EP1150872B1 - Bogie pour une utilisation ferroviaire et wagon pourvu du dit bogie - Google Patents

Bogie pour une utilisation ferroviaire et wagon pourvu du dit bogie Download PDF

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EP1150872B1
EP1150872B1 EP00990057A EP00990057A EP1150872B1 EP 1150872 B1 EP1150872 B1 EP 1150872B1 EP 00990057 A EP00990057 A EP 00990057A EP 00990057 A EP00990057 A EP 00990057A EP 1150872 B1 EP1150872 B1 EP 1150872B1
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EP
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base plate
bogie
upper base
cross member
wheels
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EP00990057A
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German (de)
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EP1150872A1 (fr
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Alain Millet Deronzier
Jean Pierre Aelbrecht
Françis DUFOUR
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Arbel Fauvet Rail SA
Original Assignee
Arbel Fauvet Rail SA
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Classifications

    • 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 invention relates to a bogie for railway use.
  • the chassis of a bogie for example, type Y33 whose axle load has been limited to eighteen tonnes per axle, consists of a load-bearing beam on which the pivot joint of the wagon body and this crosspiece carrier is, by its two ends, fixed on longitudinal members.
  • These beams are associated with the four wheels of the bogie by a suspension.
  • suspensions are each constituted by two groups of springs coaxial mounted, for the first spring, tare and, for the second spring, charge.
  • Each of its suspensions leans substantially under the end of a spar.
  • the spars have a particular shape.
  • the soul is in the form of a veil to form spars to section in 1.
  • the upper sole locally forms two bumps to obtain inertia constant and, on the other hand, at the level of the fold of this sole to form the hump, are fixed on both sides of the soul, reinforcing gussets preventing crushing.
  • the invention therefore proposes to solve at least the problem mentioned above.
  • the invention also relates to the wagon provided with said bogie.
  • This wagon is intended in particular to transport containers and is therefore equipped with locking system of these containers on the platform.
  • This soul 7 is a simple veil, so that the side members have a section I at the ends.
  • the cross widens at its ends and is connected to the web or core 7. It also defines a trapezium with the small base closer to the ground. For much of its length, the cross is of constant width.
  • This bogie accepts a load of twenty tons per axle.
  • the bottom sole from its end to its transverse plane median has a first zone Z1 parallel to the upper sole 5 then a second zone Z2 inclined down and finally a third zone Z3 also parallel to the upper sole.
  • zone Z1 the thickness of the spar is constant except for the extreme part.
  • only the outer face 7A of the core 7 of the spar has a gusset 10 which extends between the underside of the sole upper and the upper face of the lower sole.
  • the gusset is in zone Z1 slightly before the transition with the zone Z2.
  • the upper face of the upper sole of each spar carries a slide 11, one end 11A is fixed, for example, by four points on this upper sole.
  • the core of the spar has been increased by about 30% and the width of the upper sole about 25%.
  • the thickness of the core of the anterior spar was previously fourteen millimeters and the width of two hundred millimeters.
  • the bogie thus modified makes it possible to support at least twenty tons per axles.
  • the wagon is of the type with two assembled platforms, each platform being carried by two bogies of the aforementioned type or of the type a platform, the platform being carried by two bogies of the aforementioned type.
  • this platform includes partly median two external 12 longitudinal members that connect two floors 13 constituting the ends of each platform.
  • the spars 12 of these platforms are locally maintained at the distance required by sleepers 14.
  • the ends of the cars present conventional ways of linking with another set and therefore include two buffers and a towing hook.
  • the bogie instead of using a connecting rod which bypasses the underside of the carrier beam, the bogie comprises a connecting rod 15 connector tubular for the brake linkage which passes locally through the carrier beam.
  • the length of the travel of the suspension is increased by approximately 15% and to do this, the table 16 of support of the springs is lowered about fourteen millimeters.
  • the distance between the axis of the wheel and the support table the rolling box was one hundred and thirty-four millimeters.
  • the suspension assembly has been modified in order to incorporate the organs, the elements and the functional games of a suspension twenty tons while respecting the dimensions of the envelope of a standard bogie Y33.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Platform Screen Doors And Railroad Systems (AREA)
  • Cold Cathode And The Manufacture (AREA)
  • Lock And Its Accessories (AREA)
  • Lubricants (AREA)

