EP0834435A1 - Châssis de bogie articulé et bogie articulé comportant un tel châssis - Google Patents

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EP0834435A1
EP0834435A1 EP97402336A EP97402336A EP0834435A1 EP 0834435 A1 EP0834435 A1 EP 0834435A1 EP 97402336 A EP97402336 A EP 97402336A EP 97402336 A EP97402336 A EP 97402336A EP 0834435 A1 EP0834435 A1 EP 0834435A1
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EP
European Patent Office
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bogie
chassis
beams
articulated
frame
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EP97402336A
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Alain Rodet
Stéphane Brun
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Alstom Transport SA
Original Assignee
GEC Alsthom Transport SA
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    • 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
    • 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
    • B61C9/48—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion with motors supported on vehicle frames and driving axles, e.g. axle or nose suspension
    • B61C9/50—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion with motors supported on vehicle frames and driving axles, e.g. axle or nose suspension in bogies
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to bogies, in general, and more particularly relates to a bogie chassis articulated and an articulated bogie comprising such a chassis.
  • the bogies using an articulated chassis have for benefits better support on the ground of the four wheels of the bogie, especially when passing on the left of the lane, transition alignment - slope curve, or when passing over track faults.
  • the articulated bogie frames of the prior art has two beams and two sleepers, each of sleepers being secured to one of the side members by through an articulation device.
  • Articulation devices allow rotation of each spar-cross member around the axis materialized by these two articulation devices.
  • the document US 3,398,700 shows, in FIG. 9, a bogie comprising an articulated bogie chassis comprising a right side beam, one left side beam, one front beam and a rear beam, the side beams right and left being united, respectively, of front and rear beams, articulation means being arranged, respectively, between the right side beams and left and the front and rear beams.
  • This prior art bogie chassis is actually made up of two elements in the general shape of articulated T between them.
  • a major drawback of articulated bogie frames of the prior art is not to allow the removal of the primary suspension due to the fact that each axle undergoes a angular displacement relative to the two side members.
  • An object of the invention is therefore a bogie chassis. articulated and an articulated bogie comprising such a chassis, does not not having the major drawback of bogie frames articulated from the prior art.
  • the bogie chassis consists of two half chassis linked together by two articulation means likely to accept travel due to faulty way.
  • the bogie chassis articulated has a straight side beam, a beam left side, a front beam, a rear beam and means of articulation and is characterized in that the chassis of bogie consists of two half-chassis, each of said half chassis with a general L shape.
  • the bogie has an articulated bogie frame as defined previously.
  • An advantage of the articulated bogie frame and the bogie articulated comprising such a chassis of the invention is the reduced wheelbase.
  • Another advantage of the articulated bogie chassis and articulated bogie comprising such a chassis of the invention is the decrease in the number of parts making up the bogie.
  • Another advantage of the articulated bogie chassis and articulated bogie comprising such a chassis of the invention is significant mass gain.
  • Another advantage of the articulated bogie chassis and articulated bogie comprising such a chassis of the invention is a reduction in cost.
  • Another advantage of the articulated bogie chassis and articulated bogie comprising such a chassis of the invention is the ease of changing the wheel tread.
  • Another advantage of the articulated bogie chassis and articulated bogie comprising such a chassis of the invention is to allow a great modularity of the chain transmission.
  • articulated bogie chassis and articulated bogie comprising such a chassis of the invention is the possibility of installing additional organs on the front and rear beams.
  • Another advantage of the articulated bogie chassis and articulated bogie comprising such a chassis of the invention is the ease of obtaining a carrying bogie by simple removal of engine and transmission components internal to the chassis.
  • Figure 1 is a schematic representation of the Bogie chassis of the prior art described above.
  • the bogie chassis of the invention consists of two elements in the general shape of L articulated together the vertical of the axles or almost.
  • the articulation of the bogie chassis of the invention removes primary suspensions because each axle is linked to only one of the two half-chassis.
  • each axle and its associated half chassis Due to the lack of movement between each axle and its associated half chassis, it is possible to consider a bogie structure for which each axle and each associated half-chassis constitute only one only part which if it is hollow will be able to integrate the mechanical transmission.
