EP2377739B1 - Bogie moteur - Google Patents

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EP2377739B1
EP2377739B1 EP11305413A EP11305413A EP2377739B1 EP 2377739 B1 EP2377739 B1 EP 2377739B1 EP 11305413 A EP11305413 A EP 11305413A EP 11305413 A EP11305413 A EP 11305413A EP 2377739 B1 EP2377739 B1 EP 2377739B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
bogie
abutment
plane
abutments
suspensions
Prior art date
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EP11305413A
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German (de)
English (en)
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EP2377739A1 (fr
Inventor
Alain Rodet
Jeffrey Rollerson
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alstom Transport SA
Original Assignee
Alstom Transport SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Alstom Transport SA filed Critical Alstom Transport SA
Publication of EP2377739A1 publication Critical patent/EP2377739A1/fr
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Publication of EP2377739B1 publication Critical patent/EP2377739B1/fr
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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
    • 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
    • B61F5/02—Arrangements permitting limited transverse relative movements between vehicle underframe or bolster and bogie; Connections between underframes and bogies
    • B61F5/04—Bolster supports or mountings
    • 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
    • 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
    • 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
    • B61F5/02—Arrangements permitting limited transverse relative movements between vehicle underframe or bolster and bogie; Connections between underframes and bogies
    • B61F5/22—Guiding of the vehicle underframes with respect to the bogies
    • B61F5/24—Means for damping or minimising the canting, skewing, pitching, or plunging movements of the underframes

Definitions

  • the present invention relates to a motor bogie for a railway vehicle comprising a device for limiting deflections.
  • the document FR-A-2,491,849 describes a device according to the preamble of claim 1.
  • the invention applies in particular, but not exclusively, to single-engine bogies for metros on tires.
  • the device for limiting transverse movements also called lateral stops - has the function of limiting the transverse displacements and roll of the body of a railway vehicle relative to the truck, for example when the vehicle crosses a curve. Indeed, the vehicle must register throughout the railway in the transverse and vertical directions of a given template, and the body of this vehicle must not move in the transverse direction as in the vertical direction more than the template does not allow it.
  • a single-engine bogie comprising a longitudinal engine, a chassis comprising two longitudinal members and two end cross members
  • the engine casing is fixed in the central part of the chassis to the two side members of the bogie and its driving shaft is arranged in parallel. to these spars.
  • the chassis further comprises two lateral extensions, disposed outwardly with respect to the axes of the longitudinal members, to receive secondary suspensions.
  • a load crossbar comprising a ball crown, intended to support the body of a railway vehicle, is based on these secondary suspensions.
  • Two abutment supports are arranged laterally on the longitudinal members, inward with respect to the axes of the longitudinal members, in the spaces between each secondary suspension and the engine. They cooperate during the rotation of the bogie about a longitudinal axis, with stops disposed under the load beam, which extend vertically towards the longitudinal members.
  • This bogie has the disadvantage of being bulky in the transverse direction due to the lateral offset of the secondary suspensions to the outside of the chassis.
  • the need to provide lateral extensions to support these suspensions complicates the structure of the bogie frame.
  • the main purpose of the present invention is therefore to overcome such drawbacks by proposing a bogie for a railway vehicle comprising a motor having a housing fixed to two longitudinal members of the bogie, the driving shaft being arranged parallel to these longitudinal members, secondary suspensions and a cross member. charge based on secondary suspensions.
  • Said bogie comprises a support assembly of stops and stops arranged on the motor housing and on the load crossbar.
  • a horizontal plane XY is substantially parallel to the rolling plane and the vertical-longitudinal plane XZ is substantially parallel to the plane in which the wheels extend.
  • the term “longitudinal” is defined with respect to the direction in which the body of a railway vehicle extends in a horizontal plane and the term “transverse” is defined in a direction substantially perpendicular to the longitudinal direction in a horizontal plane.
  • the figure 1 is a partial perspective view of the bogie according to the invention.
  • the bogie 1 comprises two longitudinal members 2 extending in the longitudinal direction, a longitudinal motor 4, with an inner rotor.
