EP4086135A1 - Châssis de locomotive, locomotive et procédé correspondants - Google Patents

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Publication number
EP4086135A1
EP4086135A1 EP22171071.8A EP22171071A EP4086135A1 EP 4086135 A1 EP4086135 A1 EP 4086135A1 EP 22171071 A EP22171071 A EP 22171071A EP 4086135 A1 EP4086135 A1 EP 4086135A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
plate
chassis
decking
bogie
face
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22171071.8A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Thibault VANDAMME
Karim BELMOUMENE
Philippe PRENOT
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 Holdings SA
Original Assignee
Alstom Holdings SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alstom Holdings SA filed Critical Alstom Holdings SA
Publication of EP4086135A1 publication Critical patent/EP4086135A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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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
    • B61F1/00—Underframes
    • B61F1/06—Underframes specially adapted for locomotives or motor-driven railcars

Definitions

  • shunting locomotive chassis comprising a central plate defining an X axis corresponding to the front-rear longitudinal axis of the plate and a Y axis corresponding to the left-right transverse axis. It is known to fix a driver's cab and blocks of equipment on the upper surface of the central plate and to leave evacuation corridors from the cabin forwards and backwards next to the blocks of equipment.
  • a frame is sized so that the frame-bogie vibration decoupling is ensured, i.e. the natural frequencies of the equipped frame and the bogie are offset by at least 1 Hz.
  • An offset installation of the equipment blocks therefore induces an offset support of the equipment blocks, which leads to a torsion along the X axis of the chassis.
  • the chassis therefore needs to be stiffened by lateral reinforcements.
  • the side reinforcements have a large mass and a low stiffness obtained/total mass ratio.
  • such a frame is complex and expensive to manufacture and maintain, in particular due to the asymmetry of the equipment blocks and the presence of reinforcements on the side edges of the plate hindering access to the equipment blocks.
  • An object of the invention is to provide a locomotive chassis which is economical.
  • an object of the invention is to provide a locomotive frame having a high stiffness/mass ratio and, in particular, capable of complying with the frame-bogie vibration decoupling criterion.
  • each spar comprises at least two recesses, each recess being adapted to receive a fixing element for fixing a block of mechanical or electrical elements to the chassis. , the recesses of the two spars preferably facing each other.
  • orientations are the usual orientations of a railway vehicle.
  • front”, “rear”, “left”, “right” are generally understood with respect to the usual direction of movement of a railway vehicle.
  • the figure 1 illustrates a chassis 10 of a locomotive, in particular a shunting locomotive.
  • the frame 10 comprises a central plate 12, a pair of beams 14 and a carrier sheath 16.
  • the central plate 12 extends along a longitudinal axis A and defines a first surface 18 of the plate 12, on the equipment side, and a second surface 20 of the plate 12, on the bogie side.
  • X, Y and Z axes are defined so as to form an orthogonal coordinate system.
  • the X axis is parallel to the longitudinal axis A of the plate 12; the Y axis is parallel to a transverse axis B of the plate 12 and the Z axis is parallel to a vertical axis C of the plate 12.
  • the plate 12 defines a median plane M of the plate 12 which is the vertical plane dividing the plate 12 into two right and left parts, substantially equal and parallel to or coinciding with the axes A and C.
  • the first surface 18 of the plate 12, on the equipment side is equipped to receive various equipment, such as for example a driver's cab 22 and blocks of mechanical or electrical elements 24.
  • various equipment such as for example a driver's cab 22 and blocks of mechanical or electrical elements 24.
  • the first surface 18 of the plate 12, on the equipment side is the upper surface of the plate 12.
  • the second surface 20 of the plate 12, on the bogie side, is equipped to receive several bogies, and in particular two bogies.
  • bogie side is the lower surface of the plate 12.
  • the central plate 12 comprises a plate 26 of the plate and two transverse plates 28 of the plate.
  • the plate 26 of the platform extends along the longitudinal axis A and defines a decking provided with a first face 30 of the decking on the equipment side and a second face 32 of the decking on the bogie side.
  • the first face 30 of the equipment side decking defines the surface 18 of the equipment side plate and the second face 32 of the bogie side decking defines the surface 20 of the bogie side plate.
