EP0551798A1 - Dispositif de substitution et de neutralisation des rails des voies de chemin de fer - Google Patents
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- EP0551798A1 EP0551798A1 EP92811024A EP92811024A EP0551798A1 EP 0551798 A1 EP0551798 A1 EP 0551798A1 EP 92811024 A EP92811024 A EP 92811024A EP 92811024 A EP92811024 A EP 92811024A EP 0551798 A1 EP0551798 A1 EP 0551798A1
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- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
- E01B31/00—Working rails, sleepers, baseplates, or the like, in or on the line; Machines, tools, or auxiliary devices specially designed therefor
- E01B31/02—Working rail or other metal track components on the spot
- E01B31/18—Reconditioning or repairing worn or damaged parts on the spot, e.g. applying inlays, building-up rails by welding; Heating or cooling of parts on the spot, e.g. for reducing joint gaps, for hardening rails
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
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- E01B29/00—Laying, rebuilding, or taking-up tracks; Tools or machines therefor
- E01B29/16—Transporting, laying, removing, or replacing rails; Moving rails placed on sleepers in the track
- E01B29/17—Lengths of rails assembled into strings, e.g. welded together
Definitions
- the invention relates to a device for the continuous substitution and neutralization of railway rails according to the preamble of claim 1.
- the object of the present invention is to enable all the substitution and neutralization operations of the rails to be carried out over the shortest possible working length, to significantly reduce the total length of the machines used, to improve and facilitate the substitution operations of the rails, especially in curves, and to facilitate and shorten the deployment and storage of electrical and mechanical members exceeding the gauge in the same operations of substitution of the rails.
- the device according to the invention is characterized by the characterizing clause of claim 1.
- This device has the advantages of being in the form of a compact vehicle, which makes it possible to significantly reduce the length of the site.
- all operations take place in the same machine.
- the most delicate operations namely lifting and handling of old rails and handling and the laying of the new rails is done under the machine and no longer between two vehicles or outside the machine, which avoids having to leave the tools longitudinally, respectively along a cantilever and therefore increases the speed and ease of operations.
- the arrows existing in a curve and which must be respected are very reduced.
- Figure 1 shows the rail substitution and neutralization vehicle as a whole.
- FIG. 2 shows, in partial front section, the arrangement of the rail clips at the head of the vehicle for the introduction of the new rails.
- Figure 3 shows, in top view, the arrangement of the rail clamps used for handling and guiding the rails under the central chassis.
- Figure 4 shows the retractable member for holding the sleepers.
- Figure 5 is a side view of the first retractable carriage carrying the first heating tunnels and the spindles for spotting.
- FIG. 6 is a top view of the carriage according to FIG. 5.
- Figure 7 is a side view of the second retractable carriage carrying the second heating tunnels.
- FIG. 8 is a top view of the carriage according to FIG. 7.
- FIG. 9 is a cross section of the carriage according to FIG. 7.
- Figure 10 is a side view of two-wheeled carriages carrying the auxiliary heating tunnels.
- FIG. 11 is a top view of the carriages according to FIG. 10.
- FIG. 12 is a cross section of the carriages according to FIG. 10.
- Figure 13 shows, in cross section, a heating tunnel.
- Figure 14 shows, in cross section, an auxiliary heating tunnel.
- FIG. 15 shows the block diagram of the control unit and the elements connected to it.
- the articulated vehicle 1, shown in FIG. 1, is used to replace and neutralize rails of the railway tracks while it advances in the direction of the arrow at a constant continuous speed.
- it is equipped with tunnels T1, T2, T3 of induction heating at medium frequency to continuously heat the new R2 rails to their neutralization temperature; this temperature which they must have during their fixing to the crosspieces being generally about 25 ° C.
- the new R2 rails are transported to the site beforehand, placed in the middle of the old track between the old R1 rails and welded to form two rows of continuous rails. These R2 rails are lifted and guided through the heating tunnels as the vehicle advances.
- the vehicle 1 also comprises work stations making it possible respectively to detach and attach the fasteners of the old and of the new rails.
- the vehicle 1 comprises a front chassis 2, a central chassis 3 and a rear chassis 4 which rest at their ends on four bogies 5, 6, 7, 8 in all.
- the two internal bogies 6, 7 each support one end of the central chassis 3 and are each provided with a hinge 9, 10 on which the rear end of the front chassis 2 and the front end of the rear chassis 4 respectively disposed.
- the wheels of the front bogie 5 and the first internal bogie 6, relative to the direction of travel, rolling on the old rails R1 and the wheels of the second internal bogie 7 and the rear bogie 8 running on the new R2 rails.
- the front chassis 2 and the central chassis 3 are provided with at least six adjustable rail clamps for each row of new R2 rails; in the example according to Figure 1, there are seven rail clamps 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 used to grip, support and guide the lines of new R2 rails so that they pass under the axles respectively of the front bogie 5 and the first internal bogie 6 and pass between these bogies 5, 6 the heating tunnels T1 and T2.