  • the casing 6 of the motor is fixed to the longitudinal members 2 on either side in the transverse direction by an interface piece 8. This part is dimensioned so as to pass the transverse forces supported by the motor housing.
  • the figure 2 shows the attachment of this interface piece 8 to the housing 6 by screws 10.
  • the shaft 12 of the motor 4 is substantially parallel to the axis of the longitudinal members 2.
  • a secondary suspension 14 is disposed approximately in the middle of each spar 2, in the longitudinal direction. It is here carried out by means of a pneumatic suspension well known to those skilled in the art.
  • a load crossbar 16 is disposed transversely and rests at its two transverse ends on the two secondary suspensions 14. It supports at its center a ball-type ring 18, whose inner ring 20 comprises fixing means able to be rigidly fixed to the body of a railway vehicle, while the outer ring 22 is rigidly fixed to the load crossbar 16.
  • the upper surface of the ball ring 18 defines a substantially horizontal bearing plane of the box on the bogie 1.
  • the device for limiting transverse displacements between the bogie 1 and the body comprises a set of abutments 24 and abutments 26, disposed on the housing 6 of the engine 4 and on the load crossbar 16. More precisely , in the example of Figures 1 to 3 two abutment abutments 24 are rigidly fixed to the casing 6, while two abutments 26 are rigidly fixed to the load transom 16.
  • Each abutment support 24 is in the form of an angle having a base 28 rigidly fixed to an outer portion 30 of the housing, disposed in the upper part above the drive shaft 12, substantially below the ball crown 18.
  • the base 28 is substantially parallel to the support plane of the body on the bogie 1, and a bearing face 32 extends in a plane substantially perpendicular to the base 28, in the direction of the ball crown 18, to a height not exceeding the horizontal support plane of the body on the bogie.
  • the bearing faces 32 are each directed towards the outside of the bogie 1.
  • the support of each abutment thus has a triangular shape at right angles, the hypotenuse of which is oriented towards the center of the bogie 1.
  • each abutment support 24 could also be based on an outer portion 30 of the housing 6 which is not strictly parallel to the support plane of the box on the truck 1. This may be the case especially when the housing 6 of the engine is cylindrical.
  • Each stop 26 consists of a plate 34 extending in a plane substantially perpendicular to the support plane of the body on the bogie 1, and a pad of elastic material 36 (for example rubber) fixed on this plate 34.
  • the stud has a bearing surface 38 substantially flat and parallel to the plate 34,
  • the plate 34 is rigidly fixed inside a recess 40 of a raised portion 42 of the load crossbar 16, the raised portion 42 being located inside the crown.
  • the complete stop 26 (plate 34 and pad of elastic material 36) is therefore disposed at a height greater than that of the bearing surface of the load beam 16 on the secondary suspensions 14, and at a lower height. to that of the cash support plan on the truck 1.
  • the raised portion 42 of the load crossbar 16 comprises two recesses 40. In each of them extend a stop 26 and a stop abutment 24.
  • the bearing face 38 of each abutment 26 is disposed vis-à- screw of the bearing face 32 of the abutment support 24.
  • the two bearing faces 38, 32 are parallel when the body of the railway vehicle is neither translational nor inclined relative to the bogie 1. They are then generally separated by a distance, called set of stops, for example 20 to 35 mm. They come into contact with each other when the body is in translation and / or inclination with respect to the bogie 1.
  • the pad of elastic material 36 ensures the progressiveness of the recovery of the transverse force. It can have different forms, as long as it provides a progressive stiffness to crushing.
  • the arrangement of the entire limitation device is such that the contact between the bearing faces 38, 32 is performed at a height greater than that of the top of the secondary suspensions 14 and at a height less than that of the plane of support of the body on the bogie 1. This has the effect of increasing the height of the center of roll of the body resting on the bogie.
  • the engine bogie 1 conventionally comprises an anti-roll bar 44 fixed on each side to the longitudinal members 2 and connected by connecting rods 46 at each of its ends to the load crossbar 16. This improves the stability of the bogie since the secondary suspensions 14 are, compared with the bogie of the state of the art, refocused towards the interior of the bogie 1.