  • the tray plate 26 defines two lateral ends 34, 36 opposite each other along the Y axis.
  • the tray plate 26 has a thickness of 12 millimeters.
  • the two transverse plates 28 of the plate are mounted on the face 32 of the decking on the bogie side parallel to the median plane M of the plate 12 on each end 34,36 of the plate 26 of the plate.
  • the two transverse plates 28 of the plate extend in a direction parallel to the axis X over substantially the entire length of the plate 26 of the plate.
  • each transverse plate 28 of the plate has a thickness of 8 millimeters.
  • the pair of stringers 14 is mounted on the surface 18 of the equipment-side plate, and more particularly on the face 30 of the equipment-side decking.
  • the two beams 14 extend in a direction parallel to the longitudinal axis A and are mounted symmetrical to each other with respect to the median plane M of the plate 12.
  • Each of the beams 14 is mounted on the face 30 of the decking on the equipment side at a distance from the lateral ends 34, 36 of the plate 26 of the plate.
  • no element is fixed in the space between each spar 14 and the nearest corresponding lateral end 34, 36 on the face 30 of the decking on the equipment side.
  • Each spar 14 comprises a metal profile having a cross section substantially in the shape of an inverted "T” or "L".
  • each spar 14 defines a first branch 38 mounted parallel to the median plane M of the plate 12 on the face 30 of the decking on the equipment side and forming the vertical bar of the inverted "T” or "L".
  • each spar 14 defines a second upper branch 40 mounted on the branch 38 parallel to the plate 26 of the plate and forming the horizontal bar of the inverted "T” or "L”.
  • the second branch 40 protrudes from the branch 38 at least at its end closest to one of the lateral ends 34, 36 of the plate 26 of the plate.
  • first branch 38 of each spar 14 has a thickness of at least 10 millimeters and the second branch 40 of each spar 14 has a thickness of at least 35 millimeters in order to perform a structural reinforcement function.
  • each beam 14 comprises at least two recesses 42.
  • the recesses 42 of the two beams 14 face each other.
  • the recesses 42 are made in the second branch 40, which is parallel to the plate 12.
  • the recesses 42 are formed in the part of the second branch 40 projecting beyond and closest to the corresponding lateral end 34, 36.
  • the recesses 42 are distributed at a constant pitch along the X axis.
  • the distribution pitch of the recesses 42 along the X axis is between 50 and 100mm.
  • Each recess 42 of one of the beams 14 is aligned with at least one recess 42 of the other of the beams 14 in the direction of the axis X.
  • Each recess 42 is adapted to receive a fixing element, such as a screw, for fixing a block of mechanical or electrical elements 24 to the frame 10.
  • the recesses 42 are smooth round through holes.
  • the pair of spars 14 can be interrupted in the X axis for example for layout reasons, thus defining two pairs of spars.
  • This second pair of longerons 14 has the same characteristics as the first pair of longerons 14 described previously.
  • the beams 14 of the first and the second pair of beams are aligned in a direction parallel to the longitudinal axis A.
  • the carrying sheath 16 is mounted on the surface 20 of the bogie side plate, and more particularly on the face 32 of the bogie side decking.
  • the carrier sheath 16 extends parallel to the longitudinal axis A of the plate 12.
  • the carrier sheath 16 comprises on the one hand two side plates 46 of the carrier sheath and on the other hand a plate 48 of the carrier sheath extending parallel to the decking.
  • the two side plates 46 of the carrying sheath extend parallel to the median plane M on the face 32 of the bogie side decking and are symmetrical to each other with respect to the median plane M.
  • the two side plates 46 of the carrier sheath are mounted on the face 32 of the bogie side decking at a distance from the lateral ends 34, 36 of the plate 26 of the platform.
  • Each side plate 46 of the carrier sheath defines an edge 50 on the platform side and an edge 52 on the bogie side.
  • the edge 50 on the platform side of each of the side plates 46 of the carrier sheath is mounted on the face 32 of the bogie side decking.
  • each side plate 46 of the carrier sheath has a thickness of 15 millimeters.
  • the supporting sheath plate 48 extends parallel to the platform plate 26 and is mounted on the edge 52 on the bogie side of the two side plates 46 of the supporting sheath.
