BOGIE A BEMONTAGE-MONTAGE SIMPLIFIE DES SIMPLIFIED BEMONTAGE-ASSEMBLY BOGIE
ESSIEUXAXLE
La présente invention a pour objet un bogie destiné à être monté sur un véhicule sur rail et comportant un châssis et au moins deux essieux montés par l'intermédiaire de boîtes d'essieu et d'éléments de suspension sur le châssis.The present invention relates to a bogie intended to be mounted on a rail vehicle and comprising a chassis and at least two axles mounted by means of axle boxes and suspension elements on the chassis.
Des bogies de ce type sont bien connus et largement utilisés dans le cadre du transport urbain et ferroviaire. Ils peuvent être uniquement porteurs ou motorisés. Cependant lors des travaux de maintien, tels que le reprofilage des roues et/ou le changement des bandages des roues, le temps de démontage- montage des essieux est considérable du fait qu'il est nécessaire de démonter tout ou partie des suspensions primaires et des groupes de motorisation, voire de démonter le bogie de la caisse du véhicule.Bogies of this type are well known and widely used in urban and rail transport. They can only be carriers or motorized. However, during maintenance work, such as reprofiling the wheels and / or changing the wheel treads, the disassembly-assembly time of the axles is considerable since it is necessary to disassemble all or part of the primary suspensions and engine groups, or even to dismantle the bogie from the vehicle body.
La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et elle est caractérisée à cet effet par le fait que le bogie comprend des moyens de démontage-montage des essieux suivant une direction radiale sans démontage des éléments de suspension, ces moyens de démontage-montage comportant des boîtes d'essieu en au moins deux parties dont au moins une partie peut être écartée pour ouvrir un passage radial à l'essieu.The object of the present invention is to remedy these drawbacks and it is characterized for this purpose by the fact that the bogie comprises means for dismantling-mounting the axles in a radial direction without dismantling the suspension elements, these dismantling-mounting means comprising axle boxes in at least two parts, at least one part of which can be separated to open a radial passage to the axle.
Il est aussi possible de déposer les essieux très facilement et rapidement. Le reprofilage des roues, le changement des bandages des roues et d'autres travaux d'entretien des essieux peuvent donc être effectués dans un temps considérablement raccourci, sans qu'il soit nécessaire de démonter le bogie de la caisse du véhicule et/ou de démonter tout ou partie des suspensions primaires et des groupes de motorisation. Une variante avantageuse de bogie comporte un groupe de motorisation fixé au châssis relié à au moins un des essieux par l'intermédiaire d'un dispositif de transmission et d'accouplement et est caractérisée par le fait que lesdits moyens de démontage-montage comportent des moyens pour écarter au moins partiellement le dispositif de transmission et d'accouplement de l'essieu suivant
une direction axiale, le tout étant agencé de façon que ledit essieu puisse être enlevé sans démontage du groupe de motorisation et du dispositif de transmission et d'accouplement.It is also possible to remove the axles very easily and quickly. The reprofiling of the wheels, the change of the wheel tires and other axle maintenance work can therefore be carried out in a considerably shortened time, without it being necessary to dismantle the bogie from the vehicle body and / or disassemble all or part of the primary suspensions and power units. An advantageous variant of a bogie comprises a motorization group fixed to the chassis connected to at least one of the axles by means of a transmission and coupling device and is characterized in that said disassembly-assembly means comprise means to at least partially separate the transmission and coupling device from the following axle an axial direction, the whole being arranged so that said axle can be removed without dismantling the power unit and the transmission and coupling device.
Ces caractéristiques assurent une dépose rapide et facile des essieux, même pour les bogies moteurs sans toucher aux éléments du réducteur ou du moteur. De même, ces caractéristiques permettent également une dépose rapide du groupe de motorisation sans qu'il soit nécessaire de démonter les essieux.These characteristics ensure quick and easy removal of the axles, even for motor bogies without touching the gearbox or motor elements. Likewise, these characteristics also allow rapid removal of the power unit without the need to dismantle the axles.
