Brevet FR2376019A1 — publié le 19780728

La présente invention concerne une grue de relevage ferro faire comportant un truck & boggies sur lequel est montée une tourelle ayant un axe vertical de rotation. a tourelle porte des moyens moteurs pour son orientation et pour la manoeuvre d'une flèche ayant une extrémité articulée sur la tourelle et portant a l'autre extrémité un moufle de levage a crochet, associE-! un câble commandé par un treuil entraîné par les moyens moteurs de la tourelle. Un wagon auxiliaire attelé au truck de la grue est prévu pour supporter la fleche lorsque celle-ci est abaissée sensiblement l'horizontale en position de convoyage rapide de la grue. On connais diverses réalisations de grues de relevage ferro viaire du genre indiqué. De telles grues sont généralement utilisées pour intervenir après un déraillement, pour remettre sur la voie les véhicules d'un convoi accidenté, afin de rétablir rapidement le trafic. Normalement, on conserve en attente un certain nombre de grues de relevage en plusieurs points judicieusement choisis d'un réseau. Pour permettre une intervention rapide, chaque grue doit donc pouvoir être acheminée à grande vitesse jusqu'au lieu d'un déraillement éventuel, pour intervenir sur place dans les moindres délais. Pour le convoyage rapide de la grue, la fleche est abaisse sensiblement à l'horizontale en position axiale de la tourelle verrouillée sur son truck, pour éviter toute rotation intempestive. Comme on l'a mentionné, la flèche repose alors sur un wagon auxiliaire attelé au truck de la grue. L'ensemble doit pouvoir s'inscrire dans le gabarit réglementaire des chemins de fer et accepter notamr ment les accélérations inhérentes aux courbes. Ceci impose donc une excellente tenue de la flèche sur le wagon auxiliaire qui la supporte. Or, le wagon auxiliaire et le truck formant un convoi articulé, une certaine latitude de déplacement de la fixation de la flèche sur son wagon auxiliaire est nécessaire. On doit cependant eviter les moyens d'amarrage compliqués, pour assurer une mise en oeuvre rapide de la grue une fois arrivée sur place. Par ailleurs, la grue doit avoir des performances élevées en capacité de soulèvement et en portée,ce qui impose une tourelle massive, généralement dotée d'un contrepoids important a l1opposé d- la flèche. Ceci permet de reporter aussi loin que possible en arrière le centre de gravité de la grue à vide, avec sa flèche dresse en position de travail. Mais la position du centre de gravité de la grue doit rester dans certaines limites par rapport à l'assise des boggies sur les rails. I1 faut en effet éviter le basculement de la grue lorsqu'on manoeuvre la flèche en élévation, ou la tourelle en rotation, la grue étant en charge ou à vide. Pour améliorer les performances de la grue, en charge soulevée et en portée utile, on dispose généralement sur le truck des vérins de calage associés à des bras extensibles. Ceci permet de supprimer l'effet de la flexibilité de la suspension du truck sur ses boggies, et de faire reposer la grue directement sur le ballast ou le sol avoisinant, avec une assise élargie. On peut alors utiliser la grue à grande portée avec une forte charge dans toutes les orientations possibles de la tourelle, sans risques de basculement. Ce risque est également supprimé ainsi, lorsque la flèche est dresse au maximum sans charge, malgré le contrepoids important de la tourelle à l'opposé de la flèche. D'autres conditions contradictoires sont encore imposées à la grue de relevage, du fait des limites de charge par essieu à respecter conformément à la réglementation ferroviaire. A ce point de vue, le poids mort de la grue pourra étre d'autant plus élevé que les charges par essieu seront plus également réparties. Autrement dit, le centre de gravité de la grue en position horizontale de la flèche serasalors -au point milieu du truck. Paroailleurs, pour le convoyage à grande vitesse de la grue avec son wagon auxiliaire, il faut limiter autant que possible les oscillations du lacet de la grue par rapport à Itaxe vertical de rotation