  • the sheet metal 48 of the carrier sheath defines a surface 54 on the platform side and a surface 56 on the bogie side.
  • the support sheath sheet 48 advantageously has a thickness of 35 millimeters in order to perform a structural reinforcement function.
  • an additional sheet 58 to partition the sheath can be mounted parallel to the sheet 48 of the carrier sheath.
  • the reinforcing plate 58 is arranged between the surface 54 on the plate side of the plate 48 of the carrier sheath and the face 32 of the decking on the bogie side.
  • the reinforcing plate 58 has, for example, a thickness of 2.5 millimeters.
  • the height H between the surface 18 of the plate on the equipment side and the surface 56 on the bogie side of the plate 48 of the carrying sheath is maximized at 520 millimeters.
  • the driver's cab 22 and blocks of mechanical or electrical elements 24 are mounted on the longitudinal members 14.
  • Each block of mechanical or electrical elements 24 has two side faces 62, 64 parallel to each other.
  • each block of mechanical or electrical element 24 comprises two bearing surfaces 60 perpendicular to the side faces 62, 64 coming to rest on the surface 40 of the beams 14.
  • At least one block of mechanical or electrical elements 24 is mounted on each pair of beams 14 and is fixed in at least one recess 42 of each beam 14.
  • Each surface 60 is able to be fixed on the branch 40 of a spar 14, in particular by screwing in a screw which engages in one of the recesses 42.
  • the blocks of mechanical or electrical elements 24 are fixed aligned with each other along the longitudinal axis A.
  • the blocks of mechanical or electrical elements 24, and in particular each block of mechanical or electrical elements 24, are arranged on the central plate 12 in a symmetrical manner with respect to the median plane MM.
  • circulation corridors 66 are arranged between the side faces 62, 64 of the blocks of mechanical or electrical elements 24 and the side ends 34, 36 of the plate 26 of the platform.
  • the first frequency of vertical bending of the equipped frame 10 is greater than 6.5 Hz and in particular greater than 7.5 Hz.
  • a method of manufacturing a frame 10 will be described later.
  • the central tray 12 is provided.
  • the carrier sheath 16 is fixed beforehand on the central plate 12.
  • the beams 14 are then supplied and fixed to the face 30 of the decking on the equipment side by automatic welding.
  • the recesses 42 have been made beforehand in the side members 14.
  • the blocks of mechanical or electrical elements 24 and the driver's cab 22 are then brought onto the chassis by a kinematics according to directions parallel to the Y and Z axes.
  • the surfaces 60 of this equipment are then positioned opposite the branches 40 of the side members 14 by screwing through the recesses 42 of the side members 14.
  • Each block of mechanical or electrical elements 24 is thus fixed to the pairs of beams 14.
  • the frame 10 of the invention therefore offers the advantage of being easy to manufacture and to equip thanks in particular to a reduced number of components, to simple and repetitive shapes, and to the use of automatic welding.
  • the locomotive frame 10 has a maximum stiffness/mass ratio, thanks to the structural reinforcement provided by the two longitudinal members and the carrying sheath, the chassis-bogie vibration decoupling criterion thus being respected.
  • the frame 10 according to the invention therefore has the advantage of being economical.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
  • Bearings For Parts Moving Linearly (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)

Abstract

Ce châssis (10) de locomotive comprend un plateau central (12) s'étendant selon un axe longitudinal (A) et définissant une première surface (18) du plateau, côté équipements et une seconde surface (20) du plateau, côté bogie ; une paire de longerons (14) montée sur la surface (18) du plateau côté équipements, chaque longeron (14) s'étendant dans une direction parallèle à l'axe longitudinal (A) du plateau central (12), les deux longerons (14) étant montés symétriques l'un de l'autre par rapport à un plan médian (M) du plateau (12) ; et une gaine structurelle porteuse (16) montée sur la surface (20) du plateau côté bogie et s'étendant le long de l'axe (A) du plateau central (12).Chaque longeron (14) comprend au moins deux évidements (42), les évidements (42) des deux longerons (14) étant en regard les uns des autres.

