante du bras 8, pour caler cette boite et la roue 9 dans chacune de ses positions d'écartement. Chaque verrou 58 est calé sur le piston 57a d'une commande pneumatique 57. Ce piston est sollicité en permanence et dans le sens du verrouillage par un ressort de rappel 57b en appui sur lui. Il est sollicité dans le sens du déverrouillage par un flux pneumatique le faisant reculer. Cette action n'est commandée que dans la phase de modification de l'écartement des roues. Chaque commande pneumatique 57 est associée à des contacts 59 reliés électriquement à un tableau synoptique, non représenté, indiquant l'état verrouillé ou déverrouillé du verrou et la position de la roue.FIG. 4 shows that each axle box 11 is associated, on the one hand, with a sensor 56 detecting its position and its movement and, on the other hand, with locks 58, able to be inserted alternately between the box 11 and the corresponding wall of the arm 8, to wedge this box and the wheel 9 in each of its spacing positions. Each latch 58 is keyed on the piston 57a of a pneumatic control 57. This piston is urged permanently and in the locking direction by a return spring 57b resting on it. It is biased in the unlocking direction by a pneumatic flow backing it. This action is controlled only in the phase of changing the wheel spacing. Each pneumatic control 57 is associated with contacts 59 electrically connected to a synoptic table, not shown, indicating the locked or unlocked state of the lock and the position of the wheel.
Quand le véhicule parvient à un poste de modification de l'écartement des roues, dans lequel les rails spéciaux composant la voie vont progressivement
en s'écartant ou en se rapprochant, selon le sens de circulation du véhicule, les commandes pneumatiques 57 et 51 sont alimentées pour entraîner le déplacement des verrous 58 contre leur ressort de rappel 57b, déverrouiller les boites d'essieu 11 et les roues 9, et maintenir les verrous 58 en position déverrouillée pendant l'opération de réglage, qui est assistée par les moyens pneumatiques 51. De la sorte quand le véhicule circule sur les rails du poste de réglage de l'écartement, les boudins des roues 9 venant en contact soit avec les champignons de ces rails, soit avec le bord extérieur d'une gorge jouxtant ce champignon, provoquent les déplacements transversaux de ces roues, au fur et à mesure que le véhicule est déplacé longitudinalement, à vitesse lente et de manière continue. A la fin du poste de réglage et quand toutes les roues d'un boggie sont au nouvel écartement, les commandes pneumatiques 57 et 51 sont mises à l'atmosphère. Ainsi, les ressorts 57b deviennent prépondérants et ramènent les verrous 58 en position de verrouillage, en assurant le blocage de la roue 9 dans sa nouvelle position.When the vehicle reaches a wheel gauge modification station, in which the special rails forming the track will gradually by moving apart or moving closer, depending on the direction of circulation of the vehicle, the pneumatic controls 57 and 51 are powered to cause the locks 58 to move against their return spring 57b, to unlock the axle boxes 11 and the wheels 9 , and keep the latches 58 in the unlocked position during the adjustment operation, which is assisted by the pneumatic means 51. In this way when the vehicle is traveling on the rails of the spacing adjustment station, the rolls of the wheels 9 coming from in contact either with the mushrooms of these rails, or with the outer edge of a groove adjacent to this mushroom, cause the transverse displacements of these wheels, as the vehicle is moved longitudinally, at slow speed and in a continuous manner . At the end of the adjustment station and when all the wheels of a bogie are at the new gauge, the pneumatic controls 57 and 51 are vented. Thus, the springs 57b become preponderant and bring the latches 58 to the locking position, ensuring the locking of the wheel 9 in its new position.
