Brevet FR2483872A1 — publié le 19811211

Machine de traitement des voies ferrées équipée d'un dispositif de blocage des suspensions de ses essieux. La présente invention a pour objet une machine de traitement des voies ferrées, telle que par exemplemais non exclusivement, une bourreuseniveleuse-ripeuse, équipée d'un dispositif de blocage des suspensions de ses essieux destiné à être mis en action pendant les parcours de travail pour supprimer toutes variations de position de son châssis par rapport à la voie qui pourraient être provoquées no- tamment par le,, forces de réaction de la voie au travail des outils de la machine. On connaît déjà des bourreuses de voies ferrées équipées d'un dispositif de blocage de suspension qui comporte au voisinage des boîtes d'extrémité et des plaques de garde de leurs essieux des butées mobiles rétractables montées sur des guides fixes par rapport à leur châssis et mues par des organes moteurs pour intercepter et immobiliser les boîtes d'essieux par rapport aux guides dans les trois directions verticale, transversale et longitudinale. Les outils de bourrage et les outils de déplacement vertical de la voie de ces bourreuses prenant appui sur leur châssis, le blocage des supensions des essieux dans la direction verticale est utile pour transmettre directement au châssis les réactions dues aux forces de levage développées par ces outils, pour assurer une même profondeur de pénétration des outils dé bourrage dans le ballast sous chaque traver- se ou groupe de traverses bourré à chaque pas d'avance de la machine, ainsi que pour éviter les ressauts du châssis à chaque impact de péné- tration de ces outils dans le ballast qui pourraient influencer le nivellement de la voie par rétroaction du dispositif de mesure auquel sont asservis ces outils. Le blocage des suspensions des essieux dans la direction trans- versale par rapport au châssis sur lequel prennent également appui les outils de déplacement transversal de la voie est utile pour transmettre directement au châssis les réactions dues aux forces de ripage dévelop- pées par ces outils,et pour éviter tout déplacement latéral du châssis par rapport à la voie, au droit de chaque essieu, qui pourrait ici également influencer le ripage par rétroaction du dispositif de mesure - 2 - auquel sont asservis les outils de déplacement transversal. Enfin, à chaque pas d'avance en travail de la bourreuse, le blocage des suspensions des essieux dans la direction longitudinale permet d'éviter les chocs consécutifs aux rattrapages du débattement des essieux qui se produisent à l'accélération et au freinage, et autorise un meilleur positionnement des outils de bourrage de part et d'autre des traverses ou groupes de traverses à bourrer. L'agencement des butées du dispositif de blocage des suspen- sions varie selon le type de bourreuse. Sur des bourreuses d'un type ancien dont les boîtes d'essieux sont guidées dans des plaques de garde suffisamment rigides pour as- surer d'elles-mêmes leur immobilisation dans les directions transver- sale et longitudinale, le blocage des suspensions dans la direction verticale seule est réalisé par écrasement des ressorts de suspension à l'aide d'un vérin, jusqu'à faire porter contre le châssis de la machine une butée surmontant la boîte d'essieu. Cette solution n'est pas applicable sur les bourreuses modernes devant assurer des déplacementj rapides en marche haut-le-pied car sur ces machines les plaques de garde des essieux sont prescrites souples et avec des jeux importants autour des boîtes d'essieux dans les di- rections transversale et longitudinale, afin d'assurer un débattement suffisant de l'essieu dans ces deux directions et une réponse élasti- que aux chocs transversaux. Sur ces bourreuses, le blocage des sus- pensions dans les directions verticale et transversale est obtenu par deux butées solidaires d'un support pivotant dans un plan vertical transversal au-dessus de chaque boîte d'essieu, ce support étant arti- culé sur un palier solidaire du châssis de la machine. Le pivotement de ce support est commandé par un premier vérin. Pendant ce pivotement l'une des deux butées portée par ce support vient appuyer sur la boî- te d'essieu et l'écarte du châssis, vers le bas, pour reprendre une partie de la charge des ressorts, jusqu'à l'immobiliser en fin de cour- se de ce premier vérin; à ce moment, l'autre butée vient en contact latéral