Brevet FR2430881A1 — publié le 19800208

L'invention se rapporte à un bogie de véhicule ferroviaire dont les boites d'essieu supportées élastiquement comprennent des éléments de guidage sensiblement vertical par rapport au bogie, éléments qui sont constitués de tiges et de manchons. Lorsqu'un véhicule ferroviaire à bogies passe dans des courbes, les forces transversales que les roues d'un bogie exercent sur les rails peuvent etre relativement importantes avec pour conséquence non seulement l'usure néfaste des roues et des rails, mais aussi l'application d'efforts élevés sur les essieux montés et les botes d'essieu. Une tendance généralisée pour réduire à un minimum ces forces transversales et les inconvénients qui en résultent consiste à permettre un réglage de la position radiale des essieux montés lors du passage dans les courbes. Un dispositif correspondant de commande peut, par exemple, assurer ce réglage Nais le véhicule devant marcher correctement non seulement au passage dans les courbes, mais aussi dans les lignes droites, il est indispensable que les boites d'essieu soient guidées avec précision. Ainsi, par exemple, un guidage mal conçu des bottes d'essieu peut pro- voquer des mouvements dé lacet néfastes qui peuvent compromettre la sta bilité de la marche du véhicule et qui peuvent même en dernier ressort en provoquer le déraillement. L'invention a donc pour objet un bogie dont le guidage des boites dtessieu autorise un réglage de la position radiale des essieux montés, ceux-ci étant néanmoins guidés de manière précise et étroite de manière simple et fiable en toutes positions -donc aussi sur les trajets en ligne droite-. Selon une particularité essentielle de 11 invention, l'un des éléments de guidage est à excentrique, l'élément à excentrique est rotatif et des organes de réglage de la position sont destinés à faire tourner l'élément de guidage à excentrique. Le réglage de la position radiale des essieux montés est ainsi fonction uniquement du mouvement de pivotement réglable avec prd- cision de l'élément de guidage correspondant et donc les organes de commande utilisés peuvent autre relativement simples. Une grande fiabilité peut donc être garantie avec une construction simple du bogie. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'invention, les éléments de guidage peuvent consister en tiges à excentrique et en manchons immobiles en rotation. En variante de réalisation de l'invention, les éléments de guidage peuvent consister en manchons à excentrique et en tiges immobiles en rotation. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, un plan passant par les axes des éléments de guidage associés d'un corps individuel de boIte d'un essieu est parallèle à cet essieu monté en marche dans les lignes droites. Finalement, en variante de réalisation, les plans passant par les axes des éléments de guidage associés d'un corps individuel de boite d'essieu se coupent approximativement au milieu de la longueur de l'essieu monté en marche en ligne droite. L'invention sera décrite plue en détail en regard des dessins ans'exés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels la figure 1 est une coupe' longitudinale et verticale partielle d'un premier mode de réalisation d'un bogie de véhicule ferroviaire en marche sur une ligne droite ; la figure 2 représente le bogie de la figure 1 en marche dans une courbe ;; la figure 3 représente le bogie des figures 1 et 2 équipé d'un tringle auxiliaire de manoeuvre et lors d'un passage dans une courbe la figure 4 est une vue en plan partielle de ce même bogie, dans la d-irection de la floche IV de la figure 3 la figure 5 est une coupe longitudinale et verticale par Vielle d'une variante de réalisation d'un bogie de véhieuleXferroviaire selon 1' invention . ; la filtre 6 est une coupe transversale partielle selon la ligne VI - VI de la figure 5, les ressorts étant supprimés la figure 7 est une élévation d'ensemble schématique d'un bogie selon les figures 5 et 6 qui est équipé d'un dispositif de réglage de position agissant directement