EP4116169A1 - Dispositif d'appui à trois points, véhicule et rame associés - Google Patents

Dispositif d'appui à trois points, véhicule et rame associés Download PDF

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EP4116169A1
EP4116169A1 EP22182728.0A EP22182728A EP4116169A1 EP 4116169 A1 EP4116169 A1 EP 4116169A1 EP 22182728 A EP22182728 A EP 22182728A EP 4116169 A1 EP4116169 A1 EP 4116169A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
suspension
central
bogie
emergency
support
Prior art date
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Pending
Application number
EP22182728.0A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Cyril Costes
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 EP4116169A1 publication Critical patent/EP4116169A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • B61—RAILWAYS
    • B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F5/00—Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/02—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
    • 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
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    • 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
    • B61F5/08—Bolster supports or mountings incorporating rubber springs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
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    • B61F5/04—Bolster supports or mountings
    • B61F5/10—Bolster supports or mountings incorporating fluid springs
    • 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
    • B61F5/16—Centre bearings or other swivel connections between underframes and bolsters or bogies
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    • B61F5/50—Other details
    • B61F5/52—Bogie frames

Definitions

  • a railway vehicle generally comprises a body resting on bogies.
  • each body is conventionally supported on two bogies.
  • the trainset is non-articulated and all the vehicles of the trainset are vehicles whose body is supported by a device 30 with three support points.
  • the train is articulated and at least the key car of the train (car supported by two bogies) is supported by a device 30 with three support points.
  • the key car is, for example, an end vehicle of the train, advantageously the lead vehicle of the train.
  • the device 30 comprises a first bogie 40 and a second bogie 42.
  • the first bogie 40 and the second bogie 42 are the only bogies of the device 30, and thus the only bogies supporting the body 32.
  • Each of the first bogie 40 and the second bogie 42 is motorized or not.
  • Each of the first bogie 40 and the second bogie 42 comprises a frame 43, two axles 46 each having two wheels 48 (only a reference 48 is shown on the figure 2 so as not to overload the figure).
  • the first bogie 40 is able to support the body 32 by a first point of support.
  • the first bogie 40 comprises two first secondary pneumatic suspensions 50 and a central emergency suspension 52.
  • the first secondary air suspensions 50 are pneumatically connected to each other, for example, by a pneumatic pipe or tube 51 (shown in dotted lines on the figure 2 ).
  • the first secondary pneumatic suspensions 50 therefore have substantially the same air pressure under normal operating conditions.
  • the first secondary pneumatic suspensions 50 are for example supplied via a regulation component 54.
  • the regulation component 54 is suitable for regulating the air pressure in the first secondary pneumatic suspensions 50, in particular according to the load of the body 32 supported by the first bogie 40.
  • Such a regulation component 54 allows inflation (air injection from an air compressor) or deflation (exhaust to the outside—ambient air).
  • the regulation component 54 is arranged on or in the frame 43 on the central longitudinal axis X B .
  • the regulating component 54 is, for example, a leveling valve.
  • the leveling valve is, for example, mechanically actuated.
  • control component 54 is a solenoid valve.
  • the solenoid valve is, for example, controlled by a position sensor measuring the distance between the first bogie 40 and the body 32.
  • the central emergency suspension 52 is suitable for replacing the first secondary pneumatic suspensions 50 when said first suspensions 50 are dysfunctional.
  • the central emergency suspension 52 is the only emergency suspension of the first bogie 40.
  • the central emergency suspension 52 comprises two emergency elements 60 arranged on the central longitudinal axis X B on either side of the central pivot 49.
  • each emergency element 60 comprises an elastic member 61, a fixing plate 62 and a support element 63.
  • the elastic member 61 has a spring function.
  • the elastic member 61 is capable of being fixed, via the fixing plate 62, either to the body 32 (as illustrated by the figure 4 ), or to the bogie.
  • the support element 63 is fixed on the side opposite the elastic member 61, that is to say is fixed on the first bogie 40 when the elastic member 61 is fixed on the body 32 (as illustrated by the figure 4 ) or is fixed on the body 32 when the elastic member 61 is fixed on the first bogie 40.
  • the support element 63 is fixed on the bogie, it is for example fixed directly on the bogie frame 43 or on any element itself fixed to the bogie frame 43.
  • the first bogie 72 is a motor bogie as is the case on the figure 3 and 4
  • the support element 63 is fixed to the motor 69 which is itself fixed to the bogie frame 43.
  • the support element 63 is preferably made of a material chosen to reduce the coefficient of friction and have good anti-wear properties.
  • the material of the support element 63 is, for example, a Teflon® -coated metal or a nylon-type polymer, such as Ertalon® .