de la tourelle. Il faut également limiter les oscillations de tangage par rapport à un axe horizontal, transversal au sens de marche du truck. Ces conditions supplémentaires supposent une limitation du moment d'inertie de la grue, notamment par rapport à l'axe horizontal précité. Elles supposent également un amortissement des déplacements de la flèche sur le wagon auxiliaire qui la supporte, puisque le wagon est articulé par rapport au truck de la grue. Les grues de relevage ferroviaire connues ont été conçues pour essayer de répondre au mieux aux conditions multiples et contradictoires qu'on vient de rappeler. Les constructeurs ont ainsi du accepter des solutions de compromis. Par exemple, en détendant complètement les câbles de relevage de la flèche, pour faire reposer entièrement celle-ci sur le wagon auxiliaire en position de convoyage, on peut assurer par frottement un amortissement des mouvements latéraux de la flèche par rapport au wagon. On peut également diminuer ainsi le moment d'inertie de la grue en tangage. Mais il en résulte une forte inégalité des charges supportées par les différents essieux, le centre de gravité se trouvant alors reporté nettement en arrière de l'axe. Ceci limite donc le poids total de la grue et ses performances de levage, et impose en général des boggies spéciaux très onéreux. On peut au contraire laisser subsister en convoyage une tension des câbles de relevage de la flèche. Mais alors l'amortissement par frottement sur le wagon auxiliaire devient impossible, et le moment d'inertie de la flèche en tangage se trouve sénsiblement augmenté. Par contre, les charges sur les essieux en position de convoyage se trouvent mieux égalisées, ce qui améliore les possi bilités de levage de la grue. Le but de l'invention est de résoudre les difficultés qu'on vient d'exposer, en permettant de réaliser une grue de relevage ferroviaire de performances élevées, exactement equilibrée en position de convoyage avec sa flèche à lthorizontale, comme en position de travail avec sa flèche dressée. L'invention propose des moyens simples pour l'amortissement des mouvements latéraux de la flèche en position de convoyage de la grue, et permet en outre d'employer de manière économique des boggies normaux de véhicules ferroviaires, en assurant à la grue une inertie de tangage comparable & telle d'un wagon chargé de type courant. L'invention vise une grue de relevage ferroviaire comportant un truck à boggies sur lequel est montée une tourelle ayant un axe vertical de rotation; la tourelle porte des moyens moteurs pour son orientation, et pour la manoeuvre d'une flèche ayant une extrémité articulée sur la tourelle et portant à l'autre extrémité un moufle à crochet; le moufle est associé à un câble commandé par un treuil entrainé par les moyens -moteurs de la tourelle; un wagon auxiliaire attelé au truck de la grue est prévu pour supporter la flèche abaissée sensiblement à l'horizontale en position de convoyage rapide de la grue. Selon l'invention, la grue de relevage est caractérisée en ce que le wagon auxiliaire comporte un support à friction associé à un bloc d'appui solidaire de la flèche, pour soutenir la fleche dans la position précitée, et pour en amortir les mouvements dans le sens horizontal; le truck, du cté de son extrémité attelée au wagon auxiliaire, présente un support élastique déformable dans le sens vertical, pour soutenir la flèche et en amortir les mouvements verticaux. Le support à friction du wagon auxiliaire reçoit une partie de la charge représentée par la flèche horizontale et en amortit les mouvements horizontaux. En même temps, le support élastique du truck reçoit une autre partie de la charge de la flèche et en amortit les mouvements verticaux. De cette manière, la charge représentée par la flèche horizontale est également répartie entre le wagon auxiliaire et le truck. Les mouvements de la flèche au cours du convoyage sont amortis dans le sens horizontal par le support à friction disposé sur le wagon auxiliaire, et dans le sens vertical par le support élastique disposé sur le