  • the displacement of the device for limiting transverse movements has two advantages.
  • the bulk in the transverse direction is significantly reduced (about 25% less than the bulk of the bogie of the state of the art cited above). previously), which makes it possible to reduce the moments of flexion and torsion which were exerted on the chassis, due in particular to the eccentricity of the load of the secondary suspensions on the lateral extensions of the bogie of the state of the art.
  • the refocusing of the secondary suspensions also makes it possible to eliminate the lateral extensions and to reduce the mass of the bogie.
  • the height of the center of roll is increased, which allows either to equi-positioning of the secondary suspensions, a gain on the deflections of the body in excess or deficiency of cant, or, in the case of a secondary suspension recentered and supplemented with an anti-roll bar, as in the embodiment here explained, to obtain the same deflections of the body arranged on a bogie equipped with limitation device of the state of the art.
  • the bogie When the vehicle enters a curve, or, more simply when it inclines in alignment, the bogie undergoes an inclination of angle ⁇ and the body undergoes both a transverse displacement Ds and an inclination of angle ⁇ 1 .
  • the vehicle must respect the Gauge G of the track so as not to come into contact with elements of the infrastructure, whether in a straight line or in a curve.
  • the half-width L 1 of the box must therefore be such that the transverse displacements induced do not engage the template G.
  • the figure 5 shows a railway vehicle comprising a body defined by the S 2 mark based on a bogie defined by the P 2 mark, the positioning of the secondary suspensions 14 is identical to the bogie of the figure 4 but whose device for limiting transverse movements according to the invention is raised to a height Hs 2 > Hs 1 .
  • Hs 2 is greater than the height of the support plane of the load crossbar 16 on the secondary suspensions 14 in the O mark.
  • the critical point M is therefore always located in the same place but it is now distant from the axis of the body Zs by a distance L 2 greater than the distance L 1 of the case illustrated in FIG. figure 4 (the axis of the box Zs of the case illustrated in figure 4 is indicated on the figure 5 in double line and dotted line). This means that the width of the vehicle can then go to 2 times L 2 , greater than L 1 , while respecting the same template G.
  • the figure 6 shows a railway vehicle with a body identical to that of the figure 5 , based on a bogie defined by the reference P 3 , the device for limiting transverse movements, according to the invention, remains raised to a height Hs 2 greater than the height of the support plane of the load crossbar 16 on the suspensions secondary 14 in the P mark as on the figure 5 .
  • the secondary suspensions 14 are brought closer to each other in the transverse direction.
  • the bogie also comprises an anti-roll bar 44 and connecting rods 46.
  • the transverse deflection device according to the invention is based on the engine casing at the same distance Hs 2 as in the case illustrated in FIG. figure 5 , and the contact between the abutments and the abutment supports takes place in a plane located at a height greater than that of the support plane of the load crossbar 16 on the secondary suspensions 14.
  • the body tilts at a different angle ⁇ 2 and generally greater than ⁇ 1 , depending on the efficiency of the anti-roll bar.
  • This anti-roll bar is defined so that at least the effect of the roll inclination of the corner box ⁇ 2 is not, at the point M, greater than the effect obtained in the figure 4 thanks to the fact that the distance Hs 2 at the point M is greater than the distance Hs 1 at the identical point M of the figure 4 .
  • the width of the vehicle can then be at least equivalent to L 1 , while respecting the same template G.

Landscapes

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Description

  • La présente invention concerne un bogie moteur pour véhicule ferroviaire comportant un dispositif de limitation de débattements.
  • Le document FR-A-2 491 849 décrit un dispositif conforme au préambule de la revendicatioin 1.
  • L'invention s'applique notamment, mais non exclusivement, aux bogies mono-moteur pour des métros sur pneu.