  • An operating clearance 64 is present between the elastic member 61 and the support element 63, which allows the corresponding secondary pneumatic suspension 50 to be the only one in operation when this secondary pneumatic suspension 50 is inflated (normal mode ). In the event of damage (degraded mode), the secondary pneumatic suspension 50 is no longer active and the operating clearance 64 between the elastic member 61 and the support element 63 is filled so that the emergency element 60 replaces said secondary air suspension 50.
  • FIG. 3 and 4 describe a central emergency suspension 52 with two emergency elements 60, in a variant, only one emergency element 60 is present.
  • Such an emergency element 60 is, for example, arranged upstream or downstream of the central pivot 49 on the central longitudinal axis X B .
  • a two-way arrangement relief elements 60 nevertheless have the advantage of being more stable compared to an arrangement with a single relief element 60, and of distributing the forces over a doubled support surface.
  • the first fulcrum is formed by the first two secondary pneumatic suspensions 50 pneumatically connected or by the emergency central suspension 52 when the first secondary pneumatic suspensions 50 are dysfunctional.
  • the second bogie 42 comprises two second secondary pneumatic suspensions 70.
  • the second secondary pneumatic suspensions 70 are the only secondary suspensions of the second bogie 42.
  • the second secondary pneumatic suspensions 70 are suspensions arranged on the frame 43 on either side of the central longitudinal axis X B .
  • Each second secondary air suspension 70 is associated with a separate control component 71 (shown in dotted lines on the figure 2 for information) suitable for regulating the air pressure in said second secondary pneumatic suspension 70 and a separate emergency lateral suspension 72.
  • Each emergency lateral suspension 72 comprises, for example, an emergency foot, such as a rubber and metal foot.
  • the second bogie 42 comprises an anti-roll system comprising one or two anti-roll bars 74.
  • the stiffness of the bar(s) 74 of the anti-roll system is, for example, chosen so as to compensate for the absence of an anti-roll system on the first bogie. 40.
  • Each of the second and the third support point is formed by a separate second secondary pneumatic suspension 70 or by the emergency lateral suspension 72 associated with said second secondary pneumatic suspension 70 when said second secondary pneumatic suspension 70 is dysfunctional.
  • the first support point is formed by the first secondary pneumatic suspensions 50 connected to each other, and the second and the third support point are formed by each second secondary pneumatic suspensions 70.
  • the first support point is formed by the emergency central suspension 52, and the second and the third support point are formed by each of the second secondary pneumatic suspensions 70.
  • the first fulcrum is formed by the first secondary pneumatic suspensions 50 connected to each other, and each of the second and the third fulcrum is formed by a second separate secondary pneumatic suspension 70 or by the emergency lateral suspension 72 associated with said second secondary pneumatic suspension 70 when said second secondary pneumatic suspension 70 is dysfunctional.
  • the first point of support is formed by the central emergency suspension 52, and each of the second and the third point of support is formed by a second separate secondary pneumatic suspension 70 or by the emergency lateral suspension 72 associated with said second secondary air suspension 70 when said second secondary air suspension 70 is dysfunctional.
  • a safety valve is present between the second secondary pneumatic suspensions 70, making it possible to deflate a second secondary pneumatic suspension 70 in the event that the other second secondary pneumatic suspension 70 is dysfunctional.
  • the other second secondary pneumatic suspension 70 is also rendered dysfunctional, and the supports are formed by the two emergency lateral suspensions 72 on each side.
  • the device 30 has three points of support for the body 32 supported by the device 30.
  • the pneumatic communication between the first two secondary pneumatic suspensions 50 allows by air transfer to eliminate the roll stiffness normally provided by independent secondary suspensions. This is all the more true in the preferred configuration where the first bogie 40 does not include an anti-roll device.
  • the first bogie 40 forms a central point of support both in the normal operating mode and in the emergency operating mode.
  • Such a configuration with three support points is called isostatic.
  • Such a device 30 with three support points is particularly suitable for driving on tracks having geometric defects, in particular long or short twists and turns, which improves the safety of the vehicle. In particular, with such a configuration, the effects of body torsion and wheel unloading are reduced.
  • the body 32 is held in roll only by the second bogie 42, which limits the torsion of the body 32 and facilitates passage over tracks having geometric defects.
  • such a device 30 is relatively simple to implement insofar as the second bogie 42 is, for example, a conventional bogie and where no optimization of the primary suspensions is required.
  • the first bogie 40 is directly derived from the second bogie 42 by simple adaptation (emergency suspension, pneumatic piping, anti-roll bar not fitted).
  • the support device 30 makes it possible to cross large track bends while remaining on a technology of basic primary suspensions, for example rubber-metal conical studs.
