EP0364847B1 - Bogie moteur pour véhicule ferroviaire à plancher bas sur toute sa longueur - Google Patents

Bogie moteur pour véhicule ferroviaire à plancher bas sur toute sa longueur Download PDF

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EP0364847B1
EP0364847B1 EP89118703A EP89118703A EP0364847B1 EP 0364847 B1 EP0364847 B1 EP 0364847B1 EP 89118703 A EP89118703 A EP 89118703A EP 89118703 A EP89118703 A EP 89118703A EP 0364847 B1 EP0364847 B1 EP 0364847B1
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axles
wheels
bogie
motor
running wheels
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F3/00—Types of bogies
    • B61F3/02—Types of bogies with more than one axle
    • B61F3/04—Types of bogies with more than one axle with driven axles or wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C9/00—Locomotives or motor railcars characterised by the type of transmission system used; Transmission systems specially adapted for locomotives or motor railcars
    • B61C9/38—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion
    • B61C9/52—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion with transmission shafts at an angle to the driving axles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D13/00—Tramway vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • 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
    • B61F5/50—Other details
    • B61F5/52—Bogie frames

Definitions

  • the motor bogies of trams supported in their central part all of the organs constituting the kinematic chain, single or double motor, couplings, reducers, brake discs. Due to their size, we were forced to have the body floor at least 850 mm above the rail to the right of the motor bogies.
  • bogies have been proposed making it possible to lower the floor of the body, even above the driving bogies, but using complex technical solutions, namely bogies with a single axle, the wheels of which orient themselves in a principle similar to that of automobile wheels, either bogies with two axles, not struggling with respect to the body, and some transmission members of which remain arranged under it, or bogies with two axles which can only be used as bogies intermediate under a traffic floor.
  • the object of the present invention is to provide a bogie of a rail vehicle with a vertical footprint small enough to adapt to a low-floor body, for example approximately 350 mm above the rails, while having a structure as simple as classic bogies with large vertical dimensions.
  • the bogie of the invention is characterized in that it comprises two motors, and couplings, reducers and brake discs, arranged laterally on either side outside of the running wheels, each motor driving two wheels on the same axle.
  • Figure 1 shows in perspective a known motor bogie, motor supported by the chassis of the bogie.
  • Figure 2 shows in perspective a motor bogie of the invention, with rotating axles and wheels linked in rotation.
  • the bogie comprises a load cross member 1, which supports the body by means of a known type of ball crown, not shown.
  • the cross is secured to two side blocks 1A, 1B, themselves connected to secondary suspensions of known type, such as 2, 3, for example in sandwich of metal plates and plates of elastomeric material.
  • suspensions such as 2, 3 are linked to vertical side plates such as 2A, 3A secured to longitudinal beams 4, 5 of the bogie forming the bogie frame.
  • the ends of these beams are raised relative to their central part and come to rest by primary suspensions such as 6, 7 on axle boxes such as 8, 9.
  • primary suspensions such as 6, 7 on axle boxes such as 8, 9.
  • the single motor 16 is suspended from the bogie chassis. It is is connected by couplings 17, 18 to the reducers 19, 20 transmitting the rotation of the motor after reduction in gear to the axles 10, 11.
  • Brake discs such as 21, fitted with calipers such as 22, are carried by the axles.
  • the load cross member 31 supporting the vehicle body by means of a ball ring is connected by the secondary suspensions such as 32, 33 (formed of metal plates and sandwiched elastomer plates) to frame 34 of the bogie.
  • the latter is itself supported by the axles 39, 40 via the primary suspensions 35, 35A, 36, 36A, 37, 37A, 38, 38A.
  • These axles carry at their ends the rolling wheels 41, 42, 43, 44.
  • the motors 45, 46 suspended from the chassis of the bogie are arranged laterally, their axes being external to the longitudinal planes of the wheels. These motors are connected by couplings 47, 48 to the reducers 51, 52, semi-suspended from the chassis of the bogie, and also external to the planes of the wheels attacking the axes of these.
  • Each engine therefore drives two wheels on the same axle. This translates, in the classic version, by rotating axles on which the rolling wheels are fixed, and in a more elaborate version by fixed rotating axles on which the rolling wheels rotate linked to each other by a differential. automotive type mechanical (the wheels are then independent in rotation).
  • the braking discs such as 53 are arranged on the shafts of the rolling wheels external to them formed by the parts of the axles external to the wheels, opposite reducers. Their stirrups 55, 56 are fixed to the bogie frame 34.
  • Another variant consists in placing the brake discs fitted with their stirrups on the motor shafts. Their stirrups are then secured to the motor casings or the gearbox casings.
  • the external arrangement of the motors, couplings, reducers and brake discs, laterally with respect to the planes of the running wheels, allows the body to be placed much closer to the plane of the axles, and consequently to obtain a low body floor, eg. about 350 mm above the rails.

