Brevet FR3025228A1 — publié le 20160304

La présente invention concerne une machine autonome circulant sur voie ferrée, équipée d'un ou de plusieurs groupes de têtes de meulage de rail, en vue d'éliminer les défauts pouvant exister à la surface de roulement, et sur les faces internes des rails. Les machines actuellement utilisées sont de différeets types : a) des trains de meulage autonomes circulant sur les voies, et équipées de plusieurs dizaines de meules b) des machines plus légères et autonomes, équipées de deux ou plusieurs meules . c) des machines portatives légères, équipées d'une ou de plusieurs meules . Ces différentes machines présentent des inconvénients d'emploi selon les types de voies ferrées à traiter : 1) les trains de meulage autonomes sont très onéreux, et leur masse, encombrement etc... ne leur pettent pas d'être utilisables dans de nombreux cas : métros, tunnels, tramways, etc ... 2) les machines légères et autonomes équipées de quelques meules sont complexes à mettre en oeuvre, et sont d'un rendement très moyen. 3) les machines portatives sont actionnées par deux Agents de conduite, ce qui induit un très faible rendement et un coût de revient élevé. 3025228 La présente invention vise à remèdier à ces inconvénients par la réalisation d'une machine autonome circulant sur voie ferrée relativement légère et d'un grand rendement de meulage, en travaillant sur les deux files de rail ; sa conception lui permettant aussi d'être utilisée à la fois sur les voies ferrées classiques, les voies de métros, les voies tramways et tous les tunnels ferroviaires. La machine objet de cette invention est constituée de plusieurs éléments accouplés circulant sur voie ferrée composés de : 10 - Un groupe comprenant tous les organes producteurs de puissance nécessaire à l'ensemble de la machine, ainsi que les organes de commande, de contrôle et de sécurité à la disposition des Agents de conduite. - Un ou plusieurs groupes de meulage vertical de la surface 15 de roulement des rails, pouvant aussi être équipés d'une cabine de conduite et de contrôle pour les Agents de conduite, selon les versions. - Un ou plusieurs chariots d'extrémité pivotants porte-meules des surfaces et des rayons internes des rails de 20 la voie ferrée, accouplés au dernier groupe de meulage vertical , A titre d'exemple non limitatif, on a représenté sur la figure 1 une machine complète circulant sur voie ferrée et comprenant un groupe de puissance automoteur auquel sont accouplés un groupe équipé de huit têtes de meulage vertical ( quatre têtes de meulage sur chaque rail ) et un chariot d'extrémité pivotant muni de deux têtes de meulage latéral des faces internes et des rayons des deux rails. 3025228 La figure 2 est la vue de dessus de la figure 1, sur laquelle on retrouve les huit têtes de meulage vertical et les deux têtes de meulage latéral du chariot d'extrémité pivotant. La figure 3 montre un ensemble de tête de meulage vertical sur 5 un rail de voie ferrée, en position de travail de meulage, ainsi que les différentes inclinaisons transversales possibles de la tête de meulage en vue de réaliser les rayons nécessaires à la surface supérieure du rail (appelée couramment surface de roulement) . 10 La figure 4 représente un ensemble de meulage comprenant un groupe de puissance automoteur circulant sur voie ferrée auquel sont accouplés à titre d'exemple trois groupes de meulage comportant chacun huit têtes de meulage vertical, avec cabines de conduite indépendante, et un chariot pivotant d'extrémité 15 équipé de deux têtes de meulage latéral des faces internes et des rayons des rails. La figure 5 est une vue de face partielle d'un chariot pivotant d'extrémité , avec les deux têtes de meulage latéral des faces internes et des rayons des deux rails de la voie ferrée. 20 La figure 6 représente quatre têtes de meulage vertical avec une inclinaison longitudinale alternée sur le dessus du rail. La figure 7 représente une coupe d'une tête de meulage vertical avec la meule montée à la partie inférieure Sur la figure 8 on a représenté l'ensemble d'une tête de meulage 25 vertical, avec ses supports et le vérin hydraulique de règlage d'inclinaison transversale de la tête de meulage. Le groupe de puissance (1) représenté figure 1, selon l'invention, est constitué par un groupe moteur (2) permettant d' entraîner l'ensemble de la machine sur la voie ferrée, en marche 3025228 avant et en marche arrière, et de fournir les énergies nécessaires à son fonctionnement. La transmission et les dispositifs de freinage des roues (3) di circulation sur les rails, déjà bien connus, ne sont pas représentés. 