FR2550504A1 - PRIMARY SUSPENSION OF RAILWAY VEHICLE - Google Patents

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FR2550504A1
FR2550504A1 FR8412667A FR8412667A FR2550504A1 FR 2550504 A1 FR2550504 A1 FR 2550504A1 FR 8412667 A FR8412667 A FR 8412667A FR 8412667 A FR8412667 A FR 8412667A FR 2550504 A1 FR2550504 A1 FR 2550504A1
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James Herring Jr
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ThyssenKrupp Budd Co
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Budd Co
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    • B61F15/00—Axle-boxes
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B61F5/26—Mounting or securing axle-boxes in vehicle or bogie underframes
    • B61F5/30—Axle-boxes mounted for movement under spring control in vehicle or bogie underframes
    • B61F5/305—Axle-boxes mounted for movement under spring control in vehicle or bogie underframes incorporating rubber springs

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Springs (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UNE SUSPENSION PRIMAIRE DE VEHICULE DE CHEMIN DE FER. ELLE COMPREND DEUX RESSORTS VERTICAUX 18, 20 ESPACES LONGITUDINALEMENT ET MONTES ENTRE UN CORPS 22 DE RETENUE, MONTE SUR UNE BOITE D'ESSIEU 60, ET UN LONGERON 12 DE CHASSIS DE BOGIE. DES PAIRES DE RESSORTS 24, 26 EN ELASTOMERE, DISPOSES ANGULAIREMENT, SONT EGALEMENT RELIEES AU CORPS 22, DE PART ET D'AUTRE DES RESSORTS VERTICAUX, AFIN D'ASSURER LES RAIDEURS LATERALE ET LONGITUDINALE. DOMAINE D'APPLICATION : VEHICULE FERROVIAIRE.THE INVENTION RELATES TO A PRIMARY SUSPENSION OF A RAILWAY VEHICLE. IT INCLUDES TWO VERTICAL SPRINGS 18, 20 SPACES LONGITUDINALLY AND MOUNTED BETWEEN A RETAINING BODY 22, MOUNTED ON AN AXLE BOX 60, AND A BOGIE CHASSIS SPRING 12. PAIRS OF ELASTOMERIC SPRINGS 24, 26, ANGULARLY ARRANGED, ARE ALSO CONNECTED TO THE BODY 22, ON EACH OTHER OF THE VERTICAL SPRINGS, IN ORDER TO ENSURE LATERAL AND LONGITUDINAL STIFFNESS. FIELD OF APPLICATION: RAIL VEHICLE.

Description

Dans un véhicule de chemin de fer, l'expression suspension primaire"In a railway vehicle, the term "primary suspension"

désigne généralement la suspension placée entre la boîte d'essieu et le châssis de bogie La boîte d'essieu porte un essieu monté et les forces d'accélération engendrées par la roue sont dirigées vers la suspension primaire qui les transmet au longeron La suspension secondaire est le système monté entre une traverse de charge ou traverse danseuse portée par le bogie et la caisse du véhicule, et elle  generally means the suspension placed between the axle box and the bogie frame The axle box carries a wheel set and the acceleration forces generated by the wheel are directed to the primary suspension which transmits them to the spar The secondary suspension is the system mounted between a load crossbar or sleeper cross carried by the bogie and the vehicle body, and

comprend généralement des ressorts pneumatiques et mécaniques. 10 L'invention a trait à une suspension primaire.  generally includes pneumatic and mechanical springs. The invention relates to a primary suspension.

Des suspensions primaires de l'art antérieur comportent des anneaux en élastomère entourant les boîtes d'essieux Ces anneaux présentent des parties découpées destinées à diminuer la raideur et elles sont conçues pour présenter  Prior art primary suspensions have elastomeric rings surrounding the axle boxes. These rings have cutout portions for reducing stiffness and are designed to present

les raideurs verticale, longitudinale et latérale souhaitées.  vertical, longitudinal and lateral stiffnesses desired.

Certaines des suspensions primaires utilisées jusqu'à présent sont décrites dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 4 044 689 et dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique N 348 446  Some of the primary suspensions used to date are described in U.S. Patent No. 4,044,689 and U.S. Patent Application No. 348,446.

déposéele 12 février 1982, au nom de Eggert sous le titre 20 "Primary Suspension System for a Railway Car".  filed on February 12, 1982, on behalf of Eggert under the title "Primary Suspension System for a Railway Car".