- Figure 2 shows the arrangement of the new rails R2, between the old rails R1 where they are gripped and lifted by the first rail clamps 11 which are held by supports 41 and controlled by a device 42 for positioning and opening the clamps .
- the other rail clamps are mounted and ordered similarly.
- the central frame 3 is further provided, by line of old R1 rails, with at least two other removable and retractable rail clamps 18, 20 for lifting and spreading these two old detached R1 rails, as well as, for each line of new R2 rails, at least two rail clamps 19, 21, also removable and retractable to spread and lower these two new R2 rails for installation on the sleepers.
- Figure 1 is shown another rail clamp 22 for guiding and positioning the new rails R2.
- Figure 3 shows, in top view, the rail clamps 18, 19 laterally moving a line R1, respectively a line R2.
- the clamps 18, 19 are mounted on the central chassis 3 and positioned by jacks 43, 44.
- the old rails R1 are deposited on either side of the new track.
- the front chassis 2 is provided, behind the front bogie 5, with a carriage 27, retractable in high gear, whose frame 45 ( Figure 5, 6) is suspended by lifting cylinders 47 ( Figure 1) and which , in the working position, rolls with its wheels 46 on the old rails R1 ( Figures 5 and 6).
- FIGS. 5 and 6 are arranged following said tunnels T1 and are also capable of relative longitudinal movements; they serve to loosen the interior fasteners 75 of each line of old rails R1.
- said drawers 28, 29 are each mounted on a small mobile carriage 49, respectively 53 with two guide rollers 50, respectively 54.
- Each mobile carriage 49, 53 can be moved longitudinally according to the double arrow ( Figure 5) by being guided by guide elements 51, respectively 55 which can slide on guide bars 48, respectively 52 fixed to the retractable carriage 27.
- each mobile carriage 49, 53 is effected by a control jack 56, respectively 57, such that, in the working position, the spinner remains stationary on the track and on the fastener which it loosens while the vehicle is advancing continuously with a constant speed, then, once the loosening is complete and the spinner raised, the mobile carriage advances on the retractable carriage 27 at a higher speed to that of vehicle 1 to make up for the distance traveled, until the next attachment.
- the configuration described of the tunnels T1 and the spindles 28, 29 on a single carriage 27 ensures space saving and reduces the deflection, respectively the correction of the deflections in the curves.
- Behind the retractable carriage 27 is provided a location 35 for dismantling the fasteners, from which begins a conveyor 37 of the old fasteners which are transported to a storage place.
- the vehicle 1 also comprises, in front of the first internal bogie 6, a retractable carriage 30, the frame 58 ( Figures 7 to 9) is suspended from the front frame 2 by lifting cylinders 60 and which, in the working position, rolls with its wheels 59 on the old R1 rails.
- this retractable carriage 30 are mounted the second heating tunnels T2, of a length less than that of the tunnels T1, for example 1m.
- the central chassis 3 is provided, behind the first internal bogie 6 and before the rail clamps 18 intended for lifting the old detached R1 rails, with a retractable member for holding the sleepers 23 in the ballast by rolling support on the ends of said sleepers Tr, therefore outside of the old rails R1.
- the length of the tracks 24 is such that at least four cross members Tr are always loaded. This tracked trolley exerts sufficient force on the sleepers Tr to keep them in place.
- This member 23 is very important to prevent the sleepers from being raised when lifting the old rails, otherwise there is a risk that the stones of the ballast slip below the sleepers and change their position, which must absolutely be kept exact for the laying new R2 rails.
- auxiliary heating tunnels T3 are arranged behind the rail clamps 20, 21, so that the auxiliary heating tunnels T3, each mounted on a retractable carriage 31 with two wheels 63 whose frame 62 is suspended from the central chassis 3 by jacks lifting 64, so that, in the working position, each auxiliary tunnel T3 rolls on a line of new rails R2.
- These T3 auxiliary tunnels are open in their lower part so that they can cover the new R2 rails from the top.
- the workstation for attaching the fasteners of the new rails which have been correctly placed on the sleepers by rail clamps comprises a mounting place 36 and means for tightening the fasteners of the new rails R2.
- These new fasteners are transported by a conveyor 38 from a storage place to the mounting place 36 and are tightened by screwdrivers 33 and 34 mounted on a retractable carriage 32 which is suspended from the rear chassis 4 between the bogies 7 and 8 and rolls, in the working position, on the new R2 rails.
- the construction of this retractable carriage 32 and the arrangement of the drawers 33 and 34 also capable of relative longitudinal movements, are similar to those of the retractable frame 27, with the drawers 28, 29, but naturally without the heating tunnels.
- the spindles 33 tighten the external fasteners and the spanners 34 the internal fasteners.
- All the spindles 28, 29, 33, 34 can be robot machines controlled for the spotting, respectively the automatic attachment of the rail fasteners. It is also possible to use an automatic mechanical drawing element with four or eight heads.