Description

  • La présente invention concerne un châssis de locomotive, notamment de locomotive de manœuvre, comprenant :
    • un plateau central s'étendant selon un axe longitudinal et définissant une première surface du plateau, côté équipements et une seconde surface du plateau, côté bogie ;
    • une paire de longerons montée sur la surface du plateau côté équipements, chaque longeron s'étendant dans une direction parallèle à l'axe longitudinal du plateau central, les deux longerons étant montés symétriques l'un de l'autre par rapport à un plan médian du plateau ; et
    • une gaine structurelle porteuse montée sur la surface du plateau côté bogie et s'étendant le long de l'axe du plateau central.
  • Il est connu de fabriquer des châssis de locomotive de manœuvre comprenant un plateau central définissant un axe X correspondant à l'axe longitudinal avant-arrière du plateau et un axe Y correspondant à l'axe transversal gauche-droite. Il est connu de fixer une cabine de conduite et des blocs d'équipements sur la surface supérieure du plateau central et de laisser des couloirs d'évacuation de la cabine vers l'avant et vers l'arrière à côté des blocs d'équipements.
  • Un châssis est dimensionné de sorte que le découplage vibratoire châssis-bogie soit assuré, c'est-à-dire que les fréquences propres du châssis équipé et du bogie soient décalées d'au moins 1 Hz.
  • Afin de respecter ce critère de dimensionnement, il est connu également d'installer une gaine porteuse s'étendant selon l'axe X placée au centre de la surface inférieure du plateau afin de rigidifier le châssis notamment en flexion verticale selon l'axe Y.
  • Il est connu d'installer les blocs d'équipements désaxés par rapport à l'axe X. Par exemple, à l'avant du châssis, les blocs d'équipements sont installés à droite et le couloir de circulation est à gauche ; et inversement à l'arrière du châssis.
  • Une installation désaxée des blocs d'équipements induit donc un supportage désaxé des blocs d'équipements, ce qui entraine une torsion selon l'axe X du châssis. Le châssis nécessite donc d'être rigidifié par des renforts latéraux.
  • Dans ce but, il est connu d'installer deux ridelles latérales de rigidification sur les bords latéraux de la surface supérieure du plateau et deux brancards latéraux de rigidification sur les bords latéraux de la surface inférieure du plateau.
  • Cependant, les renforts latéraux présentent une masse importante et un faible ratio raideur obtenue/masse totale.
  • De plus, un tel châssis est complexe et couteux à fabriquer et à entretenir, notamment en raison de la dissymétrie des blocs d'équipements et de la présence des renforts sur les bords latéraux du plateau gênant l'accès aux blocs d'équipements.
  • Un but de l'invention est de proposer un châssis de locomotive qui soit économique.
  • En particulier, un but de l'invention est de proposer un châssis de locomotive présentant un ratio important raideur/masse et, en particulier pouvant respecter le critère de découplage vibratoire châssis-bogie.
  • A cet effet, l'invention a pour objet le châssis de locomotive précité, caractérisé en ce que chaque longeron comprend au moins deux évidements, chaque évidement étant adapté pour recevoir un élément de fixation pour fixer un bloc d'éléments mécaniques ou électriques au châssis, les évidements des deux longerons étant de préférence en regard les uns des autres.
  • Le châssis de locomotive selon l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute combinaison techniquement possible :
    • chaque longeron comprend un profilé métallique ayant une section transversale sensiblement en forme de « T » ou de « L » inversé ;
    • les évidements sont ménagés dans une branche du profilé métallique parallèle au plateau ;
    • le plateau central comprend une tôle de plateau définissant un platelage muni d'une première face du platelage côté équipements et d'une seconde face du platelage côté bogie et deux tôles transversales de plateau montées parallèlement au plan médian sur chaque extrémité de la face du platelage côté bogie ;
    • la gaine porteuse comprend d'une part deux tôles latérales de gaine porteuse, qui s'étendent parallèlement au plan médian sur la face du platelage côté bogie, qui sont symétriques l'une de l'autre par rapport au plan médian du plateau et qui définissent chacune un bord côté plateau et un bord côté bogie, et d'autre part une tôle de gaine porteuse s'étendant parallèlement au platelage sur le bord côté bogie des deux tôles latérales de gaine porteuse ;
    • il comprend au moins un bloc d'éléments mécaniques ou électriques monté sur les deux longerons et étant fixé dans au moins un des évidements de chaque longeron ; et
    • la première fréquence de flexion verticale du châssis équipé est supérieure à 6,5 Hz et notamment supérieure à 7,5 Hz.
