CH630852A5

CH630852A5 - RAILWAY WAGON BOGIE.

Info

Publication number: CH630852A5
Application number: CH479279A
Authority: CH
Inventors: Geoffrey Wilton Cope
Original assignee: Dresser Ind
Priority date: 1978-05-23
Filing date: 1979-05-22
Publication date: 1982-07-15
Also published as: AU4657179A; FR2426601A1; IT7949027A0; JPS54153413A; MX148308A; BE874750A; BR7903188A; DE2921391A1; JPH02365Y2; NZ190307A; IN151755B; IT1115993B; AU523292B2; ZA792101B; JPS63128173U; GB2022043B; CA1148028A; GB2022043A

Description

La présente invention concerne d'une manière générale la construction des boggies de wagons de chemin de fer. The present invention relates generally to the construction of bogies of railway wagons.

La stabilité dynamique et l'aptitude des boggies à épouser les courbes ont fait l'objet d'une somme considérable de recherches théoriques, de simulations et d'expérimentations à échelle réduite ou en vraie grandeur. On a pu ainsi démontrer qu'il était théoriquement possible de réaliser un boggie autostable en utilisant l'effet de centrage naturel de ses essieux à bandages coniques sur la voie au moyen d'un système de bras de guidage agissant sur les boîtes .d'essieu montées sur des tampons élastiques. The dynamic stability and the ability of bogies to fit curves have been the subject of a considerable amount of theoretical research, simulations and experiments on a reduced scale or in full size. It was thus able to demonstrate that it was theoretically possible to make a freestanding bogie using the natural centering effect of its axles with conical tires on the track by means of a guide arm system acting on the boxes. axle mounted on elastic pads.

Les avantages d'un tel boggie sont nombreux, notamment dans les courbes où il permet de réduire sensiblement l'usure de la voie et des roues. En ligne droite, un boggie autostable supprime l'instabilité latérale qui se traduit par des oscillations dans toute la gamme des vitesses commerciales et permet de réduire l'usure et la fatigue du matériel roulant, d'éliminer l'une des principales causes de déraillements et d'économiser une énergie de traction appréciable, car les oscillations latérales des boggies représentent un surcroît de résistance non négligeable. La tendance à l'élargissement de la voie est en outre réduite. The advantages of such a bogie are numerous, in particular in the curves where it makes it possible to reduce significantly the wear of the track and the wheels. In a straight line, a freestanding bogie eliminates lateral instability which results in oscillations throughout the range of commercial speeds and reduces wear and fatigue of rolling stock, eliminating one of the main causes of derailments and to save appreciable traction energy, because the lateral oscillations of the bogies represent a significant increase in resistance. The tendency to widen the lane is further reduced.

La demande de brevet des Etats-Unis N° 907460 déposée au nom de la titulaire décrit un système de guidage radial qui permet en particulier de rééquiper à peu de frais les boggies classiques dans lesquels la timonerie de freinage passe à travers l'un des deux trous décentrés de la traverse dansante. L'autre trou, normalement inutilisé, sert à faire passer un dispositif d'accouplement flexible reliant les deux étriers qui constituent le système de guidage du boggie. United States patent application No. 907460 filed in the name of the holder describes a radial guide system which in particular allows inexpensive retrofitting of conventional bogies in which the brake linkage passes through one of the two off-center holes of the dancing crosspiece. The other hole, normally unused, is used to pass a flexible coupling device connecting the two stirrups which constitute the guide system of the bogie.

Dans un mécanisme de freinage de ce type, le point fixe d'appui est décentré sur la traverse dansante et l'effort de freinage induit un couple qui tend à faire pivoter le boggie à chaque application des freins. En d'autres termes, la réaction de l'effort de freinage tend à écarter le boggie de l'alignement de la voie. De ce fait, les boudins des roues situées sur les diagonales du boggie s'usent beaucoup plus que les autres et le boggie a tendance à se déformer en parallélogramme dans le même sens à chaque application des freins. Passé un certain degré d'usure, les essieux doivent être repris en atelier pour rectifier au tour le profil des bandages de roue. Il est évident que cette opération nécessite l'enlèvement d'une épaisseur importante du métal utile sous la roue la moins usée, ce qui va à l'encontre de l'intérêt économique des exploitants. In a braking mechanism of this type, the fixed point of support is off-center on the dancing cross-member and the braking force induces a torque which tends to rotate the bogie each time the brakes are applied. In other words, the reaction of the braking force tends to draw the bogie away from the alignment of the track. As a result, the flanges of the wheels located on the diagonals of the bogie wear much more than the others and the bogie tends to deform in parallelogram in the same direction with each application of the brakes. After a certain degree of wear, the axles must be taken back to the workshop to correct the profile of the wheel tires in turn. It is obvious that this operation requires the removal of a significant thickness of the useful metal under the least worn wheel, which goes against the economic interest of the operators.