Bien que le système précité ait donné satisfaction dans de nombreuses applications, les éléments élastiques sont sujets à l'usure De plus, les raideurs verticale, latérale  Although the above-mentioned system has been successful in many applications, the elastic elements are subject to wear and tear. In addition, the vertical, lateral stiffness

et longitudinale sont généralement liées entre elles et ne 25 peuvent être réglées indépendamment.  and longitudinal are generally interconnected and can not be adjusted independently.

L'invention a pour objet une suspension primaire  The subject of the invention is a primary suspension

perfectionnée destinée à un bogie de véhicule ferroviaire, et notamment une suspension primaire perfectionnée ne présentant aucune surface d'usure.  an improved suspension intended for a railway vehicle bogie, and in particular an improved primary suspension having no wear surface.

L'invention a également pour objet une suspension  The subject of the invention is also a suspension

primaire perfectionnée dans laquelle les raideurs présentées dans différentes directions peuvent être réglées indépendamment L'invention a également pour objet une suspension primaire perfectionnée dont les pièces principales peuvent être 35 assemblées ou réparées dans des points éloignés du bogie.  The invention also relates to an improved primary suspension, the main parts of which can be assembled or repaired at points remote from the bogie.

La suspension primaire selon l'invention comprend un corps destiné à recevoir un tourillon solidaire de l'axe d'un essieu monté Deux ressorts à boudin ou en élastomère, espacés longitudinalement, sont montés entre records et le longeron du châssis d'un bogie afin d'assurer la flexibilité  The primary suspension according to the invention comprises a body intended to receive a journal integral with the axle of an axle. Two longitudinally spaced longitudinally-spaced coil or elastomer springs are mounted between records and the beam of the chassis of a bogie so as to to ensure flexibility

verticale Deux paires d'éléments à ressortsen élastomère, 5 espacés angulairement et longitudinalement, sont disposées sur les extrémités opposées des ressorts verticaux afin d'assurer les flexibilités latérale et longitudinale.  Two elastomeric spring element pairs, angularly and longitudinally spaced, are disposed on the opposite ends of the vertical springs to provide lateral and longitudinal flexibilities.

L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif, 10 et sur lesquels: la figure 1 est une élévation d'une partie d'un longeron de bogie de véhicule ferroviaire, comportant la suspension primaire selon l'invention; la figure 2 est une vue de dessus de la partie du 15 bogie illustrée sur la figure 1; et les figures 3 et 4 sont des vues en perspective éclatée montrant les éléments de la suspension primaire selon l'invention. Comme représenté sur les figures 1 et 2, un bogie 20 classique de chemin de fer comprend des essieux montés, tels que l'essieu monté 10, convenablement reliés à deux longerons de châssis, tels que le longeron 12 L'essieu monté 10 comporte  The invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings by way of non-limiting example, and in which: FIG. 1 is an elevation of a portion of a railway vehicle bogie beam, comprising the primary suspension according to the invention; Figure 2 is a top view of the portion of the truck illustrated in Figure 1; and Figures 3 and 4 are exploded perspective views showing the elements of the primary suspension according to the invention. As shown in FIGS. 1 and 2, a conventional railway bogie 20 includes wheelsets, such as axle 10, suitably connected to two chassis side members, such as the spar 12.

un axe 14 et une roue 16.an axis 14 and a wheel 16.

La suspension primaire à laquelle l'invention a trait 25 comprend deux ressorts verticaux 18 et 20, espacés longitudinalement, qui peuvent être des ressorts en élastomère ou des ressorts mécaniques à boudin, fixés à un corps 22 de retenue.  The primary suspension to which the invention relates comprises two longitudinally spaced vertical springs 18 and 20, which may be elastomeric springs or coil springs attached to a retaining body 22.

Des paires d'éléments à ressorts 24 et 26, disposés angulairement, sont également reliées au corps de retenue 22, sur 30 les côtés opposés des ressorts 18 et 20.  Pairs of spring elements 24 and 26, angularly disposed, are also connected to the retaining body 22 on opposite sides of the springs 18 and 20.

Divers éléments associés à un bogie classique sont également illustrés Cependant, étant donné qu'ils n'ont pas trait directement à l'invention, ils ne seront pas décrits en détail L'invention concerne la suspension primaire qui comprend les ressorts 18, 20, 24 et 26 Cette suspension sera  Various elements associated with a conventional bogie are also illustrated However, since they do not relate directly to the invention, they will not be described in detail The invention relates to the primary suspension which comprises the springs 18, 20, 24 and 26 This suspension will be

décrite en détail en regard des figures 3 et 4.  described in detail with reference to FIGS. 3 and 4.