  • the support device 30 also makes it possible to simplify the adjustment of the "leveling" of the body, that is to say the adjustment of the horizontality of the body.
  • Such a setting allows, for example, to have good door threshold heights on each side / at each of the doors, which is more complicated to achieve with a hyperstatic four-point assembly and four control components.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

La présente invention concerne un dispositif (30) d'appui à trois points pour une caisse (32) d'un véhicule, le dispositif (30) comprenant :a. un premier bogie (40) propre à supporter la caisse (32) par un premier point d'appui, le premier point d'appui étant formé par deux premières suspensions pneumatiques secondaires (50) pneumatiquement reliées ou par une suspension centrale de secours (52) lorsque les premières suspensions pneumatiques secondaires (50) sont dysfonctionnelles, etb. un second bogie (42) propre à supporter la caisse (32) par un deuxième et un troisième point d'appui, chacun du deuxième et du troisième point d'appui étant formé par une seconde suspension pneumatique secondaire (70) distincte ou par une suspension latérale de secours (72) associée à ladite seconde suspension pneumatique secondaire (70) lorsque ladite seconde suspension pneumatique secondaire (70) est dysfonctionnelle.

Description

  • La présente invention concerne un dispositif d'appui à trois points. La présente invention porte aussi sur un véhicule associé. La présente invention concerne également une rame de chemin de fer.
  • Un véhicule ferroviaire comprend généralement une caisse en appui sur des bogies. En particulier, chaque caisse est de manière classique en appui sur deux bogies.
  • La figure 1 illustre un exemple d'une configuration classique d'une caisse 10 en appui sur deux bogies 12, 14. Chaque bogie 12, 14 comprend deux essieux 16 ayant chacun deux roues 18 (seule une référence 18 est représentée pour ne pas surcharger la figure 1), deux suspensions pneumatiques secondaires 20 et une barre antiroulis 22. Chaque suspension pneumatique secondaire 20 est associée à une suspension de secours 24 venant remplacer ladite suspension pneumatique secondaire 20 lorsque celle-ci est défectueuse. Ainsi, la caisse 10 est en appui quatre points, chaque point étant formé par une suspension pneumatique secondaire 20 distincte ou par la suspension de secours 24 associée à une suspension pneumatique secondaire 20 défectueuse. Une telle configuration est dite hyperstatique.
  • Néanmoins, une telle configuration en appui quatre points est problématique lorsque la voie présente des défauts géométriques, notamment des gauches de voie. Un gauche de voie désigne une distorsion plane permettant de passer d'une portion de voie installée à plat à une portion de voie installée en devers (différence de hauteur entre deux rails d'une même voie en vis-à-vis l'un de l'autre). En particulier, dans une telle configuration quatre points, les appuis sont relativement rigides lorsque les suspensions secondaires sont dégonflées, ce qui leur confère une capacité limitée de compenser les gauches de voie. Le risque est qu'une roue ne soit plus en contact avec le rail, ce qui pourrait induire un déraillement.
  • Une solution serait d'avoir recours à des suspensions primaires optimisées pour absorber les débattements. Les suspensions primaires sont les suspensions entre les essieux et le châssis du bogie.
  • Toutefois, une telle solution complexifie la fabrication des suspensions primaires, et s'avère onéreuse.
  • Il existe donc un besoin pour un moyen permettant d'améliorer la sécurité d'un véhicule ferroviaire circulant sur une voie présentant des défauts géométriques, sans complexifier la fabrication des suspensions primaires.
  • A cet effet, la présente description a pour objet un dispositif d'appui à trois points pour une caisse d'un véhicule, notamment ferroviaire, le dispositif comprenant :
    1. a. un premier bogie propre à supporter la caisse par un premier point d'appui, le premier bogie comprenant deux premières suspensions pneumatiques secondaires et une suspension centrale de secours, les premières suspensions pneumatiques secondaires étant pneumatiquement reliées, le premier point d'appui étant formé par les deux premières suspensions pneumatiques secondaires pneumatiquement reliées ou par la suspension centrale de secours lorsque les premières suspensions pneumatiques secondaires sont dysfonctionnelles, et
    2. b. un second bogie propre à supporter la caisse par un deuxième et un troisième point d'appui, le second bogie comprenant deux secondes suspensions pneumatiques secondaires, chaque seconde suspension pneumatique secondaire étant associée à un composant de régulation distinct propre à réguler la pression d'air dans ladite seconde suspension pneumatique secondaire et à une suspension latérale de secours distincte, chacun du deuxième et du troisième point d'appui étant formé par une seconde suspension pneumatique secondaire distincte ou par la suspension latérale de secours associée à ladite seconde suspension pneumatique secondaire lorsque ladite seconde suspension pneumatique secondaire est dysfonctionnelle.