Dans la variante de réalisation montrée à la figure 13, chaque boite d'essieu 11a est liée au bras 8a de la fourche 7a, s'étend entre les deux parois du bras 8a et présente un alésage épaulé 61 dans lequel est calé un roulement 62, à aiguilles ou à rouleaux. Chaque bout d'arbre 10a est monté libre en rotation et en translation dans ce roulement 62 et est lié à un prolongement 10 b, avec interposition d'une butée à billes 63 empêchant que le mouvement de rotation de l'arbre 10a se transmette au prolongement 10b.In the embodiment shown in Figure 13, each axle box 11a is connected to the arm 8a of the fork 7a, extends between the two walls of the arm 8a and has a stepped bore 61 in which is wedged a bearing 62 , needle or roller. Each shaft end 10a is mounted free to rotate and translate in this bearing 62 and is connected to an extension 10b, with interposition of a thrust bearing 63 preventing the rotational movement of the shaft 10a is transmitted to the extension 10b.
Ce prolongement 10b comporte, dans la boite 11a, deux gorges 64, espacées et aptes chacune à coopérer avec un verrou radial de calage 65. Le corps 66 du verrou est porté par la boite d'essieu 11a et contient une commande pneumatique à simple effet, fonctionnant comme les commades pneumatiques 57, c'est à dire privilégiant l'action de rappel du ressort 66a pour maintenir le verrou 65 en position verrouillée et ne faisant appel au flux pneumatique que pour assurer le déverrouillage avant et pendant la phase de réglage de l'écartement .This extension 10b comprises, in the box 11a, two grooves 64 spaced apart and each adapted to cooperate with a radial locking lock 65. The body 66 of the lock is carried by the axle box 11a and contains a single acting pneumatic control , operating as the pneumatic drives 57, that is to say favoring the return action of the spring 66a to maintain the lock 65 in the locked position and using the pneumatic flow only to ensure the unlocking before and during the adjustment phase of the gap.
Au-delà de ces gorges 64, chaque prolongement 10b est conformé en piston pneumatique, grâce à des joints 67 et à l'aménagement à l'extrémité de la boite 11a d'une chambre étanche 68. Cette dernière est reliée, par un canal 70 et des tuyaux non représentés, à une installation de commande qui, comme dans la forme d'exécution précédente, régit successivement :
- l'alimentation des commandes pneumatiques 66, dans le sens du deverrouillage des verrous 65,Beyond these grooves 64, each extension 10b is shaped as a pneumatic piston, with seals 67 and the arrangement at the end of the box 11a of a sealed chamber 68. The latter is connected by a channel 70 and pipes not shown, to a control installation which, as in the previous embodiment, governs successively: the supply of the pneumatic controls 66, in the direction of unlocking the locks 65,
- l'alimentation des chambres 68, ayant la plus petit volume et la mise à l'atmosphère des chambres disposées de l'autre coté de chaque roue, pour assister le déplacement transversal des arbres 10 et des roues 9,feeding the chambers 68, having the smallest volume and venting the chambers disposed on the other side of each wheel, to assist the transverse displacement of the shafts 10 and the wheels 9,
- et, en fin de mouvement, la mise à l'atmosphère des moyens de commande 66, pour rendre prépondérants les ressorts 66a et assurer par le verrou 65 correspondant le verrouillage de la roue 9 dans sa nouvelle position transversale.and, at the end of the movement, venting the control means 66, to make the springs 66a predominant and to ensure, by the corresponding latch 65, the locking of the wheel 9 in its new transverse position.
Les moyens mis en oeuvre pour adapter Pécartement des roues à celui des voies s'insèrent sans difficultés, et à moindre coûts, dans les moyens permettant d'orienter les roues en courbe, que ces roues soient motorisées ou non. Cela confère au véhicule ainsi équipé de très nombreux avantages par rapport aux véhicules actuels et, en particulier, la réduction des frottements et glissements, la réduction des bruits et des usures, et à puissance égale, un meilleur rendement.The means used to adapt the spacing of the wheels to that of the tracks fit without difficulty, and at lower costs, in the means for orienting the wheels curve, whether these wheels are motorized or not. This gives the vehicle thus equipped a lot of advantages over current vehicles and, in particular, the reduction of friction and slippage, the reduction of noise and wear, and at equal power, a better performance.
