Brevet FR3073025A1 — publié le 20190503

- 1 - ENSEMBLE RESSORT PNEUMATIQUE DE SECOURS DE TYPE A PRECOMPRESSION DOMAINE TECHNIQUE L'invention concerne principalement la technologie de tamponnement et d'amortissement, et concerne plus particulièrement un ensemble ressort pneumatique de secours de type à précompression. ART CONNEXE L'ensemble ressort pneumatique est largement appliqué dans les wagons, les véhicules surchargés et autres occasions de tamponnement ou d'amortissement important. Habituellement, cet ensemble ressort comprend un élastomère situé entre une paire de plaques d'extrémité rigides. L'élastomère est fait de caoutchouc, et comprimé par des charges agissant sur l'ensemble ressort. Dans l'art antérieur, le ressort de secours en caoutchouc génèrera une déformation par fluage durant la durée de vie en raison des caractéristiques du caoutchouc, et pendant ce temps la rigidité verticale augmentera en raison de la non-linéarité du caoutchouc lorsque les charges sont augmentées. Dans certains projets de trains à grande vitesse, il est nécessaire que le ressort de secours présente un petit changement de rigidité verticale, un déplacement dynamique important et une absence de capitonnage durant la vie. Ainsi, le ressort de secours en caoutchouc existant ne peut pas remplir cette exigence. Lorsque le ressort pneumatique sera dégonflé, une butée dure sera générée dans la direction verticale généralement, et pendant ce temps un frottement par glissement transversal se produira entre la plaque de couvercle et la plaque d'usure, qui ne peuvent pas remplir l'exigence de rigidité et l'exigence de butée souple de certains projets de trains à grande vitesse dans la direction transversale dans l'état dégonflé. RÉSUMÉ DE L'INVENTION Les objets dans l'invention sont au vu des problèmes susmentionnés de l'art antérieur, et fournissent un ensemble ressort pneumatique de secours de type à précompression, qui est simple en termes de structure, commode à installer, de faible rigidité verticale sous charge lourde, présente une déformation verticale importante, un confort et une stabilité élevés, est capable de - 2 - réduire le fluage et de parvenir à une butée souple et autres. Pour résoudre les problèmes précités, les solutions techniques suivantes peuvent être adoptées : Un ensemble ressort pneumatique de secours de type à précompression comprend une 5 plaque de couvercle supérieure, un coussin d'air, une plaque d'extrémité supérieure et une plaque d'extrémité inférieure ; la périphérie de la plaque d'extrémité supérieure est raccordée à la périphérie de la plaque d'extrémité inférieure par l'intermédiaire du coussin d'air ; un ressort en acier est agencé entre la plaque de couvercle supérieure et la plaque d'extrémité supérieure dans un mode en pression ; de multiples élastomères en sablier sont agencés entre la plaque de 10 couvercle supérieure et la plaque d'extrémité supérieure le long de la direction circonférentielle du ressort en acier. En tant qu'amélioration supplémentaire de la solution technique ci-dessus : De préférence, l'élastomère en sablier comprend une partie en position inférieure, une partie en position supérieure et une plaque de séparation ; la plaque de séparation est installée de 15 manière fixe entre la partie en position inférieure et la partie en position supérieure ; la partie supérieure de la partie en position supérieure et la plaque de couvercle supérieure sont en raccordement à scellement ; la partie inférieure de la partie en position inférieure et la plaque d'extrémité supérieure sont en raccordement à scellement. De préférence, la partie inférieure de la plaque de couvercle supérieure est dotée d'un collet 20 de butée, et la partie supérieure de la plaque d'extrémité supérieure est dotée d'une colonne de limitation ; la colonne de limitation est mutuellement emmanchée avec le collet de butée ; le mode en emmanchement peut être un ajustement avec jeu, ou un raccordement par manchon à frottement, de façon à réduire la force de frottement par glissement ; le ressort en acier