  • Suivant des modes de réalisation particuliers, le dispositif comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles :
    • les premières suspensions pneumatiques secondaires sont disposées latéralement de part et d'autre de la suspension centrale de secours ;
    • le premier bogie comprend un pivot central autour duquel le premier bogie est propre à pivoter, la suspension centrale de secours étant disposée sur un axe passant par le pivot central et dans la direction longitudinale, dit axe longitudinal central ;
    • la suspension centrale de secours comprend au moins un élément de secours disposé en amont ou en aval du pivot central sur l'axe longitudinal central, la suspension centrale de secours comprenant, avantageusement, au moins deux éléments de secours disposés sur l'axe longitudinal central de part et d'autre du pivot central ;
    • le ou chaque élément de secours comprend un organe élastique et un élément d'appui, un jeu de fonctionnement étant ménagé entre l'organe élastique et l'élément d'appui tant que les premières suspensions pneumatiques secondaires sont fonctionnelles, le jeu de fonctionnement étant propre à être comblé lorsque les premières suspensions pneumatiques secondaires sont dysfonctionnelles ;
    • la suspension centrale de secours comprend une suspension en forme de disque évidé, le disque évidé étant fixé sur le pivot central ;
    • le premier bogie est dépourvu de système antiroulis ;
    • le premier bogie comprend un pivot central définissant un axe longitudinal central, l'axe longitudinal central étant dans la direction longitudinale et passant par le pivot central, les premières suspensions pneumatiques secondaires étant alimentées par un même composant de régulation, le composant de régulation étant avantageusement disposé sur l'axe longitudinal central.
  • La présente description se rapporte également à un véhicule, notamment ferroviaire, comprenant au moins une caisse supportée par un dispositif à trois points d'appui tel que décrit précédemment.
  • La présente description se rapporte aussi à une rame de chemin de fer comprenant une pluralité de véhicules reliés les uns aux autres, au moins l'un des véhicules étant tel que décrit précédemment.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemple uniquement et en référence aux dessins qui sont :
    • La figure 1 est une représentation schématique d'un exemple d'une caisse de véhicule de l'état de la technique, la caisse de véhicule étant supportée par deux bogies définissant quatre points d'appui,
    • La figure 2 est une représentation schématique d'un exemple d'une caisse de véhicule supportée par un dispositif d'appui à trois points, le dispositif d'appui comprenant un premier bogie définissant un premier point d'appui et un second bogie définissant un deuxième et un troisième point d'appui,
    • La figure 3 est une représentation schématique d'un exemple d'un premier bogie définissant un premier point d'appui, dans cet exemple le premier bogie comprend une suspension centrale de secours formée de deux éléments de secours disposés de part et d'autre du pivot central du premier bogie selon une direction longitudinale, et
    • La figure 4 est une représentation schématique du premier bogie de la figure 3 vue en coupe selon un axe longitudinal, dit central.
  • Dans la description, le terme « longitudinal » est défini par rapport à la direction selon laquelle circule le véhicule, c'est-à-dire la direction dans laquelle s'étendent les rails sur lesquels ce véhicule circule. La direction longitudinale est représentée sur les figures par un axe X. Le terme « transversal » est défini par rapport à une direction sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale dans un plan horizontal, c'est-à-dire la direction selon laquelle les rails sont écartés l'un de l'autre. La direction transversale est représentée sur les figures par un axe Y. La direction perpendiculaire à la direction longitudinale et à la direction transversale est appelée « direction verticale » et est représentée sur les figures par un axe Z. Les termes « avant » et « arrière » sont définis par rapport à la direction de roulement du véhicule ferroviaire.
  • Un dispositif 30 d'appui à trois points pour la caisse 32 d'un véhicule est illustré en référence à la figure 2 et aux figures 3 et 4 qui illustrent un exemple spécifique d'un bogie du dispositif 30.
  • Le véhicule est, par exemple, un véhicule ferroviaire, par exemple un véhicule d'une rame de chemin de fer. La rame de chemin de fer est, par exemple, un train, un métro, un tramway, ou plus généralement tous types de structures roulantes.
  • De préférence, la rame est non articulée et tous les véhicules de la rame sont des véhicules dont la caisse est supportée par un dispositif 30 à trois points d'appui.
  • Dans un autre exemple, la rame est articulée et au moins la voiture clé de la rame (voiture supportée par deux bogies) est supportée par un dispositif 30 à trois points d'appui. La voiture clé est, par exemple, un véhicule d'extrémité de la rame, avantageusement le véhicule de tête de la rame.
  • Le dispositif 30 est propre à supporter la caisse 32 par seulement trois points d'appui, à la différence du dispositif de l'état de la technique à quatre points d'appui.