  • L'invention a également pour objet une locomotive, notamment de manœuvre, caractérisée en ce qu'elle comprend un châssis tel que défini ci-dessus, une cabine de conduite et au moins un bloc d'éléments mécaniques ou électriques montés sur la première surface du plateau côté équipement. L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un châssis de locomotive tel que décrit ci-dessus, comportant les étapes suivantes
    • fourniture du plateau ;
    • fourniture des longerons ;
    • fixation des longerons sur le plateau par soudage automatique.
  • Selon une variante, le procédé de fabrication comprend l'étape suivante :
    • montage des blocs d'éléments mécaniques ou électriques par translation des blocs d'éléments mécaniques ou électriques selon une direction perpendiculaire à l'axe longitudinal du plateau.
  • L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels :
    • la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un châssis de locomotive selon l'invention ;
    • la figure 2 est une vue de dessus du châssis de la figure 1 ; et
    • la figure 3 est une section dans le plan YZ du châssis de la figure 1.
  • Dans ce qui suit, les orientations sont les orientations habituelles d'un véhicule ferroviaire. Ainsi, les termes « avant », « arrière », « gauche », « droit » s'entendent généralement par rapport au sens habituel de circulation d'un véhicule ferroviaire.
  • La figure 1 illustre un châssis 10 de locomotive, notamment de locomotive de manœuvre.
  • Le châssis 10 comporte un plateau central 12, une paire de longerons 14 et une gaine porteuse 16.
  • Le plateau central 12 s'étend selon un axe longitudinal A et définit une première surface 18 du plateau 12, côté équipements et une seconde surface 20 du plateau 12, côté bogie.
  • Des axes X, Y et Z sont définis de sorte à former un repère orthogonal. L'axe X est parallèle à l'axe longitudinal A du plateau 12 ; l'axe Y est parallèle à un axe transversal B du plateau 12 et l'axe Z est parallèle à un axe vertical C du plateau 12.
  • Le plateau 12 définit un plan médian M du plateau 12 qui est le plan vertical divisant le plateau 12 en deux parties droite et gauche, sensiblement égales et parallèles aux ou coïncidant avec les axes A et C.
  • Comme illustré sur la figure 2, la première surface 18 du plateau 12, côté équipements, est équipée pour recevoir différents équipements, comme par exemple une cabine de conduite 22 et des blocs d'éléments mécaniques ou électriques 24. Lors d'une utilisation habituelle de la locomotive, c'est-à-dire lorsque les roues de la locomotive sont sur les rails, la première surface 18 du plateau 12, côté équipements est la surface supérieure du plateau 12.
  • La seconde surface 20 du plateau 12, côté bogie est équipée pour recevoir plusieurs bogies, et particulièrement deux bogies. Lors d'une utilisation habituelle de la locomotive, c'est-à-dire lorsque les roues de la locomotive sont sur les rails, la seconde surface 20 du plateau 12, côté bogie est la surface inférieure du plateau 12.
  • Comme illustré sur la figure 3, le plateau central 12 comprend une tôle 26 de plateau et deux tôles transversales 28 de plateau.
  • La tôle 26 de plateau s'étend selon l'axe longitudinal A et définit un platelage muni d'une première face 30 du platelage côté équipements et d'une seconde face 32 du platelage côté bogie.
  • La première face 30 du platelage côté équipements définit la surface 18 du plateau côté équipements et la seconde face 32 du platelage côté bogie définit la surface 20 du plateau côté bogie.
  • La tôle 26 de plateau définit deux extrémités latérales 34, 36 opposées l'une de l'autre selon l'axe Y.
  • Avantageusement, la tôle 26 de plateau a une épaisseur de 12 millimètres.
  • Les deux tôles transversales 28 de plateau sont montées sur la face 32 du platelage côté bogie parallèlement au plan médian M du plateau 12 sur chaque extrémité 34,36 de la tôle 26 de plateau.
  • Les deux tôles transversales 28 de plateau s'étendent dans une direction parallèle à l'axe X sur sensiblement toute la longueur de la tôle 26 de plateau.