est agencé sur la périphérie du collet de butée et de la colonne de limitation dans un mode en 25 emmanchement. De préférence, la partie supérieure de la colonne de limitation est dotée d'un plateau anti-relâchement pour empêcher le collet de butée d'être libéré, et le plateau anti-relâchement est fixé à la colonne de limitation par des boulons. De préférence, la partie supérieure de la plaque d'extrémité supérieure est dotée d'un plateau de limitation sur la périphérie du ressort en acier. - 3 - De préférence, la partie inférieure de la plaque d'extrémité supérieure est dotée d'un caoutchouc élastomère, et la partie supérieure de la plaque d'extrémité inférieure est dotée d'une plaque d'usure qui est mise en contact avec le caoutchouc élastomère dans l'état dégonflé. De préférence, une butée élastomère transversale est vulcanisée sur le caoutchouc 5 élastomère sous la forme d'une butée souple transversale dans l'état dégonflé. De préférence, la partie supérieure de la plaque d'extrémité inférieure est dotée de plateaux de butée transversaux des deux côtés de la plaque d'usure, et les deux côtés du caoutchouc élastomère sont dotés d'encoches de butée transversales qui sont coordonnées avec les plateaux de butée transversaux. 10 De préférence, la partie inférieure de la face périphérique de la plaque d'extrémité supérieure est dotée d'une bague de retenue ; une extrémité du coussin d'air est attachée avec la bague de retenue, et l'autre extrémité est en raccordement à auto-scellement avec la plaque d'extrémité inférieure. En comparaison avec l'art antérieur, l'invention a les avantages suivants : 15 L'ensemble ressort pneumatique de secours de type à précompression de la présente invention comprend une plaque de couvercle supérieure, un coussin d'air, une plaque d'extrémité supérieure et une plaque d'extrémité inférieure ; la périphérie de la plaque d'extrémité supérieure est raccordée à la périphérie de la plaque d'extrémité inférieure par l'intermédiaire du coussin d'air ; un ressort en acier est agencé entre la plaque de couvercle supérieure et la plaque 20 d'extrémité supérieure dans un mode en pression ; de multiples élastomères en sablier sont agencés entre la plaque de couvercle supérieure et la plaque d'extrémité supérieure le long du ressort en acier. Dans cette structure, de multiples élastomères en sablier sont fournis à l'extérieur du ressort en acier dans la direction circonférentielle pour former une structure parallèle qui est simple en termes de structure et commode à installer ; en outre, le ressort en acier et l'élastomère 25 en sablier forment initialement la précompression, et la structure parallèle avec précompression peut réduire le fluage de l'élastomère en sablier, diminuer la non-linéarité, et améliorer la capacité de déplacement dynamique ; et il peut considérablement réduire la rigidité verticale sous charge lourde du ressort secondaire, et améliorer le confort d'un train à charge lourde ; il peut fournir une rigidité transversale pour le système dans l'état dégonflé pour agir comme une butée 30 souple transversale, et pendant ce temps réaliser un contact rigide vertical pour agir comme une - 4 - butée dure verticale. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS La Figure 1 est un diagramme de structure de la présente invention. Légende : 5 1- plaque de couvercle supérieure ; 11- collet de butée ; 2- coussin d'air ; 3- plaque d'extrémité supérieure ; 31- colonne de limitation ; 311- plateau anti-relâchement ; 32- plateau de limitation ; 33- caoutchouc élastomère ; 331- butée élastomère transversale ; 332- encoche de butée transversale ; 34- bague de retenue ; 4- plaque d'extrémité inférieure ; 41- plaque d'usure ; 42- plateau de butée transversal ; 5- élastomère en sablier ; 51- partie en position inférieure ; 52- 10 partie en position supérieure ; 53- plaque de séparation ; 6- ressort en acier. DESCRIPTION DES MODES DE RÉALISATION La présente invention sera davantage clarifiée sur la base des figures et modes de réalisation suivants. Comme montré sur la Figure 1, un