Brevet FR3073024A1 — publié le 20190503

- 1 - ENSEMBLE RESSORT PNEUMATIQUE DE SECOURS DOMAINE TECHNIQUE L'invention concerne principalement la technologie de tamponnement et d'amortissement, et concerne plus particulièrement un ensemble ressort pneumatique de secours. 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, 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 prévenir le fluage et de parvenir à une butée souple et autres. Pour résoudre les problèmes précités, les solutions techniques suivantes peuvent être - 2 - adoptées : Un ensemble ressort pneumatique de secours 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 5 d'extrémité inférieure par l'intermédiaire du coussin d'air ; un élastomère en sablier est raccordé entre la plaque de couvercle supérieure et la plaque d'extrémité supérieure ; de multiples ressorts en acier sont agencés entre la plaque de couvercle supérieure et la plaque d'extrémité supérieure dans la direction circonférentielle de l'élastomère en sablier dans un mode en pression. En tant qu'amélioration supplémentaire de la solution technique ci-dessus : 10 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 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 15 d'extrémité supérieure sont en raccordement à scellement. De préférence, la partie inférieure de la plaque de couvercle supérieure est dotée de multiples collets de butée le long de la direction circonférentielle, et la partie supérieure de la plaque d'extrémité supérieure est dotée de multiples colonnes de limitation ; chaque colonne de limitation est mutuellement emmanchée avec le collet de butée correspondant ; le mode en 20 emmanchement peut être un ajustement avec jeu, ou un raccordement par manchon à frottement, de façon à réduire la force de frottement par glissement ; chaque ressort en acier est agencé sur la périphérie du collet de butée et de la colonne de limitation correspondants dans un mode en emmanchement. De préférence, la partie supérieure de la colonne de limitation est dotée d'un plateau 25 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. 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 - 3 - 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 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 5 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. 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 10 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 : L'ensemble ressort pneumatique de secours de la présente invention comprend une plaque de couvercle supérieure, un coussin d'air, une plaque d'extrémité supérieure et une plaque 15 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 élastomère en sablier est raccordé entre la plaque de couvercle supérieure et la plaque d'extrémité supérieure ; de multiples ressorts en acier sont agencés entre la plaque de couvercle supérieure et la plaque d'extrémité supérieure dans la direction circonférentielle de l'élastomère en sablier dans 20 un mode en pression. Dans cette structure, de multiples ressorts en acier sont fournis à l'extérieur de l'élastomère en sablier dans la direction circonférentielle pour former une structure parallèle qui est simple en termes de structure et commode à installer ; en outre, chaque ressort en acier forme 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 25 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 transversale, et pendant ce temps réaliser un contact rigide vertical pour agir comme une butée dure verticale. 30 BREVE DESCRIPTION DES DESSINS - 4 - La Figure 1 est un diagramme de structure de la présente invention. Légende : 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 5 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-partie en position supérieure ; 53- plaque de séparation ; 6- ressort en acier. DESCRIPTION DES MODES DE RÉALISATION 10 La présente invention sera davantage clarifiée sur la base des figures et modes de réalisation suivants. Comme montré sur la Figure 1, l'ensemble ressort pneumatique de secours 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 15 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 élastomère en sablier 5 est raccordé entre la plaque de couvercle supérieure 1 et la plaque d'extrémité supérieure 3 ; de multiples ressorts en acier 6 sont agencés entre la plaque de couvercle supérieure 1 et la plaque d'extrémité supérieure 3 dans la direction circonférentielle de l'élastomère en sablier 5 dans un mode en pression. Dans cette 20 structure, de multiples ressorts en acier 6 sont fournis à l'extérieur de l'élastomère en sablier dans la direction circonférentielle pour former une structure parallèle qui est simple en termes de structure, commode à installer ; en outre, chaque ressort en 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 25 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 transversale. 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 30 séparation 53 est installée de manière fixe entre la partie en position inférieure 51 et la partie en - 5 - 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. Dans la structure, la fourniture de la partie en position inférieure 51 et de la partie en position 5 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 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 10 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 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. 15 Dans ce mode de réalisation, la partie inférieure de la plaque de couvercle supérieure 1 est dotée de multiples collets de butée 11 le long de la direction circonférentielle, et la partie supérieure de la plaque d'extrémité supérieure 3 est dotée de multiples colonnes de limitation 31 le long de la direction circonférentielle ; chaque colonne de limitation 31 est mutuellement emmanchée avec le collet de butée 11 correspondant, et chaque ressort en acier 6 est agencé sur 20 la périphérie du collet de butée 11 et de la colonne de limitation 31 correspondants 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 prévenir la déformation transversale. Dans ce mode de réalisation, la partie supérieure de la colonne de limitation 31 est dotée 25 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 supérieure de la colonne de limitation 31 durant l'élévation, de façon à améliorer la fiabilité de l'ensemble de la structure. 30 Dans ce mode de réalisation, la partie supérieure de la plaque d'extrémité supérieure 3 est - 6 - 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 la déformation transversale. Dans ce mode de réalisation, la partie inférieure de la plaque d'extrémité supérieure 3 est 5 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 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 10 caoutchouc élastomère 33, et la butée élastomère transversale 331 est utilisée 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 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. 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 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 20 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 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 25 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 comme ci-dessus, ils ne sont pas destinés à limiter la présente invention. Tout homme du métier, sans s'éloigner de la portée de la solution technique de la présente invention, peut tirer avantage 30 du contenu technique décrit ci-dessus pour effectuer de nombreuses variantes et modifications - 7 - 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 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 5 réalisation ci-dessus, REVENDICATIONS1. Ensemble ressort pneumatique de secours, 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 élastomère en sablier (5) est raccordé entre la plaque de couvercle supérieure (1) et la plaque d'extrémité supérieure (3) ; de multiples ressorts en acier (6) sont agencés entre la plaque de couvercle supérieure (1) et la plaque d'extrémité supérieure (3) dans la direction circonférentielle de l'élastomère en sablier (5) dans un mode en pression. 2. Ensemble ressort pneumatique de secours 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 selon la revendication 2, dans lequel la partie inférieure de la plaque de couvercle supérieure (1) est dotée de multiples collets de butée (11) le long de la direction circonférentielle, et la partie supérieure de la plaque d'extrémité supérieure (3) est dotée de multiples colonnes de limitation (31) le long de la direction circonférentielle ; chaque colonne de limitation (31) est mutuellement emmanchée avec le collet de butée (11) correspondant ; 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 ; chaque ressort en acier (6) est agencé sur la périphérie du collet de butée (11) et de la colonne de limitation (31) correspondants dans un mode en emmanchement. 4. Ensemble ressort pneumatique de secours 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 selon la revendication 4, dans lequel la partie - 9 - 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 selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la partie inférieure de la plaque d'extrémité supérieure (3) est dotée d'un 5 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 selon la revendication 6, dans lequel une butée élastomère transversale (331) est vulcanisée sur le caoutchouc élastomère (33) sous la 10 forme d'une butée souple transversale dans l'état dégonflé. 8. Ensemble ressort pneumatique de secours 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 coordonnées avec les plateaux de butée 15 transversaux (42). 9. Ensemble ressort pneumatique de secours 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 raccordement à auto-scellement avec la plaque 20 d'extrémité inférieure (4). 10. Ensemble ressort pneumatique de secours 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 avec la plaque d'extrémité inférieure (4).