- the heating tunnels T1, T2, T3 each have an inductor formed by hollow turns.
- Figure 13 shows a tunnel T1 with its frame 65 in which is mounted the inductor 66 which forms a helix.
- T2 tunnels with their inductors are made in the same way, except that they are shorter.
- FIG. 14 shows an auxiliary tunnel T3 with its frame 65 ′ in which the inductor 69 is mounted, the turns of which are curved so as to form a sort of open vault at the bottom allowing it to cover the new rails R2 from the top.
- the inside diameter of the inductors, respectively, for the inductor 69 of the tunnel T3 the free interior space, are dimensioned in such a way that not only do they allow free passage of the rails R2, but also free passage of the places of the rails rows where are fitted with insulating joints and splices 61, as shown in FIGS. 9 and 12.
- the vehicle 1 For supplying the inductors, the vehicle 1 comprises a current transformer installation comprising, according to FIG. 1, at least two inverters S1, S2 per row of rails, each supplying a single-phase alternating current at medium frequency, preferably from 500 to 2,000 Hz, as well as capacitors C1, C2, C3 associated with the inductors.
- the inductors 66 of the tunnels T1 are supplied by two inverters S1 which, for example, have a power of the order of 50 to 150 kW each.
- Each inverter S1 is connected by a link M1 to a capacitor C1 which is connected to the corresponding inductor 66 by a coaxial cable L1 ( Figures 5 and 13).
- the two inductors of the T2 tunnels are supplied by two inverters S2 which have a power lower than that of the inverters S1, preferably of the order of 30 to 100 kW each.
- Each inverter S2 is connected by a link M2 to a capacitor C2 connected itself by a coaxial cable L2 ( Figure 7) to the corresponding inductor.
- the two inductors 69 of the auxiliary tunnels T3 are each connected by a coaxial cable L3 ( Figures 10 and 14) to a capacitor C3 which is connected by a link M3 ( Figure 1) also to the corresponding inverter S2.
- An inverter 70 ( Figure 15) allows each inverter S2 to be connected to the corresponding inductor of the tunnel T2 or to the corresponding inductor 69 of the tunnel T3.
- Vehicle 1 also includes a closed-loop cooling installation for inverter circuits and inductors.
- Figures 13 and 14 show the inlet of the cooling water 67, respectively 67 'which flows inside the hollow turns 66, respectively 69, as well as the water outlets 68, respectively 68'.
- the vehicle 1 is also provided with a device for measuring the running speed 40 of a new rail R2 (FIGS. 1 and 15), as well as, by line of rails, at least three temperature sensors 39 new R2 rails arranged respectively in front of the first heating tunnel T1, in front of the second heating tunnel T2 and in front of the auxiliary heating tunnel T3.
- Figures 1 and 15 show four sensors 39.
- these are non-contact infrared thermometers.
- FIG. 15 shows the block diagram of the control with the electronic control unit 71 which is, according to FIG. 1, installed in the front cabin of the vehicle 1.
- the inverters S1, S2 the outputs of the device for measuring the running speed 40 of a new rail R2 and of the temperature sensors 39 as well as an input unit 72 for the set values and an input unit 73 for the external information .
- the external information includes all essential external factors, namely the profile of the rails, the type of steel in which the rails are made, the outside temperature and, if applicable, other factors which could influence the speed. rail cooling (rain, wind, etc.).
- Figure 15 also shows the connections of the inverter S1 with the capacitor C1 and the tunnel T1 by connections M1, L1 as well as of the inverter S2, via the inverter 70, with the capacitor C2 or C3 and the tunnel T2 or T3 via the connections M2, M3, L2, respectively L3.
- the electronic control unit 71 comprises the processing of temperature measurements, the regulation of the heating stations, the management and the control of the process as a function of the values of the temperature of the rails before their exposure to heating, of the running speed of the heating elements with respect to the rails, the speed of the change in temperature of the rails after heating until the moment of their fixing to the track, indicated in FIG. 15 by the rectangle 33, 34 representing the fastening drawers.
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Abstract
Description
- L'invention concerne un dispositif pour la substitution et la neutralisation en continu des rails de chemin de fer selon le préambule de la revendication 1.
- Dans les demandes de brevet suisse Nos 2350/90-0, 2351/90-2 et 1868/91-8 de la requérante, on propose un tel dispositif de substitution et de neutralisation des rails comprenant un train composé d'au moins deux unités de travail roulant à distance constante.
- Le but de la présente invention est de permettre la réalisation de l'ensemble des opérations de substitution et de neutralisation des rails sur une longueur de travail la plus réduite possible, de diminuer de manière importante la longueur totale des machines mises en oeuvre, d'améliorer et de faciliter les opérations de substitution des rails, spécialement dans les courbes, et de faciliter et d'abréger le déploiement et le rangement des organes électriques et mécaniques excédant le gabarit dans les mêmes opérations de substitution des rails.
