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REVENDICATIONS
1. Véhicule ferroviaire articulé, caractérisé par deux caisses de wagon, par un boggie avant (20) et un boggie arriére (120) avec lesquels sont montées à pivot les extrémités des caisses de wagon (10, 110), pour les faire pivoter indépendamment, le boggie avant (20) à essieu unique étant associé avec l'une des caisses (10), le boggie arriére (120) à essieu unique étant associé avec l'autre caisse (110), par un dispositif (112) agissant entre les deux caisses (10, 110) pour transmettre entre celles-ci des forces de traction et de pression, et par un dispositif (114, 115) disposé entre les deux boggies (20, 120) pour maintenir leurs essieux en alignement paralléle, même sur des trajets courbes.
2. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des boggies (20, 120) comporte deux longerons (50) latéraux paralléles, des dispositifs d'appui (53) supportés par les longerons (50) qui fournissent une liaison verticale supportant les charges en deux points d'appui entre le boggie (20, 120) et une caisse de wagon (10, 110) pour transmettre des forces verticales aux longerons et pour assurer simultanément une mobilité amortie de la caisse dans toutes les directions dans un plan horizontal, et en ce qu'un support central (52) est monté entre les longerons (50) et crée une liaison horizontale supportant les charges avec un pivot (P) dépassant vers le bas, de la caisse de wagon,
dans le voisinage d'un axe de pivotement autour duquel la caisse de wagon et le boggie peuvent pivoter relativement pour assurer simultanément une mobilité amortie par ressort du pivot de la caisse dans toutes les directions dans un plan horizontal.
L'invention concerne un véhicule ferroviaire articulé.
Les wagons de marchandises de grande longueur ou surbaissés soulèvent certains problèmes. Lorsque ces wagons relativement légers sont accrochés directement à une locomotive, en tête d'un long train constitué d'autres wagons lourds, ils tendent à suivre la corde des courbes rencontrées lorsque le train démarre. La force de traction résultante et dirigée sur une ligne droite reliant la locomotive et le wagon lourd ou classique le plus proche peut faire sortir de la voie, à l'intérieur de la courbe, une file complète de ces wagons longs et légers. Un autre problème posé par l'utilisation de wagons de grande longueur est que des accélérations verticales harmoniques peuvent s'appliquer à la caisse de ces wagons et au chargement, en raison de la grande longueur entre boggies.
Divers types de wagons et de boggies articulés ont été proposés pour résoudre les problèmes soulevés par les wagons de grande longueur. L'une des solutions proposées consiste à monter l'extrémité avant d'un wagon et l'extrémité arrière du wagon voisin sur un boggie commun à deux essieux. Cependant, un inconvénient est que les wagons, lorsqu'ils sont séparés du boggie commun, ne comportent pas quatre essieux chacun. Un véhicule spécial et séparé est donc nécessaire pour pousser ou tirer les wagons sur les voies pendant la formation des trains et les manoeuvres. D'autres types antérieurs de wagons articulés comportent un essieu unique fixe disposé à chaque extrémité, ou bien des boggies fixes mais reliés télescopiquement l'un à l'autre, de manière qu'il soit possible de faire varier la longueur du wagon.
Le but de l'invention est de remédier à ces inconvénients. A cet effet, le véhicule ferroviaire selon l'invention est agencé selon la revendication 1.
L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples et sur lesquels:
la fig. 1 est une élévation, avec coupe partielle, de deux boggies faisant partie de wagons voisins accouplés l'un à l'autre;
la fig. 2 est une vue en plan, avec arrachement partiel, de l'un des boggies représentés sur la fig. 1;
la fig. 2A est une vue en plan d'une variante d'un détail du boggie représenté sur la fig. 1;
la fig. 3 est une coupe partielle, suivant la ligne 3-3 de la fig. 2:
la fig. 4 est une vue schématique en plan des deux boggies représentés sur la fig.
I et parcourant une voie en alignement;
la fig. 5 est une vue schématique en plan, semblable à celle de la fig. 4, des deux boggies de la fig. 17 parcourant une voie en courbe:
la fig. 6 est une coupe longitudinale partielle d'un détail de la suspension du boggie, et
la fig. 7 est une coupe transversale du détail de la suspension représentée sur la fig. 6:
les fig. 1 à 5 représentent un boggie à essieu unique et pouvant être destiné aux wagons de marchandises de grande longueur et surbaissés pour former un train articulé comprenant plusieurs de ces wagons. Dans un tel train, les wagons intermédiaires reposent par chacune de leurs extrémités sur des boggies à essieu unique.