truck. De préférence, le support à friction disposé sur le wagon auxiliaire présente à sa partie supérieure une plaque de friction sensiblement horizontale pour recevoir une semelle oscillante montée sur une partie correspondante de la flèche. De préférence également, le support élastique disposé sur le truck comporte un boiter ayant un axe sensiblement vertical et contenant au moins un ressort déformable dans le sens de l'axe vertical précité; une plaque intermédiaire est montée à coulisse dans le boiter et se trouve associée à une extrémité du ressort; une tige axiale montée à coulisse dans le boîtier est solidaire de la plaque et présente vers le haut une extrémité en saillie hors du boîtier pour venir en appui sous un bossage de la flèche.enposition sensiblement horizontale de convoyage rapide de la grue. Comme on l'expose plus loin, ces dispositions permettent une réalisation industrielle simple et efficace de la grue de relevage conforme à l'invention. De préférence, le support à friction disposé sur le wagon auxiliaire se trouve à proximité d'un axe vertical de rotation d'un boggie du wagon du côté du truck de la grue. On limite ainsi à une amplitude très faible les mouvements latéraux de la flèche pouvant résulter d'une orientation relative du wagon et du truck dans une courbe. D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront encore de la description donnée ci-après de quelques modes de réalisation de l'invention, présentés à titre d'exemples non limitatifs en référence aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue latérale d'ensemble d'une grue de relevage conforme à l'invention, en position de convoyage rapide, avec la flèche abaissée sensiblement à l'horizontale; la figure 2 est un schéma agrandi du support à friction du wagon auxiliaire de la grue de la figure 1, et de la plaque oscillante associée fixée à la flèche; la figure 3 est une coupe schématique du support élastique disposé à une extrémité du truck et de la saillie associée de la flèche. Dans le mode de réalisation des figures 1 à 3, la grue de relevage ferroviaire comporte un truck 1 à boggies 2 prévus pour circuler sur une voie 2A. Sur le truck 2 est montée une tourelle 3 ayant un axe vertical de rotation Yl--Yl, et portant un moteur 4 associé à des mécanismes 5, appropriés pour l'orientation de la tourelle autour de l'axe vertical Yl-Yl et pour la manoeuvre d'une flèche 6. Celle-ci comporte une extrémité 6A articulée sur la tourelle suivant un axe horizontal, et une autre extrémité 6B portant un moufle de levage à crochet 7 associé à un cable A commandé par un treuil 7B entraîné par les mécanismes 5 du moteur 4. La manoeuvre de la grue est assurée par un opérateur (non représente) qui se tient dans une cabine 8. La flèche 6 peut être relevée ou abaissée au moyen d'un cable de manoeuvre 6C entraîne par un treuil 6D associé aux mécanismes 5 du moteur 4. Un contrepoids massif 9, constitué par exemple de blocs de fonte empilés est disposé sur la plate-forme 4 à l'opposé de la flèche 6 par rapport à l'axe vertical de rotation Yl-Yl. Le contrepoids 9 permet de compenser le poids de la fleche 6 et d'une charge soulevée (non représentée), dans les diverses positions possibles de la fleche 6, comme on l'expose plus loin. On maintient ainsi le centre de gravité de la grue et de sa charge dans certaines limites prévues par construction par rapport à l'axe vertical de rotation Yl-Yl de la tourelle 3.Ceci permet de réduire les différences des efforts verticaux subis par les boggies dans les diverses orientations de la tourelle 3, et dans les diverses positions de la flèche 6, plus ou moins dressée. Au moins pour des valeurs modérées de la charge soulevée et de la portée de la flèche 6, le contrepoids 9 permet aussi assurer la stabilité latérale du truck 1 sur la voie 2A lorsque la tourelle 3 portant la flèche 6 est orientée.transversalement par rapport à la voie 2A. Pour des valeurs importantes de la charge soulevée et à grande portée de la flèche 6, la stabilité du truck 1 est assurée au moyen de vérins montés sur des bras