mode de réalisation de l'ensemble ressort pneumatique 15 de secours de type à précompression dans la présente invention comprend une plaque de couvercle supérieure 1, un coussin d'air 2, une plaque d'extrémité supérieure 3 et une plaque d'extrémité inférieure 4 ; la périphérie de la plaque d'extrémité supérieure 3 est raccordée à la périphérie de la plaque d'extrémité inférieure 4 par l'intermédiaire du coussin d'air 2 ; un ressort en acier 6 est agencé entre la plaque de couvercle supérieure 1 et la plaque d'extrémité supérieure 20 3 dans un mode en pression ; de multiples élastomères en sablier 5 sont agencés entre la plaque de couvercle supérieure 1 et la plaque d'extrémité supérieure 3 dans la direction circonférentielle du ressort en acier 6. Dans cette structure, de multiples élastomères en sablier 5 sont fournis à l'extérieur du ressort en acier 6 dans la direction circonférentielle pour former une structure parallèle qui est simple en termes de structure et commode à installer ; en outre, le ressort en 25 acier 6 forme initialement la précompression, et la structure parallèle avec précompression peut réduire le fluage de l'élastomère en sablier 5, diminuer la non-linéarité, et améliorer la capacité de déplacement dynamique ; et il peut considérablement réduire la rigidité verticale sous charge lourde du ressort secondaire, et améliorer le confort d'un train à charge lourde ; il peut fournir une rigidité transversale pour le système dans l'état dégonflé pour agir comme une butée souple 30 transversale. - 5 - Dans ce mode de réalisation, l'élastomère en sablier 5 comprend une partie en position inférieure 51, une partie en position supérieure 52 et une plaque de séparation 53 ; la plaque de séparation 53 est installée de manière fixe entre la partie en position inférieure 51 et la partie en position supérieure 52 ; la partie supérieure de la partie en position supérieure 52 et la plaque de 5 couvercle supérieure 1 sont en raccordement à scellement ; la partie inférieure de la partie en position inférieure 51 et la plaque d'extrémité supérieure 3 sont en raccordement à scellement. Dans la structure, la fourniture de la partie en position inférieure 51 et de la partie en position supérieure 52 entraîne une augmentation de l'élévation globale de l'élastomère en sablier 5, à savoir, pour considérablement diminuer la rigidité verticale du ressort secondaire aux charges 10 lourdes, et améliorer le confort du ressort secondaire aux charges lourdes ; de plus, la partie en position inférieure 51 est séparée de la partie en position supérieure 52 par la plaque de séparation 53, la stabilité transversale augmente tandis que l'élévation augmente ; en outre, la partie supérieure de la partie en position supérieure 52 et la plaque de couvercle supérieure 1 sont en raccordement à scellement, et le bas de la partie en position inférieure 51 et la plaque 15 d'extrémité supérieure 3 sont en raccordement à scellement pour prévenir toute fuite d'air, de sorte que l'élastomère en sablier 5 peut fournir un amortissement pour le système, afin d'atténuer de façon efficace la vibration du système. Dans ce mode de réalisation, la partie inférieure de la plaque de couvercle supérieure 1 est dotée d'un collet de butée 11, et la partie supérieure de la plaque d'extrémité supérieure 3 est 20 dotée d'une colonne de limitation 31 ; la colonne de limitation 31 est mutuellement emmanchée avec le collet de butée 11, et le ressort en acier 6 est agencé sur la périphérie du collet de butée 11 et de la colonne de limitation 31 dans un mode en emmanchement. Le collet de butée 11 est utilisé conjointement avec la colonne de limitation 31, de façon à déplacer la plaque de couvercle supérieure 1 vers le haut et vers le bas, restreindre et limiter le déplacement transversal pour 25 prévenir la déformation transversale. Dans ce mode de réalisation, la partie supérieure de la colonne de limitation 31 est dotée d'un plateau anti-relâchement 311 pour empêcher le collet de butée 11 d'être libéré, et le plateau anti-relâchement 311 est fixé