FR2967123A1

FR2967123A1 - Magnetic braking device i.e. brake shoe, for e.g. rail vehicle, has guide element brought into contact with one side of rail during movement electromagnets between its retracted and braking positions for positioning electromagnets on rail

Info

Publication number: FR2967123A1
Application number: FR1059229A
Authority: FR
Inventors: Stephane Andron
Original assignee: Alstom Transport SA
Current assignee: Alstom Transport Technologies SAS
Priority date: 2010-11-09
Filing date: 2010-11-09
Publication date: 2012-05-11
Anticipated expiration: 2030-11-09
Also published as: FR2967123B1

Abstract

The device (10) has a row of electromagnets (11) that is movable in a vertical direction with lateral play between a retracted position and a braking position. The row of electromagnets is applied against a rail (1) of a track. A guide element (20) provided integral with the row of electromagnets extends vertically on one side and below the row of electromagnets. The guide element is brought in contact with one side (1a) of the rail during movement of the row of electromagnets between its retracted position and braking position for positioning of the row of electromagnets on the rail.

Description

Dispositif de freinaqe maqnétique pour un véhicule ferroviaire La présente invention concerne un dispositif de freinage magnétique pour un véhicule ferroviaire et plus particulièrement un dispositif de guidage pour ce type de dispositif de freinage. Certains véhicules ferroviaires sont équipés d'un système de freinage magnétique utilisé éventuellement avec d'autres systèmes de freinage. Le freinage magnétique est généralement utilisé sur des trains de montagne, sur des tramways, sur des métros et sur des trains exprès régionaux en tant que freinage dit d'urgence ou par exemple en tant que frein de parking. On connaît dans le brevet FR 2 233 210 A un dispositif de freinage magnétique se composant d'un ensemble fixé sur le châssis d'un bogie du véhicule et comportant des patins de freinage et une rangée d'électro-aimants. Chaque patin de freinage ainsi que la rangée d'électro-aimants sont déplaçables, selon une direction verticale, entre une position escamotée et une position de freinage dans laquelle lesdits patins sont appliqués contre un rail et les rangées d'électro-aimants se trouvent à distance relativement faible du rail. The present invention relates to a magnetic braking device for a rail vehicle and more particularly to a guiding device for this type of braking device. Some railway vehicles are equipped with a magnetic braking system possibly used with other braking systems. Magnetic braking is generally used on mountain trains, on trams, on metros and on regional express trains as so-called emergency braking or for example as a parking brake. Patent FR 2 233 210 A discloses a magnetic braking device consisting of an assembly fixed on the chassis of a bogie of the vehicle and comprising braking pads and a row of electromagnets. Each braking pad and the row of electromagnets are movable, in a vertical direction, between a retracted position and a braking position in which said pads are applied against a rail and the rows of electromagnets are at relatively small distance from the rail.

Lors d'une sollicitation du freinage magnétique, les patins et la rangée d'électro-aimants descendent et un champ magnétique est créé pour plaquer les patins sur le rail. Ainsi, le produit de la force d'application d'origine électro magnétique, par le coefficient de frottement des masses polaires sur le rail, provoque des efforts retardateurs importants, qui sont transmis au bogie correspondant. During a solicitation of magnetic braking, the pads and the row of electromagnets descend and a magnetic field is created to press the pads on the rail. Thus, the product of the application force of electromagnetic origin, by the coefficient of friction of the polar masses on the rail, causes significant retardation efforts, which are transmitted to the corresponding bogie.

Pour obtenir un freinage efficace au moyen du frein magnétique, les patins de freinage et les rangées d'électro-aimants doivent être à l'aplomb du rail correspondant lorsqu'ils arrivent dans la position de freinage sur ce rail, ce qui n'est pas toujours le cas compte tenu de l'écartement des rails qui n'est pas constant ou de leur inclinaison ou des portions courbes. To obtain effective braking by means of the magnetic brake, the braking pads and the rows of electromagnets must be in line with the corresponding rail when they arrive in the braking position on this rail, which is not not always the case considering the spacing of the rails which is not constant or their inclination or curved portions.