  • Avantageusement, chaque tôle transversale 28 de plateau présente une épaisseur de 8 millimètres.
  • Comme cela est représenté sur la figure 1, la paire de longerons 14 est montée sur la surface 18 du plateau côté équipements, et plus particulièrement sur la face 30 du platelage côté équipements.
  • Les deux longerons 14 s'étendent dans une direction parallèle à l'axe longitudinal A et sont montés symétriques l'un de l'autre par rapport au plan médian M du plateau 12.
  • Chacun des longerons 14 est montée sur la face 30 du platelage côté équipements à distance des extrémités latérales 34, 36 de la tôle 26 de plateau.
  • Avantageusement, aucun élément n'est fixé dans l'espace entre chaque longeron 14 et l'extrémité latérale 34, 36 correspondante la plus proche sur la face 30 du platelage côté équipements.
  • Chaque longeron 14 comprend un profilé métallique ayant une section transversale sensiblement en forme de « T » ou de « L » inversé.
  • Dans l'exemple représenté sur la figure 3, chaque longeron 14 définit une première branche 38 montée parallèlement au plan médian M du plateau 12 sur la face 30 du platelage côté équipements et formant la barre verticale du « T » ou du « L » inversé. De plus chaque longeron 14 définit une seconde branche 40 supérieure montée sur la branche 38 parallèlement à la tôle 26 de plateau et formant la barre horizontale du « T » ou « L » inversé.
  • Avantageusement, la seconde branche 40 dépasse en saillie de la branche 38 au moins en son extrémité la plus proche d'une des extrémités latérales 34, 36 de la tôle 26 de plateau.
  • Par exemple, la première branche 38 de chaque longeron 14 a une épaisseur d'au moins 10 millimètres et la seconde branche 40 de chaque longeron 14 a une épaisseur d'au moins 35 millimètres afin d'assurer une fonction de renfort structurel.
  • Comme illustré sur la figure 1, chaque longeron 14 comprend au moins deux évidements 42. Les évidements 42 des deux longerons 14 sont en regard les uns des autres.
  • Pour chaque longeron 14, les évidements 42 sont ménagés dans la seconde branche 40, qui est parallèle au plateau 12.
  • Avantageusement, les évidements 42 sont ménagés dans la partie de la seconde branche 40 dépassant en saillie et la plus proche de l'extrémité latérale 34, 36 correspondante.
  • Les évidements 42 sont distribués à pas constant le long de l'axe X.
  • Par exemple, le pas de distribution des évidements 42 le long de l'axe X est compris entre 50 et 100mm.
  • Chaque évidement 42 d'un des longerons 14 est aligné avec au moins un évidement 42 de l'autre des longerons 14 selon la direction de l'axe X.
  • Chaque évidement 42 est adapté pour recevoir un élément de fixation, tel qu'une vis, pour fixer un bloc d'éléments mécaniques ou électriques 24 au châssis 10. Les évidements 42 sont des trous ronds lisses et traversants.
  • Comme représenté sur la figure 1, la paire de longerons 14 peut être interrompue dans l'axe X par exemple pour des raisons d'implantation, définissant ainsi deux paires de longerons. Cette seconde paire de longerons 14 possède les mêmes caractéristiques que la première paire de longerons 14 décrite précédemment.
  • Avantageusement, les longerons 14 de la première et de la seconde paire de longerons sont alignés selon une direction parallèle à l'axe longitudinal A.
  • La gaine porteuse 16 est montée sur la surface 20 du plateau côté bogie, et plus particulièrement sur la face 32 du platelage côté bogie.
  • La gaine porteuse 16 s'étend parallèlement à l'axe longitudinal A du plateau 12.
  • La gaine porteuse 16 comprend d'une part deux tôles latérales 46 de gaine porteuse et d'autre part une tôle 48 de gaine porteuse s'étendant parallèlement au platelage.
  • Les deux tôles latérales 46 de gaine porteuse s'étendent parallèlement au plan médian M sur la face 32 du platelage côté bogie et sont symétriques l'une de l'autre par rapport au plan médian M.
