CH644556A5

CH644556A5 - Bogie pour vehicule ferroviaire.

Info

Publication number: CH644556A5
Application number: CH467581A
Authority: CH
Inventors: Geoffrey Wilton Cope
Original assignee: Dresser Ind
Priority date: 1980-07-28
Filing date: 1981-07-16
Publication date: 1984-08-15
Also published as: BE889466A; AU540203B2; CA1164272A; GB2080750B; FR2487278A1; MX157951A; DE3129169A1; JPH0256267B2; ZA813759B; BR8104636A; AU7338381A; JPS5751571A; GB2080750A; US4373446A; FR2487278B1

Description

Cette invention se rapporte à un bogie pour véhicule ferroviaire, comprenant un couple de roues et un axe reliant ces roues, un dispositif de support à chaque extrémité de l'axe et comprenant un adaptateur de palier, un premier et un second cadre latéral, chacun ayant une arcade comme guide de boîte encadrant un des dispositifs de support et délimitant un fond d'arcade pour la boîte, et un bras de direction pour diriger radialement le bogie auquel est fixé cet axe.

Il a été prouvé que les bogies de chemin de fer, qui sont radialement autodirecteurs, réduisent considérablement dans les courbes la force latérale sur le rail et augmentent fortement la stabilité de l'effet latéral à grande vitesse avec contact tangent au rail. Dans une exécution de bogie ferroviaire autodirecteur, les bras directeurs sont fixés à une pièce constituant un élément du dispositif de support et placé à chaque extrémité de l'axe du train de roues. En général, les bras directeurs ont jusqu'ici été attachés aux adaptateurs de palier du dispositif de support.

Les adaptateurs sont généralement fabriqués par moulage exigeant un usinage assez poussé pour permettre d'y fixer le bras directeur. Par exemple, une extrémité de l'adaptateur doit être usinée pour obtenir une surface propre à coopérer avec les bras directeurs, qui doivent présenter des surfaces usinées semblablement. Jusqu'ici deux rivets à haute résistance étaient utilisés pour attacher les adaptateurs aux bras directeurs. L'emploi de tels rivets exigeait perçage et taraudage des bras directeurs et des adaptateurs. Ces usinages sont des opérations onéreuses, car elles exigent de grosses machines permettant de travailler les grosses pièces avec précision. Le perçage et l'alésage doivent satisfaire des tolérances étroites, augmentant ainsi le coût de l'ensemble. De plus les rivets doivent être montés sans jeu pour garantir une transmission sans défaut entre l'adaptateur et le bras directeur. La tension créée dans les rivets pour éviter le jeu impose des rivets de haute qualité, sans défaut aucun, pour éviter la fatigue du matériel durant la marche du bogie. De tels rivets sont extraordinairement chers et n'excluent pas les défaillances.

La présente invention est caractérisée par le fait que chaque adaptateur comprend un corps principal, qui se trouve sous le fond de l'arcade guide de boîte de l'un des cadres latéraux et qui se prolonge par une extension dans la direction de l'axe vers l'intérieur et vers le centre du bogie, qui présente vers le haut une surface plane placée sous le bras directeur, cette surface portant et fixant le bras directeur.

L'invention assemble l'adaptateur d'un dispositif de support et un bras directeur comme un tout sans soumettre les moyens de fixation à une partie importante des charges exercées sur l'ensemble lors de la marche. De préférence, l'adaptateur est soudé au bras directeur de façon que la soudure ait à supporter un effort de compression.

L'invention sera mieux comprise grâce à la description d'une forme d'exécution préférée, donnée à titre d'exemple seulement, en se référant aux dessins ci-joints dans lesquels:

la fig. 1 est une vue latérale du bogie ferroviaire selon la présente invention,

la fig. 2 est une vue en plan agrandie et partielle d'un adaptateur présentant des détails de l'invention,

la fig. 3 est une vue d'extrémité de l'ensemble illustré à la fig. 2,

la fig. 4 est une vue latérale de l'ensemble illustré aux fig. 2 et 3,

et la fig. 5 est une coupe de la fig. 3.

En se référant maintenant aux dessins, on va présenter une forme d'exécution préférée de l'invention. Par rapport aux différentes figures des dessins, les mêmes numéros indiquent les mêmes pièces.