- Pour atteindre ce but, le dispositif selon l'invention est caractérisé par la clause caractérisante de la revendication 1.
- Ce dispositif a les avantages de se présenter sous la forme d'un véhicule compact, ce qui permet de réduire d'une manière importante la longueur du chantier. En outre, toutes les opérations ont lieu dans la même machine. Les opérations les plus délicates, à savoir le levage et la manipulation des anciens rails et la manipulation et la pose des nouveaux rails se font sous la machine et non plus entre deux véhicules ou en dehors de la machine, ce qui évite de devoir sortir des outils longitudinalement, respectivement le long d'un porte-à-faux et par conséquent augmente la rapidité et la facilité des opérations. En outre, du fait de la faible longueur du véhicule, respectivement des postes de travail, les flèches existant dans une courbe et qui doivent être respectées sont très réduites.
- Des formes d'éxécution préférées de l'invention résultent des revendications dépendantes.
- L'invention sera décrite à l'aide de la description qui suit en référence aux dessins annexés.
- La figure 1 montre le véhicule de substitution et de neutralisation des rails dans son ensemble.
- La figure 2 montre, en coupe partielle frontale, la disposition des pinces à rails en tête de véhicule pour l'introduction des nouveaux rails.
- La figure 3 montre, en vue de dessus, la disposition des pinces à rails servant à la manipulation et au guidage des rails sous le châssis central.
- La figure 4 montre l'organe escamotable de maintien des traverses.
- La figure 5 est une vue latérale du premier chariot escamotable portant les premiers tunnels de chauffage et les tirefonneuses pour le détachage.
- La figure 6 est une vue de dessus du chariot selon la figure 5.
- La figure 7 est une vue latérale du deuxième chariot escamotable portant les deuxièmes tunnels de chauffage.
- La figure 8 est une vue de dessus du chariot selon la figure 7.
- La figure 9 est une coupe transversale du chariot selon la figure 7.
- La figure 10 est une vue latérale des chariots à deux roues portant les tunnels de chauffage auxilaires.
- La figure 11 est une vue de dessus des chariots selon la figure 10.
- La figure 12 est une coupe transversale des chariots selon la figure 10.
- La figure 13 montre, en coupe transversale, un tunnel de chauffage.
- La figure 14 montre, en coupe transversale, un tunnel de chauffage auxiliaire.
- La figure 15 montre le schéma bloc de l'unité de commande et des éléments connectés à celle-ci.
- Le véhicule articulé 1, montré figure 1, sert à substituer et à neutraliser des rails des voies de chemin de fer pendant qu'il avance dans le sens de la flèche à une vitesse continue constante. A cet effet, il est équipé de tunnels T1, T2, T3 de chauffage par induction à moyenne fréquence pour chauffer en continue les nouveaux rails R2 à leur température de neutralisation; cette température qu'ils doivent avoir pendant leur fixation aux traverses étant en général de 25°C environ. Les nouveaus rails R2 sont préalablement acheminés sur le chantier, déposés au milieu de l'ancienne voie entre les anciens rails R1 et soudés pour former deux files de rails continues. Ces files de rails R2 sont levées et guidées à travers les tunnels de chauffage lors de l'avance du véhicule. Pour la substitution, le véhicule 1 comporte en outre des postes de travail permettant de réaliser respectivement le détachage et l'attachage des fixations des anciens et des nouveaux rails.
- Le véhicule 1 comprend un châssis avant 2, un châssis central 3 et un châssis arrière 4 qui reposent à leurs extrémités sur quatre boggies 5, 6, 7, 8 en tout. Les deux boggies internes 6, 7 supportent chacun une extrémité du châssis central 3 et sont pourvus chacun d'une articulation 9, 10 sur laquelle s'appuient respectivement l'extrémité arrière du châssis avant 2 et l'extrémité avant du châssis arrière 4 disposés de part et d'autre du châssis central 3, les roues du boggie avant 5 et du premier boggie interne 6, par rapport au sens de marche, roulant sur les anciens rails R1 et les roues du deuxième boggie interne 7 et du boggie arrière 8 roulant sur les nouveaux rails R2.
- Le châssis avant 2 et le châssis central 3 sont munis d'au moins six pinces à rails réglables pour chaque file de nouveaux rails R2; dans l'exemple selon la figure 1, il y a sept pinces à rails 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 servant à saisir, supporter et guider les files de nouveaux rails R2 de manière que ceux-ci passent sous les essieux respectivement du boggie avant 5 et du premier boggie interne 6 et traversent entre ces boggies 5, 6 les tunnels de chauffage T1 et T2.
- La figure 2 montre la disposition des nouveaux rails R2, entre les anciens rails R1 où ils sont saisis et levés par les premières pinces à rails 11 qui sont tenues par des supports 41 et commandées par un dispositif 42 de positionnement et d'ouverture des pinces. Les autres pinces à rails sont montées et commandées de façon similaire.