  • Le dispositif 30 comprend un premier bogie 40 et un second bogie 42. Le premier bogie 40 et le second bogie 42 sont les seuls bogies du dispositif 30, et ainsi les seuls bogies supportant la caisse 32. Chacun du premier bogie 40 et du second bogie 42 est ou non motorisé.
  • Chacun du premier bogie 40 et du second bogie 42 comprend un châssis 43, deux essieux 46 ayant chacun deux roues 48 (seule une référence 48 est représentée sur la figure 2 pour ne pas surcharger la figure).
  • Chacun du premier bogie 40 et du second bogie 42 présente, en outre, un pivot central 49 définissant un axe vertical de pivotement, dit axe bogie ZB. Chaque bogie 40, 42 est, ainsi, articulé par rapport à la caisse 32 selon l'axe bogie ZB. Le pivot central 49 permet aussi de définir un axe longitudinal central XB, l'axe longitudinal central XB étant selon la direction longitudinale X et passant par le pivot central 49.
  • Les caractéristiques spécifiques à chacun du premier bogie 40 et du second bogie 42 sont décrites dans ce qui suit.
  • En particulier, dans ce qui suit, le terme « suspension secondaire » désigne une suspension pneumatique entre le châssis d'un bogie et la caisse du véhicule supportée par le bogie. Le terme « suspension de secours » désigne une suspension propre à remplacer une suspension secondaire lorsque ladite suspension secondaire est défectueuse (suspension dégonflée ou crevée par exemple).
  • Le premier bogie 40 est propre à supporter la caisse 32 par un premier point d'appui.
  • Le premier bogie 40 comprend deux premières suspensions pneumatiques secondaires 50 et une suspension centrale de secours 52.
  • Avantageusement, le premier bogie 40 est dépourvu de système antiroulis.
  • Les premières suspensions pneumatiques secondaires 50 sont les seules suspensions secondaires du premier bogie 40. Les premières suspensions pneumatiques secondaires 50 sont des suspensions disposées sur le châssis 43 de part et d'autre de l'axe longitudinal central XB.
  • Les premières suspensions pneumatiques secondaires 50 sont pneumatiquement reliées l'une à l'autre, par exemple, par un tuyau ou un tube pneumatique 51 (illustré en pointillés sur la figure 2). Les premières suspensions pneumatiques secondaires 50 ont donc sensiblement la même pression d'air en condition de fonctionnement normal.
  • Les premières suspensions pneumatiques secondaires 50 sont par exemple alimentées via un composant de régulation 54. Le composant de régulation 54 est propre à réguler la pression d'air dans les premières suspensions pneumatiques secondaires 50, notamment en fonction de la charge de la caisse 32 supportée par le premier bogie 40. Un tel composant de régulation 54 permet le gonflage (injection d'air depuis un compresseur d'air) ou le dégonflage (mise à l'échappement vers l'extérieur - air ambiant).
  • De préférence, le composant de régulation 54 est disposé sur ou dans le châssis 43 sur l'axe longitudinal central XB.
  • Le composant de régulation 54 est, par exemple, une valve de nivellement. La valve de nivellement est, par exemple, à actionnement mécanique.
  • Dans un autre exemple, le composant de régulation 54 est une électrovalve. L'électrovalve est, par exemple, commandée par un capteur de position mesurant la distance entre le premier bogie 40 et la caisse 32.
  • De préférence, les premières suspensions pneumatiques secondaires 50 sont disposées latéralement de part et d'autre de la suspension centrale de secours 52.
  • La suspension centrale de secours 52 est propre à remplacer les premières suspensions pneumatiques secondaires 50 lorsque lesdites premières suspensions 50 sont dysfonctionnelles.
  • La suspension centrale de secours 52 est la seule suspension de secours du premier bogie 40.
  • De préférence, la suspension centrale de secours 52 est disposée sur le châssis 43 sur l'axe longitudinal central XB, ce qui permet une meilleure répartition du poids du véhicule sur le premier bogie 40.
  • Dans un mode de réalisation, tel qu'illustré en figures 3 et 4, la suspension centrale de secours 52 comprend deux éléments de secours 60 disposés sur l'axe longitudinal central XB de part et d'autre du pivot central 49.
  • Dans l'exemple illustré par les figures 3 et 4, chaque élément de secours 60 comprend un organe élastique 61, une platine de fixation 62 et un élément d'appui 63.
  • L'organe élastique 61 a une fonction de ressort. L'organe élastique 61 est propre à être fixé, via la platine de fixation 62, soit à la caisse 32 (comme illustré par la figure 4), soit au bogie.