contre la jante de la roue de l'essieu ou bien, dans une autre réalisation, contre une pièce d'appui fixée à la boite d'essieu. Le blocage dans la direction longitudinale est obtenu par l'action d'un Jsecond vérin mis en appui sur une pièce fixée à la boîte d'essieu pour immobiliser cette dernière contre l'un des deux côtés-de la glissière verticale de la plaque de garde souple ou bien, dans une autre réalisation connue, par le moyen d'un étrier pivotant venant intercepter et immobiliser dans cette direction le pont de la trans- mission de l'essieu motorisé. Sur les bourreuses à deux essieux, lorsque l'empattement de ces derniers et la rigidité du châssis sont trop importants pour assurer, une fois les suspensions bloquées, l'appui des quatre roues sur un tronçon de voie présentant des variations d'inclinaison transversale d'un essieu à l'autre pendant l'avance en travail, le dispositif de blocage des suspensions de l'un de ces essieux, de préférence l'essieu avant, c'est-à- dire l'essieu de trouvant dans une zone de voie non traitée, fait l'objet de deux montages spéciaux pour assurer quand même cet appui. Dans l'un de ces montages, ce dispositif de blocage est monté en liaison non pas avec le châssis de la machine, mais avec un cadre intermédiaire articulé transversalement et sur lequel est monté l'es- sieu. Les deux extrémités de ce cadre intermédiaire sont reliées au châssis de la machine par deux vérins supplémentaires à un effet dont les chambres sont reliées par une conduite permettant le libre pivo- tement de l'essieu pendant chaque avance d'un pas de travail. Pendant le travail cette conduite est olturée pour bloquer le cadre à l'incli- naison atteinte. 1Y 25 Dans l'autre montage du dispositif de blocage des suspensions, ce sont les deux vérins de blocage verticaf des suspensions de l'essieu en question qui sont reliés par une conduite de ce genre pour obtenir les mêmes effets, sans l'intermédiaire d'un cadre articulé. Ces divers dispositifs de blocage des suspensions des bourreu- ses connues donnent satisfactionmais ils nécessitent l'installation d'au moins deux mécanismes indépendants et/ou mettent à contribution les plaques de garde des essieux pour assurer l'immobilisation de chaque boîte d'essieu dans les trois directions. L'invention a pour but d'éviter ces inconvénients afin d'assu- rer une plus grande fiabilité aux dispositifs de blocage des suspensions 4 - des machines de traitement des voies ferrées et principalement à ceux de certaines bourreuses récentes à deux essieux dont les suspen- sions sont prévues aussi souples que possible pour permettre des tra- jets de transit rapides et dont le châssis est construit selon des critères de rigidité maximale pour encaisser les efforts toujours plus importants demandés aux outils de déplacement de la voie. A cet effet, la machine de traitement des voies ferrées selon l'invention est caractérisée en ce.que les butées d'immobilisation verticale, transversale et longitudinale de chaque boîte d'essieu de son dispositif de blocage de suspension sont montées rigidement sur un seul support commun mobile mû par un seul organe moteur et monté en prise sur un seul guide indépendant des plaques de garde des essieux v' et fixé rigidement à son châssis. De la sorte, un seul mécanisme suffit à assurer l'immobilisation tridirectionnelle de chaque boîte d'essieu, et les plaques de garde de ces derniers ne sont plus mises à contribution pour participer à cette immobilisation. D'autre part l'unique guide portant.et conditionnant le déplacement du support commun des butées verticale, transversale et longitudinale de chaque boîte d'essieu peut être conçu aussi rigide que désiré en fonction des efforts à encaisser, puisque ce guide est indépendant des plaques de garde en question. Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif qui caractérise l'objet de l'invention, ainsi qu'une variante d'un détail constructif. La figure 1 est une vue en élévation de ce dispositif. La figure 2 en est une vue de gauche partielle selon l'axe de coupe 1 - I de la figure 1. La figure 3 en est une vue de dessus partielle selon l'axe de coupe II - II de la figure 1. La figure 4 est un schéma représentatif de la variante. Le dispositif de blocage de suspension représenté est montré installé sur un essieu 1 de type usuel autorisant des déplacements ra- pides sur la voie et dont les boîtes d'essieu 2 sont surmontées d'un étrier 3 dans lequel sont enserrés les ressorts à lame 4 de sa suspen- sion le reliant au châssis 5 d'une machine de traitement des voies - 5 ferrées qui, pour rixer les idées, peut être considérée comme étant une bourreuse-niveleuse-ripeuse à deux essieux entre lesquels sont installés ses outils générateurs de forces de réactions verticales, transversales et longitudinales pendant leur travail. Les débattements élastiques verticaux, transversaux et longitu- dinaux de l'essieu 1 par rapport au châssis 5 sont conditionnés et limités au droit de chaque boîte d'essieu 2 et de manière traditionnel- le par une plaque de garde souple 6. Le dispositif de blocage de suspension comporte, installé au voisinage de chaque boîte d'essieu 2, un support commun mobile 10 mû par un organe moteur 11 et monté en prise sur un guide 12 indépendant de la plaque de garde 6 et fixé rigidement au châssis 5, ce support comportant une butée verticale 7, une butée transversale 8 et deux butées longitudinales 9. Le guide 12 est constitué par deux montants verticaux 120 dispo- sés de part et d'autre de la boîte d'essieu 2 dans la direction longi- tudinale du châssis 5. Les bords intérieurs se faisant face de ces deux montants forment une glissière verticale dans laquelle coulisse le support mobile 10. Ces deux montants sont fixés rigidement, par exemple par soudage, contre la paroi extérieure du longeron de rive du châssis 5. Le support 10 est constitué par deux plaques en équerre: une plaque verticale formant la butée transversale 8 et une plaque hori- zontale formant la butée verticale 7. La plaque verticale 8 est bordée de deux coulisseaux verticaux montés en prise avec les deux bords du guide 12 et formant les butées longitudinales 9. L'organe moteur 11 est un vérin hydraulique à un effet fixé en position verticale sur le longeron de rive 50 du châssis 5et contre la tige 110 de son piston est montée en appui la butée verticale 7 du sup- port 10. Cet appui est assuré par deux ressorts de rappel 13 reliant ledit support audit longeron de rive. Dans la position de service représentée le piston du vérin 11 est à fin de course. La butée verticale 7 du support mobile 10 est en appui sur l'étrier 3 enserrant les ressorts de suspension 4 sous une poussée du vérin suffisante pour absorber,par exemple, entre un tiers - 6 - et la moitié de leur charge normale due au poids propre de la machine. Cet étrier 3 étant solidaire de la boîte d'essieu 2, celle-ci se trou- ve ainsi immobilisée dans la direction verticale. Egalement dans cette position de fin de course du vérin 11, la butée transversale 8 du sup- port mobile 10 se trouve appuyée latéralement contre une pièce d'appui 14 fixée à la boîte 2 de l'essieu et les deux butées longitudinales 9 dudit support enserrent une seconde pièce d'appui 15 également fixée à ladite boîte 2. La boîte 2 se trouve ainsi également immobilisée dans les directions transversale et longitudinale, l'immobilisation transversale dans les deux sens étant obtenue par le concours de la butée transversale 8 du dispositif de blocage de la suspension de l'au- tre boite 2 de ce même essieu, non représenté car identique. Au relâchement de la pression du vérin 11, l'ensemble boîte 2 - support mobile 10 remonte jusqu'à ce que les ressorts de suspension 4 reprennent leur charge normale. Dès ce moment le support mobile 10 con- tinue à remonter, sous l'effet des ressorts de rappel 13, jusqu'à fin de course du vérin 11, en dégageant ses butées 7, 8, et 9 respective- ment de l'étrier 3 et des pièces d'appui 14 et 15 fixées à la boîte 2, libérant celle-ci de son immobilisation dans les trois directions ver- ticale, transversale et longitudinale, dans les limites autorisées par les jeux existant entre elle et la plaque de garde 6. Le dispositif décrit est applicable aux deux essieux d'une bour- reuse à empattement suffisamment court et/ou à châssis suffisamment élastique pour assurer, suspensions bloquées, l'appui de ses quatres t' 25 roues sur un tronçon de voie présentant des variations d'inclinaison transversale d'un essieu à l'autre pendant l'avance en travail. Sur une bourreuse à grand empattement et/ou à châssis trop ri- gide pour assurer cet appui, les deux vérins Il du dispositif de blo- cage des suspensions de l'un des deux essieux, de préférence l'essieu avant, peuvent être prévus, comme représenté schématiquement figure 4, à course plus importante