- Le châssis central 3 est en outre pourvu, par file d'anciens rails R1, d'au moins deux autres pinces à rails amovibles et rétractables 18, 20 pour lever et écarter ces deux anciens rails R1 détachés, ainsi que, pour chaque file de nouveaux rails R2, d'au moins deux pinces à rails 19, 21, également amovibles et rétractables pour écarter et abaisser ces deux nouveaux rails R2 en vue de leur installation sur les traverses. Sur la figure 1 est montrée une autre pince à rails 22 pour guider et positionner les nouveaux rails R2.
- La figure 3 montre, en vue de dessus, les pinces à rails 18, 19 déplaçant latéralement une file R1, respectivement une file R2. Les pinces 18, 19 sont montées sur le châssis central 3 et positionnées par des vérins 43, 44. Les anciens rails R1 sont déposés de part et d'autre de la nouvelle voie.
- Le châssis avant 2 est pourvu, derrière le boggie avant 5, d'un chariot 27, escamotable en marche haut le pied, dont le bâti 45 (Figure 5, 6) est suspendu par des vérins de levage 47 (Figure 1) et qui, en position de travail, roule avec ses roues 46 sur les anciens rails R1 (Figures 5 et 6).
- Sur ce chariot 27 sont disposés, de part et d'autre de son axe longitudinal A, les deux tunnels de chauffage T1, un pour chaque file de rails R2, d'une longueur approximative de 2 m par exemple, ainsi qu'une installation de tirefonnage automatique comme poste de détachage, comprenant par file d'anciens rails R1, au moins deux tirefonneuses indépendantes 28, 29. Les tirefonneuses avant 28, dont l'une des têtes 28a est indiquée figure 5, sont disposées de part et d'autre desdits tunnels T1 et capables de mouvements longitudinaux par rapport au chariot escamotable 27; ces tirefonneuses servent à desserrer les attaches extérieures 74 des anciens rails R1. Les tirefonneuses arrières 29, dont l'une des têtes 29a est indiquée figure 5, sont disposées à la suite desdits tunnels T1 et sont également capables de mouvements relatifs longitudinaux; elles servent à desserrer les attaches intérieures 75 de chaque file d'anciens rails R1. Comme montré figures 5 et 6, lesdites tirefonneuses 28, 29 sont montées chacunes sur un petit chariot mobile 49, respectivement 53 à deux galets de guidage 50, respectivement 54. Chaque chariot mobile 49, 53 peut être déplacé longitudinalement selon la double flèche (Figure 5) en étant guidé par des éléments de guidage 51, respectivement 55 qui peuvent glisser sur des barres de guidage 48, respectivement 52 fixées au chariot escamotable 27. Le déplacement de chaque chariot mobile 49, 53 se fait par un vérin de commande 56, respectivement 57, tel que, en position de travail, la tirefonneuse reste stationnaire sur la voie et sur l'attache qu'elle desserre pendant que le véhicule avance de façon continue avec une vitesse constante, puis, une fois le desserrage terminé et la tirefonneuse relevée, le chariot mobile avance sur le chariot escamotable 27 à une vitesse supérieure à celle du véhicule 1 pour rattraper le chemin parcouru, jusqu'à l'attache suivante.
- La configuration décrite des tunnels T1 et des tirefonneuses 28, 29 sur un seul chariot 27 assure une économie d'espace et diminue la flèche, respectivement la correction des flèches dans les courbes.
- Derrière le chariot escamotable 27 est prévu un emplacement 35 pour le démontage des fixations, d'où commence un convoyeur 37 des anciennes attaches qui sont transportées vers une place de stockage.
- Le véhicule 1 comporte en outre, en avant du premier boggie interne 6, un chariot escamotable 30 dont le bâti 58 (Figures 7 à 9) est suspendu au châssis avant 2 par des vérins de levage 60 et qui, en position de travail, roule avec ses roues 59 sur les anciens rails R1. Sur ce chariot escamotable 30 sont montés les deuxièmes tunnels de chauffage T2, d'une longueur inférieure à celle des tunnels T1, par exemple de 1m.
- Comme montré figure 4, le châssis central 3 est pourvu, derrière le premier boggie interne 6 et avant les pinces à rails 18 destinées à lever les anciens rails R1 détachés, d'un organe escamotable de maintien des traverses 23 dans le ballast par appui roulant sur les extrémités desdites traverses Tr, donc à l'extérieur des anciens rails R1. Dans l'exemple considéré, il s'agit d'un chariot escamotable 23 à chenille 24, suspendu au châssis central 3 par un vérin de levage et d'appui 26 et qui est muni d'une barre d'accouplement 26' au châssis 3, ainsi que de vérins d'appui et de guidage 25. La longueur des chenilles 24 est telle qu'au moins quatre traverses Tr sont toujours chargées. Ce chariot à chenilles exerce une force suffisante sur les traverses Tr pour les maintenir en place.