  • Figures 2 and 3 show a representation schematic of the bogie chassis of the invention.
  • the articulated bogie frame 1A, 1B of the invention has a straight side beam 2A, a side beam left 2B, a front beam 3A and a rear beam 3B.
  • One end of the right side beams 2A and left 2B is secured, respectively, to one of the front beams 3A or rear beam 3B.
  • a first articulation means 4A, 4B is arranged between the other end of the right side beam 2A and the front beam 3A or rear 3B, a second means articulation 4B, 4A being disposed between the other end of the left side beam 2B and the rear beam 3B or before 3A.
  • the right side beam 2A and the front beam 3A or rear 3B form a first half-frame 1A and the beam left side 2B and rear beam 3B or front 3A form a second half-frame 1B,
  • the first 1A and second 1B half chassis are of preferably identical.
  • bogie 1 comprising a articulated bogie frame 1A, 1B as described previously.
  • the bogie of the invention therefore does not include primary suspension due to the bogie chassis consists of two half-frames linked together by two means of articulation likely to accept travel due to track faults.
  • Each half-frame 1A, 1B supports a motor of traction 5A, 5B, one reducing element 6A, 6B, one element differential 7A, 7B and a wheel shaft 8A, 8B.
  • Figure 3 more specifically shows a schematic representation of an articulated bogie with a chassis according to the invention in which certain elements are integrated in the half-frames.
  • the reducing elements 6A, 6B, the elements 7A, 7B and the wheel shafts 8A, 8B are integrated in their respective half-frames 1A, 1B.
  • the reducing elements 6A, 6B can also be integrated at least partially inside the respective intersections 9A, 9B of said lateral beams right 2A and left 2B and said front beams 3A and rear 3B.
  • the wheel shafts 8A, 8B can also be integrated in their respective front beam 3A or rear 3B.
  • the differential elements 7A, 7B can also be integrated inside intersection 9A, 9B respective side beams right 2A and left 2B and front beams 3A and rear 3B.
  • the bogie generally has a load cross member 10 secured to the right side beams 2A and left 2B.

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Abstract

La présente invention porte sur un châssis de bogie articulé (1A, 1B) comportant une poutre latérale droite (2A), une poutre latérale gauche (2B), une poutre avant (3A), une poutre arrière (3B) et des moyens d'articulation (4A, 4B), caractérisé en ce que le châssis de bogie se compose de deux demi-châssis (1A, 1B), chacun desdits demi-châssis (1A, 1B) ayant une forme générale en L. <IMAGE>

Description

La présente invention concerne les bogies, en général, et porte, plus particulièrement, sur un châssis de bogie articulé et un bogie articulé comportant un tel châssis.
Les bogies utilisant un châssis articulé ont pour avantage un meilleur appui au sol des quatre roues du bogie, en particulier lors de passage en gauche de voie, transition alignement - courbe en dévers, ou lors de passage sur des défauts de voie.
Les châssis de bogie articulé de l'art antérieur comporte deux longerons et deux traverses, chacune des traverses étant solidaire d'un des longerons par l'intermédiaire d'un dispositif d'articulation.
Les dispositifs d'articulation autorisent une rotation de chaque ensemble longeron-traverse autour de l'axe matérialisé par ces deux dispositifs d'articulation.
Le document US 3 398 700 montre, à la figure 9, un bogie comportant un châssis de bogie articulé comportant une poutre latérale droite, une poutre latérale gauche, une poutre avant et une poutre arrière, les poutres latérales droite et gauche étant solidaires, respectivement, des poutres avant et arrière, des moyens d'articulation étant disposés, respectivement, entre les poutres latérales droite et gauche et les poutres avant et arrière.
Un tel châssis de bogie de l'art antérieur est représenté schématiquement à la figure 1 jointe.
Ce châssis de bogie de l'art antérieur est en fait constitué de deux éléments en forme générale de T articulés entre eux.