L'invention a donc pour but de proposer un dispositif qui permet de recentrer dans l'axe d'un rail d'une voie les éléments du dispositif de freinage magnétique. L'invention a donc pour objet un dispositif de freinage magnétique pour un véhicule ferroviaire comprenant au moins une rangée d'électro-aimants déplaçable selon une direction verticale avec un jeu latéral entre une position escamotée et une position de freinage dans laquelle ladite au moins une rangée d'électro-aimants est appliquée contre un rail d'une voie. Ce dispositif comprend au moins un élément de guidage solidaire de ladite au moins une rangée et s'étendant verticalement sur un côté et au-dessous de ladite au moins une rangée, ledit au moins un élément de guidage venant en contact avec un côté du rail au cours du déplacement de ladite au moins une rangée entre une position escamotée et sa position de freinage pour assurer le positionnement de cette rangée sur le rail de ladite voie. Le dispositif peut encore présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement, ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - ledit au moins un élément de guidage comprend une partie supérieure sensible-ment verticale et une partie inférieure inclinée vers le côté du rail contre lequel ledit au moins un élément de guidage entre en contact, - ledit au moins un élément de guidage est formé par une plaque comportant dans le prolongement de la partie inférieure, un rebord transversal muni d'une portion courbe, - la plaque présente une section transversale en forme de U, - ledit au moins un élément de guidage comprend une tige, - ledit au moins un élément de guidage comporte des moyens de réglage en hauteur par rapport au rail, - ledit au moins un élément de guidage est en acier inoxydable, - le dispositif comporte, d'une part, pour chaque rail de la voie, au moins une rangée d'électro-aimants reliée l'une à l'autre par une liaison mécanique rigide et, d'autre part, un élément de guidage associé à une rangée d'électro-aimants, - le dispositif comporte, d'une part, pour chaque rail de la voie au moins une rangée d'électro-aimants reliée l'une à l'autre par une liaison mécanique souple et, d'autre part, un élément de guidage associé à une rangée d'électro-aimants, et - ledit au moins un élément de guidage s'applique sur le côté intérieur du rail correspondant. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées, parmi lesquelles : - la figure 1 est une vue schématique partielle et de face d'un dispositif de freinage magnétique, et équipé d'un élément de guidage, - la figure 2 est une vue de l'élément de guidage de côté selon la flèche F de la figure 1, et - les figures 3 et 4 sont des vues analogues à la figure 1 et montrant le déplacement du dispositif de freinage magnétique entre la position escamotée et la position de freinage. Sur les figures 1 et 2, on a représenté partiellement un dispositif de freinage magnétique désigné dans son ensemble par la référence 10 et destiné aux véhicules ferroviaires comme par exemple les trains de montagne, les tramways, les métros et les transports exprès régionaux. The object of the invention is therefore to propose a device which makes it possible to recenter the elements of the magnetic braking device in the axis of a rail of a track. The subject of the invention is therefore a magnetic braking device for a railway vehicle comprising at least one row of electromagnets displaceable in a vertical direction with a lateral clearance between a retracted position and a braking position in which the said at least one row of electromagnets is applied against a rail of a track. This device comprises at least one guiding element integral with said at least one row and extending vertically on one side and below said at least one row, said at least one guiding element coming into contact with one side of the rail during the movement of said at least one row between a retracted position and its braking position to ensure the positioning of this row on the rail of said track. The device may also have one or more of the following features, considered individually, or in any technically possible combination: said at least one guide element comprises a substantially vertical upper part and a lower part inclined towards the side of the rail against which said at least one guide element comes into contact, - said at least one guide element is formed by a plate having in the extension of the lower part, a transverse flange provided with a curved portion, - the present plate. a U-shaped cross section, - said at least one guide element comprises a rod, - said at least one guide element comprises height adjustment means with respect to the rail, - said at least one guide element is in stainless steel, - the device comprises, on the one hand, for each rail of the track, at least one row of electromagnets connected one to the by a rigid mechanical connection and, secondly, a guide element associated with a row of electromagnets, - the device comprises, on the one hand, for each track of the track at least one row of electro -magnets connected to each other by a flexible mechanical connection and, secondly, a guide element associated with a row of electromagnets, and - said at least one guide element is applied to the inner side of the corresponding rail. Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the detailed description which is given below, by way of indication and in no way limiting, with reference to the appended figures, among which: FIG. 1 is a partial schematic view and of in front of a magnetic braking device, and equipped with a guiding element; FIG. 2 is a view of the lateral guiding element according to the arrow F of FIG. 1, and FIGS. 3 and 4 are views similar to Figure 1 and showing the displacement of the magnetic braking device between the retracted position and the braking position. In Figures 1 and 2, there is shown partially a magnetic braking device generally designated by the reference 10 and intended for railway vehicles such as mountain trains, trams, subways and express regional transport.