- Cet organe 23 est très important pour empêcher les traverses d'être relevées lors du relevage des anciens rails, sinon il y a un risque que les pierres du ballast glissent en dessous des traverses et modifient leur position, laquelle doit absolument être maintenue exacte pour la pose des nouveaux rails R2.
- Comme montré figures 10 à 12, derrière les pinces à rails 20, 21, sont disposés les tunnels de chauffage auxiliaires T3, montés chacun sur un chariot escamotable 31 à deux roues 63 dont le bâti 62 est suspendu au châssis central 3 par des vérins de levage 64, de manière que, en position de travail, chaque tunnel auxiliaire T3 roule sur une file de nouveaux rails R2. Ces tunnels auxiliaires T3 sont ouverts dans leur partie inférieure pour qu'ils puissent recouvrir depuis le haut les nouveaux rails R2.
- Ils entrent en fonction seulement après une interruption des travaux pour réchauffer les nouveaux rails R2 sortis des tunnels T2 avant leur fixation et/ou lors du début des travaux pour chauffer les rails R2 déjà en voie.
- Le poste de travail de l'attachage des fixations des nouveaux rails qui ont été correctement placés sur les traverses par des pinces à rails, comprend une place de montage 36 et des moyens pour serrer les attaches des nouveaux rails R2. Ces nouvelles attaches sont transportées par un convoyeur 38 depuis une place de stockage à la place de montage 36 et sont serrées par des tirefonneuses 33 et 34 montées sur un chariot escamotable 32 lequel est suspendu au châssis arrière 4 entre les boggies 7 et 8 et roule, en position de travail, sur les nouveaux rails R2. La construction de ce chariot escamotable 32 et la disposition des tirefonneuses 33 et 34 capables également de mouvements relatifs longitudinaux, sont analogues à celles du châssis escamotable 27, avec les tirefonneuses 28, 29, mais naturellement sans les tunnels de chauffage. Les tirefonneuses 33 serrent les attaches extérieures et les tirefonneuses 34 les attaches intérieures.
- Toutes les tirefonneuses 28, 29, 33, 34 peuvent être des machines-robots commandées pour le détachage, respectivement l'attachage automatique des fixations des rails. On peut aussi utiliser un élément de tirefonnage mécanique automatique à quatre ou à huit têtes.
- Les tunnels de chauffage T1, T2, T3 comportent chacun un inducteur formé par des spires creuses. La figure 13 montre un tunnel T1 avec son bâti 65 dans lequel est monté l'inducteur 66 qui forme une hélice. Les tunnels T2 avec leurs induteurs sont constitués de la même façon, sauf qu'ils sont plus courts. La figure 14 montre un tunnel auxiliaire T3 avec son bâti 65' dans lequel est monté l'inducteur 69 dont les spires sont courbées de façon à former une sorte de voûte ouverte en bas lui permettant de recouvrir les nouveaux rails R2 depuis le haut. Le diamètre intérieur des inducteurs, respectivement, pour l'inducteur 69 du tunnel T3 l'espace intérieur libre, sont dimensionnés de manière que non seulement ils permettent un libre passage des rails R2, mais aussi un libre passage des endroits des files de rails où sont montés des joints isolants et des éclisses 61, comme montré figures 9 et 12.
- Grâce à la faible longueur des tunnels T1, T2, T3, il n'est pas nécessaire que les rails R2 soient supportés ou guidés à l'intérieur de ces tunnels qui sont traversés librement par les rails, sans contact mécanique.
- Pour l'alimentation des inducteurs, le véhicule 1 comporte une installation transformatrice de courant comprenant, selon la figure 1, au moins deux onduleurs S1, S2 par file de rails, fournissant chacun un courant alternatif monophasé à moyenne fréquence, de préférence de 500 à 2.000 Hz, ainsi que des condensateurs C1, C2, C3 associés aux inducteurs. Les inducteurs 66 des tunnels T1 sont alimentés par deux onduleurs S1 qui ont par exemple une puissance de l'ordre de 50 à 150 kW chacun. Chaque onduleur S1 est relié par une liaison M1 à un condensateur C1 qui est connecté à l'inducteur 66 correspondant par un câble coaxial L1 (Figures 5 et 13). Les deux inducteurs des tunnels T2 sont alimentés par deux onduleurs S2 qui ont une puissance inférieure à celle des onduleurs S1, de préférence de l'ordre de 30 à 100 kW chacun. Chaque onduleur S2 est relié par une liaison M2 à un condensateur C2 connecté lui-même par un câble coaxial L2 (Figure 7) à l'inducteur correspondant.
- Les deux inducteurs 69 des tunnels auxiliaires T3 sont connectés chacun par un câble coaxial L3 (Figures 10 et 14) à un condensateur C3 qui est relié par une liaison M3 (Figure 1) également à l'onduleur correspondant S2. Un inverseur 70 (Figure 15) permet de connecter chaque onduleur S2 à l'inducteur correspondant du tunnel T2 ou à l'inducteur 69 correspondant du tunnel T3.