  • Le dispositif de limitation de débattements transversaux - aussi appelé butées latérales- a pour fonction de limiter les déplacements transversaux et le roulis de la caisse d'un véhicule ferroviaire par rapport au bogie, par exemple lorsque le véhicule franchit une courbe. En effet, le véhicule doit s'inscrire tout au long de la voie ferroviaire dans les directions transversales et verticales d'un gabarit donné, et la caisse de ce véhicule ne doit pas se déplacer dans la direction transversale comme dans la direction verticale plus que le gabarit ne l'autorise.
  • Il est connu que pour un bogie mono-moteur comprenant un moteur longitudinal, un châssis comprenant deux longerons et deux traverses d'extrémité, le carter du moteur est fixé en partie centrale du châssis aux deux longerons du bogie et son arbre moteur est disposé parallèlement à ces longerons. Le châssis comporte en outre deux extensions latérales, disposées vers l'extérieur par rapport aux axes des longerons, pour recevoir des suspensions secondaires. Une traverse de charge comprenant une couronne à billes, destinée à supporter la caisse d'un véhicule ferroviaire, repose sur ces suspensions secondaires. Deux appuis de butées sont disposés latéralement sur les longerons, vers l'intérieur par rapport aux axes des longerons, dans les espaces compris entre chaque suspension secondaire et le moteur. Ils coopèrent lors de la rotation du bogie autour d'un axe longitudinal, avec des butées disposées sous la traverse de charge, qui s'étendent verticalement en direction des longerons.
  • Ce bogie présente l'inconvénient d'être encombrant dans la direction transversale du fait du déport latéral des suspensions secondaires vers l'extérieur du châssis. De plus, la nécessité de prévoir des extensions latérales pour supporter ces suspensions complexifie la structure du châssis de bogie.
  • La présente invention a donc pour but principal de pallier de tels inconvénients en proposant un bogie pour véhicule ferroviaire comprenant un moteur présentant un carter fixé à deux longerons du bogie, l'arbre moteur étant disposé parallèlement à ces longerons, des suspensions secondaires et une traverse de charge reposant sur les suspensions secondaires. Ledit bogie comprend un ensemble d'appui de butées et de butées disposés sur le carter du moteur et sur la traverse de charge.
  • Le bogie de l'invention peut également satisfaire également à l'une au moins des caractéristiques suivantes :
    • un appui de butée est constitué par ou comporte une équerre présentant une base rigidement fixée sur une partie extérieure du carter, et une face d'appui s'étendant dans un plan sensiblement perpendiculairement à la base, (alternativement, l'appui de butée n'est pas nécessairement sous la forme spécifique d'une équerre mais d'une pièce de forme différente, et, en outre, il peut être constitué par ou comporter une pièce rapportée fixée sur la carcasse moteur afin de reprendre les efforts),
    • deux appuis de butées sont rigidement fixés sur la partie extérieure du carter située au-dessus de l'arbre moteur,
    • une butée comporte ou est constituée d'une plaque rigidement fixée à la portion de la traverse de charge s'étendant dans un plan sensiblement perpendiculaire au plan de la traverse de charge en direction du moteur, et d'un plot en matière élastique fixé sur cette plaque, le plot présentant une face d'appui sensiblement plane sensiblement parallèle à la plaque,
    • deux butées sont rigidement fixées à une portion de la traverse de charge, ladite portion étant située au-dessus des suspensions secondaires,
    • les faces d'appui des appuis de butées sont orientées vers l'extérieur du bogie, les faces d'appui de chaque appui de butée sont orientées vers l'intérieur du bogie de sorte que les faces d'appui des butées sont disposées en vis-à-vis des faces d'appui des appuis de butée,
    • les suspensions secondaires sont disposées au droit des longerons et sensiblement dans leur milieu,
    • une barre anti-roulis est disposée entre les deux longerons et comporte deux bielles disposées de part et d'autre des longerons, reliées à la traverse de charge.