La présente invention se rapporte aux bogies de chemin de fer qui sont capables d'être autodirecteurs. En particulier, de tels bogies autodirecteurs comprennent généralement des moyens tels que bras directeurs pour diriger radialement les trains de roues et, ainsi, le bogie de chemin de fer, par rapport aux rails sur lesquels le bogie roule. Quoique la présente invention soit spécialement illustrée comme étant employée avec le bogie autodirecteur de chemin de fer selon le modèle décrit dans le brevet US N° 4131069 délivré le 26 décembre 1978, on comprendra que l'invention est également adaptée à être employée avec d'autres modèles de bogies de chemin de fer ayant des bras directeurs pour la direction radiale du bogie.

En se référant en particulier à la fig. 1, un bogie de chemin de fer comprend un axe transversal au bogie. Un couple de roues 20, dont une seule est représentée, est monté rigidement sur les extrémités adjacentes de l'axe 11 pour tourner avec lui. Un palier sans frottement 18, tel qu'un roulement à rouleaux, est attaché de façon adéquate sur l'axe, généralement à l'extérieur des roues 20. Des cadres latéraux 12, dont un seul est montré, sont placés le long du bogie, habituellement à l'extérieur des roues 20, et portent des arcades dont les bords 22 et 24 s'étendent vers le bas et enserrent à l'avant et à l'arrière le palier 18. Les bords de l'arcade de boîte 22 et 24 délimitent entre eux un fond 26 directement au-dessus du palier 18 et dont la surface porte la charge. Des bras directeurs 28 (indiqués aux fig. 3-5) sont fixés à l'axe 11 par des moyens qui vont être décrits plus complètement pour les bogies de chemin de fer à direction radiale.

Un adaptateur de palier, généralement indiqué par 14, est placé au-dessus de et porté par la surface supérieure du palier 18 et forme avec lui un ensemble. De préférence, comme indiqué aux fig. 1 et 2, un adaptateur 14 comprend un corps principal 30 placé sous le fond

26 du cadre latéral 12. L'adaptateur a une surface supérieure plane

27 portant la charge et ajustée avec une surface plane portant la charge d'un coussinet élastique 40 pour choc pris en sandwich entre le fond 26 de l'arcade de boîte et l'adaptateur 14.

En outre, l'adaptateur comprend une surface inférieure concave 32 (voir fig. 4) qui s'étend transversalement à l'adaptateur et qui est ajustée à la surface supérieure du palier 18. Des taquets 34 (visibles à

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

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la fig. 2), placés sur des côtés opposés du corps principal de l'adaptateur 14, délimitent une ouverture pour des butées en califourchon (non représentées) placées sur l'arcade de boîte pour permettre un jeu limité au mouvement latéral de l'axe et des roues par rapport au cadre latéral 12. s

Le coussinet 40 peut être du type vendu par la Lord Corporation of Erie, Pennsylvanie, et décrit dans les brevets US Nos 3274955 et 3699897, mais une version modifiée, de construction plus simple, est préférable. Le coussinet 40 commande élastiquement le mouvement longitudinal de l'ensemble axe et roues par rapport au cadre latéral io et équilibre élastiquement les forces directrices agissant sur les couples de roues du bogie. De préférence, comme indiqué aux fig. 2, 3 et 4, au moins un tourillon vertical 42 est placé au-dessus de la surface 27 de l'adaptateur 14 et se prend dans une ouverture complémentaire 44 prévue dans la surface inférieure de tourillon, et l'ouverture 15 complémentaire permet de relier le coussinet au corps principal de l'adaptateur.

Une extension 36 prolonge le corps principal de l'adaptateur 14 en direction de l'axe et vers l'intérieur. Cette extension parallèle à l'axe 11 porte une surface supérieure généralement plane 37 placée 20 sous le bras directeur 28. La surface 37 porte des profils 48 espacés et proéminents comme contreforts. L'espace entre les profils 48 est légèrement plus grand que la largeur du bras directeur pour donner de la place à la soudure 49 utilisée pour assembler le bras directeur aux profils et ainsi à l'adaptateur. Comme indiqué aux fig. 4 et 5, le 25 bras directeur est porté par la surface tournée vers le haut de l'extension de l'adaptateur et latéralement par les profils proéminents faisant contreforts. Pour éliminer une zone de concentration des forces, les côtés 51 du bras directeur 28 adjacent à l'adaptateur 14 sont élargis vers le bas, et la paroi inférieure 53 se termine au point tangent 30 du rayon résultant. Les profils de contrefort 48 résistent à l'essentiel des charges créées dans le dispositif bras directeur/adaptateur pendant la marche du bogie. La soudure 49 n'est pas soumise à de telles charges, diminuant ainsi la probabilité de défaillance de la soudure à cause d'un effort excessif en marche qui s'y appliquerait. En outre, la soudure est maintenue en compression entre les surfaces qui l'enserrent, c'est-à-dire les profils 48 et le bras directeur 28, pour continuer à garantir l'intégrité de la soudure pendant la marche.

