CA1149674A - Machine de chantier ferroviaire equipee d'une unite mecanique de deplacement de la voie ferree - Google Patents

Abstract

Dispositif de déplacement d'une voie ferrée convenant aux bourreuses-niveleuses-dresseuses, pour la pleine voie et les appareils de voie. Ce dispositif, suspendu au châssis de la machine, se compose d'un support à crochets de levage des rails articulé tous azimuts dans un joint et d'un support à galets de ripage des rails articulé au support à crochets. Les deux crochets de levage sont montés à position réglable transversalement sur une poutre du support à crochets reliée au châssis de la machine par deux vérins de levage. Les deux galets de ripage sont montés à positions fixes sur une poutre du support à galets reliée au châssis de la machine par deux vérins de ripage. Ces deux poutres sont reliées par deux vérins de réglage d'écartement.

Description

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La présente invention a pour objet une machine de chantier ferroviaire équipée d'une unité mécanique de déplacement de la voie ferrée, articulée tous azimuts et reliée à son chassis par des vérins de levage, de ripage, et de déplacement longitu-dinal et comportant pour son guidage sur la voie et la saisie des rails un galet de roulement à boudin intérieur de ripage et un crochet exterieur de levage montés en opposition de part et d'autre de chacune des deux files de rails ainsi que des organes de réglage de la position en hauteur et en travers de la voie de chaque crochet par rapport au galet qui lui est associé.
On connalt déjà des bourreuses-niveleuses-ripeuses équipées de dispositifs de déplacement de ce genre pour niveler et dresser la voie ferrée au fur et à mesure de leur avance, aussi bien en pleine voie que dans les zones occupées par des appareils de voie tels que les aiguillageset les croisements.
Dans les zones occupées par des appareils de voie, la mobilité spatiale des crochets par rapport aux galets qui leur sont associés permet toujours de saisir une prise lorsque l'accès au contour extérieur de l'une ou des deux files de rails de la voie suivie par les deux galets est rendu impossible par la présence d'un obstacle tel que par exemple une aiguille ou un coeur d'aiguil]age. Il est possible en effet à l'arrivée sur l'obstacle de dégager le crochet en le remontant au-dessus du rail, de l'écarter suffisamment pour sauter l'obstacle puis de le rabaisser pour saisir la prise la mieux appropriée de cet obstacle, à quelque niveau qu'elle se trouve. Il est possible également, dans les limites de la course transversale du crochet, d'aller saisir le rail extérieur de la voie concourante, sur un aiguillage, afin d'augmenter ]a largeur de la saisie de l'ap-pareil de voie pour faciliter son déplacement.

Sur toutes ces bourreuses connues, les deux galetset les deux crochets du dispositif de déplacement de la voie sont 9~
montés sur un support commun auquel sont reliés les vérins de levage et les vérins de ripage. Sur certaines de ces bour-reuses, la mobilité de chaque crochet par rapport au galet qui lui est associé est obtenue par une double translation, sur glissières verticale et horizontale, par rapport au support commun, à la manière des chariots porte-outils des machines outils. Sur un autre type de ces bourreuses cette mobilité est obtenue par double articulation, sur deux vérins formant avec le support commun et le crochet un quadrilatère déformable.
Enfin sur ces bourreuses connues au moins un des deux galets est monté mobile transversalement à la voie sur le support commun afin de pouvoir soit moduler la force de ripage sur les deux files de rails de la voie soit ajuster l'écartement des deux galets aux variations de l'écartement entre les deux files de rails de la voie suivie.
Il résulte de ces diverses conceptions du dispositif de déplacement que dans tous les cas cités les actions de levage et de ripage de la voie passent nécessairement par les organes de réglage de la position relative crochet-galet agissant dans la même direction que ces actions. Ainsi l'action de levage passe nécessairement, entre l'organe moteur constitué par le vérin de levage et l'organe récepteur constitué par le crochet, par l'organe de réglage de la position en hauteur du crochet par rapport au support commun, qui est constitué également par un vérin. Le même phénomène régit l'action de ripage. Il est de ce fait nécessaire de disposer sur ces dispositifs de dépla-cement d'un moyen de blocage de la position des organes récep-teurs par rapport au suppo~t commun, une fois cette position établie, avant de lever et riper la voie. Ces moyens sont constitués par des dispositifs de verrouillage, mécaniques ou hydrauliques selon l'organe immobilisé et selon le type de bour-reuse.