  • D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description des modes de réalisation du dispositif de limitation et du bogie, description faite en liaison avec les dessins dans lesquels:
    • la figure 1 est une vue en perspective partielle d'un bogie moteur et du dispositif de limitation conformes à l'invention,
    • la figure 2 représente une vue transversale partielle du bogie moteur conforme à l'invention, la vue comportant partiellement une coupe transversale pour représenter le dispositif de limitation selon l'invention,
    • la figure 3 représente une vue de dessus partielle du bogie moteur et du dispositif de limitation conformes à l'invention,
    • la figure 4 représente une représentation schématique dans la direction transversale d'une caisse de véhicule ferroviaire reposant sur un bogie muni d'un dispositif de limitation selon l'état de la technique,
    • la figure 5 représente une représentation schématique dans la direction transversale d'une caisse de véhicule ferroviaire reposant sur un bogie muni d'un dispositif de limitation selon l'invention,
    • la figure 6 représente une représentation schématique dans la direction transversale d'une caisse de véhicule ferroviaire reposant sur un bogie muni d'un dispositif de limitation selon l'invention et dont les suspensions secondaires sont recentrées dans la direction transversale.
  • Pour faciliter la lecture des dessins, seuls les éléments nécessaires à la compréhension de l'invention ont été représentés. Les mêmes éléments portent les mêmes références d'un dessin à l'autre.
  • Dans la description, les termes « vertical » et « horizontal » sont définis par rapport à une caisse de véhicule ferroviaire reposant sur au moins un bogie. Ainsi, un plan horizontal XY est sensiblement parallèle au plan de roulement et le plan vertical-longitudinal XZ est sensiblement parallèle au plan dans lequel s'étendent les roues. Le terme « longitudinal » est défini par rapport à la direction dans laquelle s'étend la caisse d'un véhicule ferroviaire dans un plan horizontal et le terme « transversal » est défini selon une direction sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale dans un plan horizontal.
  • La figure 1 est une vue en perspective partielle du bogie conforme à l'invention. Le bogie 1 comprend deux longerons 2 s'étendant dans la direction longitudinale, un moteur longitudinal 4, à rotor intérieur. Le carter 6 du moteur est fixé aux longerons 2 de part et d'autre dans la direction transversale par une pièce d'interface 8. Cette pièce est dimensionnée de manière à faire passer les efforts transversaux supportés par le carter du moteur. La figure 2 montre la fixation de cette pièce d'interface 8 au carter 6 par des vis 10. L'arbre 12 du moteur 4 est sensiblement parallèle à l'axe des longerons 2. Une suspension secondaire 14 est disposée approximativement au milieu de chaque longeron 2, dans la direction longitudinale. Elle est ici réalisée au moyen d'une suspension pneumatique bien connue de l'homme du métier. Une traverse de charge 16 est disposée transversalement et repose par ses deux extrémités transversales sur les deux suspensions secondaires 14. Elle supporte en son centre une couronne à billes 18, dont la couronne intérieure 20 comporte des moyens de fixation aptes à être rigidement fixés à la caisse d'un véhicule ferroviaire, tandis que la couronne extérieure 22 est rigidement fixée à la traverse de charge 16. La surface supérieure de la couronne à billes 18 définit un plan d'appui sensiblement horizontal de la caisse sur le bogie 1.
  • Le dispositif de limitation de débattements transversaux entre le bogie 1 et la caisse (non représentée) comprend un ensemble d'appui de butées 24 et de butées 26, disposés sur le carter 6 du moteur 4 et sur la traverse de charge 16. Plus précisément, dans l'exemple des figures 1 à 3, deux appuis de butées 24 sont rigidement fixés sur le carter 6, tandis que deux butées 26 sont rigidement fixées sur la traverse de charge 16.
  • Chaque appui de butée 24 est en forme d'équerre présentant une base 28 rigidement fixée sur une partie extérieure 30 du carter, disposée en partie haute au-dessus de l'arbre moteur 12, sensiblement sous la couronne à billes 18. La base 28 est sensiblement parallèle au plan d'appui de la caisse sur le bogie 1, et une face d'appui 32 s'étend dans un plan sensiblement perpendiculairement à la base 28, en direction de la couronne à billes 18, jusqu'à une hauteur ne dépassant pas le plan d'appui horizontal de la caisse sur le bogie. Les faces d'appui 32 sont orientées chacune vers l'extérieur du bogie 1. L'appui de chaque butée présente ainsi une forme de triangle à angle droit, dont l'hypoténuse est orientée vers le centre du bogie 1.