Description

L'invention se rapporte à un bogie pour une utilisation ferroviaire.
Elle se rapporte également au wagon pourvu dudit bogie.
La construction des matériels ferroviaires est subordonnée à des règles internationales permettant que ces wagons puissent circuler d'un réseau national vers un autre réseau national.
On connaít par exemple le règlement UIC.
Outre la fixation des gabarits : hauteur, largeur, ce règlement impose que soit déterminé le poids maximal par essieux des bogies.
Ainsi, en France, sont connus les bogies identifiés sous les références Y25 ou Y33.
Ils ont pour objet principalement d'identifier des caractéristiques techniques du châssis.
Le châssis d'un bogie, par exemple, du type Y33 dont la charge par essieu a été limitée à dix huit tonnes par essieu, est constitué d'une traverse porteuse sur laquelle repose l'articulation à pivot de la caisse du wagon et cette traverse porteuse est, par ses deux extrémités, fixée sur des longerons.
Ces longerons sont associés aux quatre roues du bogie par une suspension.
Ces suspensions sont chacune constituées par deux groupes de ressorts montés coaxiaux dits, pour le premier ressort, de tare et, pour le second ressort, de charge.
Chacune de ses suspensions s'appuie sensiblement sous l'extrémité d'un longeron.
Pour, d'une part, fixer la traverse et, d'autre part, résister à la charge verticale, les longerons ont une forme particulière.
Chaque longeron comprend :
  • une semelle supérieure
  • une semelle inférieure qui, depuis chacune de ses deux extrémités et à une distance prédéterminée de ces extrémités, s'écarte progressivement de la semelle supérieure pour conférer à l'ensemble une forme globalement de trapèze avec la petite base située en bas
  • une âme reliant la semelle inférieure et la semelle supérieure, cette âme étant par ailleurs localement constituée par l'épaisseur de la traverse qui se fixe sur ce longeron.
L'âme se présente sous la forme d'un voile pour constituer des longerons à section en 1.
Pour conférer une bonne résistance à la charge verticale, d'une part, la semelle supérieure forme localement deux bosses pour obtenir une inertie constante et, d'autre part, au niveau du pli de cette semelle pour former la bosse, sont fixés de part et d'autre de l'âme, des goussets de renfort empêchant l'écrasement.
Pour compléter la suspension, il est préservé entre le plan vertical passant par les flanc externes des roues et le bord interne de la semelle supérieure, un espace suffisant pour y loger un lisoir.
Pour réduire les coûts de transport, il est nécessaire d'augmenter la charge de ces wagons et donc la charge acceptable par les bogies.
Pour augmenter la charge par essieux d'un tel châssis, l'homme du métier cherche donc à augmenter notamment les paramètres précités et donc à accroítre l'effet de goussets ou l'effet des bosses et ainsi augmenter toutes les épaisseurs des semelles.
On constate toutefois que si, la résistance en statique du bogie est améliorée, son comportement en dynamique est déplorable.
L'invention se propose donc de résoudre au moins le problème évoqué ci-dessus.
A cet effet l'invention a pour objet un bogie du type précité comprenant :
  • une traverse porteuse sur laquelle repose l'articulation à pivot de la caisse du wagon et cette traverse porteuse est , par ses deux extrémités, fixée sur des longerons, lesquels longerons comprennent chacun :
    • une semelle supérieure
    • une semelle inférieure qui, depuis chacune de ses deux extrémités, s'écarte progressivement de la semelle supérieure pour conférer à l'ensemble une forme globalement de trapèze avec la petite base située en bas
  • une âme reliant la semelle inférieure et la semelle supérieure, cette âme étant par ailleurs localement constituée par l'épaisseur de la traverse qui se fixe sur ce longeron,
ce bogie étant caractérisé en ce que, d'une part, la semelle supérieure se situe dans un plan horizontal et, d'autre part, la largeur de cette semelle augmente rapidement depuis ses deux extrémités de sorte que le bord interne de cette semelle se situe à une distance prédéterminée du plan vertical passant par les flancs externes des roues du bogies pour préserver seulement le jeu nécessaire au déplacement latéral des roues.
L'invention a également pour objet le wagon pourvu dudit bogie.
L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci-après faite à titre d'exemple non limitatif, en regard du dessin ci-annexé, qui représente schématiquement :
  • figures 1 et 2 : wagons vus de dessus,
  • figure 3 : bogie vu de profil,
  • figure 4 : bogie vu de dessus,
  • figure 5 : détail de la figure 3.
En se reportant au dessin, on voit un wagon 1 et plus particulièrement un assemblage de deux plate-formes supportées 1A, 1B par des bogies 2.
Ce wagon est notamment destiné à transporter des conteneurs et est donc équipé de système de verrouillage de ces conteneurs sur la plate-forme.
Classiquement, chacun de ces bogies comprend :
  • une traverse 3 porteuse sur laquelle repose l'articulation à pivot de la caisse du wagon et cette traverse 3 porteuse est, par ses deux extrémités, fixée sur des longerons 4, lesquels longerons comprennent chacun :
    • une semelle 5 supérieure