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Description

  • La présente invention concerne un bogie moteur pour véhicule ferroviaire à plancher bas sur toute sa longueur, comprenant
    • a) une traverse de charge, reliée par une couronne à la caisse du véhicule, et portée par l'intermédiaire de suspensions secondaires par un châssis, s'appuyant lui-même par des suspensions primaires sur deux essieux portant les roues de roulement,
    • b) au moins un moteur relié aux essieux par l'intermédiaire de réducteurs,
    • et c) des disques de freinage.
  • Elle convient notamment aux bogies extrêmes et intermédiaires des tramways pour la circulation urbaine, où l'on désire faciliter l'accès et la sortie aux enfants, personnes âgées et handicapés.
  • Jusqu'assez récemment, les bogies moteurs des tramways supportaient dans leur partie centrale l'ensemble des organes constituant la chaîne cinématique, moteur unique ou double, accouplements, réducteurs, disques de freins. Du fait de leur encombrement, l'on était contraint à disposer le plancher de caisse à au moins 850 mm au-dessus du rail au droit des bogies moteurs.
  • On a récemment proposé des bogies permettant d'abaisser le plancher de la caisse, même au-dessus des bogies moteurs, mais en faisant appel à des solutions techniques complexes, soit des bogies à un seul essieu, dont les roues s'orientent selon un principe voisin de celui des roues d'automobiles, soit des bogies à deux essieux, ne se débattant pas par rapport à la caisse, et dont certains organes de transmission restent disposés sous celle-ci, soit des bogies à deux essieux uniquement utilisables en bogie intermédiaire sous un plancher d'intercirculation.
  • La présente invention a pour but de procurer un bogie de véhicule ferroviaire d'encombrement vertical suffisamment faible pour s'adapter à une caisse à plancher bas, par exemple à 350 mm environ au-dessus des rails, tout en présentant une structure aussi simple que les bogies classiques d'encombrement vertical important.
  • Le bogie de l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte deux moteurs, et des accouplements, réducteurs et disques de freinage, disposés latéralement de part et d'autre à l'extérieur des roues de roulement, chaque moteur entraînant les deux roues d'un même essieu.
  • Il répond en outre de préférence à au moins l'une des caractéristiques suivantes :
    • Ses essieux sont fixes et ses roues indépendantes en rotation, et liées par un différentiel mécanique.
    • Ses essieux sont tournants et leurs roues liées en rotation.
    • Les disques de freinage sont disposés sur des arbres de sortie des moteurs.
    • Les disques de freinage sont disposés sur les arbres des roues de roulement, à l'extérieur des plans formés par celles-ci. Ses essieux sont orientables.
  • Il est décrit ci-après, à titre d'exemples et en référence aux figures du dessin annexé, un bogie moteur pour tramway connu et un bogie moteur pour tramway selon l'invention.
  • La figure 1 représente en perspective un bogie moteur connu, à moteur supporté par le châssis du bogie.
  • La figure 2 représente en perspective un bogie moteur de l'invention, à essieux tournants et roues liées en rotation.
  • Dans la figure 1, le bogie comporte une traverse de charge 1, qui supporte la caisse par l'intermédiaire d'une couronne à billes de type connu, non représentée. La traverse est solidaire de deux blocs latéraux 1A, 1B, reliés eux-mêmes à des suspensions secondaires de type connu, telles que 2, 3, par exemple en sandwich de plaques métalliques et de plaques de matériau élastomère.
  • Les suspensions telles que 2, 3 sont liées à des plaques latérales verticales telles que 2A, 3A solidaires de longerons longitudinaux 4, 5 du bogie formant châssis de bogie. Les extrémités de ces longerons sont relevées par rapport à leur partie centrale et viennent reposer par des suspensions primaires telles que 6, 7 sur des boîtes d'essieux telles que 8, 9. Celles-ci sont liées aux essieux mobiles 10, 11 portant les roues 12, 13, 14, 15.
  • Le moteur unique 16 est suspendu au châssis de bogie. Il est est relié par des accouplements 17, 18 aux réducteurs 19, 20 transmettant la rotation du moteur après démultiplication aux essieux 10, 11.
  • Des disques de freinage tels que 21, munis d'étriers tels que 22, sont portés par les essieux.
  • On comprendra que la position centrale du moteur 16 et des réducteurs 19, 20 ne permet pas de donner au tramway un plancher bas, tout au moins au-dessus du bogie.
  • Dans le bogie de l'invention représenté en figure 2, la traverse de charge 31 supportant la caisse du véhicule par l'intermédiaire d'une couronne à billes, non représentée, est reliée par les suspensions secondaires telles que 32, 33 (formées de plaques métalliques et de plaques d'élastomères en sandwich) au châssis 34 du bogie. Ce dernier est lui-même supporté par les essieux 39, 40 par l'intermédiaire des suspensions primaires 35, 35A, 36, 36A, 37, 37A, 38, 38A. Ces essieux portent à leurs extrémités les roues de roulement 41, 42, 43, 44.
  • Les moteurs 45, 46 suspendus au châssis du bogie, sont disposés latéralement, leurs axes étant extérieurs aux plans longitudinaux des roues. Ces moteurs sont reliés par des accouplements 47, 48, aux réducteurs 51, 52, semi-suspendus au châssis du bogie, et également extérieurs aux plans des roues attaquant les axes de celles-ci. Chaque moteur entraîne donc les deux roues d'un même essieu. Ceci se traduit, en version classique, par des essieux tournants sur lesquels sont calées les roues de roulement, et en version plus élaborée par des essieux fixes en rotation sur lesquels tournent les roues de roulements liées l'une à l'autre par un différentiel mécanique type automobile (les roues sont alors indépendantes en rotation).
  • Les disques de freinage tels que 53 (le disque relié à l'essieu 40 n'étant pas visible) sont disposés sur les arbres des roues de roulement extérieures à celles-ci formés par les parties des essieux extérieures aux roues, à l'opposé des réducteurs. Leurs étriers 55, 56 sont fixés sur le châssis de bogie 34.
  • Une autre variante consiste à disposer les disques de freinage munis de leurs étriers sur les arbres des moteurs. Leurs étriers sont alors solidaires des carters des moteurs ou des carters des réducteurs.
  • La disposition externe des moteurs, accouplements, réducteurs et disques de freinage, latéralement par rapport aux plans des roues de roulement, permet de disposer la caisse beaucoup plus près du plan des essieux, et par suite d'obtenir un plancher de la caisse bas, par ex. à environ 350 mm au-dessus des rails.