  • L'élément d'appui 63 est fixé du côté opposé à l'organe élastique 61, c'est-à-dire est fixé sur le premier bogie 40 lorsque l'organe élastique 61 est fixé sur la caisse 32 (comme illustré par la figure 4) ou est fixé sur la caisse 32 lorsque l'organe élastique 61 est fixé sur le premier bogie 40. Lorsque l'élément d'appui 63 est fixé sur le bogie, il est par exemple fixé directement sur le châssis de bogie 43 ou sur tout élément lui-même fixé au châssis de bogie 43. Par exemple, lorsque le premier bogie 72 est un bogie moteur comme cela est le cas sur les figures 3 et 4, l'élément d'appui 63 est fixé sur le moteur 69 qui est lui-même fixé sur le châssis de bogie 43.
  • L'élément d'appui 63 est, de préférence, réalisé dans un matériau choisi pour réduire le coefficient de frottement et présenter des bonnes propriétés anti-usure. Le matériau de l'élément d'appui 63 est, par exemple, un métal revêtu téflon ® ou un polymère type nylon, comme l'ertalon ®.
  • Un jeu de fonctionnement 64 est présent entre l'organe élastique 61 et l'élément d'appui 63, ce qui permet à la suspension pneumatique secondaire 50 correspondante d'être la seule en fonctionnement lorsque cette suspension pneumatique secondaire 50 est gonflée (mode normal). En cas d'avarie (mode dégradé), la suspension pneumatique secondaire 50 n'est plus active et le jeu de fonctionnement 64 entre l'organe élastique 61 et l'élément d'appui 63 est comblé de sorte que l'élément de secours 60 remplace ladite suspension pneumatique secondaire 50.
  • Bien que l'exemple des figures 3 et 4 décrivent une suspension centrale de secours 52 à deux éléments de secours 60, dans une variante, seul un élément de secours 60 est présent. Un tel élément de secours 60 est, par exemple, disposé en amont ou en aval du pivot central 49 sur l'axe longitudinal central XB. Une disposition à deux éléments de secours 60 présente néanmoins l'avantage d'être plus stable par rapport à une disposition à un seul élément de secours 60, et de répartir les efforts sur une surface d'appui doublée.
  • Dans une autre variante, la suspension centrale de secours 52 comprend un nombre d'éléments de secours 60 strictement supérieur à deux. Dans ce cas, les éléments de secours 60 sont agencés autour du pivot central 49 de sorte à ne former qu'un seul point d'appui.
  • Dans un autre mode de réalisation, la suspension centrale de secours 52 comprend une suspension en forme de disque évidé. Le disque évidé est fixé sur le pivot central 49, c'est-à-dire que le pivot central 49 traverse le trou du disque évidé. De préférence, le disque évidé est réalisé au moins en partie en matériau élastomère. La configuration précédente avec les éléments de secours 60 est néanmoins plus facile d'accès dans le cas d'opérations de maintenance, du fait que les éléments de secours 60 sont disposés de part et d'autre du pivot central 49, et ne sont pas insérés sur le pivot central 49.
  • Ainsi, pour le premier bogie 40, le premier point d'appui est formé par les deux premières suspensions pneumatiques secondaires 50 pneumatiquement reliées ou par la suspension centrale de secours 52 lorsque les premières suspensions pneumatiques secondaires 50 sont dysfonctionnelles.
  • Le second bogie 42 est propre à supporter la caisse 32 par un deuxième et un troisième point d'appui.
  • Le second bogie 42 comprend deux secondes suspensions pneumatiques secondaires 70.
  • Les secondes suspensions pneumatiques secondaires 70 sont les seules suspensions secondaires du second bogie 42. Les secondes suspensions pneumatiques secondaires 70 sont des suspensions disposées sur le châssis 43 de part et d'autre de l'axe longitudinal central XB.
  • Chaque seconde suspension pneumatique secondaire 70 est associée à un composant de régulation 71 distinct (représenté en pointillés sur la figure 2 à titre informatif) propre à réguler la pression d'air dans ladite seconde suspension pneumatique secondaire 70 et à une suspension latérale de secours distincte 72.
  • Le composant de régulation 71 est, par exemple, une valve de nivellement.
  • Les suspensions latérales de secours 72 sont propres à remplacer les secondes suspensions pneumatiques secondaires 70 lorsque lesdites secondes suspensions 70 sont dysfonctionnelles.
  • Chaque suspension latérale de secours 72 comprend, par exemple, un pied de secours, tel qu'un pied en caoutchouc et métal.
  • De préférence, le second bogie 42 comprend un système antiroulis comprenant une ou deux barres antiroulis 74. La raideur de la ou des barres 74 du système antiroulis est, par exemple, choisie de sorte à compenser l'absence de système antiroulis sur le premier bogie 40.