Les figures 3 et 4 sont sensiblement similaires, la figure 3 montrant les diverses pièces totalement démontées  Figures 3 and 4 are substantially similar, Figure 3 showing the various parts completely disassembled

tandis que la figure 4 montre la plupart des pièces assemblées.  while Figure 4 shows most of the assembled parts.

Comme représenté sur-les figures 3 et 4, les ressorts verticaux 18 et 20, qui peuvent être des ressorts en élastomère ou du type hélicoidal ou à boudin, présentent des ouvertures supérieures 28 et 30, destinées à recevoir des éléments 32 et 34 analogues à des ergots, situés à l'intérieur du longeron 12 de châssis De manière analogue, les extrémités inférieures 10 des ressorts 18 et 20 présentent des ouvertures 36 et 38, destinées à recevoir des ergots 40 et 42, respectivement La fonction des diverses ouvertures et des divers ergots est de guider les ressorts 18 et 20 et de les maintenir en position dans le longeron 12 de manière que, lorsqu'ils exécutent des 15 mouvements d'extension et de contraction, ils ne frottent pas  As shown in FIGS. 3 and 4, the vertical springs 18 and 20, which may be elastomer springs or of the helicoidal or coil type, have upper openings 28 and 30 intended to receive elements 32 and 34 similar to lugs, located inside the chassis spar 12 Similarly, the lower ends 10 of the springs 18 and 20 have openings 36 and 38, for receiving lugs 40 and 42, respectively The function of the various openings and various lugs is to guide the springs 18 and 20 and maintain them in position in the spar 12 so that, when they perform extension and contraction movements, they do not rub

contre le longeron.against the spar.

Chacun des deux ressorts 24 comporte des organes 44 et 46 analogues à des ergots De même, chacun des deux ressorts 26 comporte des organes 48 et 50 analogues à des ergots d'extrémité En position assemblée, les divers ergots sont disposés de façon à pénétrer dans des ouvertures du corps 22 d'essieu et d'un bâti inférieur 52 de support Une seulede ces ouverturesdestinée à recevoir un ergot 48, est illustrée sur la figure 3 par la référence numérique 54 Si 25 cela est nécessaire, des calespeuvent être ajoutées pour l'ajustement dans le corps d'essieu 22 Les eraots 50 sont disposés de façon à pénétrer dans les deux ouvertures dont une seule est représentée en 56 sur la figure 3 Le bâti inférieur 52 de support comporte également une partie pré30 sentant des ouvertures 57 et 58 destinées à recevoir les  Each of the two springs 24 comprises pins-like members 44 and 46. Likewise, each of the two springs 26 comprises end-pin-like members 48 and 50. In the assembled position, the various lugs are arranged so as to penetrate axles 22 and axles of a lower support frame 52. Only one of these openings intended to receive a lug 48 is illustrated in FIG. 3 by the numeral numeral 54. If necessary, shims may be added to the lug. Adjustment in the axle body 22 The eraots 50 are arranged to penetrate into the two apertures, only one of which is shown at 56 in FIG. 3. The lower support frame 52 also comprises a part containing openings 57 and 58. intended to receive

ergots 44 des ressorts 24.pins 44 of the springs 24.

Le corps 22 de retenue comprend une partie centrale destinée à recevoir la botte d'essieu 60 Une bague 62 de retenue est prévue de façon à permettre la fixation de la boîte d'essieu au corps 22 à l'aide de plusieurs vis telles  The retaining body 22 comprises a central portion intended to receive the axle boot 60. A retaining ring 62 is provided so as to enable the axle box to be fixed to the body 22 by means of several screws such as

que les vis 64.that screws 64.

Le corps 22 de retenue comporte des parties 66 et  The retaining body 22 has parts 66 and

68 qui en dépassent La partie 66 comprend des portions angulaires 70 et 72 et la partie 68 comprend des portions angulaires 74 et 76.  The portion 66 includes angular portions 70 and 72 and the portion 68 includes angular portions 74 and 76.