Les boggies 20 et 120 à essieu unique, disposés à proximité l'un de l'autre (fig. 1) et reliés aux extrémités voisines de wagons intermédiaires accrochés l'un à l'autre, sont reliés par une tringlerie télescopique décrite ci-après et permettant des mouvements de rotation et des mouvements longitudinaux entre les boggies voisins tout en les maintenant dans l'alignement longitudinal. Par conséquent, les boggies voisins et reliés l'un à l'autre peuvent pivoter par rapport aux wagons correspondants et peuvent être séparés l'un de l'autre suivant leur axe longitudinal.
Les deux boggies 20 et 120 à essieu unique pouvant pivoter l'un par rapport à l'autre dans des espacements longitudinaux variables, ils peuvent s'incliner l'un par rapport à l'autre. Lorsqu'ils sont reliés, leur comportement est donc approximativement semblable à celui du boggie à deux essieux. Ainsi, chacune de leurs roues supporte une charge approximativement constante, quelles que soient les irrégularités de la voie. Des barres d'accouplement et de traction, décrites ci-après, relient les caisses 10 et 110 des wagons par leurs extrémités voisines et les maintiennent à distance constante l'une de l'autre, indépendamment des positions relatives des boggies 20 et 120.
Pour permettre aux boggies voisins 20 et 120 de se rapprocher et de s'éloigner l'un de l'autre sans pivoter, une liaison télescopique, constituée par des éléments 114 et 115 pouvant tourner librement l'un par rapport à l'autre, est réalisée entre ces boggies.
Cette liaison est protégée hermétiquement par un soufflet flexible 116 qui empêche l'introduction de saletés dans l'espace compris entre les éléments télescopiques et qui retient des lubrifiants classiques. Lorsque les deux wagons ainsi attelés passent d'un tronçon de voies droit sur un tronçon de voie courbe (fig. 4 et 5), la liaison télescopique permet une diminution entre l'espacement des deux boggies 20 et 120 tout en permettant simultanément aux caisses 10 et 110 des wagons de pivoter sur leurs boggies respectifs. De plus, les mouvements simultanés de rotation et de déplacement longitudinal et coaxial des éléments 114 et 115 permettent aux boggies de pivoter l'un par rapport à l'autre autour d'un axe longitudinal, de manière à répartir uniformément la charge sur leurs roues droite et gauche.
Une barre classique 112 de traction, montée entre les caisses 10 et 110 des wagons à l'aide de pivots classiques 113 (fig. 4 et 5), maintient à une valeur constante l'espacement entre les extrémités voisines de ces caisses 10 et 110. Cette barre 112 transmet les forces de poussée et de traction entre les caisses 10 et 110 et permet à ces dernières de pivoter l'une par rapport à l'autre, comme représenté sur les fig. 4 et 5. Le fait d'empêcher les boggies 20 et 120 de pivoter l'un par rapport à l'autre n'affecte pas, cependant, le pivotement relatif des caisses 10 et 110 dans les courbes, car l'axe central et les appuis latéraux, décrits précédemment, guident les mouvements d'inclinaison et de rotation de chaque caisse par rapport aux boggies associés.
Les fig. 6 et 7 représentent en détail un bloc du dispositif de suspension de boggie, les autres blocs de suspension étant ou
pouvant être identiques à celui représenté. Un carter 82 est fixé au longeron 50 et peut se déplacer verticalement par rapport à une pièce d'adaptation ou support 93 monté sur la boîte 5 et destiné à centrer l'essieu 2 par rapport au carter 82. Chaque bloc de suspension étant monté sur un support 93 voisin de l'essieu, le dispositif de suspension est extrêmement stable et la masse non suspendue de l'essieu est réduite.
Un empilage à trois étages de cylindres 84, 85 et 86 d'élastomère repose sur le support 93 à l'intérieur du carter 82, les axes longitudinaux des cylindres étant approximativement horizontaux. L'étage supérieur comprend un cylindre unique 84 orienté de manière que son axe soit parallèle à l'axe longitudinal du boggie. Les surfaces supérieure et inférieure du cylindre supérieur 84 présentent des méplats 84a (fig. 7) qui portent respectivement sur la surface inférieure de la paroi supérieure du carter 82 et sur la surface supérieure d'une entretoise horizontale 87.