à la colonne de limitation 31 par des boulons. Le plateau anti-relâchement 311 est utilisé pour empêcher le collet de butée 11 d'être libéré de la partie 30 supérieure de la colonne de limitation 31 durant l'élévation, de façon à améliorer la fiabilité de - 6 - l'ensemble de la structure. Dans ce mode de réalisation, la partie supérieure de la plaque d'extrémité supérieure 3 est dotée d'un plateau de limitation 32 sur la périphérie du ressort en acier 6. Le plateau de limitation 32 restreint transversalement et limite le ressort en acier 6 sur sa périphérie, de façon à prévenir 5 la déformation transversale. Dans ce mode de réalisation, la partie inférieure de la plaque d'extrémité supérieure 3 est dotée d'un caoutchouc élastomère 33, et la partie supérieure de la plaque d'extrémité inférieure 4 est dotée d'une plaque d'usure 41 qui est mise en contact avec le caoutchouc élastomère 33 dans l'état dégonflé. Dans l'état dégonflé, le caoutchouc élastomère 33 et la plaque d'usure 41 sont en 10 contact dur pour restreindre le déplacement vertical de la plaque d'extrémité supérieure 3 et de la plaque d'extrémité inférieure 4. Une butée élastomère transversale 331 est vulcanisée sur le caoutchouc élastomère 33, et la butée élastomère transversale 331 agit comme une butée souple transversale dans l'état dégonflé. Dans ce mode de réalisation, la partie supérieure de la plaque d'extrémité inférieure 4 est 15 dotée de plateaux de butée transversaux 42 des deux côtés de la plaque d'usure 41, et les deux côtés du caoutchouc élastomère 33 sont dotés d'encoches de butée transversales 332 qui sont coordonnées avec les plateaux de butée transversaux 42. Dans l'état dégonflé, après qu'un train glisse sur une certaine distance, le plateau de butée transversal 42 de la plaque d'extrémité inférieure 4 est mis en contact avec l'encoche de butée transversale 332 du caoutchouc 20 élastomère 33, ainsi le caoutchouc élastomère 33 fournit une rigidité transversale et une butée souple pour le système, pour retirer le train lorsqu'il passe à travers la petite courbe, et assurer la sécurité du train dans l'état dégonflé. Dans ce mode de réalisation, la partie inférieure de la face périphérique de la plaque d'extrémité supérieure 3 est dotée d'une bague de retenue 34 ; une extrémité du coussin d'air 2 est 25 attachée avec la bague de retenue 34, et l'autre extrémité est en raccordement à auto-scellement avec la plaque d'extrémité inférieure 4. Dans cette structure, la petite ouverture du coussin d'air 2 est en raccordement à auto-scellement avec la plaque d'extrémité inférieure 4, pour prévenir toute fuite d'air. Tandis que les modes de réalisation préférés de la présente invention ont été divulgués 30 comme ci-dessus, ils ne sont pas destinés à limiter la présente invention. Tout homme du métier, - 7 - sans s'éloigner de la portée de la solution technique de la présente invention, peut tirer avantage du contenu technique décrit ci-dessus pour effectuer de nombreuses variantes et modifications possibles de la présente invention, ou des modes de réalisation équivalents avec un changement équivalent. Par conséquent, tout le contenu sans s'éloigner de la solution technique de la présente 5 invention, sur la base de toute modification simple, variantes et modifications équivalentes de la présente invention effectuées par l'essence technique de la présente invention pour le mode de réalisation ci-dessus, REVENDICATIONS1. Ensemble ressort pneumatique de secours de type à précompression comprenant une plaque de couvercle supérieure (1), un coussin d'air (2), une plaque d'extrémité supérieure (3) et une plaque d'extrémité inférieure (4), dans lequel la périphérie de la plaque d'extrémité supérieure (3) est raccordée à la périphérie de la plaque d'extrémité inférieure (4) par l'intermédiaire du coussin d'air (2) ; un ressort en acier (6) est agencé entre la plaque de couvercle supérieure (1) et la plaque d'extrémité supérieure (3) dans un mode en pression ; de multiples élastomères en sablier (5) sont agencés entre la plaque de couvercle supérieure (1) et la plaque d'extrémité supérieure (3) le long de la direction circonférentielle du ressort en acier (6). 