  • Chacun du deuxième et du troisième point d'appui est formé par une seconde suspension pneumatique secondaire 70 distincte ou par la suspension latérale de secours 72 associée à ladite seconde suspension pneumatique secondaire 70 lorsque ladite seconde suspension pneumatique secondaire 70 est dysfonctionnelle.
  • Le fonctionnement du dispositif 30 à trois points d'appui va maintenant être décrit. En fonctionnement, le dispositif 30 à trois points d'appui supporte la caisse 32 du véhicule considéré. Le premier bogie 40 est, par exemple, le bogie avant du véhicule et le second bogie 42 est le bogie arrière.
  • Lorsque les premières suspensions pneumatiques secondaires 50 et les secondes suspensions pneumatiques secondaires 70 sont fonctionnelles, le premier point d'appui est formé par les premières suspensions pneumatiques secondaires 50 reliées entre elles, et le deuxième et le troisième point d'appui sont formés par chacune des secondes suspensions pneumatiques secondaires 70.
  • Lorsque les premières suspensions pneumatiques secondaires 50 sont dysfonctionnelles et l'une ou les deux secondes suspensions pneumatiques secondaires 70 sont fonctionnelles, le premier point d'appui est formé par la suspension centrale de secours 52, et le deuxième et le troisième point d'appui sont formés par chacune des secondes suspensions pneumatiques secondaires 70.
  • Lorsque les premières suspensions pneumatiques secondaires 50 sont fonctionnelles et les secondes suspensions pneumatiques secondaires 70 sont dysfonctionnelles, le premier point d'appui est formé par les premières suspensions pneumatiques secondaires 50 reliées entre elles, et chacun du deuxième et du troisième point d'appui est formé par une seconde suspension pneumatique secondaire 70 distincte ou par la suspension latérale de secours 72 associée à ladite seconde suspension pneumatique secondaire 70 lorsque ladite seconde suspension pneumatique secondaire 70 est dysfonctionnelle.
  • Lorsque les premières suspensions pneumatiques secondaires 50 sont dysfonctionnelles et l'une ou les deux secondes suspensions pneumatiques secondaires 70 sont dysfonctionnelles, le premier point d'appui est formé par la suspension centrale de secours 52, et chacun du deuxième et du troisième point d'appui est formé par une seconde suspension pneumatique secondaire 70 distincte ou par la suspension latérale de secours 72 associée à ladite seconde suspension pneumatique secondaire 70 lorsque ladite seconde suspension pneumatique secondaire 70 est dysfonctionnelle.
  • De préférence, une valve de sécurité est présente entre les secondes suspensions pneumatiques secondaires 70, permettant de dégonfler une seconde suspension pneumatique secondaire 70 dans le cas où l'autre seconde suspension pneumatique secondaire 70 est dysfonctionnelle. Ainsi, lorsqu'une seconde suspension pneumatique secondaire 70 est dysfonctionnelle, l'autre seconde suspension pneumatique secondaire 70 est aussi rendue dysfonctionnelle, et les appuis sont formés par les deux suspensions latérales de secours 72 de chaque côté. Ainsi, quel que soit le mode de fonctionnement des suspensions secondaires du dispositif 30, le dispositif 30 présente trois points d'appui pour la caisse 32 supportée par le dispositif 30. Notamment, la communication pneumatique entre les deux premières suspensions pneumatiques secondaires 50 permet par transfert d'air de supprimer la raideur de roulis normalement apportée par des suspensions secondaires indépendantes. Ceci est d'autant plus vrai dans la configuration préférentielle où le premier bogie 40 ne comprend pas de dispositif antiroulis.
  • Ainsi, le premier bogie 40 forme un point de support central aussi bien dans le mode de fonctionnement normal que dans le mode de fonctionnement de secours. Une telle configuration à trois points d'appui est dite isostatique. Un tel dispositif 30 à trois points d'appui est particulièrement adapté pour une circulation sur des voies présentant des défauts géométriques, notamment des gauches de voie, longs ou courts, ce qui améliore la sécurité du véhicule. En particulier, avec une telle configuration, les effets de torsions de caisses et de déchargement de roues sont réduits.
  • En particulier, lorsque le premier bogie 40 est dépourvu de système antiroulis, la caisse 32 est tenue en roulis seulement par le second bogie 42, ce qui limite les torsions de la caisse 32 et facilite le passage sur des voies présentant des défauts géométriques.
  • En outre, un tel dispositif 30 est relativement simple à mettre en œuvre dans la mesure où le second bogie 42 est, par exemple, un bogie conventionnel et où aucune optimisation des suspensions primaires n'est requise. Par exemple, le premier bogie 40 est directement dérivé du second bogie 42 par adaptation simple (suspension de secours, tuyauterie pneumatique, barre anti-roulis non montée).