Le dispositif de réglage de l'écartement des roues qui vient d'être décrit en référence à la figure 13 pour gérer deux écartements, peut aussi fonctionner avec d'autres écartements ayant des valeurs intermédiaires. Ainsi, pour un véhicule dont les roues peuvent présenter comme écartement minimal, celui standard de 1 ,435 mètre et comme écartement maximal, celui espagnol de 1 ,668 mètre, pour obtenir un calage des roues pour un écartement intermédiaire, correspondant par exemple à celui des voies russes, ayant une valeur de 1 ,524 mètre, il suffit, sur chaque prolongement 11b, d'ajouter une gorge supplémentaire entre les gorges 64.
The wheel spacing adjustment device which has just been described with reference to FIG. 13 for managing two spacings, can also operate with other spacings having intermediate values. Thus, for a vehicle whose wheels may have the minimum spacing, the standard one of 1.355 meters and the maximum spacing, the Spanish one of 1.668 meters, to obtain a wedging wheels for an intermediate spacing, corresponding for example to that Russian tracks, having a value of 1, 524 meters, it suffices, on each extension 11b, to add an additional groove between the grooves 64.
Claims
1.) Boggie ferroviaire à roues orientables selon la courbure de la voie, comprenant un châssis (C)1 articulé autour d'un pivot vertical (5) par rapport au châssis (V) du véhicule, et deux bissels opposés (B1 , B2) qui, supportant chacun un train de roues, sont articulés sur ce châssis C autour d'axes verticaux Z, chaque bissel se prolongeant, à l'opposé du train de roues et vers l'autre bissel, par une tête (6a, 6b) portant une articulation A de commande de son pivotement, la dite articulation de commande A étant reliée à des moyens (28) détectant le déplacement angulaire relatif du boggie (C) par rapport au châssis (V) du véhicule, ces moyens, étant aptes à faire pivoter les bissels (B1, B2) pour donner aux axes géométriques de rotation (G1 , G2) des trains de roues (9) une orientation dans laquelle ces axes vont sensiblement en convergeant vers le centre de la courbe de la voie, caractérisé en ce que l'articulation de commande de chaque bissel (B1 , B2) entoure le pivot (5) du boggie et est reliée par des bielles indépendantes (27) aux moyens (28) détectant le déplacement angulaire relatif du boggie (C), tandis que chacune des roues (9) d'un train de roues est indépendante en rotation de l'autre roue du même train de roues.1.) Bogie rail with steerable wheels according to the curvature of the track, comprising a frame (C) 1 articulated around a vertical pivot (5) relative to the frame (V) of the vehicle, and two opposite bissels (B1, B2 ) which, each supporting a set of wheels, are articulated on this frame C about vertical axes Z, each bissel extending, opposite the wheel train and to the other bissel, by a head (6a, 6b ) carrying a hinge A for controlling its pivoting, said control hinge A being connected to means (28) detecting the relative angular displacement of the bogie (C) relative to the chassis (V) of the vehicle, these means being suitable to rotate the bissels (B1, B2) to give the geometrical axes of rotation (G1, G2) of the wheel trains (9) an orientation in which these axes are substantially converging towards the center of the curve of the track, characterized in that the control articulation of each bissel (B1, B2) entou the pivot (5) of the bogie and is connected by independent connecting rods (27) to the means (28) detecting the relative angular displacement of the bogie (C), while each of the wheels (9) of a wheel train is independent in rotation of the other wheel of the same wheel train.
2.) Boggie à roues orientables selon la revendication 1 caractérisé en ce que chacune des articulations A de commande du pivotement des bissels (B1, B2) comprend deux bagues concentriques et espacées, respectivement, intérieure2. Bogie with steerable wheels according to claim 1 characterized in that each of the knuckle control knuckle A (B1, B2) comprises two rings concentric and spaced, respectively, inside
(20) et extérieure (22), enserrant un anneau (21) en matériau viscoélastique, et dont la bague intérieure (20) est traversée par le pivot (5) du boggie.(20) and outer (22), enclosing a ring (21) of viscoelastic material, and the inner ring (20) is traversed by the pivot (5) of the bogie.