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L'invention a pour b~t de permettre la transmission directe des actions de leva~e et de ripage des organes moteurs aux organes récepteurs de ces actions dans l'optique d'une simplification des structures de transmission d'efforts et d'une augmentation de la fiabilité.
La solution proposée permet d'atteindre ce but par l'installation des galets à positions fixes sur un support à
galets relié aux vérins de ripage, par l'installation des crochets à positions transversales réglables sur un support à crochets relié aux vérins de levage, et par le déport entre ces deux supports d'au moins un vérin de réglage de leur écartement en hauteur.
L'invention que l'on revendique est caractérisée essentiellement en ce que l'unité mécanique de déplacement de la voie se compose d'un support à crochets comprenant une poutre transversale sur les deux extrémités de laquelle sont montés mobiles et réglables transversalement à la voie les deux crochets de levage et d'un support à galets comprenant une poutre transversale parallèle à la poutre du support à crochets et sur les deux extrémités de laquelle sont montés à positions fixes les deux galets à boudin de ripage, en ce que l'une de ces deux poutres transversales est reliée au châssis de la machine par un dispositif d'articulation tous azimuts com-prenant au moins un vérin de déplacement longitudinal et comporte un pivot sur lequel est articulé et monté pivotant dans un plan perpendiculaire aux deux poutres susdites au moins un bras de liaison auquel est fixée l'autre poutre transversale en ce que les vérins de levage sont reliés au support à crochets de levage, en ce que les vérins de ripage sont reliés au support à galets de ripage, et en ce que les deux poutres transversales de ces deux supports sont reliées par au moins un vérin de réglage de leur écartement en hauteur, de sorte que chaque action de levage i'74 et de ripage de la voie passe directement des organes moteurs constitués par les vérins de levage et de ripage aux organes récepteurs respectifs constitués par les crochets et les galets à boudin.
D'autres avantages inhérents aux possibilités offertes par l'invention ressortiront de la description qui suit.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution d'une machine selon l'invention, ainsi que trois variantes de détails constructifs.
La figure 1 est une vue en élévation simplifiée de la machine en question.
La figure 2 est une vue en élévation de son dispositif de déplacement.
La figure 3 est une vue de gauche de ce dispositif.
La figure 4 est une vue d'ensemble schématique en pers-pective.
La figure 5 est une vue partielle en perspective d'une première variante.
La figure 6 est un schéma hydraulique partiel se rap~
portant à une seconde variante.
La figure 7 est une vue en élévation schématique et partielle de la troisième variante.
La machine représentée figure 1 est une bourreuse-niveleuse-ripeuse de voie Eerrée comportant entre scs deux es~
sieux 1 et 2 et suspendus à son châssis 3 un dispositif de bourrage 4 du ballast sous les traverses de la voie 5 et une unité de déplacement 6 de cette dernière.
On rappelle ici que les bourreuses de ce genre, déjà
longuement décrites, permettent de lever et de riper la voie au fur et à mesure de leur avance pour l'amener ou la ramener à
la position prescrite, et de consolider la nouvelle position ainsi obtenue par bourrage du ballast sousles traverses. Afin ~96~'~