5 Les équipements du groupe (1) sont notamment constitués d'un réservoir à gasoil (4) que l'on voit figure 2, d'un réservoir à huile hydraulique (5), d'un refroidisseur (6), d'une cabine de conduite pour deux Agents avec sièges (7) et (8), pupitres de commandes (9) et (10), manipulateurs de traction et de 10 freinage (11) et (12), et frein de secours (13). La cabine de conduite est protégée par un toit (14), mais peut aussi être fermée avec porte d'accès. A l'arrière du groupe (1) se trouve un attelage (15) permettant d'accoupler le châssis roulant (16) sur lequel reposent un 15 certain nombre de têtes de meulage vertical (17) . En l'occurence, sur la figure 2 , on voit huit têtes de meulage vertical (17) placées dans l'axe de chaque file de rail (18) et (19) , mais le châssis roulant (16) est prévu pour recevoir seize têtes de meulage vertical (17) c'est-à-dire huit têtes 20 (17) placées dans les axes (20), et huit têtes (17) placées dans les axes (21) . L'ensemble du châssis roulant (16) portant les tees de meulage vertical (17) circule librement sur les deux files de rails (18) et (19) par quatre roues (22) entrainées par le groupe de 25 puissance (1) auquel il est attelé en (15) . A l'extrémité du châssis roulant (16) se trouve un attelage (23) permettant d'accoupler un chariot pivotant verticalement (24) porte-meules des surfaces internes et des rayons des deux rails (18) et (19) circulant librement sur les deux rails (18) et (19) par ses roues (25) . 3025228 A la fin des travaux de meulage des rails, le chariot (24) est basculé verticalement selon F-1 autour de l'attelage pivotant (23), et fixé à l'arrière du châssis (16), en vue de permettre une circulation rapide de l'ensemble de la machine sur la voie. 5 La tête de meulage vertical (17) représentée figure 3 est supportée par deux bras latéraux (26) de chaque côté de la tête (17) pivotant autour d'un axe (27) solidaire du châssis (16), et venant en appui sur un support bombé (28) du châssis (16) Les bras latéraux (26) supportent la tête de meulage (17) par un 10 axe de pivotement (29) lui permettant ainsi d'obtenir une inclinaison transversale règlable selon les angles (30) et (31) sous l'action du vérin hydraulique (32), en vue de permettre à la meule (33) la réalisation des rayons de la surface de roulement du rail (18) . Le maintien en pression des bras 15 latéraux (26) sur le support bombé (28) peut être obtenu par un ressort de traction (34), ou par tout autre dispositif, afin d'assurer la stabilité de la meule (33) en cours de travail . Après usure de la meule (33) , on dégraffe l'axe (35) du ressort (34), et on bascule la tête de meulage (17) selon F-2, qui se 20 trouve maintenue en position inclinée par le vérin (36) . Sur la figure 4, on voit un groupe de meulage multiple à titre non limitatif comportant trois châssis roulants (37, (38), (39) accouplés au groupe de puissance (1) , avec un chariot d'extrémité pivotant (24) , accouplé au dernier châssis (39) . Chaque châssis 25 roulant pouvant aussi comporter huit ou seize têtes de meulage vertical (17), et une cabine de conduite pour deux Agents . La figure 5 montre le chariot pivotant d'extrémité (24) en position de travail de meulage latéral des deux rails (18) et (19), sans la représentation des deux roues de circulation sur voie . 3025228 Le chariot (24) comporte deux têtes de meulage (40) et (41) solidaires du bâti (24) par l'intermédiaire de deux vérins (42) et (43) orientables selon F-3 et F-4, et pivotants autour des axes (44) et (45) . Les meules (46) et (47) peuvent ainsi 5 rectifier les surfaces internes des deux rails (18) et (19) ainsi que les deux rayons internes de ces deux rails. Dans l'axe du châssis du chariot pivotant (24) se trouve un axe de préhension (48) permettant son relevage selon F-1, par exemple à l'aide d'un câble souple et d'un palan manuel non 10 représenté. Sur la figure 6 , on voit quatre têtes de meulage vertical (17a) , (17b) , (17c) et (17d) solidaires du châssis roulant (16) et inclinées alternativement de façon à compenser les efforts liés au meulage des rails par les meules (33) . Ces inclinaisons 15 étant données par les bras latéraux (26a) et (26b) en appuis (28) sur le châssis (16) selon figure 3. L'ensemble de la tête de meulage représentée figure 7 montre en partie supérieure un moteur hydraulique (49) entrainant un axe claveté (50) sur lequel coulisse verticalement l'arbre