3.) Boggie à roues orientables selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens de détection du déplacement angulaire relatif du boggie C par rapport au châssis du véhicule V sont constitués par un levier coudé (28), articulé près de son coude (en 29) sur le châssis C du boggie, et dont l'un des bras est lié par une articulation (30) au châssis (V) du véhicule, alors que l'autre bras est liée par une articulation (31) à l'une des extrémités de l'une des bielles (27).3. Bogie with steerable wheels according to claim 1 characterized in that the means for detecting the relative angular displacement of the bogie C relative to the vehicle frame V are constituted by a bent lever (28) articulated near its elbow (in 29) on the frame C of the bogie, and one of the arms is connected by a hinge (30) to the frame (V) of the vehicle, while the other arm is connected by a hinge (31) to one ends of one of the connecting rods (27).
4.) Boggie à roues orientables selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'extrémité intérieure de chacune des deux bielles latérales (27) est articulée sur une patte (25) saillant radialement d'un anneau de commande (24, 124) entourant des prolongements verticaux (20a, 122a) des bagues, extérieure (20) ou intérieure (22,122), des articulations superposées (A) de commande du pivotement des deux bissels. 4. Bogie with steerable wheels according to claim 1 characterized in that the inner end of each of the two lateral rods (27) is articulated on a tab (25) projecting radially from a control ring (24, 124) surrounding vertical extensions (20a, 122a) of the rings, outer (20) or inner (22, 122), superimposed joints (A) for controlling the pivoting of the two bissels.
5.) Boggie à roues orientables selon la revendication 1 caractérisé en ce que la bague intérieure (22) de chacune des deux articulations de commande superposées (A) comprend une lumière transversale (23) dont la longueur est supérieure à la dimension transversale correspondante du pivot (5) de boggie qui la traverse verticalement, tandis que ce pivot (5) de boggie présente, au moins dans sa partie traversant les dites bagues intérieures (22), une section transversale, quadrangulaire ou délimitée entre deux méplats, dont l'une des dimensions est égale, au jeu fonctionnel près, à la largeur des lumières transversales (23) dans lesquelles ce pivot peut coulisser. 5. Bogie with steerable wheels according to claim 1 characterized in that the inner ring (22) of each of the two superimposed control joints (A) comprises a transverse slot (23) whose length is greater than the corresponding transverse dimension of bogie pivot (5) which traverses vertically, while the bogie pivot (5) has, at least in its portion passing through said inner rings (22), a cross section, quadrangular or delimited between two flats, of which one of the dimensions is equal, near the functional clearance, to the width of the transverse openings (23) in which this pivot can slide.
6.) Boggie à roues orientables selon la revendication 1 caractérisé en ce que chacune des roues (9) du boggie est liée en rotation à un moteur électrique indépendant (40) dont l'alimentation électrique est pilotée par des moyens (44, 45) comparant un axe de référence (X'-X) du boggie avec un axe de référence (X'1-X1) du véhicule, afin que les vitesses de rotation du moteur et de la roue (9) soient adaptées au rayon de la courbe de la voie et à la position, intérieure ou extérieure de cette roue, par rapport à cette courbe de voie. 6. Bogie with steerable wheels according to claim 1 characterized in that each of the wheels (9) of the bogie is rotatably connected to an independent electric motor (40) whose power supply is controlled by means (44, 45). comparing a reference axis (X'-X) of the bogie with a reference axis (X'1-X1) of the vehicle, so that the rotational speeds of the motor and the wheel (9) are adapted to the radius of the curve of the track and the position, inner or outer, of this wheel, with respect to this track curve.