Favorablement, la boîte d'essieu comprend une partie supérieure solidaire des éléments de suspension et du châssis et une partie inférieure amovible conformées de façon à permettre un passage radial de l'essieu après le démontage de la partie inférieure, ladite partie supérieure présentant une forme générale en Oméga avec deux plateaux latéraux en prolongement sur lesquels les éléments de suspension sont en appui.Favorably, the axle box comprises an upper part integral with the suspension elements and the chassis and a removable lower part shaped so as to allow a radial passage of the axle after the dismantling of the lower part, said upper part having a shape General in Omega with two side plates in extension on which the suspension elements are supported.
Grâce à ces caractéristiques, on obtient une construction particulièrement simple et peu onéreuse, tout en bénéficiant d'une grande solidité et d'un démontage rapide.Thanks to these characteristics, a particularly simple and inexpensive construction is obtained, while benefiting from great solidity and rapid disassembly.
Un mode d'exécution avantageux est caractérisé par le fait que les essieux sont munis de paliers à roulement fixés à leur périphérie et interposés entre les essieux et les boîtes d'essieu, ladite partie inférieure étant conformée de façon à laisser un passage radial pour le palier à roulements après le démontage de la partie inférieure, et de façon que les essieux et les paliers à roulements solidaires de ces derniers puissent être ôtés de ladite partie supérieure.An advantageous embodiment is characterized in that the axles are provided with rolling bearings fixed at their periphery and interposed between the axles and the axle boxes, said lower part being shaped so as to leave a radial passage for the rolling bearing after dismantling the lower part, and so that the axles and the rolling bearings integral with the latter can be removed from said upper part.
Ainsi les paliers à roulements ne sont pas mis à nu lors du démontage et restent complètement protégés même lorsque la boîte d'essieu est ouverte. De façon avantageuse, ladite partie supérieure comprend deux parois latérales entre lesquelles la partie inférieure s'emboîte lors de leur assemblage, les deux plateaux latéraux sur lesquels les éléments de suspension sont fixés étant arrangés du côté extérieur des deux parois latérales.
Ces caractéristiques assurent une excellente rigidité et solidité des boîtes d'essieu avec une répartition optimale de la reprise des efforts par ces dernières.Thus the rolling bearings are not exposed during disassembly and remain completely protected even when the axle box is open. Advantageously, said upper part comprises two side walls between which the lower part fits when they are assembled, the two side plates on which the suspension elements are fixed being arranged on the outside of the two side walls. These characteristics ensure excellent rigidity and solidity of the axle boxes with an optimal distribution of the recovery of forces by the latter.
Un mode d'exécution préféré est caractérisé par le fait que le dispositif de transmission et d'accouplement comprend un premier engrenage frontal destiné à coopérer avec un second engrenage frontal de l'essieu et au moins un élément élastique permettant un déplacement axial du premier engrenage frontal pour l'écarter du second engrenage frontal de l'essieu de façon que l'essieu puisse être ôté du bogie lorsque ladite partie inférieure est démontée de la boîte d'essieu.A preferred embodiment is characterized in that the transmission and coupling device comprises a first front gear intended to cooperate with a second front gear of the axle and at least one elastic element allowing axial movement of the first gear front to move it away from the second front gear of the axle so that the axle can be removed from the bogie when said lower part is removed from the axle box.
On obtient ainsi un démontage particulièrement rapide et aisé des essieux sans aucun démontage, même partiel, du dispositif de transmission et d'accouplement.A particularly quick and easy disassembly of the axles is thus obtained without any disassembly, even partial, of the transmission and coupling device.
Favorablement, le dispositif de transmission et d'accouplement comprend un engrenage destiné à coopérer avec le groupe de motorisation et fixé à un plateau extérieur muni d'éléments en élastomere et fixé à un tube creux qui est fixé à un plateau intérieur muni d'éléments en élastomere et solidaire d'un disque muni dudit engrenage frontal, ce dernier étant destiné à être fixé à l'essieu par au moins une vis accessible de l'extérieur par le tube creux.Favorably, the transmission and coupling device comprises a gear intended to cooperate with the motorization group and fixed to an external plate provided with elastomer elements and fixed to a hollow tube which is fixed to an internal plate provided with elements made of elastomer and secured to a disc provided with said front gear, the latter being intended to be fixed to the axle by at least one screw accessible from the outside by the hollow tube.