    • une semelle 6 inférieure qui, depuis chacune de ses deux extrémités et à une distance prédéterminée de ces extrémités, s'écarte progressivement de la semelle supérieure 5 pour conférer à l'ensemble une forme globalement de trapèze avec la petite base située en bas,
  • une âme 7 reliant la semelle inférieure et la semelle supérieure cette âme étant par ailleurs localement constituée par l'épaisseur de la traverse qui se fixe sur ce longeron.
Cette âme 7 est un simple voile, de sorte que les longerons ont une section en I aux extrémités.
Comme on peut le voir sur les figures 3 et 4, la traverse s'élargit à ses extrémités et se raccorde au voile ou âme 7. Elle délimite également un trapèze avec la petite base au plus près du sol. Sur une grande partie de sa longueur, la traverse est de largeur constante.
Ce bogie accepte une charge de vingt tonnes par essieu.
Selon une caractéristique de ce bogie :
  • d'une part, la semelle 5 supérieure se situe dans un plan horizontal et
  • d'autre part, la largeur L de cette semelle 5 augmente rapidement depuis ses deux extrémités 5A, 5B de sorte que-le bord interne 8 de cette semelle 5 se situe à une distance D prédéterminée du plan P vertical passant par les flancs extemes des roues 18 du bogie pour juste préserver le jeu nécessaire au déplacement latéral des roues.
La semelle inférieure depuis son extrémité jusqu'à son plan transverse médian présente une première zone Z1 parallèle à la semelle 5 supérieure puis une deuxième zone Z2 inclinée vers le bas puis, enfin, une troisième zone Z3 également parallèle à la semelle supérieure.
Dans la zone Z1, l'épaisseur du longeron est constante à l'exception de la partie extrême.
Ainsi, cette amélioration par rapport au bogie de l'art antérieur augmente la souplesse du longeron et les efforts induits par la traverse entraíne un travail au cisaillement alors qu'auparavant il s'agissait d'un travail en torsicn.
Avantageusement, seule la face externe 7A de l'âme 7 du longeron présente un gousset 10 qui s'étend entre la face inférieure de la semelle supérieure et la face supérieure de la semelle inférieure.
Le gousset se situe dans la zone Z1 légèrement avant la transition avec la zone Z2.
Cela améliore la flexion latérale.
Comme on peut le voir sur la figure 4, la réduction de la largeur de la semelle supérieure se fait depuis l'essieu. Cette partie est asymétrique, le bord interne étant plus incliné que le bord externe.
Avantageusement, la face supérieure de la semelle supérieure de chaque longeron porte une lame lisoir 11 dont une extrémité 11A est fixée, par exemple, par quatre points sur cette semelle supérieure.
L'étendue de cette lame lisoir qui, en outre, est élastique, améliore fortement le comportement du wagon.
Au niveau des modifications d'épaisseur, on note que l'âme du longeron a été augmentée d'environ 30% ainsi que la largeur de la semelle supérieure d'environ 25%.
L'épaisseur de l'âme du longeron antérieur était antérieurement de quatorze millimètres et la largeur de deux cents millimètres.
Par contre, comme indiqué précédemment, l'épaisseur de la semelle supérieure a été maintenue.
Le bogie ainsi modifié permet de supporter au moins vingt tonnes par essieux.
Le wagon est du type à deux plate-formes assemblées, chaque plate-forme étant portée par deux bogies du type précité ou du type une plate-forme, la plate-forme étant portée par deux bogies du type précité.
Le poids de l'ensemble est réduit est pour cela cette plate-forme comprend en partie médiane deux longerons 12 externes qui relient deux planchers 13 constituant les extrémités de chaque plate-forme.
Les planchers sont limitées à la surface située au dessus des bogies.
Les longerons 12 de ces plate-formes sont localement maintenus à l'écartement requis par des traverses 14.
Comme on peut le voir sur la figure 1, les extrémités des wagons présentent des moyens classiques de liaison avec un autre ensemble et comprennent donc deux tampons et un crochet d'attelage.
Par contre, les extrémités des plate-formes accouplées entre elles ne sont équipées chacune que d'un seul tampon.
Classiquement, a été représentée une timonerie de frein à sabot.
Selon l'invention, au lieu de faire appel à une bielle traíneau qui contourne le dessous de la traverse porteuse, le bogie comprend une bielle 15 connecteur tubulaire pour la timonerie de frein qui traverse localement la traverse porteuse.
Cela limite le poids du bogie et permet donc d'augmenter la charge.
Une autre modification est apportée par rapport au bogie type Y33 défini à dix huit tonnes par essieu dans la norme UIC à laquelle il est fait référence et dont le contenu est intégré dans la demande.
Il s'agit de plan sous la référence SNCF N° 104011022 et 14011023.
La longueur du débattement de la suspension est augmentée d'environ 15% et pour ce faire, la table 16 d'appui des ressorts est abaissée d'environ quatorze millimètres.
Sur le bogie antérieur, la distance entre l'axe de la roue et la table d'appui de la boíte de roulement était de cent trente quatre millimètres.
Ainsi, l'ensemble suspension a été modifié afin d'incorporer les organes, les éléments et les jeux fonctionnels d'une suspension vingt tonnes tout en respectant les cotes de l'enveloppe d'un bogie standard Y33.