sur les manchons des botes d'essieu ;; la figure 8 est uné vue schématique de dessous du bogie dans la direction de la flèche VIII de la figure 7 et représente schdmatiquement le guidage des boites d'essieu,en coupe partielle correspondant à celle 'de la figure 6, en marche en ligne droite ; - la figure 9 représente le bogie de la figure 8 en marche dans une courbe la figure 10 est une vue de dessous partielle schématique d'une autre variante de réalisation d'un bogie en marche en ligne droite ; la figure 11 représente le bogie de la figure 10'en marche dans une courbe ; la figure 12 est une coupe analogue à celle de la figure 5 et en représente le bogie équipé d'un tringlage de manoeuvre auxiliaire tel que celui de la figure 4 et illustr partiellement en coupe transversale ; et la figure 13 est une vue de dessous partielle schématique d'une autre variante encore de réalisation du bogie de l'invention. Un châssis 10 de bogie (figure 1) comprend des flasques en colliers 12, 14, 16, 18 logeant des coussinets 20, 22, 24, 26. Des tiges de guidage 28, 30 montées dans ces coussinets prennent appui par des collets 32, 34, 36, 38 contre les coussinets et les colliers correspondants et comprennent une partie supérieure concentrique 40, 42 ainsi qu'une partie excentrée 44, 46. Les parties excentrées 44, 46 des tiges sont rotatives et mobiles verticalement dans des coussinets 48, 50 fixés3 dans des flasques en collier 52, 54 du corps 56 d'une boite d'essieu 57. Des ressorts hélicoidaux 58, 60 forment l'appui élastique du corps de la boite d'essieu contre le châssis du bogie. Les ares des parties 40 et 42 des tiges de guidage portent les références 41 et 43 et les axes de leurs parties 44 et 46, eest-a-dire des manchons de guidage 48 et 50 portent les références 45 et 47 (figure 2). Le mode de fonctionnement du dispositif décrit est le suivant Lorsque la partie excentrée 44, 46 des tiges et donc que les manchons de guidage 48 et 50 occupent la position représentée sur la figure 1, les plans perpendiculaires à la direction de la longueur du bogie et passant par les axes 45 et 47 des éléments mentionnés coïncident avec les plans orientés dans la même direction et passant par les axes 41 et 43 des parties concentriques des tiges. En admettant que des organes non représentés de transmission puissent exercer sur le corps 56 de la boite d'essieu une force orientée dans la direction de la flèche 62, ce corps 56 subit une translation avec rotation simultanée des tiges de guidage 28 et 30 et donc atteint la position représentée sur la figure 2. Les ressorts hélicoldaux 58 et 60 subissent alors un effort de cisaillement, de la manière représentée sur la figure 2, et donc ils s' incurvent légèrement par rapport à leur fora. initiale représentée sur la figure 1. Les hanchons de guidage 48 et 50 peuvent se déplacer le long de la partie excentrée 44, 46 des tiges de guidage à 28 et 30 aussi bien à la position de la figure 1 qu' la position représentée sur la figure 2 et donc les ressorts 58 et 60 garantissent l'élasticité de la suspension verticale du corps 56 de la boite d'essieu. Dans l'exemple de réalisation des figures 3 et 4 un tringlage 74 se coiposant de leviers 64, 66 reliés à lapartie concentrique 40, 42 des tiges de guidage 28 et 30 ainsi que d'une tringle 72 reliée par des tourillons 68, 70 aux leviers 64 et 66 assure le réglage de la position du corps 56 de la bote d'essieu, c'est-X-dire provoque la rotation des tiges 28 et 30. Un sertomoteur non représenté peut déplacer la tringle 72 dans la direction de la flèche double 76, la position du tringlage 74 représenté en traits mixtes sur la figure 4 correspondant à la position des tiges de guidage 28 et 30 représentée sur la figure 1. La partie supérieure 40, 42 des tiges de guidage 78 et 80 de l'exemple de réalisation des figures 5 et 6 est fixée par ajustement serré dans le châssis 10 du bogie. Les parties 82 et 84 concentriques aux parties 40 et 42 des tiges sont montées dans des manchons de guidage excentrés 86, 88 qui, de leur coté, sont rotatifs dans les