Grâce à ces caractéristiques, le dispositif de transmission et d'accouplement présente une construction particulièrement solide, tout en permettant une dépose rapide et un remontage précis et peu compliqué.Thanks to these characteristics, the transmission and coupling device has a particularly solid construction, while allowing rapid removal and precise and uncomplicated reassembly.
D'autres avantages ressortent des caractéristiques exprimées dans les revendications dépendantes et de la description exposant ci-après l'invention plus en détails à l'aide de dessins qui représentent schématiquement et à titre d'exemple un mode d'exécution. La figure 1 est une vue en perspective de ce mode d'exécution du bogie.Other advantages appear from the characteristics expressed in the dependent claims and from the description setting out the invention below in more detail with the aid of drawings which schematically and by way of example show an embodiment. Figure 1 is a perspective view of this embodiment of the bogie.
Les figures 2a et 2b sont des vues en coupe dans des positions montées et partiellement démontées d'un essieu partiel, d'une boîte d'essieu et du dispositif de transmission et d'accouplement.
La figure 3 est une vue en perspective éclatée d'une boîte d'essieu séparée en deux parties.Figures 2a and 2b are sectional views in assembled and partially disassembled positions of a partial axle, an axle box and the transmission and coupling device. Figure 3 is an exploded perspective view of an axle box separated into two parts.
Le mode d'exécution de bogie illustré à la figure 1 est du type porteur et moteur particulièrement destiné à des tramways à plancher bas, mais également susceptible d'être utilisé dans le cadre de tout véhicule ferroviaire.The bogie embodiment illustrated in FIG. 1 is of the carrier and motor type, particularly intended for low-floor trams, but also capable of being used in the context of any rail vehicle.
Il comprend un châssis 10 et deux essieux tournants 12, dont un est démonté à la figure 1 et portant chacun deux roues 14. Ce châssis possède quatre bras longitudinaux 15 qui s'appuient chacun par l'intermédiaire de deux suspensions primaires 16 sur des boîtes d'essieu 17 supportées par les essieux tournants 12. Le châssis 10 présente une portion médiane 18 surbaissée et donc une section transversale de forme générale en U dans laquelle peut être logée la partie médiane d'une caisse de véhicule sur laquelle le bogie est monté pour obtenir un véhicule à plancher bas intégral. La caisse du véhicule non illustrée est supportée par le bogie grâce à des suspensions secondaires 19, par exemple sous forme de quatre ressorts à boudin.It comprises a chassis 10 and two rotating axles 12, one of which is disassembled in FIG. 1 and each carrying two wheels 14. This chassis has four longitudinal arms 15 which are each supported by two primary suspensions 16 on boxes axle 17 supported by the rotating axles 12. The chassis 10 has a lowered middle portion 18 and therefore a generally U-shaped cross section in which can be accommodated the middle part of a vehicle body on which the bogie is mounted to get a full low floor vehicle. The body of the vehicle not shown is supported by the bogie thanks to secondary suspensions 19, for example in the form of four coil springs.
De chaque côté du bogie un groupe de motorisation 20 est fixé au châssis et comprend un moteur 21 et un réducteur 22 relié par un organe de transmission et d'accouplement élastique 23 à un des deux essieux 12.On each side of the bogie a motorization group 20 is fixed to the chassis and comprises a motor 21 and a reduction gear 22 connected by a transmission and elastic coupling member 23 to one of the two axles 12.
Le bogie comprend encore deux freins à disque 24 avec des étriers 25 fixés sur le châssis 10 et coopérant avec des disques (non illustrés) solidaires des essieux 12 et disposés sur ces derniers à l'extrémité opposée de l'organe 23.The bogie further comprises two disc brakes 24 with calipers 25 fixed to the chassis 10 and cooperating with discs (not shown) integral with the axles 12 and arranged on the latter at the opposite end of the member 23.