- Le véhicule 1 comporte aussi une installation de refroidissement en boucle fermée des circuits des onduleurs et des inducteurs. Les figures 13 et 14 montrent l'entrée de l'eau de refroidissement 67, respectivement 67' qui circule à l'intérieur des spires creuses 66, respectivement 69, ainsi que les sorties de l'eau 68, respectivement 68'.
- Le véhicule 1 est muni en outre d'un appareil de mesure de la vitesse de défilement 40 d'un nouveau rail R2 (Figures 1 et 15), ainsi que, par file de rails, d'au moins trois capteurs 39 de la température des nouveaux rails R2 disposés respectivement devant le premier tunnel de chauffage T1, devant le deuxième tunnel de chauffage T2 et devant le tunnel de chauffage auxiliaire T3. Sur les figures 1 et 15 sont indiqués quatre capteurs 39. De préférence, il s'agit de thermomètres infrarouges sans contact.
- La figure 15 montre le schéma-bloc de la commande avec l'unité de commande électronique 71 qui est, selon la figure 1, installée dans la cabine avant du véhicule 1. A cette unité de commande 71 sont connectés les onduleurs S1, S2, les sorties de l'appareil de mesure de la vitesse de défilement 40 d'un nouveau rail R2 et des capteurs 39 de la température ainsi qu'une unité d'entrée 72 des valeurs de consigne et une unité d'entrée 73 des informations extérieures. Les informations extérieures comprennent tous les facteurs extérieurs essentiels, à savoir le profil des rails, le type d'acier dans lequel les rails sont fabriqués, la température extérieure et, le cas échéant, d'autres facteurs qui pourraient avoir une influence sur la vitesse de refroidissement des rails (pluie, vent, etc.).
- La figure 15 montre aussi les connections de l'onduleur S1 avec le condensateur C1 et le tunnel T1 par des liaisons M1, L1 ainsi que de l'onduleur S2, via l'inverseur 70, avec le condensateur C2 ou C3 et le tunnel T2 ou T3 via les liaisons M2, M3, L2, respectivement L3.
- L'unité de commande électronique 71 comprend le traitement des mesures de température, la régulation des postes de chauffe, la gestion et la commande du procédé en fonction des valeurs de la température des rails avant leur exposition au chauffage, de la vitesse de défilement des éléments de chauffage par rapport aux rails, de la vitesse de l'évolution de la température des rails après chauffage jusqu'au moment de leur fixation en voie, indiquée sur la figure 15 par le rectangle 33, 34 représentant les tirefonneuses d'attachage.
- Grâce à cette commande électronique des onduleurs en fonction des données de mesure, on assure une température de neutralisation correcte des nouveaux rails R2 lors de leur fixation aux traverses.
- L'invention n'est pas limitée à la forme d'éxécution qui vient d'être décrite et de nombreuses variantes pourraient y être apportées sans sortir du cadre de l'invention.
Claims (7)
- Dispositif de substitution et de neutralisation des rails des voies de chemin de fer roulant sur l'ancienne et sur la nouvelle voie, équipé de moyens pour saisir, supporter et guider les nouveaux rails (R2), de sources de chaleur chauffant en continu les files de nouveaux rails (R2) pour les neutraliser pendant l'avance du dispositif, de moyens pour mesurer et contrôler la température des nouveaux rails (R2), de moyens pour détacher les anciens rails (R1) des traverses, de moyens de saisie et de guidage des anciens rails (R1) détachés, de moyens de guidage et de pose des nouveaux rails (R2) sur les traverses, ainsi que de moyens pour attacher aux traverses les nouveaux rails (R2) portés à la température désirée, dispositif caractérisé en ce qu'il est constitué par un seul véhicule articulé (1) comportant un châssis avant (2), un châssis central (3) et un châssis arrière (4) reposant à leurs extrémités sur quatre boggies (5, 6, 7, 8) en tout, les deux boggies internes (6, 7) supportant chacun une extrémité du châssis central (3) et étant pourvus chacun d'une articulation (9, 10) sur laquelle s'appuient respectivement l'extrémité arrière du châssis avant (2) et l'extrémité avant du châssis arrière (4) disposés de part et d'autre du châssis central (3), les roues du boggie avant (5) et du premier boggie interne (6), par rapport au sens de marche, roulant sur les anciens rails (R1) et les roues du deuxième boggie interne (7) et du boggie arrière (8) roulant sur les nouveaux rails (R2), en ce que lesdits châssis avant (2) et central (3) sont pourvus de plusieurs pinces à rails (11 à 17) réglables pour saisir, supporter et guider les nouveaux rails (R2) de manière que ceux-ci passent sous les essieux respectivement du boggie avant (5) et du premier boggie interne (6), en ce que ledit châssis central (3) est pourvu de plusieurs pinces à rails (18 à 21) amovibles et rétractables pour lever et écarter les deux files d'anciens rails (R1) et pour écarter et abaisser les deux files de nouveaux rails (R2) en vue