2. Ensemble ressort pneumatique de secours de type à précompression selon la revendication 1, dans lequel l'élastomère en sablier (5) comprend une partie en position inférieure (51), une partie en position supérieure (52) et une plaque de séparation (53) ; la plaque de séparation (53) est installée de manière fixe entre la partie en position inférieure (51) et la partie en position supérieure (52) ; la partie supérieure de la partie en position supérieure (52) et la plaque de couvercle supérieure (1) sont en raccordement à scellement ; la partie inférieure de la partie en position inférieure (51) et la plaque d'extrémité supérieure (3) sont en raccordement à scellement. 3. Ensemble ressort pneumatique de secours de type à précompression selon la revendication 2, dans lequel la partie inférieure de la plaque de couvercle supérieure (1) est dotée d'un collet de butée (11), et la partie supérieure de la plaque d'extrémité supérieure (3) est dotée d'une colonne de limitation (31) ; la colonne de limitation (31) est mutuellement emmanchée avec le collet de butée (11) ; le mode en emmanchement peut être un ajustement avec jeu, ou un raccordement par manchon à frottement, de façon à réduire la force de frottement par glissement ; le ressort en acier (6) est agencé sur la périphérie du collet de butée (11) et de la colonne de limitation (31) dans un mode en emmanchement. 4. Ensemble ressort pneumatique de secours de type à précompression selon la revendication 3, dans lequel la partie supérieure de la colonne de limitation (31) est dotée d'un plateau anti-relâchement (311) pour empêcher le collet de butée (11) d'être libéré, et le plateau anti-relâchement (311) est fixé à la colonne de limitation (31) par des boulons. 5. Ensemble ressort pneumatique de secours de type à précompression selon la - 9 - revendication 4, dans lequel la partie supérieure de la plaque d'extrémité supérieure (3) est dotée d'un plateau de limitation (32) sur la périphérie du ressort en acier (6). 6. Ensemble ressort pneumatique de secours de type à précompression selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la partie inférieure de la plaque d'extrémité 5 supérieure (3) est dotée d'un caoutchouc élastomère (33), et la partie supérieure de la plaque d'extrémité inférieure (4) est dotée d'une plaque d'usure (41) qui est mise en contact avec le caoutchouc élastomère (33) dans l'état dégonflé. 7. Ensemble ressort pneumatique de secours de type à précompression selon la revendication 6, dans lequel une butée élastomère transversale (331) est vulcanisée sur le 10 caoutchouc élastomère (33) sous la forme d'une butée souple transversale dans l'état dégonflé. 8. Ensemble ressort pneumatique de secours de type à précompression selon la revendication 7, dans lequel la partie supérieure de la plaque d'extrémité inférieure (4) est dotée de plateaux de butée transversaux (42) des deux côtés de la plaque d'usure (41), et les deux côtés du caoutchouc élastomère (33) sont dotés d'encoches de butée transversales (332) qui sont 15 coordonnées avec les plateaux de butée transversaux (42). 9. Ensemble ressort pneumatique de secours de type à précompression selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la partie inférieure de la face périphérique de la plaque d'extrémité supérieure (3) est dotée d'une bague de retenue (34) ; une extrémité du coussin d'air (2) est attachée avec la bague de retenue (34), et l'autre extrémité est en 20 raccordement à auto-scellement avec la plaque d'extrémité inférieure (4). 10. Ensemble ressort pneumatique de secours de type à précompression selon la revendication 8, dans lequel la partie inférieure de la face périphérique de la plaque d'extrémité supérieure (3) est dotée d'une bague de retenue (34) ; une extrémité du coussin d'air (2) est attachée avec la bague de retenue (34), et l'autre extrémité est en raccordement à auto-scellement 25 avec la plaque d'extrémité inférieure (4).