L'étage intermédiaire est constitué de trois cylindres transversaux 85 dont un premier est centré sur l'essieu 2, alors que les deux autres sont espacés à égale distance de part et d'autre du plan vertical contenant l'axe de cet essieu. Les cylindres intermédiaires 85 présentent chacun des méplats supérieur et inférieur 85a (fig. 6) qui portent respectivement sur la surface inférieure de l'entretoise 87 et sur la surface supérieure d'une seconde entretoise intermédiaire 88. L'étage inférieur comprend deux cylindres transversaux élastiques 86 situés à égale distance de part et d'autre du plan de l'essieu 2. Ces cylindres 86 présentent également des méplats supérieur et inférieur 86a qui portent respectivement sur la surface inférieure de l'entretoise 88 et sur la surface supérieure d'une troisième entretoise ou entretoise inférieure 90.
Cette dernière est liée à un plot 91 d'élastomère porté par le support 93. Ce plot 91 assure le rappel élastique latéral du boggie et de la caisse, entre les roues et les longerons. Par conséquent, lorsque le longeron 50 est chargé, le carter 82 est abaissé vers le support 93. Ainsi, comme décrit plus en détail ci-après, les cylindres ou ressorts 84, 85 et 86 sont comprimés verticalement, dans une direction à peu près perpendiculaire à leur axe longitudinal, entre le carter 82 et le support 93. Un butoir ou une butée 94 limite le mouvement vers le bas du carter 82 par rapport au support 93, de manière à empêcher toute compression excessive des ressorts 86.
Dans la plupart des applications de boggies, les ressorts 86 (étage inférieur) présentent avantageusement la plus grande raideur. Lorsqu'ils fonctionnent, le dispositif de suspension est précomprimé, de manière que la limite supérieure initiale de sa course soit de 75 mm, et il convient ainsi aux organes classiques d'accouplement tout en assurant une bonne élasticité même lorsque le véhicule circule à vide. Chacun des ressorts 85 de l'étage central est relativement souple, de même que les ressorts 84 de l'étage supérieur. Les raideurs relatives des ressorts 84, 85 et 86 peuvent évidemment varier suivant les courbes d'élasticité et d'amortissement souhaitées, comme décrit ci-après.
Les extrémités des longerons 50 sont reliées à des traverses 130 et le mécanisme 52 de pivotement est monté sur une longrine 132 fixée par ses extrémités au milieu des traverses 130, comme représenté sur la fig. 2.
Lorsque deux wagons voisins sont reliés de manière à rouler normalement, comme représenté sur les.fig. 4 et 5, ils présentent deux caractéristiques distinguant leur mode d'articulation de celui des autres wagons. L'une de ces caractéristiques est que la liaison télescopique entre les boggies voisins ne subit pas d'effort longitudinal de traction ou de compression. Par conséquent, elle permet des mouvements longitudinaux et de rotation, tout en résistant aux flexions latérales ou verticales. Ensuite, toutes les forces de traction, de poussée ou de choc exercées sur les caisses des wagons et sur les boggies sont transmises par lesdites caisses et par les éléments les reliant, par exemple la barre 112.
Un avantage présenté par l'utilisation de deux boggies à essieu unique pour relier deux wagons indépendants est que, lorsque ces derniers sont séparés l'un de l'autre, ils conservent touiours au moins un boggie à essieu unique à chaque extrémité et peuvent donc être poussés ou remorqués sur une voie de formation d'un nouveau train ou sur une voie de desserte.
Bien que les éléments télescopiques 114 et 115 représentés soient reliés rigidement aux boggies correspondants, ils peuvent également être articulés sur ces derniers autour d'axes verticaux, comme représenté sur la fig. 2A, de manière à augmenter la souplesse de roulement.
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CLAIMS
1. Articulated railway vehicle, characterized by two wagon bodies, by a front bogie (20) and a rear bogie (120) with which the ends of the wagon bodies (10, 110) are pivotally mounted, to rotate them independently , the front bogie (20) with a single axle being associated with one of the boxes (10), the rear bogie (120) with single axle being associated with the other body (110), by a device (112) acting between the two boxes (10, 110) to transmit between them tensile and pressure forces, and by a device (114, 115) arranged between the two bogies (20, 120) to keep their axles in parallel alignment, even on curved paths.