Les autres éléments usuels du bogie, tels que les bielles de liaison, les amortisseurs, les dispositifs de mise à terre et les butées ne sont pas décrits, car bien connus de l'homme du métier. Les figures 2a et 2b illustrent l'extrémité 30 des essieux 12 dans deux positions, en position montée sur la boîte d'essieu 17 (fig. 2a) et lors du démontage-montage (fig. 2b). La roue14 est du type phonique avec un organe élastique 31. Un palier à roulement 32 sert d'interface entre la boîte d'essieu 17 et l'axe 33 de l'essieu. Il comprend un carter de roulement 34 en deux parties, fixé
d'un côté grâce à une vis 35 à l'axe et présentant de l'autre côté un labyrinthe d'étanchéité 36.The other usual elements of the bogie, such as connecting rods, shock absorbers, earthing devices and stops are not described because they are well known to those skilled in the art. Figures 2a and 2b illustrate the end 30 of the axles 12 in two positions, in the position mounted on the axle box 17 (fig. 2a) and during disassembly-assembly (fig. 2b). The wheel 14 is of the phonic type with an elastic member 31. A rolling bearing 32 serves as an interface between the axle box 17 and the axle 33 of the axle. It includes a two-part bearing housing 34, fixed on one side thanks to a screw 35 on the axis and having on the other side a sealing labyrinth 36.
L'organe de transmission et d'accouplement élastique 23 est partiellement disposé dans le boîtier 37 du réducteur et comprend une couronne dentée 38 engrenant avec le réducteur 22. Cette couronne est vissée à un plateau extérieur 39 présentant sur son pourtour des blocs en élastomere 40 solidaire des rayons en acier 41. Ces derniers sont à leur tour vissés à un tube creux 42 qui est solidaire d'un plateau intérieur 43 comportant des rayons en acier 44 solidaires de blocs en élastomere 45 fixés à un disque 46. Celui-ci est muni d'un engrenage frontal 47 coopérant en position montée (fig. 2a) avec un engrenage frontal 48 de l'axe 33. Un boulon central 50 qui est accessible de l'extérieur par un canal central 51 permet de fixer et de démonter l'organe 23 par rapport à l'axe 33.The elastic transmission and coupling member 23 is partially disposed in the housing 37 of the reducer and comprises a toothed crown 38 meshing with the reducer 22. This crown is screwed to an external plate 39 having elastomer blocks 40 around its periphery secured to the steel spokes 41. The latter are in turn screwed to a hollow tube 42 which is secured to an inner plate 43 comprising steel spokes 44 secured to elastomer blocks 45 fixed to a disc 46. The latter is provided with a front gear 47 cooperating in the assembled position (fig. 2a) with a front gear 48 of the axis 33. A central bolt 50 which is accessible from the outside by a central channel 51 makes it possible to fix and dismount the member 23 with respect to axis 33.
Le disque 46 est muni de joints d'étanchéités 52 permettant d'éviter l'introduction d'impuretés vers le palier à roulement 32. Le canal central 51 est fermé par un couvercle amovible 53 vers l'extérieur.The disc 46 is provided with seals 52 making it possible to avoid the introduction of impurities towards the rolling bearing 32. The central channel 51 is closed by a removable cover 53 towards the outside.
Grâce à l'élasticité des blocs en élastomere 40 et 45 des plateaux extérieurs et intérieurs, il est possible de déplacer axialement le disque 46 par rapport à l'essieu 12 d'une distance 53 suffisante pour séparer complètement les engrenages 47, 48. Cette distance 53 est de l'ordre de 3 à 20 mm, avantageusement 12 mm, telle qu'illustrée à la figure 2b.Thanks to the elasticity of the elastomer blocks 40 and 45 of the outer and inner plates, it is possible to axially move the disc 46 relative to the axle 12 by a distance 53 sufficient to completely separate the gears 47, 48. This distance 53 is of the order of 3 to 20 mm, advantageously 12 mm, as illustrated in FIG. 2b.