Le dispositif de freinage 10 également appelé patin de freinage comprend au moins une rangée d'électro-aimants 11 fixée sur un châssis d'un bogie, non représenté, d'un véhicule ferroviaire. Le dispositif de freinage 10 comporte également un système de guidage désigné par le repère général 20 et qui permet de recentrer dans l'axe d'un rail 1 d'une voie la rangée d'électro-aimants 11. Le dispositif de freinage 10 constitué par la rangée d'électro-aimants 11 et par l'élément de guidage 20, est déplaçable par des organes de commande appropriés, non représentés, comme par exemple des vérins hydrauliques ou pneumatiques, entre une première position (figure 1) dans laquelle la rangée d'électro-aimants 11 est écartée du rail 1, et une seconde position (figure 4) dans laquelle ladite rangée d'électro-aimants 11 est appliquée sur le rail 1. Le déplacement vertical de la rangée d'électro-aimants 11 et de l'élément de guidage 20 s'effectue avec un jeu latéral permettant ainsi d'absorber les courbes et les dévers des rails 1 de la voie sur laquelle se déplace le véhicule ferroviaire. The braking device 10 also called brake pad comprises at least one row of electromagnets 11 fixed to a frame of a bogie, not shown, of a railway vehicle. The braking device 10 also comprises a guiding system designated by the general reference 20 and which recenter in the axis of a rail 1 of a track the row of electromagnets 11. The braking device 10 constituted by the row of electromagnets 11 and by the guide element 20, is displaceable by appropriate control members, not shown, such as for example hydraulic or pneumatic cylinders, between a first position (FIG. 1) in which the row of electromagnets 11 is spaced from the rail 1, and a second position (Figure 4) in which said row of electromagnets 11 is applied to the rail 1. The vertical displacement of the row of electromagnets 11 and the guide element 20 is made with a lateral play thus allowing to absorb the curves and the cant of the rails 1 of the track on which the railway vehicle moves.

Les électro-aimants de la rangée d'électro-aimants 11 sont excités lorsque le dispositif de freinage 10 est appliqué contre le rail 1, ce qui permet de créer un effort de freinage important par exemple dans le cas d'un freinage dit d'urgence ou par exemple dans le cas d'une utilisation en frein de parking. D'une manière générale, l'élément de guidage 20 est destiné à venir en contact avec un côté du rail 1, comme par exemple le côté intérieur 1a de ce rail 1, autour du déplacement vertical du dispositif de freinage 10, pour le recentrer entre sa position escamotée haute et sa position de freinage basse. Ainsi que montré sur les figures 1 et 2, l'élément de guidage 20 comporte une partie supérieure 21 sensiblement verticale, et une partie inférieure 22 inclinée vers le côté intérieur 1 a du rail 1 contre lequel ledit élément de guidage 20 entre en contact. La partie supérieure 21 de l'élément de guidage 20 est prolongée par une patte 24 de fixation sur le dispositif de freinage 10. L'élément de guidage 20 comporte des moyens de réglage en hauteur par rapport au rail 1 qui sont, dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures, constitués par des trous oblongs 28 ménagés dans la patte 24. L'élément de guidage 20 est fixé sur le dispositif de freinage 10 au moyen d'organes de vissage 29 qui traversent les trous oblongs 28. Le réglage en hauteur de l'élément de guidage 20 par l'intermédiaire des organes de vissage 29 coopérant avec les trous oblongs 28 permet de compenser l'usure du rail 1 et/ou l'usure des roues du véhicule ferroviaire. The electromagnets of the row of electromagnets 11 are excited when the braking device 10 is applied against the rail 1, which makes it possible to create a large braking force, for example in the case of braking said emergency or for example in the case of use in parking brake. In general, the guide element 20 is intended to come into contact with one side of the rail 1, for example the inner side 1a of this rail 1, around the vertical displacement of the braking device 10, to refocus it between its high retracted position and its low braking position. As shown in Figures 1 and 2, the guide member 20 has a substantially vertical upper portion 21, and a lower portion 22 inclined towards the inner side 1 of the rail 1 against which said guide member 20 comes into contact. The upper part 21 of the guide element 20 is extended by a bracket 24 on the braking device 10. The guide element 20 comprises means for adjusting the height relative to the rail 1 which are, in the embodiment shown in the figures, constituted by oblong holes 28 formed in the tab 24. The guide element 20 is fixed on the braking device 10 by means of screwing members 29 which pass through the oblong holes 28. The adjusting the height of the guide member 20 by means of the screwing members 29 cooperating with the oblong holes 28 compensates for the wear of the rail 1 and / or the wear of the wheels of the railway vehicle.

Dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures, la partie supérieure 21 et la partie inférieure 22 de l'élément de guidage 20 sont formées par une plaque 25 présentant une section transversale 25 en forme de U. La plaque 25 comporte une branche centrale 25a et deux branches latérales 25b. La partie inférieure 22 de l'élément de guidage 20 est prolongée par un rebord transversal 26 comportant une portion courbe 26a destinée à entrer en contact avec le côté la du rail 1, ainsi qu'on le verra ultérieurement. La partie supérieure 21 de l'élément de guidage 20 est munie d'une plaque transversale 27 de renforts s'étendant entre les deux branches latérales 25b, comme cela apparaît dans la figure 2. In the exemplary embodiment shown in the figures, the upper part 21 and the lower part 22 of the guide element 20 are formed by a plate 25 having a U-shaped cross-section. The plate 25 comprises a central branch 25a and two lateral branches 25b. The lower portion 22 of the guide member 20 is extended by a transverse flange 26 having a curved portion 26a intended to come into contact with the side of the rail 1, as will be seen later. The upper part 21 of the guide element 20 is provided with a transverse plate 27 of reinforcements extending between the two lateral branches 25b, as appears in FIG.

Lorsque le dispositif de freinage magnétique 10 est actionné, les organes de commande, non représentés, descendent progressivement sur le dispositif de freinage 10, c'est-à-dire la rangée d'électro-aimants 11 ainsi que l'élément de guidage 20. Si le dispositif de freinage 10 n'est pas positionné correctement dans l'axe du rail 1, comme représenté à la figure 1, du fait par exemple de l'écartement des rails ou de leur inclinaison ou également du fait des courbes, la portion courbe 26a du rebord transversal 26 entre en contact avec le côté la du rail 1, ainsi que montré à la figure 3. Au cours de la descente du dispositif de freinage 10, la partie inférieure 22 inclinée de l'élément de guidage 20 glisse sur le côté la du rail 1, ce qui a pour effet de recentrer la rangée d'électro-aimants 11 dans l'axe du rail 1, comme montré à la figure 4. When the magnetic braking device 10 is actuated, the control members, not shown, gradually descend on the braking device 10, that is to say the row of electromagnets 11 and the guide member 20 If the braking device 10 is not positioned correctly in the axis of the rail 1, as shown in FIG. 1, for example because of the separation of the rails or their inclination or also because of the curves, the curved portion 26a of the transverse flange 26 comes into contact with the side of the rail 1, as shown in Figure 3. During the descent of the braking device 10, the lower portion 22 inclined guide member 20 slides on the side of the rail 1, which has the effect of refocusing the row of electromagnets 11 in the axis of the rail 1, as shown in Figure 4.