flasques en collier 90, 92 du corps 59 de la boite d'essieu. Lors d'un déplacement réglé de ce corps de boite d'essieu 59 dans le sens de la flèche 62, les manchons à excentrique 86 et 88 subissent une rotation correspondante et atteignent la position représentée sur les figures 5 et 6. L'axe des parties 82 et 84 des tiges de guidage porte la référence 83, 85 sur la figure 6 et les axes des manchons-de guidage 86 et 88 portent les références 87 et 89.Les plans passant par les axes longitudinaux des parties 82 et 84 des tiges et donc des manchons de guidage 86 et 88 sont indiqués par des lignes en traits mixtes 91 et 93 sur la figure 6. Les figures 7 à 9 représentent un bogie complet 94 à essieux montés 96 et 98 et à pivot 100 selon une autre variante de réalisation. Les essieux montés 110 et 112 équipés de roues 102 et 104 ainsi que 106 et 108 sont montés dans des boîtes 114, 116, 118 et 120 comprenant des coussinets 115, 117, 119, 121 ainsi que des manchons de guidage à excentrique 86, 88 et des tiges 78 et 80 dont les parties 82 et 84 sont montées dans ces manchons de la même maniëre que décrite pour l'exemple de réalisation des figures 5 et 6.Les corps des boites d'essieu 114 et 118 sont solidaires de pattes 122 et 124 sur lesquelles sont ar ticulées des tringles 126 et 128 qui sont reliées à un levier 134 capable de pivoter autour d'un centre fixe 130 dans les sens de la flèche double 132, ce levier et ces tringles formant un tringle 135 qui constitue un dispositif de réglage de position. Le corps des bottes d'essieu 116et 120 est solidaire de manière analogue de pattes 136, 138 que des tringles articulées 140, 142 relient à un levier 148 capable de pivoter autour d'un centre fixe 144 de manière à former un tringlage 149 constituant un dispositif de réglage de position. Les rails portent les références 150 et 152.Les plans perpendiculaires à la direction de la longueur du bogie et passant par les axes 83, 85 des tiges de guidage sont représentés par des lignes en traits mixtes 154, 156, 158, 160 sur les figures 8 et 9. ees plans sont donc fixes et sont parallèles aux essieux. Par ailleurs, ces plans passent par l'axe 87, 89 des manchons de guidage à excentrique 86 et 88 lors de la marche en ligne droite, de manière représentée sur la figure 8. En marche dans les courbes, le tringle 135 déplace le corps des boîtes d'essieu 114 et 118 dans le sens des flèches 162 et 164 et on conséquence des manchons de guidage à excentrique 86 et 88 tournent-d'un angle p. fte corps des boîtes d'essieu subit alors une trans- lation parallèle à la direction de leur longueur et les essieux montés 110 et 112 subissent une rotation d'unangle Les corps des boites d'essieu subissant un déplacement en conservant la même orientation le long d'une parallèle à Ùaxe de symétrie longitudinal du bogie de l'exemple de réalisation décrit cidessus pendant leur translation, les coussinets utilisés 115; 117, 119, 121 doivent entre du type à palier articulé afin de pouvoir compenser l'obliquité de la position des essieux montés par rapport aux corps des boites.Il est possible d'éviter d'avoir à utiliser ce type de palier en montant à l'avance les manchons de guidage à excentrique en position normale (marche en ligne droite) de manière que par exemple les lignes 154 et 156 inscrivent un angle g avec les plans représentés par les lignes 155 et 157 et passant par les axes 87 et 89 des manchons 86 et 88, de la manière représentée dans le mode de réalisation des figures 10 et 11. Cet angle g peut être fixé de manière que l'angle que le corps des bottes d'essieu 114 et 116 inscrit avec l'essieu monté 110 demeure toujours approximativement égal à 90 avec de faibles écarts pendant tout le processus de réglage de position.Ce cas se présente avec une bonne approximation lorsque les plans passant par les axes des éléments de guidage à excentrique d'un corps individuel de boite d'essieu-se coupent sensiblement au milieu de l'essieu 110 en position normale. La référence 170 désigne ce point d'intersection sur la figure 10. En marche dans