Claims (6)

1. Bogie moteur utilisable en extrémité ou en position intermédiaire entre deux caisses pour véhicule ferroviaire à plancher bas sur toute sa longueur, comprenant
a) une traverse de charge (31) portée par l'intermédiaire de suspensions secondaires (32, 33) par un châssis (34) s'appuyant lui-même par l'intermédiaire de suspensions primaires (35, 36, 35A, 36A) sur deux essieux (39, 40) portant les roues de roulement (41, 42, 43, 44),
b) au moins un moteur relié aux essieux par des accouplements et des réducteurs,
c) des disques de freinage,
caractérisé en ce qu'il comporte deux moteurs (45, 46), des accouplements (47, 48, 49, 50), réducteurs (51, 52, 53, 54) et disques de freinage (55, 56, 57, 58) correspondants disposés latéralement de part et d'autre à l'extérieur des roues de roulement, et de telle sorte que chaque moteur entraîne les deux roues d'un même essieu.
2. Bogie selon la revendication 1, caractérisé en ce que ses roues (41, 42, 43, 44, fig.2) sont liées en rotation par des essieux tournants (39, 40).
3. Bogie selon la revendication 1, caractérisé en ce que ses essieux (39, 40) sont fixes et ses roues (41, 42, 43, 44, fig.2) indépendantes en rotation, liées par un différentiel mécanique.
4. Bogie selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les disques de freinage (53,) sont disposés sur les arbres des roues de roulement, à l'extérieur des plans formés par celles-ci.
5. Bogie selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les disques de freinage (53) sont disposés sur des arbres de sortie des moteurs (46).
6. Bogie selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ses essieux sont orientables.
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