En référence à la figure 3, la boîte d'essieu 17 est formée par deux parties. Une partie supérieure 60 est constituée par une pièce en fonte de forme générale en Oméga comportant deux plateaux latéraux 61 en prolongement avec des alésages 62 pour la fixation des suspensions primaires 16 des deux côtés de l'essieu. Cette partie supérieure restera lors du démontage de l'essieu solidaire du châssis 10 du bogie et comprend en outre un logement semi-circulaire 63 dans lequel s'applique le carter 34 du palier à roulement 32.Referring to Figure 3, the axle box 17 is formed by two parts. An upper part 60 is constituted by a cast iron part of general shape in Omega comprising two lateral plates 61 in extension with bores 62 for fixing the primary suspensions 16 on both sides of the axle. This upper part will remain during the dismantling of the axle secured to the chassis 10 of the bogie and further comprises a semi-circular housing 63 in which the casing 34 of the rolling bearing 32 is applied.
La partie inférieure 64 s'emboîte entre deux parois latérales 65 de la partie supérieure 60 et est fixée à cette dernière par quatre vis d'assemblage 66. Dans la
position assemblée, deux parois latérales 67 sont en contact avec les parois latérales 65 de la partie supérieure de façon à former un ensemble homogène d'une grande solidité radiale.The lower part 64 fits between two side walls 65 of the upper part 60 and is fixed to the latter by four cap screws 66. In the assembled position, two side walls 67 are in contact with the side walls 65 of the upper part so as to form a homogeneous assembly of great radial strength.
La partie inférieure 64 est bien entendu également munie d'un second logement semi-circulaire 68 formant une continuité avec l'autre logement 63 de la partie supérieure.The lower part 64 is of course also provided with a second semi-circular housing 68 forming a continuity with the other housing 63 of the upper part.
Lorsque les deux parties 60 et 64 sont assemblées, le palier à roulement 34 et l'essieu 12 sont bloqués dans la boîte d'essieu 17 dans le plan axial et radial. Ainsi, le bogie conformément à l'invention comprend des moyens de démontage-montage 70 de l'essieu 12 permettant le démontage rapide et facile d'un essieu sans qu'il soit nécessaire de démonter la suspension primaire 16 et tout ou partie des groupes de motorisation 20. Ces moyens 70 comportent, d'une part des boîtes d'essieu 17 en deux parties permettant de sortir l'essieu vers le bas et, d'autre part, des organes de transmission et d'accouplement élastique 23 d'un type particulier agencés de façon à permettre de dégager un engrenage 47 solidaire des organes de transmission et d'accouplement 23 d'un engrenage 48 solidaire de l'essieu 12 par déplacement axial de l'engrenage 47.When the two parts 60 and 64 are assembled, the rolling bearing 34 and the axle 12 are locked in the axle box 17 in the axial and radial plane. Thus, the bogie according to the invention comprises means of disassembly-assembly 70 of the axle 12 allowing the quick and easy disassembly of an axle without the need to disassemble the primary suspension 16 and all or part of the groups motorization 20. These means 70 comprise, on the one hand axle boxes 17 in two parts allowing the axle to exit downwards and, on the other hand, elastic transmission and coupling members 23 of a particular type arranged so as to allow a gear 47 secured to the transmission and coupling members 23 to be released from a gear 48 secured to the axle 12 by axial displacement of the gear 47.
Ainsi après avoir ôté le couvercle 53, le boulon central 50 peut être dévissé et ôté. Du fait de l'élasticité des blocs en élastomere 40, 45, le disque 46 peut être tiré vers l'extérieur manuellement ou au moyen d'un instrument de la distance 53 et l'essieu 12 peut alors être déplacé radialement vers le bas lorsque les parties inférieures 64 des boîtes d'essieu sont enlevées, les engrenages 47 et 48 étant complètement séparés l'un de l'autre. A l'autre extrémité de l'essieu, le disque de freinage se dégage également aisément de l'étrier 25 du frein à disque. Le démontage de l'essieu peut donc être exécuté sans aucune difficulté, sans travaux annexes multiples, et sans travaux de démontage tant au niveau du groupe de motorisation que celui des suspensions primaires. Les avantages de l'invention sont multiples :
- Les essieux peuvent être démontés du bogie sans devoir démonter le bogie de la caisse du véhicule ferroviaire; ceci est valable aussi bien pour les essieux porteurs que moteurs.Thus after removing the cover 53, the central bolt 50 can be unscrewed and removed. Due to the elasticity of the elastomer blocks 40, 45, the disc 46 can be pulled outward manually or by means of an instrument of distance 53 and the axle 12 can then be moved radially downwards when the lower parts 64 of the axle boxes are removed, the gears 47 and 48 being completely separated from each other. At the other end of the axle, the brake disc is also easily released from the caliper 25 of the disc brake. The disassembly of the axle can therefore be carried out without any difficulty, without multiple ancillary work, and without disassembly work both at the level of the power unit and that of the primary suspensions. The advantages of the invention are manifold: - The axles can be removed from the bogie without having to remove the bogie from the body of the rail vehicle; this is valid for both load and drive axles.