Le guidage radial du boggie réduit cette tendance à la déformation en parallélogramme et limite l'usure asymétrique due au freinage, mais ne résout pas complètement le problème. De plus, The radial guidance of the bogie reduces this tendency to deform in parallelogram and limits asymmetrical wear due to braking, but does not completely solve the problem. Furthermore,

dans la demande de brevet précitée, les étriers de guidage comportent des bras de liaison décalés latéralement pour pouvoir utiliser le trou libre de la traverse, ce qui impose deux modèles différents d'étriers et complique l'étude, la réalisation et l'assemblage des boggies. in the aforementioned patent application, the guide stirrups comprise link arms offset laterally in order to be able to use the free hole of the crossmember, which imposes two different models of stirrups and complicates the study, production and assembly bogies.

Pour résoudre ces divers problèmes, l'invention propose une structure de boggie modifiée dont la traverse dansante permet d'utiliser un système de guidage symétrique et une timonerie de freinage qui passe sous la traverse dans l'axe du boggie. To solve these various problems, the invention proposes a modified bogie structure whose dancing cross-member makes it possible to use a symmetrical guide system and a braking linkage which passes under the cross-member in the axis of the bogie.

Le boggie de l'invention est défini par la revendication 1. The bogie of the invention is defined by claim 1.

La configuration de la crapaudine ajoute à la solidité de la partie centrale de la traverse. Un disque souple monté autour du pivot du boggie assure une meilleure répartition des charges sur la surface de la crapaudine quand la caisse ne porte pas d'aplomb. Le système de guidage radial est simplifié car il se compose de deux étriers symétriques par rapport au milieu du boggie. Le pivot central, ou cheville ouvrière du boggie, présente une large surface de friction qui peut être munie d'un manchon d'usure, et constitue une amélioration sensible par rapport au dispositif classique comprenant un disque d'appui et un pivot libre. The configuration of the lug adds to the solidity of the central part of the crosspiece. A flexible disc mounted around the bogie pivot ensures a better distribution of loads on the surface of the base plate when the body is not plumb. The radial guide system is simplified because it consists of two stirrups symmetrical with respect to the middle of the bogie. The central pivot, or kingpin of the bogie, has a large friction surface which can be provided with a wear sleeve, and constitutes a significant improvement compared to the conventional device comprising a support disc and a free pivot.

Les dessins annexés représentent à titre d'exemple un mode de réalisation de l'objet de l'invention. The accompanying drawings show by way of example an embodiment of the subject of the invention.

La fig. 1 est une vue en plan d'un boggie de wagon de marchandises qui est équipé d'un système de guidage radial. Fig. 1 is a plan view of a freight car bogie which is equipped with a radial guide system.

La fig. 2 est une vue en élévation latérale et en coupe partielle du boggie de la fig. 1. Fig. 2 is a side elevational view in partial section of the bogie of FIG. 1.

La fig. 3 est une coupe transversale partielle de l'ensemble de pivotement du boggie de la fig. 1. Fig. 3 is a partial cross section of the pivot assembly of the bogie of FIG. 1.

La fig. 4 est une coupe de détail à grande échelle montrant le pivot et le disque souple de la crapaudine. Fig. 4 is a large-scale detail section showing the pivot and the flexible disk of the basket.

La fig. 5 est une vue en perspective de l'ensemble de pivotement qui fait partie de la caisse du wagon. Fig. 5 is a perspective view of the pivot assembly which is part of the wagon body.

Les dessins représentent un boggie à guidage radial du type décrit dans le brevet des Etats-Unis N° 3789770 et dans la demande de brevet des Etats-Unis N° 907460 de la titulaire. The drawings show a radially guided bogie of the type described in United States patent No. 3789770 and in United States patent application No. 907460.

Le boggie 1 comprend des longerons latéraux 2, une traverse dansante 3, deux essieux 4, un système de guidage 5 dont les bras agissent sur les boîtes d'essieu, et une timonerie de freinage dont seule l'entretoise transversale 35 est visible. La traverse 3 repose sur des ressorts de suspension classiques associés aux longerons 2 du châssis. The bogie 1 comprises lateral beams 2, a dancing cross member 3, two axles 4, a guide system 5 whose arms act on the axle boxes, and a brake linkage of which only the transverse spacer 35 is visible. The cross member 3 rests on conventional suspension springs associated with the side members 2 of the chassis.

La partie centrale 7 de la traverse 3 comporte une ouverture 8 dans l'axe du boggie pour le passage (avec les jeux nécessaires) des bras de liaison 32 des étriers de guidage. L'aile supérieure 9 de la traverse 3 comporte une partie centrale surélevée 10 de forme circulaire qui forme une surface plane 11 jouant le rôle de crapaudine. Au centre de cette surface se trouve le pivot vertical 12 qui est la cheville ouvrière de l'articulation du boggie. Le pivot 12 peut être une pièce coulée et/ou usinée dont la surface cylindrique 13 peut être protégée par une chemise d'usure en acier trempé. The central part 7 of the cross member 3 has an opening 8 in the axis of the bogie for the passage (with the necessary clearances) of the link arms 32 of the guide stirrups. The upper wing 9 of the cross member 3 has an elevated central portion 10 of circular shape which forms a flat surface 11 playing the role of crapaudine. At the center of this surface is the vertical pivot 12 which is the kingpin of the bogie joint. The pivot 12 can be a cast and / or machined part whose cylindrical surface 13 can be protected by a hardened steel wear jacket.

