Brevet FR3073023A1 — 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 prévenir 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 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 ; la partie supérieure de la plaque d'extrémité supérieure est dotée de cavités de précompression transversales et de plaques de précompression transversales agencées au niveau des ouvertures 10 transversales des cavités de précompression transversales, et les cavités de précompression transversales sont dotées à l'intérieur de ressorts élastomères stratifiés à travers les plaques de précompression transversales dans un mode en pression ; de multiples ressorts en acier sont agencés entre la plaque de couvercle supérieure et la plaque d'extrémité supérieure dans un mode en pression le long de la direction circonférentielle des ressorts élastomères stratifiés ; et la 15 plaque de couvercle supérieure est agencée sur la périphérie des cavités de précompression transversales dans un mode en emmanchement. En tant qu'amélioration supplémentaire de la solution technique ei-dessus La plaque de précompression transversale est dotée à l'extérieur d'une première plaque d'usure, et la plaque de couvercle supérieure est agencée sur la périphérie des cavités de 20 précompression transversales dans un mode en emmanchement et mise en contact avec la première plaque d'usure. 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 le long de la direction circonférentielle ; 25 chaque colonne de limitation est mutuellement emmanchée avec le collet de butée 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 ; et 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. La partie supérieure de la colonne de limitation est dotée d'un plateau anti-reetehe,ment pour ernriëeher le collet de butée d'être libéré, et k plateau antl-relâchemem est fixé à la colonne de limitation par des boulons, - 3 - La partie supérieure de la plaque d'extrémité supérieure est dotée d'un plateau de limitation sur la périphérie du ressort en acier. 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 seconde 5 plaque d'usure qui est mise en contact avec le caoutchouc élastomère dans l'état dégonflé. Une butée élastomère transversale est vulcanisée sur le caoutchouc élastomère sous la forme d'une butée souple transversale dans l'état dégonflé. La partie supérieure de la plaque d'extrémité inférieure est dotée de plateaux de butée transversaux des deux côtés de la seconde plaque d'usure, et les deux côtés du caoutchouc 10 élastomère sont dotés d'encoches de butée transversales qui sont coordonnées avec les plateaux de butée transversaux. 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. 15 En comparaison avec l'art antérieur, l'invention a les avantages suivants. 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 20 d'air ; la partie supérieure de la plaque d'extrémité supérieure est dotée de cavités de précompression transversales et de plaques de précompression transversales agencées au niveau des ouvertures transversales des cavités de précompression transversales, et les cavités de précompression transversales sont dotées à l'intérieur de ressorts élastomères stratifiés à travers les plaques de précompression transversales dans un mode en pression ; de multiples ressorts en 25 acier sont agencés entre la plaque de couvercle supérieure et la plaque d'extrémité supérieure dans un mode en pression le long de la direction circonférentielle des ressorts élastomères stratifiés ; et la plaque de couvercle supérieure est agencée sur la périphérie des cavités de précompression transversales dans un mode en emmanchement. Dans cette structure, de multiples ressorts en acier sont fournis à l'extérieur du ressort élastomère stratifié dans la 30 direction circonférentielle pour former une structure parallèle qui est simple en termes de - 4 - structure et commode à installer ; en outre, la plaque de couvercle supérieure est emmanchée sur la périphérie de la cavité de précompression transversale pour se déplacer vers le haut et le bas, de sorte que toute la rigidité verticale est fournie par le ressort en acier, et la force d'amortissement est fournie par le ressort élastomère stratifié ; la force d'amortissement peut être 5 commandée en régulant le déplacement de la plaque de précompression transversale, à savoir la précompression du ressort élastomère stratifié ; elle peut prévenir le fluage du système, réguler l'amortissement, diminuer la non-linéarité, et améliorer la capacité de déplacement dynamique ; le ressort en acier forme initialement une précompression, et une telle structure parallèle avec précompression peut considérablement réduire la rigidité verticale sous charge lourde du ressort 10 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 sous la forme d'une butée souple transversale, et pendant ce temps réaliser un contact rigide vertical pour agir comme une butée dure verticale. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS 15 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- cavité de précompression transversale ; 32- plaque de précompression transversale ; 321- première plaque d'usure ; 33- colonne de limitation ; 331- 20 plateau anti-relâchement ; 34- plateau de limitation ; 35- caoutchouc élastomère ; 351- butée élastomère transversale ; 352- encoche de butée transversale ; 36- bague de retenue ; 4- plaque d'extrémité inférieure ; 41- seconde plaque d'usure ; 42- plateau de butée transversal ; 5- ressort élastomère stratifié ; 6- ressort en acier. DESCRIPTION DES MODES DE RÉALISATION 25 L'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 de secours de type à précompression de 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 30 la plaque d'extrémité inférieure 4 par l'intermédiaire du coussin d'air 2 ; la partie supérieure de la - 5 - plaque d'extrémité supérieure 3 est dotée de cavités de précompression transversales 31 et de plaques de précompression transversales 32 agencées au niveau des ouvertures transversales des cavités de précompression transversales 31, et les cavités de précompression transversales 31 sont dotées à l'intérieur de ressorts élastomères stratifiés 5 à travers les plaques de 5 précompression transversales 32 dans un mode en pression ; de multiples ressorts en acier 6 sont agencés entre la plaque de couvercle supérieure 1 et la plaque d'extrémité supérieure 3 dans un mode en pression le long de la direction circonférentielle des ressorts élastomères stratifiés 5 ; et la plaque de couvercle supérieure 1 est agencée sur la périphérie des cavités de précompression transversales 31 dans un mode en emmanchement. Dans cette structure, de multiples ressorts en 10 acier 6 sont fournis à l'extérieur du ressort élastomère stratifié 5 dans la direction circonférentielle pour former une structure parallèle qui est simple en termes de structure et commode à installer ; en outre, la plaque de couvercle supérieure 1 est emmanchée sur la périphérie de la cavité de précompression transversale 31 pour se déplacer vers le haut et le bas, de sorte que toute la rigidité verticale est fournie par le ressort en acier 6, et la force 15 d'amortissement est fournie par le ressort élastomère stratifié 5 ; la force d'amortissement peut être commandée en régulant le déplacement de la plaque de précompression transversale 32, à savoir la précompression du ressort élastomère stratifié 5 ; elle peut prévenir le fluage du ressort élastomère stratifié 5, réguler l'amortissement, diminuer la non-linéarité, et améliorer la capacité de déplacement dynamique ; le ressort en acier 6 forme initialement une précompression, et une 20 telle structure parallèle avec précompression 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 sous la forme d'une butée souple transversale, et pendant ce temps réaliser un contact rigide vertical pour agir comme une butée dure verticale. 25 Dans ce mode de réalisation, la plaque de précompression transversale 32 est dotée à l'extérieur d'une première plaque d'usure 321, et la plaque de couvercle supérieure 1 est agencée sur la périphérie des cavités de précompression transversales 31 dans un mode en emmanchement et mise en contact avec la première plaque d'usure 321. Dans cette structure, le ressort élastomère stratifié 5 a une précompression, et la première plaque d'usure 321 et la plaque 30 de couvercle supérieure 1 peuvent glisser relativement ; la force de frottement par glissement est - 6 - la force d'amortissement du ressort de secours, et l'amortissement peut être régulé en régulant la précompression du ressort élastomère stratifié 5 avant installation, de façon à atténuer de façon efficace la vibration du système. Pendant ce temps, la première plaque d'usure 321 du ressort stratifié peut améliorer la vie de frottement et réduire le bruit. 5 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 33 le long de la direction circonférentielle ; chaque colonne de limitation 33 est mutuellement emmanchée avec le collet de butée 11 correspondant, et chaque ressort en acier 6 est agencé sur 10 la périphérie du collet de butée 11 et de la colonne de limitation 33 correspondants dans un mode en emmanchement. Le collet de butée 11 est utilisé conjointement avec la colonne de limitation 33, 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 33 est dotée 15 d'un plateau anti-relâchement 331 pour empêcher le collet de butée 11 d'être libéré, et le plateau anti-relâchement 331 est fixé à la colonne de limitation 33 par des boulons. Le plateau anti-relâchement 331 est utilisé pour empêcher le collet de butée 11 d'être libéré de la partie supérieure de la colonne de limitation 33 durant l'élévation, de façon à améliorer la fiabilité de l'ensemble de la structure. 