Une telle articulation du châssis de bogie de l'art antérieur permet de simplifier la suspension entre essieux et longerons, dite suspension primaire.
Un inconvénient majeur des châssis de bogie articulé de l'art antérieur est de ne pas permettre la suppression de la suspension primaire du fait que chaque essieu subit un déplacement angulaire par rapport aux deux longerons.
Ce qui précède résulte en fait de ce que chaque essieu est lié à deux demi-châssis.
Aussi est-ce le mérite de la demanderesse que de proposer un châssis de bogie se composant de deux demi-châssis, chacun desdits demi-châssis ayant une forme générale en L.
Un autre inconvénient des châssis de bogie articulé de l'art antérieur est qu'ils sont encore trop encombrant.
Aussi un but de l'invention est-il un châssis de bogie articulé et un bogie articulé comportant un tel châssis, ne présentant pas l'inconvénient majeur des châssis de bogie articulé de l'art antérieur.
C'est donc le mérite de la demanderesse que de proposer un bogie articulé ne comportant pas de suspension primaire du fait que le châssis de bogie se compose de deux demi-châssis reliés entre eux par deux moyens d'articulation susceptibles d'accepter les débattements dus aux défauts de voie.
Conformément à l'invention le châssis de bogie articulé comporte une poutre latérale droite, une poutre latérale gauche, une poutre avant, une poutre arrière et des moyens d'articulation et se caractérise en ce que le châssis de bogie se compose de deux demi-châssis, chacun desdits demi-châssis ayant une forme générale en L.
Le châssis de bogie articulé de l'invention satisfait également à l'une au moins des caractéristiques suivantes:
  • lesdits demi-châssis ayant une forme générale en L sont articulés entre eux à la verticale des essieux ou quasiment.
  • l'une des extrémités desdites poutres latérales droite et gauche est solidaire, respectivement, desdites poutres avant et arrière, un premier moyen d'articulation étant disposé entre l'autre extrémité de ladite poutre latérale droite et ladite poutre avant ou arrière, un second moyen d'articulation étant disposé entre l'autre extrémité de ladite poutre latérale gauche et ladite poutre arrière ou avant,
  • les suspensions primaires sont remplacées par lesdits moyens d'articulation,
  • ladite poutre latérale droite et ladite poutre avant ou arrière forment un premier demi-châssis et ladite poutre latérale gauche et ladite poutre arrière ou avant forment un second demi-châssis,
  • lesdits premier et second demi-châssis sont identiques.
Conformément également à l'invention, le bogie comporte un châssis de bogie articulé tel que défini précédemment.
Le bogie de l'invention satisfait également à l'une au moins des caractéristiques suivantes:
  • chaque demi-châssis supporte un moteur de traction, un élément réducteur, un élément différentiel et un arbre de roue,
  • lesdits éléments réducteurs, lesdits éléments différentiels et lesdits arbres de roue sont intégrés dans leur demi-châssis respectifs,
  • lesdits éléments réducteurs sont intégrés au moins partiellement à l'intérieur des intersections respectives desdites poutres latérales droite et gauche et desdites poutres avant et arrière,
  • lesdits arbres de roue sont intégrés dans lesdites poutres avant et arrière respectives,
  • lesdits éléments différentiels sont intégrés à l'intérieur des intersections respectives desdites poutres latérales droite et gauche et desdites poutres avant et arrière,
  • le bogie comporte une traverse de charge solidaire desdites poutres latérales droite et gauche.
Un avantage du châssis de bogie articulé et du bogie articulé comportant un tel châssis de l'invention est la réduction de l'empattement.
Un autre avantage du châssis de bogie articulé et du bogie articulé comportant un tel châssis de l'invention est la diminution du nombre de pièces constituant le bogie.
Un autre avantage du châssis de bogie articulé et du bogie articulé comportant un tel châssis de l'invention est un gain de masse important.
Un autre avantage du châssis de bogie articulé et du bogie articulé comportant un tel châssis de l'invention est une réduction au coût.
Un autre avantage du châssis de bogie articulé et du bogie articulé comportant un tel châssis de l'invention est la facilité de changement du bandage de roue.