Pour recevoir le pivot 12, le châssis du wagon comporte une structure rigide qui est formée par l'intersection de son longeron central 14 et d'une traverse de caisse 15. Plus précisément, une pièce de pivotement 17 est encastrée dans une cavité 18 délimitée dans le longeron 14 par deux plaques de renfort 28. Ces diverses pièces sont de préférence soudées. La semelle inférieure 19 de la traverse, éventuellement munie d'une plaque de portée, est percée d'un trou central correspondant à l'alésage 34 de la pièce de pivotement 17 pour recevoir le pivot 12 lorsque la caisse est montée sur le boggie. To receive the pivot 12, the chassis of the wagon has a rigid structure which is formed by the intersection of its central spar 14 and a body cross member 15. More precisely, a pivoting part 17 is embedded in a cavity 18 delimited in the side member 14 by two reinforcing plates 28. These various parts are preferably welded. The lower sole 19 of the crossmember, optionally provided with a bearing plate, is pierced with a central hole corresponding to the bore 34 of the pivoting part 17 to receive the pivot 12 when the body is mounted on the bogie.

Un disque souple 23 percé d'un trou central 26 est interposé entre A flexible disc 23 pierced with a central hole 26 is interposed between

5 5

10 10

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3

630852 630852

la surface de portée 21 de la caisse et la surface de portée 11 de la crapaudine. Ce disque est une structure sandwich constituée d'une couche d'élastomère 24 collée entre deux plaques d'acier trempé 25. Son rôle est de mieux répartir les charges pour éviter des concentrations de contraintes lorsque les surfaces de portée 11 et 21 ne sont pas 5 rigoureusement parallèles par suite des mouvements de tangage et de roulis de la caisse du wagon. the bearing surface 21 of the body and the bearing surface 11 of the basket. This disc is a sandwich structure consisting of a layer of elastomer 24 bonded between two hardened steel plates 25. Its role is to better distribute the loads to avoid stress concentrations when the bearing surfaces 11 and 21 are not 5 rigorously parallel as a result of the pitching and rolling movements of the wagon body.

Les étriers de guidage 5 du boggie comportent chacun deux bras latéraux 29 reliés par une partie transversale 30 avec des renforcements 31 aux angles et des bras de liaison 32. Ces étriers sont de io préférence des pièces de fonderie ou des structures monobloc soudées. Le bras de liaison 32 est formé en sens inverse des bras latéraux 29 au milieu de la partie transversale 31. Les bras de liaison 32 des deux étriers sont reliés par un accouplement flexible 33, comme décrit dans la demande de brevet des Etats-Unis N° 907460. Cependant, dans le boggie de l'invention, la partie transversale 31 est surbaissée dans sa région centrale et les bras 32 sont situés dans l'axe du boggie au lieu d'être décalés latéralement. On peut utiliser les différentes formes d'accouplements flexibles qui sont décrites dans la demande de brevet précitée. The guide stirrups 5 of the bogie each have two lateral arms 29 connected by a transverse part 30 with reinforcements 31 at the corners and connecting arms 32. These stirrups are preferably cast pieces or welded one-piece structures. The link arm 32 is formed in the opposite direction to the side arms 29 in the middle of the transverse part 31. The link arms 32 of the two stirrups are connected by a flexible coupling 33, as described in US patent application N ° 907460. However, in the bogie of the invention, the transverse part 31 is lowered in its central region and the arms 32 are located in the axis of the bogie instead of being offset laterally. The various forms of flexible couplings which are described in the aforementioned patent application can be used.

R R

2 feuilles dessins 2 sheets of drawings

Claims

630,852

1. Railway wagon bogie, with at least two axles, the chassis of which comprises two lateral beams, a dancing cross member suspended by springs on said beams, and guide stirrups associated with each axle, the stirrups being articulated l 'one on the other substantially in the middle of the bogie, the wagon body comprising a central spar (14) and a cross-member (15) whose intersection forms a cavity (18) open downwards in which is mounted a piece of pivoting (17), characterized in that the dancing crosspiece (3) has, in its central part, a flat surface (11) which serves as a crapaudine and a central pivot (12) cooperating with the pivoting part, a flexible disc ( 23) being interposed between said flat surface (11) and a corresponding bearing surface (21) of the assembly constituted by the central spar, the cross member and the pivoting part of the wagon body, in that the central part of the dancing crosspiece has an opening lateral (8) which allows the passage with play of the flexible articulation of the guide stirrups (5) and in that the pivot (12) is integral with the dancing crosspiece (3).

2. Boggie according to claim 1, characterized in that the planar surface (11) of the dancing cross-member (3) is formed by a horizontally truncated part of the roof-shaped upper surface of the cross-member.

2

3. Boggie according to one of claims 1 or 2, characterized in that the planar surface (11) of the dancing crosspiece is of circular shape.

4. Boggie according to one of the preceding claims, characterized in that the flexible disc (23) is a sandwich structure consisting of a layer of elastomer (24) bonded between two steel plates (25).