7.) Boggie à roues orientables selon la revendication 1 caractérisé en ce que chaque bissel (B1 , B2) présente, longitudinalement et de part et d'autre de son articulation (Z) sur le boggie C, deux fourches (7), latérales et espacée, portant chacune les boites d'essieux (11) pour les bouts d'arbre (10) solidaires de la roue (9) correspondante, et en ce que l'intervalle (E) entre les bras (8) de chaque fourche (7) est au moins égal, au jeu fonctionnel près, à la course transversale que doit effectuer une roue (9) pour passer d'un écartement de voie défini à un autre écartement de voie défini, ce déplacement transversal des arbres (10) de chaque roue étant réalisé, d'une part, par une modification progressive de l'écartement de la voie sous le véhicule en déplacement et, d'autre part, par des moyens pneumatiques d'assistance (51 , 68), agissant sur chaque bout d'arbre (10).7. Bogie with steerable wheels according to claim 1 characterized in that each bissel (B1, B2) has, longitudinally and on both sides of its articulation (Z) on the bogie C, two forks (7), lateral and spaced, each carrying the axle boxes (11) for the shaft ends (10) integral with the corresponding wheel (9), and in that the interval (E) between the arms (8) of each fork (7) is at least equal, within the functional clearance, to the transverse travel to be made by a wheel (9) to change from a defined track gauge to another defined track gauge, this transverse displacement of the shafts (10) of each wheel being realized, on the one hand, by a gradual modification of the gauge of the track under the moving vehicle and, on the other hand, by pneumatic assistance means (51, 68), acting on each shaft end (10).
8.) Boggie à roues orientables selon la revendication 7 caractérisé en ce que chaque boite d'essieu (11) portant un bout d'arbre (10) est montée coulissante sur des glissières (50), parallèles au bout d'arbre (10) et s'étendant entre les deux bras (8) de la fourche (7) correspondante, et coopère, par ses extrémités et dans chacune de ses deux positions correspondant à un écartement de voie, avec des verrous radiaux de calage (58). 8. Bogie with steerable wheels according to claim 7 characterized in that each axle box (11) carrying a shaft end (10) is slidably mounted on rails (50), parallel to the shaft end (10). ) and extending between the two arms (8) of the corresponding fork (7), and cooperates, by its ends and in each of its two positions corresponding to a track gauge, with radial locking locks (58).
9.) Boggie à roues orientables selon la revendication 7 caractérisé en ce que chaque bout d'arbre de roue (10a) est monté coulissant dans le roulement (62) calé dans sa boite d'essieu (11a), fixée au bras (8a) de la fourche (7a) correspondante, et chacun des deux bouts d'arbre (10a) est lié en translation à un prolongement (10b), muni d'au moins deux gorges (64), dont l'espacement correspond à la course de la roue pour passer d'un écartement de voie à un autre, chaque gorge pouvant recevoir un verrou radial de calage (65) porté par la boite d'essieu (11a).9. Bogie with steerable wheels according to claim 7 characterized in that each wheel shaft end (10a) is slidably mounted in the bearing (62) wedged in its axle box (11a), fixed to the arm (8a). ) of the corresponding fork (7a), and each of the two shaft ends (10a) is translationally connected to an extension (10b), provided with at least two grooves (64), whose spacing corresponds to the stroke the wheel to move from one track gauge to another, each groove can receive a radial lock (65) carried by the axle box (11a).
10.) Boggie à roues orientables selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9 caractérisé en ce que chaque verrou (58, 65) est solidaire du piston (57a, 66b) d'une commande pneumatique (57, 66) à simple effet, ce piston étant sollicité, d'une part, par un ressort de rappel (57b, 66a) en appui sur lui, agissant en permanence et dans le sens du verrouillage, et, d'autre part, par un flux pneumatique, agissant contre le ressort et dans le sens du déverrouillage, pendant Ia phase de changement d'écartement des roues. 10. Bogie with steerable wheels according to any one of claims 8 or 9 characterized in that each latch (58, 65) is integral with the piston (57a, 66b) of a pneumatic control (57, 66) single-acting this piston being urged, on the one hand, by a return spring (57b, 66a) resting on it, acting permanently and in the locking direction, and, on the other hand, by a pneumatic flow, acting against the spring and in the direction of unlocking, during the phase of change of gauge of the wheels.
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