2. Vehicle according to claim 1, characterized in that each of the bogies (20, 120) comprises two parallel side members (50), support devices (53) supported by the side members (50) which provide a vertical connection supporting loads at two fulcrums between the bogie (20, 120) and a wagon body (10, 110) to transmit vertical forces to the side members and simultaneously provide cushioned mobility of the body in all directions in a plane horizontal, and in that a central support (52) is mounted between the side members (50) and creates a horizontal connection supporting the loads with a pivot (P) projecting downwards from the wagon body,
in the vicinity of a pivot axis about which the wagon body and the bogie can pivot relatively to simultaneously provide spring-damped mobility of the body pivot in all directions in a horizontal plane.
The invention relates to an articulated railway vehicle.
Very long or low-profile freight cars raise certain problems. When these relatively light cars are hooked directly to a locomotive at the head of a long train made up of other heavy cars, they tend to follow the chord of bends encountered when the train starts. The resulting pulling force directed on a straight line connecting the locomotive and the nearest heavy or conventional car can cause a full line of these long, light cars to exit the track inside the curve. Another problem posed by the use of long wagons is that harmonic vertical accelerations can be applied to the body of these wagons and to the loading, due to the great length between bogies.
Various types of wagons and articulated bogies have been proposed to solve the problems raised by long wagons. One of the proposed solutions consists in mounting the front end of a wagon and the rear end of the neighboring wagon on a common bogie with two axles. However, a drawback is that the cars, when separated from the common bogie, do not have four axles each. A special and separate vehicle is therefore required to push or pull the wagons on the tracks during train formation and shunting. Other earlier types of articulated wagons have a single fixed axle disposed at each end, or fixed bogies but telescopically connected to each other, so that it is possible to vary the length of the wagon.
The aim of the invention is to remedy these drawbacks. For this purpose, the rail vehicle according to the invention is arranged according to claim 1.
The invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings by way of examples and in which:
fig. 1 is an elevation, with partial section, of two bogies forming part of neighboring wagons coupled to one another;
fig. 2 is a plan view, partially cut away, of one of the bogies shown in FIG. 1;
fig. 2A is a plan view of a variant of a detail of the bogie shown in FIG. 1;
fig. 3 is a partial section taken on line 3-3 of FIG. 2:
fig. 4 is a schematic plan view of the two bogies shown in FIG.
I and traversing a track in alignment;
fig. 5 is a schematic plan view, similar to that of FIG. 4, of the two bogies of FIG. 17 driving on a curved track:
fig. 6 is a partial longitudinal section of a detail of the bogie suspension, and
fig. 7 is a cross section of the detail of the suspension shown in FIG. 6:
figs. 1 to 5 represent a single-axle bogie which can be intended for freight wagons of great length and lowered to form an articulated train comprising several of these wagons. In such a train, the intermediate wagons rest at each of their ends on single-axle bogies.
The single-axle bogies 20 and 120, arranged close to each other (fig. 1) and connected to the neighboring ends of intermediate wagons attached to each other, are connected by a telescopic linkage described above. afterwards and allowing rotational movements and longitudinal movements between neighboring bogies while maintaining them in longitudinal alignment. Consequently, the neighboring bogies connected to each other can pivot relative to the corresponding wagons and can be separated from each other along their longitudinal axis.
Since the two single-axle bogies 20 and 120 can pivot relative to each other in varying longitudinal spacings, they can tilt relative to each other. When they are connected, their behavior is therefore approximately similar to that of the two-axle bogie. Thus, each of their wheels supports an approximately constant load, regardless of the irregularities of the track. Coupling and traction bars, described below, connect the bodies 10 and 110 of the wagons by their neighboring ends and keep them at a constant distance from each other, independently of the relative positions of the bogies 20 and 120.
To allow the neighboring bogies 20 and 120 to approach and move away from one another without pivoting, a telescopic link, formed by elements 114 and 115 which can rotate freely with respect to each other, is made between these bogies.
This connection is hermetically protected by a flexible bellows 116 which prevents the introduction of dirt into the space between the telescopic elements and which retains conventional lubricants. When the two wagons thus coupled pass from a straight section of track onto a curved section of track (fig. 4 and 5), the telescopic connection allows a reduction between the spacing of the two bogies 20 and 120 while simultaneously allowing the boxes 10 and 110 of the wagons to pivot on their respective bogies. In addition, the simultaneous rotational and longitudinal and coaxial displacement movements of the elements 114 and 115 allow the bogies to pivot relative to each other around a longitudinal axis, so as to evenly distribute the load on their wheels. right and left.