  • En variante, la base 28 de chaque appui de butée 24 pourrait également reposer sur une partie extérieure 30 du carter 6 qui n'est pas strictement parallèle au plan d'appui de la caisse sur le bogie 1. Cela peut être le cas notamment lorsque le carter 6 du moteur est cylindrique.
  • Chaque butée 26 est constituée d'une plaque 34 s'étendant dans un plan sensiblement perpendiculaire au plan d'appui de la caisse sur le bogie 1, et d'un plot en matière élastique 36 (par exemple du caoutchouc) fixé sur cette plaque 34. Le plot présente une face d'appui 38 sensiblement plane et parallèle à la plaque 34, orientée vers l'intérieur du bogie 1. La plaque 34 est rigidement fixée à l'intérieur d'un évidement 40 d'une portion 42 surélevée de la traverse de charge 16, la portion surélevée 42 étant située à l'intérieur de la couronne à billes 18. La butée complète 26 (plaque 34 et plot en matière élastique 36) est donc disposée à une hauteur supérieure à celle de la surface d'appui de la traverse de charge 16 sur les suspensions secondaires 14, et à une hauteur inférieure à celle du plan d'appui de la caisse sur le bogie 1.
  • La portion surélevée 42 de la traverse de charge 16 comprend deux évidements 40. Dans chacun d'eux s'étendent une butée 26 et un appui de butée 24. La face d'appui 38 de chaque butée 26 est disposée en vis-à-vis de la face d'appui 32 de l'appui de butée 24. Les deux faces d'appui 38, 32 sont parallèles lorsque la caisse du véhicule ferroviaire n'est ni en translation ni en inclinaison par rapport au bogie 1. Elles sont alors généralement séparées par une distance, appelée jeu de butées, de par exemple 20 à 35 mm. Elles rentrent en contact l'une avec l'autre lorsque la caisse est en translation et /ou en inclinaison par rapport au bogie 1. Le plot en matière élastique 36 assure la progressivité de la reprise de l'effort transversal. Il peut avoir différentes formes, tant qu'il assure une progressivité de raideur à l'écrasement.
  • La disposition de l'ensemble du dispositif de limitation est tel que le contact entre les faces d'appui 38, 32 s'effectue à une hauteur supérieure à celle du dessus des suspensions secondaires 14 et à une hauteur inférieure à celle du plan d'appui de la caisse sur le bogie 1. Ceci a pour effet d'augmenter la hauteur du centre de roulis de la caisse reposant sur le bogie.
  • Le bogie moteur 1 comprend classiquement une barre anti-roulis 44 fixée de part et d'autre aux longerons 2 et reliée par des bielles 46 à chacune de ses extrémités à la traverse de charge 16. Ceci permet d'améliorer la stabilité du bogie puisque les suspensions secondaires 14 sont, par rapport au bogie de l'état de la technique, recentrées vers l'intérieur du bogie 1.
  • Le déplacement du dispositif de limitation de débattements transversaux présente deux avantages. D'une part, lorsque y est associé le recentrage des suspensions secondaires au droit des longerons 2, l'encombrement dans la direction transversale est significativement réduit (environ 25% de moins que l'encombrement du bogie de l'état de la technique cité précédemment), ce qui permet de diminuer les moments de flexion et de torsion qui s'exerçaient sur le châssis, dus notamment à l'excentration de la charge des suspensions secondaires sur les extensions latérales du bogie de l'état de la technique. Le recentrage des suspensions secondaires permet également de supprimer les extensions latérales et de diminuer la masse du bogie. D'autre part, la hauteur du centre de roulis est augmentée, ce qui permet soit, à équi- positionnement des suspensions secondaires, un gain sur les débattements de la caisse en excès ou en insuffisance de dévers, soit, dans le cas d'une suspension secondaire recentrée et complétée d'une barre anti-roulis, comme dans le mode de réalisation ici expliqué, d'obtenir les mêmes débattements de la caisse disposée sur un bogie équipé de dispositif de limitation de l'état de la technique.