de leur installation sur les traverses, ainsi que, derrière le premier boggie interne (6), d'un organe escamotable de maintien des traverses (23) dans le ballast par appuis roulant (23) sur les extrémités desdites traverses (Tr), en ce que lesdites sources de chaleur comprennent pour chaque file de nouveaux rails (R2) un premier tunnel de chauffage par induction à moyenne fréquence (T1) monté sur le châssis avant (2), derrière le boggie avant (5), puis un deuxième tunnel de chauffage par induction à moyenne fréquence (T2) monté devant le premier boggie interne (6), ainsi qu'un tunnel de chauffage auxiliaire (T3) par induction à moyenne fréquence, monté sur le châssis central (3) devant le deuxième boggie interne (7), ces tunnels étant équipés des inducteurs (66, 69), en ce que lesdits moyens pour détacher les anciens rails (R1) se trouvent entre le boggie avant (5) et le premier boggie interne (6) et lesdits moyens pour attacher les nouveaux rails (R2) se trouvent entre le deuxième boggie interne (7) et le boggie arrière (8), en ce que ledit véhicule comporte une installation transformatrice de courant pour l'alimentation des tunnels de chauffage (T1, T2, T3) comportant au moins deux onduleurs (S1), de préférence d'une puissance de l'ordre de 50 à 150 kW chacun et deux onduleurs (S2) d'une puissance inférieure, de préférence de l'ordre de 30 à 100 kW, chacun fournissant un courant alternatif à moyenne fréquence, en ce que ledit véhicule est équipé d'une installation de refroidissement (67, 68) en boucle fermée des circuits des onduleurs (S1, S2) et des inducteurs (66, 69) des tunnels de chauffage ( T1, T2, T3), en ce que ledit véhicule comporte, par file de rails, au moins trois capteurs (39) de la température des nouveaux rails (R2) disposés respectivement devant le premier tunnel de chauffage (T1), devant le deuxième tunnel de chauffage (T2) et devant le tunnel de chauffage auxiliaire (T3), ainsi qu'un appareil de mesure de la vitesse de défilement (40) d'un nouveau rail (R2), une unité de commande électronique (71) à laquelle sont connectés lesdits onduleurs (S1, S2), ledit appareil de mesure de la vitesse de défilement (40), lesdits capteurs (39) de la température et des unités d'entrées (72, 73) pour des valeurs de consigne et des informations extérieures.
- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit châssis avant (2) est pourvu, derrière le boggie avant (5), d'un chariot escamotable (27) en marche haut le pied et roulant en position de travail sur les anciens rails (R1), et sur lequel sont disposés, de part et d'autre de son axe longitudinal (A), deux tunnels de chauffage (T1) et une installation de tirefonnage automatique comportant au moins deux tirefonneuses (28, 29) par file d'anciens rails (R1), les deux premières tirefonneuses avant (28) étant disposées de part et d'autre de l'ensemble desdits tunnels de chauffage (T1) et capables de mouvements relatifs longitudinaux, servant à desserrer les attaches extérieures (74) de chaque file d'anciens rails (R1), les deux tirefonneuses arrières (29) étant disposées à la suite desdits tunnels de chauffage (T1) et également capables de mouvement relatifs longitudinaux, servant à desserrer les attaches intérieures (75) de chaque file d'anciens rails (R1).
- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque tirefonneuse (28, 29) est montée sur un chariot mobile (49, 53) suspendu sur ledit chariot escamotable (27) et muni de galets (50, 54) roulant, en position de travail, sur les anciens rails (R1), chaque chariot mobile (49, 53) étant déplaçable longitudinalement par rapport au chariot escamotable (27) par un organe d'entrainement.
- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens pour attacher les nouveaux rails (R2) comprennent au moins deux tirefonneuses automatiques (33, 34) par file de nouveaux rails, installées sur un chariot escamotable (32) et capables de mouvements relatifs longitudinaux par rapport à ce chariot escamotable (32), servant à serrer les attaches de chaque nouveau rail (R2).
- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits deuxièmes tunnels de chauffage (T2) sont disposés sur un chariot escamotable (30) suspendu au châssis avant (2) et roulant, en position de travail, sur les anciens rails (R1).
- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lesdits tunnels de chauffage auxiliaire (T3) sont disposés chacun sur un chariot escamotable (31) à deux roues (63), suspendu au châssis central (3) de manière que, en position de travail, chaque tunnel de chauffage auxiliaire roule sur une file de nouveaux rails (R2).
- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chaque inducteur (69) desdits tunnels de chauffage auxiliaire (T3) est ouvert de manière que ceux-ci coiffent les rails (R2) à traiter sans les entourer complètement.
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