Un autre avantage du châssis de bogie articulé et du bogie articulé comportant un tel châssis de l'invention est de permettre une grande modularité de la chaíne de transmission.
Un autre avantage du châssis de bogie articulé et du bogie articulé comportant un tel châssis de l'invention est la possibilité d'implanter des organes annexes sur les poutres avant et arrière.
Un autre avantage du châssis de bogie articulé et du bogie articulé comportant un tel châssis de l'invention est la facilité d'obtenir un bogie porteur par simple suppression du moteur et des organes de transmission internes au châssis.
D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaítront à la lecture de la description des modes de réalisation préféré du châssis de bogie articulé et du bogie articulé comportant un tel châssis, description faite en liaison avec les dessins dans lesquels:
  • la figure 1 est une représentation schématique du châssis de bogie de l'art antérieur décrit ci-dessus,
  • la figure 2 est une représentation schématique du mode de réalisation préféré du châssis de bogie de l'invention,
  • la figure 3 est une représentation schématique d'un autre mode de réalisation préféré d'un bogie articulé comportant un châssis conforme à l'invention.
La figure 1 est une représentation schématique du châssis de bogie de l'art antérieur décrit ci-dessus.
Le châssis de bogie de l'invention est constitué de deux éléments en forme générale de L articulés entre eux à la verticale des essieux ou quasiment.
L'articulation du châssis de bogie de l'invention permet de supprimer les suspensions primaires du fait que chaque essieu n'est lié qu'à un seul des deux demi-châssis.
Du fait de l'absence de déplacement entre chaque essieu et son demi-châssis associé, il est possible d'envisager une structure de bogie pour laquelle chaque essieu et chaque demi-châssis associé ne constituent qu'une seule pièce qui si elle est creuse pourra intégrer la mécanique de transmission.
Les figures 2 et 3 montre une représentation schématique du châssis de bogie de l'invention.
Le châssis de bogie articulé 1A, 1B de l'invention comporte une poutre latérale droite 2A, une poutre latérale gauche 2B, une poutre avant 3A et une poutre arrière 3B.
L'une des extrémités des poutres latérales droite 2A et gauche 2B est solidaire, respectivement, de l'une des poutres avant 3A ou arrière 3B.
Un premier moyen d'articulation 4A, 4B est disposé entre l'autre extrémité de la poutre latérale droite 2A et la poutre avant 3A ou arrière 3B, un second moyen d'articulation 4B, 4A étant disposé entre l'autre extrémité de la poutre latérale gauche 2B et la poutre arrière 3B ou avant 3A.
Les suspensions primaires sont susceptible d'être remplacées par les moyens d'articulation 4A, 4B.
La poutre latérale droite 2A et la poutre avant 3A ou arrière 3B forment un premier demi-châssis 1A et la poutre latérale gauche 2B et la poutre arrière 3B ou avant 3A forment un second demi-châssis 1B,
Les premier 1A et second 1B demi-châssis sont de préférence identiques.
Il résulte de ce qui précède un bogie 1 comportant un châssis de bogie articulé 1A, 1B tel que décrit précédemment.
Le bogie de l'invention ne comporte donc pas de suspension primaire du fait que le châssis de bogie se compose de deux demi-châssis reliés entre eux par deux moyens d'articulation susceptibles d'accepter les débattements dus aux défauts de voie.
Chaque demi-châssis 1A, 1B supporte un moteur de traction 5A, 5B, un élément réducteur 6A, 6B, un élément différentiel 7A, 7B et un arbre de roue 8A, 8B.
La figure 3 montre plus spécialement une représentation schématique d'un bogie articulé comportant un châssis conforme à l'invention dans lequel certains éléments sont intégrés dans les demi-châssis.
Les éléments réducteurs 6A, 6B, les éléments différentiels 7A, 7B et les arbres de roue 8A, 8B sont intégrés dans leur demi-châssis 1A, 1B respectif.