- Il n'est pas nécessaire de démonter tout ou partie de la suspension primaire, ni des groupes de motorisation et de leurs organes de transmission et d'accouplement, lors du reprofilage ou du changement des bandages de roulement des roues.- It is not necessary to dismantle all or part of the primary suspension, or of the power units and their transmission and coupling members, when reprofiling or changing the wheel treads.
- Lorsqu'il n'y a pas de tour de fosse, le temps de démontage/montage est considérablement raccourci pour le reprofilage des roues. - Le changement des bandages des roues peut être exécuté aisément et rapidement.- When there is no pit turn, the disassembly / assembly time is considerably shortened for reprofiling the wheels. - Changing the tire on the wheels can be carried out quickly and easily.
- Les roulements ne sont pas mis à nu et restent complètement protégés même lorsque la boîte d'essieu est ouverte.- The bearings are not exposed and remain completely protected even when the axle box is open.
- Il est également possible de démonter très rapidement le groupe de motorisation et le dispositif de transmission et d'accouplement sans devoir démonter les essieux ou les boîtes d'essieu. Il est bien entendu que le mode de réalisation décrit ci-dessus ne présente aucun caractère limitatif et qu'il peut recevoir toutes modifications désirables à l'intérieur du cadre tel que défini par la revendication 1. En particulier, selon une variante, le bogie pourra être du type porteur non motorisé. Le concept des boîtes d'essieu en deux parties permet alors également le démontage/montage rapide des essieux, sans qu'il soit nécessaire de prévoir un organe de transmission et d'accouplement à déplacement axial. La boîte d'essieu pourra également présenter une toute autre forme et construction; elle pourrait par exemple présenter plus de deux parties, une première partie de la boîte d'essieu pourra être articulée à une seconde partie fixe de façon à pouvoir être écartée de façon à ouvrir un passage radial de l'essieu. Le déplacement de l'essieu lors du démontage pourra être vertical ou oblique. L'engrenage entre les groupes de motorisation et les essieux pourraient être de tout autre type. L'organe de
transmission et d'accouplement élastique pourrait présenter une toute autre construction, mais permettant toujours un dégagement aisé de l'essieu sans démontage du groupe de motorisation. Le bogie pourrait présenter un nombre différent d'essieux et il pourrait être utilisé dans le cadre d'autres véhicules sur rail que les tramways. Les essieux pourront également être du type non tournant.
- It is also possible to very quickly disassemble the power unit and the transmission and coupling device without having to disassemble the axles or axle boxes. It is understood that the embodiment described above has no limiting character and that it can receive any desirable modifications within the framework as defined by claim 1. In particular, according to a variant, the bogie may be of the non-motorized carrier type. The concept of two-part axle boxes then also allows rapid disassembly / assembly of the axles, without the need to provide an axially displaced transmission and coupling member. The axle box may also have a completely different shape and construction; it could for example have more than two parts, a first part of the axle box could be articulated to a second fixed part so that it can be moved apart so as to open a radial passage of the axle. The displacement of the axle during disassembly may be vertical or oblique. The gear between the power units and the axles could be of any other type. The organ of transmission and elastic coupling could have a completely different construction, but still allowing easy release of the axle without dismantling the power unit. The bogie could have a different number of axles and it could be used for other rail vehicles than trams. The axles may also be of the non-rotating type.