  • Ainsi, le dispositif de support 30 permet de franchir d'importants gauches de voies tout en restant sur une technologie de suspensions primaires basiques, par exemple des plots coniques caoutchouc-métal.
  • Le dispositif de support 30 permet aussi de simplifier le réglage du « nivellement » de caisse, c'est-à-dire le réglage de l'horizontalité de la caisse. Un tel réglage permet, par exemple, d'avoir de bonnes hauteurs de seuil de portes de chaque côté / au niveau de chacune des portes, ce qui est plus compliqué à réaliser avec un montage à quatre points hyperstatique et quatre composants de régulation.
  • L'homme du métier comprendra que les modes de réalisation et variantes précédemment décrits peuvent être combinés pour former de nouveaux modes de réalisation pourvu qu'ils soient compatibles techniquement.

Claims (10)

  1. Dispositif (30) d'appui à trois points pour une caisse (32) d'un véhicule, notamment ferroviaire, le dispositif (30) comprenant :
    a. un premier bogie (40) propre à supporter la caisse (32) par un premier point d'appui, le premier bogie (40) comprenant deux premières suspensions pneumatiques secondaires (50) et une suspension centrale de secours (52), les premières suspensions pneumatiques secondaires (50) étant pneumatiquement reliées, le premier point d'appui étant formé par les deux premières suspensions pneumatiques secondaires (50) pneumatiquement reliées ou par la suspension centrale de secours (52) lorsque les premières suspensions pneumatiques secondaires (50) sont dysfonctionnelles, et
    b. un second bogie (42) propre à supporter la caisse (32) par un deuxième et un troisième point d'appui, le second bogie (42) comprenant deux secondes suspensions pneumatiques secondaires (70), chaque seconde suspension pneumatique secondaire (70) étant associée à un composant de régulation (71) distinct propre à réguler la pression d'air dans ladite seconde suspension pneumatique secondaire (70) et à une suspension latérale de secours (72) distincte, chacun du deuxième et du troisième point d'appui étant formé par une seconde suspension pneumatique secondaire (70) distincte ou par la suspension latérale de secours (72) associée à ladite seconde suspension pneumatique secondaire (70) lorsque ladite seconde suspension pneumatique secondaire (70) est dysfonctionnelle.
  2. Dispositif (30) selon la revendication 1, dans lequel les premières suspensions pneumatiques secondaires (50) sont disposées latéralement de part et d'autre de la suspension centrale de secours (52).
  3. Dispositif (30) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le premier bogie (40) comprend un pivot central (49) autour duquel le premier bogie (40) est propre à pivoter, la suspension centrale de secours (52) étant disposée sur un axe passant par le pivot central (49) et dans la direction longitudinale, dit axe longitudinal central (XB).
  4. Dispositif (30) selon la revendication 3, dans lequel la suspension centrale de secours (52) comprend au moins un élément de secours (60) disposé en amont ou en aval du pivot central (49) sur l'axe longitudinal central (XB), la suspension centrale de secours (52) comprenant, avantageusement, au moins deux éléments de secours (60) disposés sur l'axe longitudinal central (XB) de part et d'autre du pivot central (49).
  5. Dispositif (30) selon la revendication 4, dans lequel le ou chaque élément de secours (60) comprend un organe élastique (61) et un élément d'appui (63), un jeu de fonctionnement (64) étant ménagé entre l'organe élastique (61) et l'élément d'appui (63) tant que les premières suspensions pneumatiques secondaires (50) sont fonctionnelles, le jeu de fonctionnement (64) étant propre à être comblé lorsque les premières suspensions pneumatiques secondaires (50) sont dysfonctionnelles.
  6. Dispositif (30) selon la revendication 3, dans lequel la suspension centrale de secours (52) comprend une suspension en forme de disque évidé, le disque évidé étant fixé sur le pivot central (49).
  7. Dispositif (30) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le premier bogie (40) est dépourvu de système antiroulis.
  8. Dispositif (30) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le premier bogie (40) comprend un pivot central (49) définissant un axe longitudinal central (XB), l'axe longitudinal central (XB) étant dans la direction longitudinale et passant par le pivot central (49), les premières suspensions pneumatiques secondaires (50) étant alimentées par un même composant de régulation (54), le composant de régulation (54) étant avantageusement disposé sur l'axe longitudinal central (XB).
  9. Véhicule, notamment ferroviaire, comprenant au moins une caisse (32) supportée par un dispositif (30) à trois points d'appui selon l'une quelconque des revendications 1 à 8.
  10. Rame de chemin de fer comprenant une pluralité de véhicules reliés les uns aux autres, au moins l'un des véhicules étant selon la revendication 9.
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