A conventional drawbar 112, mounted between the boxes 10 and 110 of the wagons using conventional pivots 113 (fig. 4 and 5), maintains a constant value the spacing between the neighboring ends of these boxes 10 and 110 This bar 112 transmits the pushing and pulling forces between the boxes 10 and 110 and allows the latter to pivot with respect to one another, as shown in FIGS. 4 and 5. Preventing bogies 20 and 120 from pivoting relative to each other does not, however, affect the relative pivoting of boxes 10 and 110 in curves, since the central axis and the lateral supports, described above, guide the tilting and rotating movements of each body relative to the associated bogies.
Figs. 6 and 7 show in detail a block of the bogie suspension device, the other suspension blocks being or
which may be identical to that shown. A housing 82 is fixed to the side member 50 and can move vertically relative to an adapter or support 93 mounted on the box 5 and intended to center the axle 2 relative to the housing 82. Each suspension block being mounted on a support 93 adjacent to the axle, the suspension device is extremely stable and the unsprung mass of the axle is reduced.
A three-stage stack of elastomer cylinders 84, 85 and 86 rests on support 93 within housing 82, the longitudinal axes of the cylinders being approximately horizontal. The upper stage comprises a single cylinder 84 oriented so that its axis is parallel to the longitudinal axis of the bogie. The upper and lower surfaces of the upper cylinder 84 have flats 84a (Fig. 7) which respectively bear on the lower surface of the upper wall of the housing 82 and on the upper surface of a horizontal spacer 87.
The intermediate stage consists of three transverse cylinders 85, a first of which is centered on the axle 2, while the other two are spaced at an equal distance on either side of the vertical plane containing the axis of this axle. The intermediate rolls 85 each have upper and lower flats 85a (FIG. 6) which bear respectively on the lower surface of the spacer 87 and on the upper surface of a second intermediate spacer 88. The lower stage comprises two transverse cylinders. elastic 86 located at an equal distance on either side of the plane of the axle 2. These cylinders 86 also have upper and lower flats 86a which bear respectively on the lower surface of the spacer 88 and on the upper surface of a third spacer or lower spacer 90.
The latter is linked to an elastomer pad 91 carried by the support 93. This pad 91 ensures the lateral elastic return of the bogie and of the body, between the wheels and the side members. Therefore, when the spar 50 is loaded, the housing 82 is lowered towards the support 93. Thus, as described in more detail below, the cylinders or springs 84, 85 and 86 are compressed vertically, in approximately one direction. perpendicular to their longitudinal axis, between the housing 82 and the support 93. A stopper or stopper 94 restricts the downward movement of the housing 82 relative to the support 93, so as to prevent any excessive compression of the springs 86.
In most bogie applications, the springs 86 (lower stage) advantageously have the greatest stiffness. When in operation, the suspension device is precompressed, so that the initial upper limit of its stroke is 75 mm, and thus it is suitable for conventional coupling members while ensuring good elasticity even when the vehicle is traveling empty. . Each of the springs 85 of the central stage is relatively flexible, as are the springs 84 of the upper stage. The relative stiffnesses of the springs 84, 85 and 86 can obviously vary depending on the desired elasticity and damping curves, as described below.
The ends of the side members 50 are connected to sleepers 130 and the pivoting mechanism 52 is mounted on a beam 132 fixed by its ends to the middle of the sleepers 130, as shown in FIG. 2.
When two neighboring wagons are connected in such a way as to run normally, as shown in fig. 4 and 5, they have two characteristics distinguishing their articulation mode from that of other wagons. One of these characteristics is that the telescopic link between the neighboring bogies does not undergo any longitudinal tensile or compressive force. Therefore, it allows longitudinal and rotational movements, while resisting lateral or vertical bending. Then, all the traction, thrust or shock forces exerted on the wagon bodies and on the bogies are transmitted by said boxes and by the elements connecting them, for example the bar 112.
An advantage of using two single-axle bogies to link two independent wagons is that when the latter are separated from each other they always retain at least one single-axle bogie at each end and therefore can be pushed or towed on a new train formation track or on a service track.
Although the telescopic elements 114 and 115 shown are rigidly connected to the corresponding bogies, they can also be articulated on the latter around vertical axes, as shown in FIG. 2A, so as to increase the ride flexibility.