de permettre le travail dans les zones occupées par les appareils de voie, le dispositif de bourrage 4 de ces bourreuses, tout comme le dispositif de déplacement 6, comporte des outils 7 appropriés à être déplacés transversalement à la voie pour éviter les obstacles constitués par ces appareils lorsque ceux-ci sont situés à leur aplomb afin de bourrer les traverses à leur niveau.
Le dispositif de déplacement 6 qui caractérise la bourreuse selon l'invention, représenté en détails figures 2, 3, 4 et 5, se compose d'un support à crochets 8 enforme de Té
constitué par une poutre transversale 9 fixée à un timon longi-tudinal 10 lui-même articulé tous azimuts dans des limites pré-déterminées et par son extrémité dans un joint 11 porté par une console 12 fixée au châssis 3 de la bourreuse, et d'un sup-port à galets 13, également en forme de Té, constitué par une poutre transversale 14 parallèle à la poutre 9 du support à
crochets fixée à un bras de liaison 15 monté pivotant dans un plan perpendiculaire aux deux supports susdits et sous le timon 10 du support à crochets sur un pivot 16 porté par ledit timon entre ses deux extrémités.
Deux crochets de levage 17 sont montés mobiles et réglables transversalement à la voie sur les deux extrémités de la poutre 9 du support à crochets 8 cependant que les deux galets de roulement 18 à boudin intérieur 19 sont montés à posi-tions fixes sur la poutre 14 du support à galets 13, la distance entre les faces d'appui des boudins de ces deux galets étant au plus égale à l'écartement minimal des faces intérieures des champignons des deux rails 5 de la voie. Chacune des deux files de rails peut être saisie entre un crochet 17 et un galet 18 placés ainsi en opposition de part et d'autre de chacune d'elles.
Le support à crochets 8 est déplacé en hauteur par deux vérins de levage 20 sensiblement verticaux reliant les deux extrémités de la poutre 9 de ce support au châssis 3 de la i74 bourreuse, cependant que l'ensemble des dcux supports ainsi articulés entre eux est déplacé latéralemellt par deux vérins de ripage 21 reliant la poutre 14 du support à galets au chassis 3 de la bourreuse. Ces deux vérins de ripage 21 sont disposes de manière connue à lignes d'action concourrantes en un point P situé sensiblement au niveau du centre d'inertie de la voie, et dans un plan sensiblement vertical.
Les deux poutres 9 et 14 de ces deux supports 8 et 13 sont reliées par leurs extrémités par deux vérins 22 de réglage de leur écartement en hauteur. Ces deux vérins prennent appui sur des consoles déportées 23 et 24 fixées à ces deux poutres.
La translation de l'extrémité du timon 10 dans le joint 11, destinée à permettre l'évitement des traverses pour la saisie de la semelle des rails ou des appareils de voie par les crochets 17, est commandée par un vérin 25 reliant la console 12 fixée au châssis de la bourreuse au pivot 16 porté par ledit timon 10.
Chacun des deux crochets 17 est monté coulissant sur un arbre rond 26, parallèle à la poutre 9 du support à crochets 8, supporté par deux consoles 27. Chacun d'eux est déplacé par un vérin 28 à double effet en appui sur la poutre 9 (fig. 4).
La rotation possible du crochet 17 autour de l'arbre 26 est limitée à une valeur prédéterminée par l'importance du jeu E
(figure 2) laissé entre la face supérieure du crochet 17 et la face inférieure de la poutre 9. Cette possibilité de rotation limitée est destinée à compenser les faibles variations de positions de l'extrémité inférieure active du crochet par rap-port au galet qui lui est associé et qui se produisent entre la prise du rail avant le déplacement de la voie et l'action de levage et de ripage combinée, lorsque le vérin 25 de dépla-cement longitudinal de l'unité de déplacement est bloque pendant ces dernières opérationsO Mais cette particularité n'est pas indispensable lorsque l'élasticité de l'ensemble mécanique est capable d'absorber ces variations sans dommages.
On remarquera ici J en regard de la géométrie du sys-tème d'articulation de l'unité de déplacement, que l'importance de ces variations de position est inversément proportionnelle à l'écart existant entre le crochet 17 et l'articulation du vérin 25 sur la console 12 et est moins influencée par la position en hauteur du pivot 11 dans lequel translate et pivote l'extré-mité du timon 10. Il est donc important de disposer cette arti-culation du vérin 25 aussi loin qu'il est possible de la poutre9 du support à crochet et aussi bas que possible sur la console 12.
~ insi réalisé, le dispositif de déplacement de la voie équipant la bourreuse selon l'invention confère aux crochets de levage 17 une mobilité spatiale comparable à celle des dispositifs connus signalés en début d'exposé tout en permettant d'atteindre le but recherché selon l'enseignement de l'invention. En effet, les forces de levage fournies par les vérins de levage 20 sont transmises directement par le support à crochets 8 aux crochets de levage 17, sans passer par les vérins 22 de réglage de la posi-tion en hauteur de ces crochets qui agissent dans la même direc-tion. De même les forces de ripage fournies par les vérins 21 sont transmises directement par le support à galets 13 a celui des deux galets 18 dont le boudin 19 est mis en appui par ces forces contre l'un des deux rails 5 de la voie, sans passer par des organes de réglage de la position transversale de ces galets par rapport à leur support, ces organes étant supprimés dans cette construction qui permet une répartition naturelle desdites forces de ripage sur les deux files de rails par l'in-termédiaire du support à crochet. Ce dernier effet est obtenude la maniere suivante: après la mise en appui des deux crochets 17 sur lesdeux files de rails 5 à l'aide des deux vérins 28, 7~