Jusqu'ici, dans les bogies ferroviaires à autodirection radiale, les bras directeurs avaient été rivés aux adaptateurs de support pour une liaison fonctionnelle aux axes. Cette disposition demande un usinage important et précis de l'adaptateur de support et du bras directeur pour les surfaces respectives qui définissent l'interface entre eux. De plus, un perçage de l'adaptateur de support et des bras directeurs était nécessaire pour les rivets employés à relier ces parties. L'usinage augmente de beaucoup le coût de fabrication du mécanisme directeur de bogie ferroviaire et, de plus, une très grande précision est nécessaire pour garantir une disposition correcte quand il est monté, afin de maintenir au minimum l'effort exercé sur les rivets.

En utilisant l'adaptateur de palier avec une extension 36 comme décrite ici, délimitant une surface de support 37, ayant des profils 48 placés latéralement comme contreforts pour les bras directeurs au-dessus d'eux, les coûts de fabrication d'une direction radiale peuvent être réduits considérablement. En particulier, il ne faut que peu de polissage à l'interface bras directeur/adaptateur pour obtenir une surface propre permettant à la soudure d'assembler l'adaptateur et le bras directeur. Quoiqu'on ait proposé dans le passé que les adaptateurs de palier soient faits d'une pièce avec les bras directeurs ou qu'ils soient soudés ensemble, personne n'a conçu avant cette invention une méthode facile et pourtant efficace pour atteindre ce but avec un procédé de soudure qui, au pire, entraîne une distorsion minimale des bras directeurs.

Quoiqu'une forme d'exécution préférée ait été décrite et illustrée, l'invention ne doit pas s'y limiter, mais peut être exécutée différemment dans le champ des revendications.

R

2 feuilles dessins

Claims

644 556

2

REVENDICATIONS

1. Bogie pour un véhicule ferroviaire, comprenant un couple de roues et un axe les reliant, un dispositif de support à chaque extrémité de l'axe et comprenant un adaptateur de palier, un premier et un second cadre latéral, chacun ayant une arcade comme guide de boîte encadrant un des dispositifs de support et délimitant un fond d'arcade pour la boîte, et un bras directeur pour diriger radialement le bogie relié à l'axe, caractérisé en ce que, pour faciliter la liaison entre le bras directeur et l'axe, chaque adaptateur (14) comprend un corps principal (30) placé sous le fond (26) de l'arcade de boîte d'un des cadres latéraux (12) et une extension (36) prolongeant vers l'intérieur et en direction de l'axe le corps principal vers le centre du bogie et parallèlement à l'axe (11) et portant une surface plane (37) tournée vers le haut placée sous le bras directeur (28), le bras directeur étant fixé à et porté par cette surface.
2. Bogie selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fond de l'arcade de boîte du cadre latéral comprend une surface tournée vers le bas, distante de la surface tournée vers le haut du corps principal de l'adaptateur, et un coussinet (40) élastomère pris en sandwich entre ces surfaces, avec la surface tournée vers le haut (27) du corps principal de l'adaptateur comprenant au moins un tourillon (42) vertical proéminent pour correspondre avec une ouverture (44) prévue dans la surface du coussinet élastomère placé au-dessus pour maintenir le coussinet à la surface de l'adaptateur.
3. Bogie selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le bras directeur est soudé à la surface de support de l'extension de l'adaptateur.
4. Bogie selon l'une des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce qu'une paire de profils (48) espacés prolongent vers le haut la surface plane de l'extension, le bras directeur étant placé entre les profils et tenu ainsi latéralement.
5. Bogie selon la revendication 4, caractérisé en ce que la largeur du bras directeur est inférieure à l'espace entre les profils, de la soudure (49) remplissant cet espace et étant maintenue en compression entre les surfaces des profils et le bras directeur.