Claims (6)

  1. Bogie pour une utilisation ferroviaire comprenant :
    une traverse (3) porteuse sur laquelle repose l'articulation à pivot de la caisse du wagon et cette traverse (3) porteuse est, par ses deux extrémités, fixée sur des longerons (4), lesquels longerons comprennent chacun :
    une semelle (5) supérieure
    une semelle (6) inférieure qui, depuis chacune de ses deux extrémités et à une distance prédéterminée de ces extrémités, s'écarte progressivement de la semelle supérieure (5) pour conférer à l'ensemble une forme globalement de trapèze avec la petite base située en bas,
    une âme (7) reliant la semelle inférieure et la semelle supérieure cette âme étant par ailleurs localement constituée par l'épaisseur de la traverse qui se fixe sur ce longeron,
       ce bogie étant CARACTERISE en ce que :
    d'une part, la semelle (5) supérieure se situe dans un plan horizontal et
    d'autre part, la largeur (L) de cette semelle (5) augmente rapidement depuis ses deux extrémités (5A, 5B) de sorte que le bord interne (8) de cette semelle (5) se situe à une distance (D) prédéterminée du plan (P) vertical passant par les flancs externes des roues (8) du bogie pour juste préserver le jeu nécessaire au déplacement latéral des roues.
  2. Bogie selon la revendication 1 caractérisé en ce que seule la face externe (7A) de l'âme (7) du longeron présente un gousset (10) qui s'étend entre la face inférieure de la semelle supérieure et la face supérieure de la semelle inférieure.
  3. Bogie selon la revendication 1 caractérisé en ce que la face supérieure de la semelle supérieure de chaque longeron porte un lame lisoir (11) dont une extrémité (11A) est fixée, par exemple, par quatre points sur cette semelle supérieure.
  4. Bogie selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend une bielle (15) connecteur tubulaire pour la timonerie de frein qui traverse localement la traverse porteuse.
  5. Bogie selon la revendication 1 caractérisé en ce que la longueur du débattement de la suspension est augmentée d'environ 15 % et pour ce faire, la table (16) d'appui des ressorts est abaissée d'environ quatorze millimètres.
  6. Wagon caractérisé en ce qu'il est pourvu d'un bogie selon l'une quelconque des revendications 1 à 5.
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