pendant que la voie est ripée par l'action des v~rins de ripage 21, le crochet 17 associé au galet 18 recevant les forces de ripage est entraîné dans le même sens par le rail 5 recevant la poussée de ce galet; comme ce crochet entra;né par le rail est lié par son support 8 à l'autre crochet en appui sur l'autre file de rails, cette dernière est également entralnée à son tour dans le même sens par cet autre crochet. La répartition des forces de ripage entre les deux files de rails est ainsi obtenue en fonction de la capacité de charge latérale de chacune des deux files de rails à l'endroit de l'action.
Cette répartition naturelle peut également être obtenue dans une première variante représentée figure 5 dans laquelle sont montés sur la poutre 9 du support à crochet ~ des crochets 170 pivotant dans un plan vertical transversal à la voie. Dans cette variante chaque crochet 170 est articulé sur un pivot 29 fixé aussi haut que possible sur la poutre 9, afin d'obtenir au niveau de la base active du crochet une trajectoire en arc de cercle de flèche réduite. Ce crochet 170 est actionné trans-versalement par un vérin 30 en appui sur la poutre 9. Cette variante simplifiée est applicable lorsque de gros ecarts laté-raux de position entre la partie active des crochets et les galets qui leur sont associés ne sont pas demandés.
Pour une utilisation à grand rendement en pleine vole les extrémites actives des crochets 17 du dispositif décrit et des crochets 170 de la première variante seront avantageuse-ment remplacées par des galets à axes de rotation sensiblement verticaux et comportant un boudin de levage applicable sous le champignon des rails, cette adaptation n'entra;nant aucune modification des autres éléments de la structure de base, de tels galets à boudin faisant évidemment office de crochets au sens de l'invention.

Du fait du décalage entre yalets et crochets le long _~_ 9~jt7,~

des rails et du jeu initial entre galets et rails, lorsque la voie est déplacée ce jeu, le fléchissement latéral des rails dû à l'onde de ripage et la rotation du dispositif de déplacement autour du joint 11 dans le plan de la voie provoquent des mouve-vements relatifs transversaux entre les crochets 17 et les galets 18 qui peuvent être absorbés par la flexibilité de la liaison des deux supports 8 et 13 et la flexibilité propre des deux crochets.
Il est possible cependant de libérer cette liaison ainsi que les crochets de ces déformations élastiques. Cette libération est obtenue par le moyen d'un circuit de liaison etabli entre deux chambres homologues des deux vérins 28 de commande du déplacement transversal des deux crochets 17.
Cette seconde variante est illustrée par le schéma de la figure 6 qui représente la partie du circuit d'alimentation des deux vérins à double effet 28 qui relie ceux-ci à leurs distributeurs de commande respectifs 31 qui sont des distribu-teurs à trois positions à double commande électromagnétique et rappels à ressorts.
La chambre extérieure 32 de chacun de ces deux vérins est reliée au distributeur 31 par une conduite 34 comportant un clapet anti-retour piloté 35 cependant que la chambre inté-rieure 33 de chacun de ces mêmes vérins est reliée au distribu-teur 31 par une conduite 36. Les deux chambres extérieures 32 des deux vérins 28 sont reliées par une conduite 38 branchee sur les deux conduites 34 aboutissant dans ces chambres, entre celles-ci et le clapet anti-retour 35. Un distributeur 39 à
deux positions à commande électro-magnétique et rappel à ressort est interposé entre les deux branchements de cette conduite 38 sur les conduites 34.
Dans la position représentee du distributeur 39 la conduite 38 est mise hors circuit et les déplacements du piston 40 des deux vérins 28 peuvent être commandés dans les deux _g_ .