et à conduites d'alimentation 16 reliées au circuit d'alimentation 17 au travers d'une électro-vannel8 à deux posi- tions et rappel à ressort ayant pour effets de relier les chambres de ces deux vérins dans la position représentée du boisseau de cette van- ne, et d'obturer ces deux conduits 16 dans l'autre position. De la sor- te, perdant l'avance d'un pas de travail, les conduites 16 d'alimenta- -7- tion des deux vérins 11 peuvent être reliées pour permettre le libre passage du fluide sous pression d'une chambre d'un vérin à celle de l'autre, autorisant ainsi le libre pivotement vertical de l'essieu é- quipé de ce montage spécial par rapport au châssis de la machine qui est par ailleurs en appui bloqué sur l'autre essieu. Pendant le travail en stationnement l'obturation des conduites 16 permet de bloquer l'es- sieu à l'inclinaison atteinte à la fin du pas de travail. Danis ce montage spécial, la hauteur de la chambre des vérins il est déterminée pour qu'à la pression de service choisie les pistons de ces vérins se maintiennent suffisament éloignés de leur fin de cour- severs le bas, pour autoriser le pivotement nécessaire de l'essieu. Bien entendu, les formes des structures du dispositif représen- té seront adaptées au type de suspension à bloquer, qui peut par exem- ple comporter des ressorts à boudins à la place des ressorts à lames. La mobilité du support commun 10 des butées d'immobilisation verticale, transversale et longitudinale de la boîte d'essieu 2 peut être conçue différemment. Par exemple ce support peut être monté pi- votant dans un plan vertical transversal sur une console faisant office deguide fixéesous le châssis 5 au-dessus de la roue, les butées venant intercepter les pièces d'appui correspondantes de la boîte d'essieu 2 enfin de course du pivotement dudit support. Lorsque l'espace. libre la- téral en face de chaque boîte d'essieu est suffisant, le support com- mun des butées peut être monté coulissant dans un guide horizontal, les butées venant intercepter'en fin de course de translation horizontale les pièces d'appui correspondantes de la boîte d'essieu. 2'i83872 - 8- REVENDICATIONS 1. Machine de traitement des voies ferrées équipée d'un dispositif de blocage des suspensions de ses essieux (1) comportant au voisinage des boîtes d'essieu (2) et des plaques de garde (6) de ces derniers des butées mobiles rétractables montées sur des guides fixes par rapport à son châssis (5) et mues par des organes moteurs pour intercepter et immobiliser lesdites boites d'essieu par rapport auxdits guides dans les trois directions verticale, transversale et longitudi- nale pendant les parcours de travail, caractérisée en ce que les bu- tées d'immobilisation verticale (7), latérale (8) et longitudinale (9) de chaque boîte d'essieu sont montées rigidement sur un seul support commun mobile (10) mû par un seul organe moteur (11) et monté en prise surun seul guide (12) indépendant de la plaque de garde et fixé ri- gidement à son châssis. 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le guide du support commun des butées est constitué par une glissière verticale (12) dans laquelle ledit support commun (10) est monté coulissant. 3. Machine selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la glissière verticale (12) se compose de deux montants verticaux (120), en ce que le support mobile (10) se compose d'une plaque verti- cale (8) bordée de deux coulisseaux (9) en prise avec les deux montants de la glissière et d'une plaque horizontale (7), en ce que cette plaque verticale, ces deux coulisseaux et cette plaque horizontale forment respectivement butée transversale, butées longitudinales et butée ver- ticale de la boîte d'essieu (2), en ce que le support mobile est mû verticalement par un vérin hydraulique (11) à un seul effet dont la ti- ge (110) du piston sert d'appui à la plaque horizontale (7) du support mobile rappelée par le moyen de ressorts (13) reliant ledit support mobile au châssis (5) de la machine, et en ce que la boîte d'essieu comporte des pièces d'appui (3, 14, 15) destinées à être interceptées par les butées du support mobile. 4. Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que les positions des butées transversale (8) et longitudinale (9) du support mobile (10) sont réglées pour intercepter les pièces d'appui correspon- dantes (14, 15) de la boîte d'essieu (2) à fin de course du vérin hydraulique (11).