Le bâti inférieur de support 52 est destiné à recevoir le corps 22 de retenue et les diverses pièces associées et il est conçu pour être relié au longeron 12 d'une manière bien connue, à l'aide d'écrous et de boulons 78 et 80, par exemple Le bâti inférieur 52 de support comprend des parties 10 angulaires extrêmes 82 et 84 destinées à recevoir les ergots des paires de ressorts 24 et 26 En fonctionnement, ces ressorts sont généralement montés dans un état comprimé Les paires de ressorts 24 et 26 sont fondamentalement-des éléments en élastomère dans lesquels sont intercalées,à intervalles, 15 des lames métalliques On obtient ainsi les caractéristiques nécessaires de cisaillement et de compression conformément  The lower support frame 52 is intended to receive the retaining body 22 and the various associated parts and is designed to be connected to the spar 12 in a well-known manner, using nuts and bolts 78 and 80 For example, the lower support frame 52 includes end angular portions 82 and 84 for receiving the lugs of the pairs of springs 24 and 26. In operation, these springs are generally mounted in a compressed state. The pairs of springs 24 and 26 are basically-elastomeric elements in which are interposed, at intervals, metal blades. The necessary characteristics of shearing and compression are thus obtained in accordance with

à la conception de ce système.to the design of this system.

L'un des avantages principaux de la suspension primaire représentée est qu'elle ne présente aucune surface  One of the main advantages of the primary suspension shown is that it has no surface

d'usure La totalité des mouvements ayant lieu dans la suspension primaire est absorbée par cisaillement et/ou compression des divers ressorts comprenant les ressorts verticaux 28 et 30 et les paires de ressorts 24 et 26 disposés -angulairement.  of wear All movements occurring in the primary suspension is absorbed by shearing and / or compression of the various springs comprising the vertical springs 28 and 30 and the pairs of springs 24 and 26 arranged -angularly.

Un second avantage de la présente invention est que les diverses raideurs des ressorts verticaux 18 et 20 et des ressorts horizontaux 24 et 26 peuvent être:rélées indépendamment Par exemple, les caractéristiques des ressorts 18 et peuvent être modifiées par action sur la composition de la 30 matière utilisée Les raideurs des ressorts 24 et 26 peuvent être réglées par modification des angles formés par ces ressorts Les positions angulaires des paires de ressorts 24 et 26 déterminent les raideurs dans les directions latérale et longitudinale. Une autre-caractéristique de la présente invention est que le sous-ensemble illustré sur la figure 4, qui comprend le bâti inférieur 52 de support et les pièces qui lui sont associées, peut être monté en un lieu éloigné des bogies concernés. Une autre caractéristique est que le sous-ensemble comprenant le bâti inférieur 52 de support et les pièces qui lui sont associées peut être maintenu en position sur l'essieu monté 10 en étant vissé en place Il peut évidemment être aisément glissé hors de 1 ' axe 12 par simple dévissage  A second advantage of the present invention is that the various stiffnesses of the vertical springs 18 and 20 and the horizontal springs 24 and 26 can be: independently adjusted. For example, the characteristics of the springs 18 and can be modified by acting on the composition of the 30 material used The stiffness of the springs 24 and 26 can be adjusted by changing the angles formed by these springs The angular positions of the pairs of springs 24 and 26 determine the stiffness in the lateral and longitudinal directions. Another feature of the present invention is that the subassembly illustrated in FIG. 4, which includes the lower support frame 52 and the associated parts, may be mounted at a location remote from the bogies concerned. Another feature is that the subassembly comprising the lower support frame 52 and associated parts can be held in position on the axle 10 being screwed in place. It can of course be easily slid off the axis. 12 by simple unscrewing

du bâti inférieur de support qui est ensuite retiré de l'essieu en glissant.  the lower support frame which is then removed from the axle by sliding.

Un avantage des types de paires de ressorts 24 et 26 est qu'ils peuvent être conçus de façon à avoir une très faible raideur en cisaillement, car ces ressorts utilisent des éléments en caoutchouc et des plaques d'acier qui ne sont pas instables, mais qui ne sont stables que marginalement 15 de sorte que, lors de mouvements verticaux vers le haut et vers le bas ou de mouvemersde cisaillement de ces ressorts,  An advantage of the types of spring pairs 24 and 26 is that they can be designed to have a very low shear stiffness because these springs use rubber members and steel plates which are not unstable but which are only marginally stable so that, during vertical upward and downward motions or shear motions of these springs,

ces derniers ne participent que très peu à la raideur verticale.  the latter participate only slightly in vertical stiffness.