extensibles (non représentés) fixés à la plate-forme du truck. Ces vérins peuvent prendre appui sur le ballast de la voie 2A ou sur le sol -avoisinant, pour donner à la grue une assise élargie. Un wagon auxiliaire 11, comportant par exemple deux boggies llA, 11B, d'axes verticaux Y2-Y2 et Y3-Y3, est attelé au truck 1 de la grue, pour supporter la flèche 6 abaissée sensiblement à lthorizontale en position de convoyage rapide de la grue, ainsi qu'on l'a représenté sur la figure 1. Conformément à l'invention, le wagon auxiliaire 11 (figure 1) comporte un support à friction 12 associé à un bloc d'appui 13 solidaire de la flèche 6, pour soutenir celle-ci dans sa position sensiblement horizontale, pour le convoyage rapide de la grue. Ainsi qu'on l'a représenté plus en détail sur la figure 2, le support à friction 12 comporte de préférence à sa partie supérieure une plaque de friction 12A sensiblement horizontale, par exemple en acier, pour recevoir une semelle oscillante 14, montée sur une partie correspondante de la flèche 6. Par exemple, la semelle oscillante 14 est articulée sur la flèche 6 suivant un axe d'oscillation 14A sensiblement horizontal et transversal à la flèche. L'axe 14A peut être avantageusement porté par ene chape 14B, montée de manière amovible sur la flèche 6. Un bloc de friction 14C, par exemple en caoutchouc dur, ou en un matériau analogue aux garnitures de freins, est fixé de maniere amovible à la semelle oscillante 14, pour se trouver interposé entre celle-ci et la plaque de friction 12A. La fixation amovible du bloc de friction 12A et de la chape d'articulation 14B facilite l'entretien du dispositif, comme on l'expose plus loin. De préférence, ainsi qu'on l'a représenté sur la figure 1, le support à friction 12 du wagon auxiliaire 11 est situé sur celui à proximité de l'axe vertical Y2-Y2 du boggie llA, du côté du truck 1 de la grue. De cette manière, on réduit à une amplitude très faible les mouvements latéraux de la flèche 6 pouvant résulter d'une orientation relative du wagon auxiliaire 11 et du truck 1 dans une courbe de la voie 2A. Du côté de son extrémité attelée au wagon auxiliaire 11, le truck 1 de la grue présente un support élastique 16 déformable dans le sens vertical, pour soutenir la flèche 6 et en amortir les mouvements verticaux. Par exemple (figure 3), le support élastique 16 du truck 1 comporte un boîtier 17 ayant un axe Y4-Y4 sensiblement vertical et contenant plusieurs ressorts empilés 17A, déformables dans le sens de l'axe Y4-Y4. Une plaque 173 transvetsale à l'axe du boîtier 17 est montée à coulisse dans le boitier, et associée à une extrémité de l'un des ressorts 17A. Une tige axiale 17C traversant le boîtier 17 est montée à coulisse dans deux fonds opposés 17D du boîtier. La tige axiale 17C est solidaire de la plaque transversale 17B et présente vers le haut une extrémité 17E en saillie hors du boîtier 17. L'extrémité 17 est coiffée par exemple d'un tampon en caoutchouc dur ou en un matériau analogue, prévu pour venir en appui sous un bossage 18 de la flèche 6 sensiblement horizontale, en position de convoyage rapide de la grue de relevage. De préférence, pour le passage de la-tige coulissante 17C, les fonds opposés 17D du boîtier comportent chacun une bague de frottement 17F, solidaire du boîtier 17 et entourant la tige coulissante 17C. Chaque bague de frottement 17F, par exemple en un matériau analogue aux garnitures de freins, est en appui sur la tige coulissante 17C, pour en amortir les mouvements par rapport au boîtier (figure 3). Lorsque la flèche 6 ne repose pas sur l'extrémité 17E de la tige coulissante 17C, la plaque coulissante 17B vient en appui vers le haut contre le fond 17D du boîtier 17. Dans cette position, les ressorts empilés 17A conservent par construction une tension résiduelle importante, pour compenser le poids de la flèche 6 dès que celle-ci vient reposer sur le tampon de l'extrémité 17E. La course de la plaque transversale 17B et des ressorts empilés 17A permet le mouvement de tangage de la grue dans les limites correspondant aux butées de