porte- 20 meule (51) à l'extrémité duquel est fixée la meule (33) Les efforts axiaux de meulage sont repris par le roulement central (52), et les efforts radiaux par le roulement inférieur (53) . L'avance de la meule (33) est obtenue à l'aide d'un moteur 25 électrique pas-à-pas (54) dont l'axe central (55) entraine une roue filetée (56) engrènant avec une autre roue filetée (57) permettant d'obtenir ainsi un mouvement de descente ou de montée de la roue (57) entrainant le roulement central (52) et l'axe porte-meule (51) coulissant dans l'alèsage du roulement inférieur 3025228 (53) . Une paroi centrale (58) sert de guidage à l'axe (51) et à la roue (57) . L'ensemble mécanique décrit ci-dessus est enfermé dans le boitier (17) étanche supportant en partie supérieure le moteur hydraulique (49), le moteur des avances 5 (54) , ainsi que les deux axes de pivotement (59) et (60) des bras latéraux (26a) et (26b) supportant la tête de meulage (17). Les têtes de meulage vertical (17) comportent donc deux types d'inclinaison sur le dessus du rail (18) qui sont : - une inclinaison variable décrite figure 3. 10 - une inclinaison fixe décrite figure 6. Les pupitres de commande (9) et (10) comprennent pour chaque file de rail, et à chaque opérateur : - les commandes de règlage d'inclinaisons transversales pour chaque tête de meulage vertical (17). 15 - les commandes de règlage des avances des meules (33). - les commandes de mise en rotation des meules (33) à chaque tête de meulage (17), et leur mise à l'arrêt. - les commandes de règlage d'inclinaison de mise en rotation et d'arrêt des meules latérales (46) et (47) . 20 Les deux Agents de conduite assis sur les sièges (7) et (8) agissent sur tous les dispositifs de commande, de traction , de freinage, de mise en rotation, et tous les règlages en vue de réaliser les opérations de meulage simultané des deux rails (18) et (19) de la voie ferrée. 25 Les avantages d'utilisation de cette machine autonome sont multiples , à savoir : - obtenir un haut rendement de travail de meulage . - réaliser une parfaite régularité de meulage simultané sur les deux files de rail de la voie ferrée. 3025228 - réduire les coûts d'entretien liés à l'usure ondulatoire, et aux défauts pouvant exister sur les rails . - être en mesure de travailler dans les métros, tunnels, et sur les voies tramways, etc REVENDICATIONS1. Machine autonome circulant sur voie ferrée équipée d'un groupe de puissance (1) auquel se trouve attelé un ou plusieurs châssis roulants (16) équipés chacun de plusieurs têtes de meulage vertical des rails (17), et à l'extrémité duquel se trouve attelés un ou plusieurs chariâts basculants (24) de la position verticale à l'horizontale , équipés chacun de plusieurs têtes de meulage latérales des rails (40) et (41) . 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les têtes de meulage vertical (17) sont supportées par deux bras latéraux (26) prenant appui sur des supports bombés (28) , solidaires du châssis (16) . 3. Machine selon la revendication 2 selon laquelle les bras latéraux (26) sont positionnés de telle façon que les têtes de meulage vertical (17) se trouvent inclinées longitudinalement par rapport aux rails afin de compenser les efforts de meulage . 4. Machine selon la revendication 2 selon laquelle les têtes de meulage vertical (17) sont équipées d'un vérin hydraulique (32) permettant de règler leur inclinaison transversale par rapport au rail (18), selon les angles (30) et (31) , par pivotement des bras latéraux (26) sur les supports bombés (28) 5. Machine selon la revendication 2 , selon laquelle les têtes de meulage vertical (17) comportent un dispositif de maintien de stabilité de la meule (33) en cours de travail de meulage, par exemple à l'aide 5 d'un ressort de traction (34) situé entre la tête de meulage (17) et le châssis (16) de la machine. 6. Machine selon la revendication (1) selon laquelle le chariot basculant d'extrémité comporte deux têtes de meulage pivotantes (40) et (41) actionnées respecti- 10 vement par deux vérins hydrauliques (42) et (43) permettant le meulage des faces internes et des rayons des deux rails. 7. Machine selon la revendication 1 caractérisée en ce que les têtes de meulage vertical (17) sont autonomes 15 et actionnées chacune par un moteur hydraulique (49) qui entraîne la meule (33) la course de descente de la meule (33) étant obtenue par un moteur pas-à-pas (54) actionnant une roue filetée (56) commandant un pignon fileté central (57) solidaire de l'axe de meule 20 (51) .