une courbe (figure 11), le plan passant par les axes 87, 83 du manchon de guidage à excentrique 86 et de la partie 82 de la tige de guidage 78 inscrit un angle S avec le plan perpendiculaire à.la direction de la longueur du bogie et représenté par la ligne 154, tandis que le plan passant par les axes 89, 85 du manchon de guidage à excentrique 88 et par la partie 84 d. la tige de guidage 80 inscrit un angle g avec le plan perpendiculaire à la direction de la longueur du bogie et indiqué par la ligne 156 ou coïncide avec ce plan. Le corps 114 de boite d'essieu de cette disposition inscrivant un angle d'environ 900 avec l'essieu monté 110 pendant le processus de réglage de position, il est possible de renoncer à des paliers articulés. Les manchons à excentrique de guidage. 86 et 88 peuvent aussi etre manoeuvrés directement par un tringlage. 1iX de la manière représentée dans l'exemple de réalisation de la figure 12 et déjà décrite en regard des figures 3 et 4, ces manchons --86 et 88 étant équipés de leviers 172, 174 que des tringles 72, 176 déplacent dans la direction de la flèche double 76. La position des leviers correspond à celle de la figure 4. Finalement, l'exemple de réalisation de la figure 13 correspond à celui de la figure 12, avec la différence que les leviers 172 et 174 du tringlage 173 ainsi que l'excentricité des manchons de guidage 86 et 88 inscrivent un angle - avec la transversale de la manitre décrite précédemment en regard de l'exemple de réalisation des figures 10 et 11. La tringle 176 est reliée par un pivot 177 -avec la tige 178 d'un piston 180 monté dans un cylindre hydraulique 182. Lors des déplacements du piston dans la direction de la flèche double 76,les tringles 72 et 176 peuvent aussi se déplacer transversalement par rapport a. la direction de la longueur du bogie et donc le tringlage ne peut pas se bloquer. REV1BDICAT1ONS Bogie de véhicule ferroviaire à boîtes d'essieu à suspension élastique et dont les éléments de guidage sensiblesent vertical par rapport au bogie comprennent des tiges et des manchons, caractérisé en ce que l'un de ces éléments de guidage (28, SO, 86, 88) est à excentrique, ltélélent de guidage à excentrique est rotatif et un dispositif de réglage de position t74, 135, 149, 171, 173) est destiné à faire tourner l'élément de guidage à excentrique. 2. Bogie selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de guidage consistent en une tige à excentrique (28, 30) et en un manchon iuobile en rotation (48, 50). 3. Bogie selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de guidage consistent en un manchon à excentrique (86, 88) et en une tige immobile en rotation (78, 80). 4. Bogie selon la revendication 2, caractérisé en ce que les tiges de guidage (28, 3Q) sont montées dans le châssis (10) du bogie. 5. Bogie selon la revendication 3, caractérisé en ce que les manchons de guidage (86, 88) sont montés dans le corps de - botte essieu (59, 114, 116, 11s, 120). 6. Bogie selon la revendication 1, caractérisé en ce que les plans (154, 156, 158, 160) passant par les axes (41, 45 ; 43, 47 ; 8T; 83 ; 89, 85) des éléments de guidage associés (28, 48.; 30, 50 ; 86, 82 ; 88, 84) d'un corps individuel de boite d'essieu (56,59, 114, 116, 118, 120) sont parallèles à l'essieu monté (110, 112) en marche en ligne droite. 7. Bogie selon la revendication 1, caractérisé en ce que les plans (155, 157) passant par les axes (41,45 ; 43,47 ; 87,83 ; 89,85) des éléments de guidage associés (28, 48; 30, 50 ; 86, 82 ; 88,84) d'un corps individuel de boite d'essieu (114, 116, 118, 120) se coupent approximativement au milieu (170)de la longueur de l'essieu monté (110, 112) en marche en ligne droite. 8. Bogie selon la revendication1, caractérisé en ce que le dispositif de réglage de position consiste en leviers (64, -66, 172, 174). 9. Bogie selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de réglage de position consiste en un tringlage (135, 149) qui attaque directement le corps deboited'essieu (114, 116, 118, 120) et qui le translate par rapport au bogie (94).