la suspension du truck 1 sur les boggies 2 et du wagon auxiliaire Il sur les boggies llA, llB. Le nombre et la raideur des ressorts 17A sont déterminés pour assurer l'équilibrage de la grue, c'est-à-dire l'égalité des charges supportées par chaque essieu des boggies précités, dans la position de convoyage rapide de la grue, telle que représentée sur la figure 1. Pratiquement, la tension des ressorts 17A du support élastique 16 est telle que l'effort d'appui de la flèche 6 sur le support à friction 12 du wagon auxiliaire Il représente un faible pourcentage du poids de la grue, de l'ordre de 5% par exemple du poids précité.Dans ces conditions, la position du centre de gravité de la grue ayant sa flèche sensiblement horizontale en appui sur le support 12, sans tension du cabre de manoeuvre 6C de la flèche, est sensiblement la méme que lorsque la flèche est retenue par son cable de manoeuvre 6.C, On va maintenant exposer l'utilisation et les avantages de la grue de relevage conforme à l'invention, telle qu'on vient de la décrire en référence aux figures 1 à 3. En vue d'une intervention dans les moindres délais en un point quelconque du réseau ferroviaire dont dépend la voie 2A, la grue de relevage est maintenue en attente dans la position'représentée sur la figure 1. Le câble de manoeuvre 6C de la flèche 6 est détendu, ét la flèche repose par sa semelle oscillante 14 (figure 2) sur le support a friction 12 du wagon auxiliaire 11, et par son bossage 18 sur le support élastique 16 disposé sur le truck 1 du côté du wagon auxiliaire 11. En cas de besoin, la grue de relevage peut être convoyee à grande vitesse dans la position représentée sur la figure 1. Les efforts statiques provenant du poids de la tourelle 3 et de la flèche 6 de la grue, ainsi que les efforts dynamiques verticaux provenant des mouvements de tangage de la grue sont éyalement- répartis entre les boggies 2 du truck 1 et le boggie llA du wagon auxiliaire. Par ailleurs, les efforts dynamiques provenant des mouvements de tangage de la flèche sont répartis de manière sensiblement égale par le support à friction 12 du wagon auxiliaire 11 et le support élastique 16 du truck 1. Le support à friction 12 sert à amortir les mouvements horizontaux de la flèche 6. La proximité du support 12 par rapport à l'axe vertical de rotation Y2-Y2 du boggie lIA permet de limiter l'amplitude des mouvements de la flèche 6 reposant sur le support 12 en cas d'obliquité relative du wagon 11 et du truck 1 dans une courbe. Les mouvements verticaux de la flèche 6 sont compensés et amortis par le support élastique 16, du fait de la déformation verticale des ressorts 17A et du frottement des bagues 17F en appui sur la tige coulissante 17C. La raideur des ressorts 17A assurant un effort rapidement variable en fonction de leur déformation verticale procure un effet stabilisateur vis-à-vis des mouvements de tangage de la grue en position de convoyage. L'effet stabilisateur précité s'ajoute au rappel des ressorts de suspension du truck 1 et du wagon 11 sur leurs boggies. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qu'on vient de décrire à titre d'exemple, et on peut y apporter diverses variantes sans sortir du domaine de l'invention. Par exemple, on peut permuter entre eux les organes 12A et 14C de la figure 2, pour disposer une plaque d'appui, (non représentée), telle que la plaque 12A fixée à la flèche 6, associée à un bloc de friction analogue au bloc 14C, placé à l'extrémité supérieure du support 12. De même, on peut évidemment permuter les organes 16 et 18 de la figure 3, pour monter un bossage (non représenté) tel que le bossage 18 sur le truck 1 pour recevqir un organe élastique d'appui analogue au support élastique 16, monté sur la flèche 6. Suivant une autre disposition (non représentee), on peut permuter le support élastique 16 du truck 1 et le support à friction 12 du wagon auxiliaire 11. Bien entendu, les organes associés 18 et 14 de la flèche 6 sont permutés en conséquence. Dans ce cas, comme on l'a déjà indiqué en référence à la figure 1, le support disposé sur le wagon auxiliaire 11 est situé de préférence à proximité de l'axe vertical de rotation Y2-Y2 du boggie 1LA, du côté du truck 1. Cette disposition permet de limiter l'amplitude des mouvements horizontaux de la flèche 6 en cas d'obliquité relative du wagon 11 et du truck 1 dans une courbe. REVENDICAnIONS 1.