Les éléments réducteurs 6A, 6B peuvent également être intégrés au moins partiellement à l'intérieur des intersections 9A, 9B respectives desdites poutres latérales droite 2A et gauche 2B et desdites poutres avant 3A et arrière 3B.
Les arbres de roue 8A, 8B peuvent également être intégrés dans leur poutre avant 3A ou arrière 3B respective.
Les éléments différentiels 7A, 7B peuvent également être intégrés à l'intérieur de l'intersection 9A, 9B respective des poutres latérales droite 2A et gauche 2B et des poutres avant 3A et arrière 3B.
La suppression des suspensions primaires et l'intégration, dans les deux demi-châssis, des essieux et des éléments de transmission a pour avantage essentiel un gain de masse, d'encombrement et de coût important.
Le bogie comporte généralement une traverse de charge 10 solidaire des poutres latérales droite 2A et gauche 2B.

Claims (13)

  1. Châssis de bogie articulé (1A, 1B) comportant une poutre latérale droite (2A), une poutre latérale gauche (2B), une poutre avant (3A), une poutre arrière (3B) et des moyens d'articulation (4A, 4B), caractérisé en ce que le châssis de bogie se compose de deux demi-châssis (1A, 1B), chacun desdits demi-châssis (1A, 1B) ayant une forme générale en L.
  2. Châssis selon la revendication 1, dans lequel lesdits demi-châssis (1A, 1B) ayant une forme générale en L sont articulés entre eux à la verticale des essieux ou quasiment.
  3. Châssis selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, dans lequel l'une des extrémités desdites poutres latérales droite (2A) et gauche (2B) est solidaires, respectivement, desdites poutres avant (3A) et arrière (3B), un premier moyen d'articulation (4A, 4B) étant disposé entre l'autre extrémité de ladite poutre latérale droite (2A) et ladite poutre avant (3A) ou arrière (3B), un second moyen d'articulation (4B, 4A) étant disposé entre l'autre extrémité de ladite poutre latérale gauche (2B) et ladite poutre arrière (3B) ou avant (3A).
  4. Châssis selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel les suspensions primaires sont remplacées par lesdits moyens d'articulation (4A, 4B).
  5. Châssis selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel ladite poutre latérale droite (2A) et ladite poutre avant (3A) ou arrière (3B) forment un premier demi-châssis (1A) et ladite poutre latérale gauche (2B) et ladite poutre arrière (3B) ou avant (3A) forment un second demi-châssis (1B),
  6. Châssis selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel lesdits premier (1A) et second (1B) demi-châssis sont identiques.
  7. Bogie 1 comportant un châssis de bogie articulé (1A, 1B) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6.
  8. Bogie selon la revendication 7, pour lequel chaque demi-châssis (1A, 1B) supporte un moteur de traction (5A, 5B), un élément réducteur (6A, 6B), un élément différentiel (7A, 7B) et un arbre de roue (8A, 8B).
  9. Bogie selon la revendication 8, dans lequel lesdits éléments réducteurs (6A, 6B), lesdits éléments différentiels (7A, 7B) et lesdits arbres de roue (8A, 8B) sont intégrés dans leur demi-châssis (1A, 1B) respectif.
  10. Bogie selon la revendication 9, dans lequel lesdits éléments réducteurs (6A, 6B) sont intégrés au moins partiellement à l'intérieur des intersections (9A, 9B) respectives desdites poutres latérales droite (2A) et gauche (2B) et desdites poutres avant (3A) et arrière (3B).
  11. Bogie selon la revendication 9, dans lequel lesdits arbres de roue (8A, 8B) sont intégrés dans lesdites poutres avant (3A) et arrière (3B) respectives.
  12. Bogie selon la revendication 9, dans lequel lesdits éléments différentiels (7A, 7B) sont intégrés à l'intérieur des intersections (9A, 9B) respectives desdites poutres latérales droite (2A) et gauche (2B) et desdites poutres avant (3A) et arrière (3B).
  13. Bogie selon l'une quelconque des revendications 7 à 12, lequel comporte une traverse de charge (10) solidaire desdites poutres latérales droite (2A) et gauche (2B).
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