  • Comme illustré sur la figure 3, les deux tôles latérales 46 de gaine porteuse sont montées sur la face 32 du platelage côté bogie à distance des extrémités latérales 34, 36 de la tôle 26 de plateau.
  • Chaque tôle latérale 46 de gaine porteuse définit un bord 50 côté plateau et un bord 52 côté bogie. Le bord 50 côté plateau de chacune des tôles latérales 46 de gaine porteuse est montée sur la face 32 du platelage côté bogie.
  • Par exemple, chaque tôle latérale 46 de gaine porteuse présente une épaisseur de 15 millimètres.
  • La tôle 48 de gaine porteuse s'étend parallèlement à la tôle 26 de plateau et est montée sur le bord 52 côté bogie des deux tôles latérales 46 de gaine porteuse.
  • La tôle 48 de gaine porteuse définit une surface 54 côté plateau et une surface 56 côté bogie.
  • La tôle 48 de gaine porteuse présente avantageusement une épaisseur de 35 millimètres afin d'assurer une fonction de renfort structurel.
  • Avantageusement, comme illustré sur la figure 3, une tôle 58 supplémentaire pour cloisonner la gaine peut être montée parallèlement à la tôle 48 de gaine porteuse. La tôle 58 de renfort est disposée entre la surface 54 côté plateau de la tôle 48 de gaine porteuse et la face 32 du platelage côté bogie. La tôle 58 de renfort présente, par exemple, une épaisseur de 2,5 millimètres.
  • Avantageusement, la hauteur H entre la surface 18 du plateau côté équipements et la surface 56 côté bogie de la tôle 48 de gaine porteuse est maximisée à 520 millimètres.
  • Comme illustré sur la figure 2, la cabine de conduite 22 et des blocs d'éléments mécaniques ou électriques 24 sont montés sur les longerons 14.
  • Chaque bloc d'éléments mécaniques ou électriques 24 comporte deux faces latérales 62, 64 parallèles l'une de l'autre.
  • Comme cela est représenté sur la figure 3, chaque bloc d'élément mécanique ou électrique 24 comprend deux surfaces d'appui 60 perpendiculaires aux faces latérales 62, 64 venant s'appuyer sur la surface 40 des longerons 14.
  • Au moins un bloc d'éléments mécaniques ou électriques 24 est monté sur chaque paire de longerons 14 et est fixé dans au moins un évidement 42 de chaque longeron 14.
  • Chaque surface 60 est apte à être fixée sur la branche 40 d'un longeron 14, notamment par vissage d'une vis qui s'engage dans un des évidements 42.
  • Comme illustré sur la figure 2, les blocs d'éléments mécaniques ou électriques 24 sont fixés alignés les uns avec les autres le long de l'axe longitudinal A. Les blocs d'éléments mécaniques ou électriques 24, et en particulier chaque bloc d'éléments mécaniques ou électriques 24, sont disposés sur le plateau central 12 d'une manière symétrique par rapport au plan médian M-M.
  • Afin de permettre un accès à la cabine de conduite 22, des couloirs de circulation 66 sont aménagés entre les faces latérales 62, 64 des blocs d'éléments mécaniques ou électriques 24 et les extrémités latérales 34, 36 de la tôle 26 de plateau.
  • Avantageusement, grâce au renfort structurel assuré par la gaine porteuse 16 et les deux longerons 14, la première fréquence de flexion verticale du châssis 10 équipé est supérieure à 6,5 Hz et notamment supérieure à 7,5 Hz.
  • Un procédé de fabrication d'un châssis 10 sera décrit par la suite.
  • Tout d'abord, le plateau central 12 est fourni. La gaine porteuse 16 est préalablement fixée sur le plateau central 12.
  • Les longerons 14 sont ensuite fournis et fixés sur la face 30 du platelage côté équipements par soudage automatique. Les évidements 42 ont été préalablement ménagés dans les longerons 14.
  • Les blocs d'éléments mécaniques ou électriques 24 et la cabine de conduite 22 sont ensuite amenés sur le châssis par une cinématique selon des directions parallèles aux axes Y et Z.
  • Les surfaces 60 de ces équipements sont ensuite positionnés en regard des branches 40 des longerons 14 par vissage par les évidements 42 des longerons 14.
  • Chaque bloc d'éléments mécaniques ou électriques 24 est ainsi fixé aux paires de longerons 14.