  • L'effet du relèvement de la hauteur du centre de roulis est expliqué sur la base des figures 4, 5 et 6. Dans ces figures, les paramètres utilisés sont définis comme suit :
    • Le repère O d'axes Y -Z défini le plan de roulement (axe Y) et l'axe de référence de la voie (axe Z),
    • Le repère Pi d'axes Yp-Zp défini le plan du châssis de bogie (traits en gras),
    • Le repère Si d'axes Ys-Zs défini le plan de la caisse (double trait),
    • M est le point le plus critique de la caisse, c'est-à-dire le plus pénalisant vis-à-vis du gabarit G imposé par l'infrastructure,
    • Dp est le déplacement transversal du châssis de bogie dans le repère O; dans le cas d'un bogie pneu, il est la somme de l'écrasement latéral du pneumatique et du jeu latéral roue de guidage usée / rail neuf,
    • Ds est le déplacement transversal de la caisse par rapport au châssis de bogie, dû au déplacement en transversal de la suspension secondaire,
    • α est l'angle d'inclinaison du châssis de bogie par rapport au plan de roulement Y,
    • β est l'angle d'inclinaison de la caisse par rapport au châssis de bogie,
    • Hs est la hauteur de l'axe de rotation de la suspension secondaire par rapport au plan de roulement Y,
    • G est le gabarit. Il donne la distance maximale admissible du point critique M de la caisse par rapport à l'axe Z de la voie de référence,
    • L est la demi-largeur de la caisse. La figure 4 montre un véhicule ferroviaire comportant une caisse définie par le repère S1 de demi-largeur L1 au point M, reposant sur un bogie de l'état de la technique défini par le repère P1. Le dispositif de limitation des débattements transversaux de l'état de la technique repose sur le châssis de bogie, entre les suspensions secondaires 14 et le moteur (le dispositif de limitation n'est pas représenté pour des raisons de clarté). Le contact entre les butées et les appuis de butée s'effectue dans un plan situé à une hauteur HS1 dans le repère O, inférieure à celle du plan d'appui de la traverse de charge 16 sur les suspensions secondaires 14.
  • Lorsque le véhicule entre en courbe, ou, plus simplement lorsqu'il s'incline en alignement, le bogie subit une inclinaison d'angle α et la caisse subit à la fois un déplacement transversal Ds et une inclinaison d'angle β1. Le véhicule doit respecter le gabarit G de la voie pour ne pas venir en contact avec des éléments de l'infrastructure, que ce soit en ligne droite ou en courbe. La demi-largeur L1 de la caisse doit donc être telle que les déplacements transversaux induits n'engagent pas le gabarit G.
  • La figure 5 montre un véhicule ferroviaire comportant une caisse définie par le repère S2 reposant sur un bogie défini par le repère P2 dont le positionnement des suspensions secondaires 14 est identique au bogie de la figure 4, mais dont le dispositif de limitation des débattements transversaux selon l'invention est relevé à une hauteur Hs2 > Hs1. Hs2 est supérieure à la hauteur du plan d'appui de la traverse de charge 16 sur les suspensions secondaires 14 dans le repère O. Lorsque le véhicule entre en courbe, le relèvement de la hauteur de l'axe de rotation des suspensions secondaires a pour effet de relever le point autour duquel la caisse tourne. La caisse subit le même déplacement latéral Ds et tourne du même angle α que dans le cas illustré en figure 4 : le point critique M est donc toujours situé au même endroit mais il est à présent distant de l'axe de la caisse Zs d'une distance L2 plus grande que la distance L1 du cas illustré en figure 4 (l'axe de la caisse Zs du cas illustré en figure 4 est indiqué sur la figure 5 en double trait et pointillé). Cela signifie que la largeur du véhicule peut alors passer à 2 fois L2, supérieur à L1, tout en respectant le même gabarit G.