Ainsi, la rangée d'électro-aimants 11 entre en contact avec le rail 1 sur le maximum de sa surface afin d'obtenir un coefficient de frottement entre cette rangée d'électro-aimants 11 et le rail 1 le plus élevé possible lors de l'actionnement des électro-aimants. Selon une variante, l'élément de guidage 20 est constitué par une tige présentant également une partie supérieure sensiblement verticale et une partie inférieure inclinée. Thus, the row of electromagnets 11 comes into contact with the rail 1 on the maximum of its surface in order to obtain a coefficient of friction between this row of electromagnets 11 and the highest rail 1 possible during the actuation of the electromagnets. According to a variant, the guide element 20 is constituted by a rod also having a substantially vertical upper portion and an inclined lower portion.

De préférence, l'élément de guidage 20 est en acier inoxydable. Généralement, le bogie du véhicule ferroviaire comporte pour chaque rail 1 de la voie, au moins une rangée d'électro-aimants 11 reliée l'une à l'autre par une liaison mécanique. Le dispositif de freinage comporte un seul élément de guidage 20 associé à une rangée d'électro-aimants 11 pour recentrer les rangées d'électro-aimants 11 sur chaque rail 1. Selon un premier mode de réalisation, la liaison mécanique reliant les deux rangées d'électro-aimants 11 est rigide et utilise par exemple un système de liaison à crémaillère. Selon un second mode de réalisation, la liaison mécanique reliant les deux rangées d'électro-aimants 11 est souple et comporte, par exemple, au moins un ressort permettant ainsi de compenser l'écartement des deux rails de la voie. Preferably, the guide member 20 is made of stainless steel. Generally, the bogie of the railway vehicle comprises for each track 1 of the track, at least one row of electromagnets 11 connected to each other by a mechanical link. The braking device comprises a single guide element 20 associated with a row of electromagnets 11 to refocus the rows of electromagnets 11 on each rail 1. According to a first embodiment, the mechanical connection connecting the two rows electromagnets 11 is rigid and uses for example a rack connection system. According to a second embodiment, the mechanical connection connecting the two rows of electromagnets 11 is flexible and comprises, for example, at least one spring thus making it possible to compensate for the spacing of the two rails of the track.

Claims

1. A braking device (10) magnetic for a railway vehicle comprising at least one row of electromagnets (11) movable in a vertical direction with a lateral play, between a retracted position and a braking position in which said least one row of electromagnets (11) is applied against a rail (1) of a track, this device comprises at least one guide element (20) integral with said at least one row (11) and extending vertically on one side and below said at least one row (11), said at least one guide member (20) engaging one side (1a) of the rail (1) during movement of said at least one row (11) a row (11) between its retracted position and its braking position to ensure the positioning of this row (11) on the rail (1).

2.- braking device (10) according to claim 1, characterized in that said at least one guide element (20) comprises a substantially vertical upper portion (21) and a lower portion (22) inclined towards the side (1). a) of the rail (1) against which said at least one guide element (20) comes into contact.

3.- braking device (10) according to claim 1 or 2, characterized in that said at least one guide element (20) is formed by a plate (25) having in the extension of the lower portion (22), a transverse flange (26) provided with a curved portion (26a).

4. Brake device (10) according to claim (3), characterized in that the plate (25) has a U-shaped cross section.

5.- braking device (10) according to claim 1 or 2, characterized in that said at least one guide element (20) comprises a rod.

6. Brake device (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that said at least one guide element (20) comprises means for adjusting height with respect to the rail (1).

7.- braking device (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that said at least one guide element (20) is made of stainless steel.

8. A braking device (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises, on the one hand, for each rail (1) of the track at least one row of electromagnets ( 11) connected to one another by a rigid mechanical connection and, on the other hand, a guide element (20) associated with a row of electromagnets (11).

9. A braking device (10) according to any one of claims 1 to 7, characterized in that it comprises, firstly, for each rail (1) of the track at least one row of electro magnets (11) connected to each other by a flexible mechanical connection and, on the other hand, a guide element (20) associated with a row of electromagnets (11).

10.- braking device (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that said at least one guide element (20) is applied on the inner side of the rail (1) corresponding.