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directions par le distributeur 31 afin de mettre en appui les deux crochets 17 sur la prise choisie des deux files de rails de la voie à déplacer. Une fois cette prise réalisée et avant l'opération de déplacement de la voie la conduite 38 est mise en circuit par le distributeur 39 cependant que les deux distributeurs 31 sont mis en position représentée de retour à la bâche des deux conduites 36. A ce moment le volume du fluide contenu dans les deux chambres extérieures 32 des deux vérins 28 est bloqué et peut circuler librement de l'une à
l'autre de ces deux chambres et ceci a pour effet de conserver l'écartement entre crochets 17 établi lors de leur mise en appui contre les rails tout en rendant à ces crochets leur mo-bilité transversale par rapport au support à crochets 8.
De la sorte, les crochets 17 peuvent suivre librement les rails dans leurs mouvements relatifs aux galets de ripage 18 tout en les maintenant fermement à l'écartement établi. Cet effet améliore encore la répartition des efforts de ripage sur les deux files de rails de la voie mentionnée précédemment.
D'autres variantes, non représentées, peuvent être apportées dans la réalisation du dispositif de déplacement de la voie de la machine selon l'invention.
Ainsi l'articulation du support à galets 13 sur le support à crochets 8, réalisée par déport du pivot 16 de cette articulation sur le timon 10, ~ui présente l'avantage par son éloignement de limiter les mouvements relatifs entre crochets 17 et galets 18 pendant l'opération combinée de levage et de ripage, peut être réalisée différemment. Par exemple deux bras de liaison fixés rigidement aux deux extrémités de la poutre 14 peuvent être articulés directement sur deux pivots fixés aux extrémités de la poutre 9 du support à crochets 8 et dans ce cas un seul vérin de réglage de l'écar-tement de ces deux poutres peut être installé entre ces deux bras.

De même l'articulation tous azimuts du support à

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crochets, qui presente l'avantage de la simplicité, peut être remplacée par deux vérins parallèles à l'axe longitudinal de la voie reliant les deux extremités de la poutre g au châssis de la machine. Dans ce cas, le timon 10 est non plus fixé rigide-ment à la poutre 9 mais articulé à celle-ci sur ~ln pivot vertical, afin seulement d'éviter le basculement de l'ensemble des deux supports.
La rotation limitée de chaque crochet 17 autour de son arbre rond 26 de guidage en translation peut être complétée par un moyen élastique de rappel à la position neutre, afin d'éviter les mouvements pendulaires du crochet en périodes hors service. Ce moyen élastique peut être constitué par exemple par deux palonniers latéraux articulés sur la partie haute du crochet 17 et maintenus pressés contre la paroi inférieure de la poutre 9 par deux ressorts de même puissance.
Dans le cas de très gros efforts de ripage à transmet-tre d'une file de rails à l'autre, deux vérins peuvent etre avantageusement interposés entre le bras 15 du support à galets 13 et les crochets 17, de manière à transmettre directement au crochet 17 agissant sur la file de rails opposée à celle ripée par un galet 18 une partie déterminée de cet effort afin d'en soulager d'autant la liaison hydraulique des deux vérins 28 de réglage de l'écartement des deux crochets 17 ainsi que le galet 18 recevant l'effort de ripage.
Enfin dans une troisième variante représentée figure 7, qui permet également d'atteindre le but recherché, c'est la poutre transversale 140 du support à galets qui comporte un timon 10 articulé tous azimuts dans un joint 11 porté par une console 12 fixée au châssis 3 de la machine et c'est la poutre 90 du support à crochets qui comporte un bras 15 articulé sur un pivot 16 porté par ledit timon.