  • La figure 6 montre un véhicule ferroviaire comportant une caisse identique à celle de la figure 5, reposant sur un bogie défini par le repère P3 dont le dispositif de limitation des débattements transversaux, selon l'invention, reste relevé à une hauteur Hs2 supérieure à la hauteur du plan d'appui de la traverse de charge 16 sur les suspensions secondaires 14 dans le repère P comme sur la figure 5. Dans la figure 6, les suspensions secondaires 14 sont rapprochées l'une de l'autre dans la direction transversale. Le bogie comporte également une barre anti-roulis 44 et des bielles 46. Le dispositif de débattement transversaux selon l'invention repose sur le carter du moteur, à la distance Hs2 identique au cas illustré en figure 5, et le contact entre les butées et les appuis de butée s'effectue dans un plan situé à une hauteur supérieure à celle du plan d'appui de la traverse de charge 16 sur les suspensions secondaires 14.
  • Lorsque le bogie entre en courbe, la caisse s'incline d'un angle β2 différent et généralement supérieur à β1, ce en fonction de l'efficacité de la barre anti-roulis.
  • Cette barre anti-roulis est définie pour qu'au moins l'effet de l'inclinaison en roulis de la caisse d'angle β2 ne soit pas, au point M, supérieur à l'effet obtenu dans la figure 4, ce grâce au fait que la distance Hs2 au point M est plus grande que la distance Hs1 au point M identique de la figure 4. La largeur du véhicule peut alors être au moins équivalente à L1, tout en respectant le même gabarit G.
  • Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui n'a été donné qu'à titre d'exemple.

Claims (8)

  1. Bogie (1) pour véhicule ferroviaire comprenant un moteur (4) présentant un carter (6) fixé à deux longerons (2) du bogie, l'arbre moteur (12) étant disposé parallèlement à ces longerons (2), des suspensions secondaires (14) et une traverse de charge (16) reposant sur les suspensions secondaires (14), caractérisé en ce que ledit bogie comprend un ensemble d'appui de butées (24) disposé sur le carter (6) du moteur (4) et de butées (26) disposées sur la traverse de charge (16).
  2. Bogie (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un appui de butée (24) comporte une pièce, notamment une équerre, présentant une base (28) rigidement fixée sur une partie extérieure (30) du carter (6), et une face d'appui (32) s'étendant dans un plan sensiblement perpendiculairement à la base (28).
  3. Bogie (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que deux appuis de butées (24) sont rigidement fixés sur la partie extérieure (30) du carter (6) située au-dessus de l'arbre moteur (12).
  4. Bogie (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une butée (26) comporte une plaque (34) rigidement fixée à la portion (42) de la traverse de charge (16) s'étendant dans un plan sensiblement perpendiculaire au plan de la traverse de charge (16) en direction du moteur (4), et d'un plot (36) en matière élastique fixé sur cette plaque (34), le plot (36) présentant une face d'appui (38) sensiblement plane sensiblement parallèle à la plaque (34).
  5. Bogie (1) selon la revendication 1 ou 4, caractérisé en ce que deux butées (26) sont rigidement fixées à une portion (42) de la traverse de charge (16), ladite portion (42) étant située au-dessus des suspensions secondaires (14).
  6. Bogie (1) moteur selon la revendication 4 et 5, caractérisé en ce que les faces d'appui (32) des appuis de butées (24) sont orientées vers l'extérieur du bogie (1),et en ce que les faces d'appui (32) de chaque appui de butée (24) sont orientées vers l'intérieur du bogie (1) de sorte que les faces d'appui (38) des butées (26) sont disposées en vis-à-vis des faces d'appui (32) des appuis de butée (24).
  7. Bogie (1) moteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les suspensions secondaires (14) sont disposées au droit des longerons (2) et sensiblement dans leur milieu.
  8. Bogie moteur (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une barre anti-roulis (44) est disposée entre les deux longerons (2) et comporte deux bielles (46) disposées de part et d'autre des longerons (2) et reliées à la traverse de charge (16).
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