  • Le châssis 10 de l'invention offre donc l'avantage d'être facile à fabriquer et à équiper grâce notamment à un nombre de composants réduit, aux formes simples et répétitives, et à l'utilisation du soudage automatique.
  • Le châssis 10 de locomotive présente un ratio raideur/masse maximal, grâce au renfort structurel assuré par les deux longerons et la gaine porteuse, le critère de découplage vibratoire châssis-bogie se trouvant ainsi respecté.
  • Du fait de sa facilité de fabrication et de sa masse faible, le châssis 10 selon l'invention présente donc l'avantage d'être économique.

Claims (10)

  1. Châssis (10) de locomotive, notamment de locomotive de manœuvre, comprenant :
    - un plateau central (12) s'étendant selon un axe longitudinal (A) et définissant une première surface (18) du plateau, côté équipements et une seconde surface (20) du plateau, côté bogie ;
    - une paire de longerons (14) montée sur la surface (18) du plateau côté équipements, chaque longeron (14) s'étendant dans une direction parallèle à l'axe longitudinal (A) du plateau central (12), les deux longerons (14) étant montés symétriques l'un de l'autre par rapport à un plan médian (M) du plateau (12);
    - une gaine structurelle porteuse (16) montée sur la surface (20) du plateau côté bogie et s'étendant le long de l'axe (A) du plateau central (12);
    caractérisé en ce que chaque longeron (14) comprend au moins deux évidements (42), chaque évidement (42) étant adapté pour recevoir un élément de fixation pour fixer un bloc d'éléments mécaniques ou électriques (24) au châssis (10), chaque longeron (14) comprenant un profilé métallique ayant une section transversale sensiblement en forme de « T » ou de « L » inversé.
  2. Châssis selon la revendication 1, dans lequel les évidements (42) des deux longerons (14) sont de préférence en regard les uns des autres.
  3. Châssis selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les évidements (42) sont ménagés dans une branche (40) du profilé métallique parallèle au plateau (12).
  4. Châssis selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le plateau central (12) comprend une tôle (26) de plateau définissant un platelage muni d'une première face (30) du platelage côté équipements et d'une seconde face (32) du platelage côté bogie et deux tôles transversales (28) de plateau montées parallèlement au plan médian (M) sur chaque extrémité (34,36) de la face (32) du platelage côté bogie.
  5. Châssis selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la gaine porteuse (16) comprend d'une part deux tôles latérales (46) de gaine porteuse, qui s'étendent parallèlement au plan médian (M) sur la face (32) du platelage côté bogie, qui sont symétriques l'une de l'autre par rapport au plan médian (M) du plateau (12) et qui définissent chacune un bord (50) côté plateau et un bord (52) côté bogie, et d'autre part une tôle (48) de gaine porteuse s'étendant parallèlement au platelage sur le bord (52) côté bogie des deux tôles latérales (46) de gaine porteuse.
  6. Châssis selon l'une quelconque des revendications précédentes comprenant au moins un bloc d'éléments mécaniques ou électriques (24) monté sur les deux longerons (14) et étant fixé dans au moins un des évidements (42) de chaque longeron (14).
  7. Châssis selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première fréquence de flexion verticale du châssis (10) équipé est supérieure à 6,5 Hz et notamment supérieure à 7,5 Hz.
  8. Locomotive, notamment de manœuvre, caractérisée en ce qu'elle comprend un châssis (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, une cabine de conduite (22) et au moins un bloc d'éléments mécaniques ou électriques (24) montés sur la première surface (18) du plateau côté équipements.
  9. Procédé de fabrication d'un châssis (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, comprenant les étapes suivantes :
    - Fourniture du plateau (12) ;
    - Fourniture des longerons (14) ; et
    - Fixation des longerons (14) sur le plateau (12) par soudage automatique.
  10. Procédé de fabrication d'un châssis selon la revendication 6 ou selon les revendications 6 et 7 prises ensemble comprenant une étape de montage des blocs d'éléments mécaniques ou électriques (24) par translation des blocs d'éléments mécaniques ou électriques (24) selon une direction perpendiculaire à l'axe longitudinal (A) du plateau (12).
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