- Grue de relevage ferroviaire comportant un truck à boggies sur lequel est montée une tourelle ayant un axe vertical de rotation, la tourelle portant des moyens moteurs pour son orientation et pour la manoeuvre d'une flèche ayant une extrémité articulée sur la tourelle et portant à son autre extrémité un moufle de relevage à crochet associé à un câble commandé par un treuil entraîné par les moyens moteurs de la tourelle, un wagon auxiliaire attelé au truck de la grue pour supporter la flèche abaissée sensiblement à 1'horizontale en position de convoyage rapide de la grue, celle-ci étant caractérisée en ce que le wagon auxiliaire comporte un support à friction associé à un bloc d'appui solidaire de la flèche, pour soutenir celle-ci dans la position précitée de convoyage rapide et pour en amortir les mouvements dans le sens horizontal, le truck, du côté de son extrémité attelée au wagon auxiliaire, présentant un support élastique déformable dans le sens vertical, pour soutenir la flèche et en amortir les mouvements verticaux - 2.- Grue de relevage conforme à la revendication 1, caractê- risée en ce que le support à friction du wagon auxiliaire présente à sa partie supérieure une plaque de friction sensiblement horizontale pour recevoir une semelle oscillante montée sur une partie correspondante de la flèche. 3.- Grue de relevage conforme à l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le support à friction du wagon auxiliaire est situé sur celui-ci à proximité d'un axe vertical de rotation d'un boggie du wagon du c6té du truck de la grue. 4.- Grue de relevage conforme à l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le support élastique du truck comporte un boîtier ayant un axe sensiblement vertical et contenant au moins un ressort déformable dans le sens de l'axe vertical précité, une plaque transversale à 1'axe du boîtier étant montée a coulisse dans celui-ci et associée à une extrémité du ressort, une tige axiale montée à coulisse dans le boîtier et solidaire de la plaque présentant vers le haut une extrémité en saillie hors du boîtier prévue pour venir en appui sous un bossage de la flèche sensiblement horizontale en position de convoyage rapide de la grue. 5.- Grue de relevage conforme à la revendication 4, caractérisée en ce que le bottier comporte au moins une bague de frottement solidaire du boitiez et en appui sur la tige coulissante, pour amortir les mouvements de la tige par rapport au boîtier. 6.- Grue de relevage ferroviaire comportant un truck à boggies sur lequel est monté une tourelle ayant un axe vertical de rotation, la tourelle portant des moyens moteurs pour son orientation et pour la manoeuvre d'une flèche ayant une extrémité articulée sur la tourelle et portant à son autre extrémité un moufle de relevage à crochet associé à un câble commandé par un treuil entraîné par les moyens moteurs de la tourelle, un wagon auxiliaire attele au truck pour supporter la flèche abaissée sensiblement à l'horizontale en position de convoyage rapide de la grue, celle-ci étant caracterisée en ce que le wagon auxiliaire comporte un support élastique déformable dans le sens vertical pour soutenir la flèche et en amortir les mouvements verticaux dans la position sensiblement horizontale précitée de la flèche, le truck, du coté de son extremite attelée au wagon auxiliaire, présentant un support à friction associé à un bloc d'appui solidaire de la flèche, pour soutenir celle-ci et en amortir les mouvements dans le sens horizontal. 7.- Grue de relevage conforme à la revendication 6,-caractérisée en ce que le support élastique déformable dans le sens vertical du wagon auxiliaire est situé sur celui-ci à proximité d'un axe vertical de rotation d'un boggie du wagon, du côté du truck de la grue.