Cette dernière variante, dans laquelle l'articulation 9~
du vérin 25 se trouve rehaussée par rapport à la forme d'exécu-tion décrite, est applicable lorsque l'espace disponible sous le châssis de la machine permet d'éloigner davantage la console 12.

Claims (6)

Les réalisations de l'invention, au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme il suit:

1. Machine de chantier ferroviaire équipée d'une unité mécanique de déplacement de la voie ferrée, articulée tous azimuts et reliée à son châssis par des vérins de levage, de ripage et de déplacement longitudinal et comportant pour son guidage sur la voie et la saisie des rails un galet de roule-ment à boudin intérieur de ripage et un crochet extérieur de levage montés en opposition de part et d'autre de chacune des deux files de rails ainsi que des organes de réglage de la posi-tion en hauteur et en travers de la voie de chaque crochet de levage par rapport au galet qui lui est associé, caractérisée en ce que l'unité mécanique de déplacement de la voie se compose d'un support à crochets comprenant une poutre trans-versale sur les deux extrémités de laquelle sont montés mobiles et réglables transversalement à la voie les deux crochets de levage et d'un support à galets comprenant une poutre trans-versale parallèle à la poutre du support à crochets et sur les deux extrémités de laquelle sont montés à positions fixes les deux galets à boudin de ripage, en ce que l'une de ces deux poutres transversales est reliée au châssis de la machine par un dispositif d'articulation tous azimuts comprenant au moins un vérin de déplacement longitudinal et comporte un pivot sur lequel est articulé et monté pivotant dans un plan perpendiculaire aux deux poutres susdites au moins un bras de liaison auquel est fixée l'autre poutre transversale en ce que les vérins de levage sont reliés au support à crochets de levage, en ce que les vé-rins de ripage sont reliés au support à galets de ripage, et en ce que les deux poutres transversales de ces deux supports sont reliées par au moins un vérin de réglage de leur écartement en hausteur, de sorte que chaque action de levage et de ripage de la voie passe directement des organes moteurs constitués par les vérins de levage et de ripage aux organes récepteurs respec-tifs constitués par les crochets et les galets à boudin.

2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que la poutre transversale reliée à son châssis est fixée à un timon longitudinal articulé tous azimuts par son extrémité
dans un joint porté par une console fixée audit châssis, et en ce que ce timon est relié à cette console par un vérin de commande de translation de l'extrémité dudit timon dans ledit joint.

3. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que chacun des deux crochets de levage est monté mobile et réglable transversalement sur la poutre du support à crochets par translation sur un arbre rond parallèle à ladite poutre, en ce que cette translation est commandée par un vérin à double effet en appui sur ladite poutre, et en ce que la rotation possible du crochet de levage autour de l'arbre rond est limitée à une valeur prédéterminée.

4. Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que les deux vérins de commande de translation des deux cro-chets sont alimentés par un circuit hydraulique comprenant une conduite de liaison reliant deux chambres homologues de ces deux vérins, et en ce que cette conduite de liaison est mise en et hors circuit par un distributeur branché sur cette conduite entre les deux chambres en question.

5. Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que le pivot auquel est articulé le bras de liaison est fixé entre les deux extrémités du timon de la poutre reliée à son châssis.

6. Machine selon les revendications 1, 2 ou 5, carac-térisée en ce que les poutres transversales des deux supports sont reliées à leurs deux extrémités par deux vérins de réglage de leur écartement en hauteur.