Il va de soi que de nombreuses modifications peu20 vent être apportées à la suspension décrite et représentée  It goes without saying that many modifications can be made to the suspension described and shown

sans sortir du cadre de l'invention.  without departing from the scope of the invention.

Claims (7)

REVENDICATIONS 1 Suspension primaire pour bogie de véhicule ferroviaire comprenant un essieu monté ( 10) relié à un longeron ( 12) de châssis, caractérisée en ce qu'elle comporte un corps ( 22) de retenue destiné à recevoir une boîte d'essieu ( 60), reliée à l'axe ( 14) de l'essieu monté, deux ressorts verticaux ( 18, 20) espacés longitudinalement et disposés entre le corps et le longeron de châssis, et deux paires ( 24, 26) d'éléments à ressortsespacés angulairement, disposés aux 10 extrémités opposées des ressorts verticaux afin d'assumer des actions élastiques latérales et longitudinales dans la  1 Primary suspension for a railway vehicle bogie comprising a wheel set (10) connected to a chassis spar (12), characterized in that it comprises a body (22) for retaining an axle box (60) connected to the axis (14) of the axle, two vertical springs (18, 20) spaced longitudinally and arranged between the body and the chassis spar, and two pairs (24, 26) of spring elements spaced apart angularly disposed at opposite ends of the vertical springs in order to assume lateral and longitudinal elastic actions in the suspension primaire.primary suspension. 2 Suspension primaire selon la revendication 1, caractérisée en ce que les ressorts verticaux comprennent des 15 ressorts en élastomère, et en ce que les deux paires d'éléments à ressortsespacés angulairement sont disposées dans un  2 Primary suspension according to claim 1, characterized in that the vertical springs comprise elastomer springs, and in that the two pairs of angularly spaced spring elements are arranged in a plan horizontal.horizontal plane. 3 Suspension primaire selon la revendication 2,  Primary suspension according to claim 2, caractérisée en ce qu'un bâti ( 52) de support peut être fixé 20 de manière amovible au corps de retenue.  characterized in that a support frame (52) is removably attachable to the retaining body. 4 Suspension primaire selon la revendication 3,  Primary suspension according to claim 3, caractérisée en ce que le corps de retenue et le bâti inférieur comportent des parties angulaires ( 70, 72, 74, 76; 82, 84) destinées à recevoir entre elles les éléments à ressorts 25 angulaires, disposés horizontalement.  characterized in that the retaining body and the lower frame have angular portions (70, 72, 74, 76, 82, 84) for receiving between them the horizontally disposed spring elements. Suspension primaire selon la revendication 4,  Primary suspension according to claim 4, caractérisée en ce que les paires de ressortsangulaires portent des ergots de positionnement ( 44, 46, 48, 50), disposés pour s'ajuster dans des ouvertures ( 54, 56, 57, 58) ménagées 30 dans le corps de retenue et dans le bâti inférieur.  characterized in that the pairs of springs have locating lugs (44, 46, 48, 50) arranged to fit into openings (54, 56, 57, 58) in the retaining body and in the lower frame. 6 Suspension primaire selon la revendication 5, caractérisée en ce que des moyens sont prévus pour fixer les paires de ressorts verticaux entre le corps de retenue et le  Primary suspension according to claim 5, characterized in that means are provided for fixing the pairs of vertical springs between the retaining body and the longeron de châssis.chassis spar. 7 Suspension primaire selon la revendication 6, caractérisée en ce que les ressorts verticaux présentent des ouvertures supérieures et inférieures ( 28, 30; 36, 38) disposées de façon à s'ajuster sur des eraots ( 40, 42; 32, 34)  Primary suspension according to claim 6, characterized in that the vertical springs have upper and lower openings (28, 30; 36, 38) arranged to fit onto the backs (40, 42; 32, 34). p ortés par le corps de retenue et le longeron de chassis.  carried by the retaining body and the chassis spar. 8 Suspension primaire selon la revendication 7, 5 caractérisée en ce que des moyens ( 64, 78, 80) sont prévus pour démonter d'un seul bloc, de la boîte d'essieu, le corps  8 Primary suspension according to claim 7, characterized in that means (64, 78, 80) are provided for disassembling the axle box in a single block. de retenue, le bâti inférieur et les paires d'éléments à ressorts angulaires.  the lower frame and the pairs of elements with angular springs.
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