20 Dans ce mode de réalisation, la partie supérieure de la plaque d'extrémité supérieure 3 est dotée d'un plateau de limitation 34 sur la périphérie du ressort en acier 6. Le plateau de limitation 34 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 25 dotée d'un caoutchouc élastomère 35, et la partie supérieure de la plaque d'extrémité inférieure 4 est dotée d'une seconde plaque d'usure 41 qui est mise en contact avec le caoutchouc élastomère dans l'état dégonflé. Dans l'état dégonflé, le caoutchouc élastomère 35 et la seconde 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. La butée élastomère transversale 351 agit 30 comme une butée souple transversale dans l'état dégonflé. - 7 - 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 seconde plaque d'usure 41, et les deux côtés du caoutchouc élastomère 35 sont dotés d'encoches de butée transversales 352 qui sont coordonnées avec les plateaux de butée transversaux 42. Dans l'état dégonflé, après qu'un 5 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 352 du caoutchouc élastomère 35, ainsi le caoutchouc élastomère 35 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. 10 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 36 ; une extrémité du coussin d'air 2 est attachée avec la bague de retenue 36, 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 15 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 du contenu technique décrit ci-dessus pour effectuer de nombreuses variantes et modifications 20 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 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) ; la partie supérieure de la plaque d'extrémité supérieure (3) est dotée de cavités de précompression transversales (31) et de plaques de précompression transversales (32) agencées au niveau des ouvertures transversales des cavités de précompression transversales (31), et les cavités de précompression transversales (31) sont dotées à l'intérieur de ressorts élastomères stratifiés (5) à travers les plaques de précompression transversales (32) dans un mode en pression ; de multiples ressorts en acier (6) sont agencés entre la plaque de couvercle supérieure (1) et la plaque d'extrémité supérieure (3) dans un mode en pression le long de la direction circonférentielle des ressorts élastomères stratifiés (5) ; et la plaque de couvercle supérieure (1) est agencée sur la périphérie des cavités de précompression transversales (31) dans un mode en emmanchement. 2. Ensemble ressort pneumatique de secours de type à précompression selon la revendication 1, dans lequel la plaque de précompression transversale (32) est dotée à l'extérieur d'une première plaque d'usure (321), et la plaque de couvercle supérieure (1) est agencée sur la périphérie des cavités de précompression transversales (31) dans un mode en emmanchement et mise en contact avec la première plaque d'usure (321). 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 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 (33) le long de la direction circonférentielle ; chaque colonne de limitation (33) 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 (33) correspondants dans un mode en emmanchement. 4. Ensemble ressort pneumatique de secours de type à précompression selon la - 9 - revendication 3, dans lequel la partie supérieure de la colonne de limitation (33) est dotée d'un plateau anti-relâchement (331) pour empêcher le collet de butée (11) d'être libéré, et le plateau anti-relâchement (331) est fixé à la colonne de limitation (33) par des boulons. 5. Ensemble ressort pneumatique de secours de type à précompression selon la 5 revendication 4, dans lequel la partie supérieure de la plaque d'extrémité supérieure (3) est dotée d'un plateau de limitation (34) 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 supérieure (3) est dotée d'un caoutchouc élastomère (35), et la partie supérieure de la plaque 10 d'extrémité inférieure (4) est dotée d'une seconde plaque d'usure (41) qui est mise en contact avec le caoutchouc élastomère (35) dans l'état dégonflé. 7. Ensemble ressort pneumatique de secours de type à précompression selon la revendication 6, dans lequel une butée élastomère transversale (351) est installée sur le caoutchouc élastomère (35) sous la forme d'une butée souple transversale dans l'état dégonflé. 15 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 seconde plaque d'usure (41), et les deux côtés du caoutchouc élastomère (35) sont dotés d'encoches de butée transversales (352) qui sont coordonnées avec les plateaux de butée transversaux (42). 20 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 (36) ; une extrémité du coussin d'air (2) est attachée avec la bague de retenue (36), et l'autre extrémité est en raccordement à auto-scellement avec la plaque d'extrémité inférieure (4). 25 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 (36) ; une extrémité du coussin d'air (2) est attachée avec la bague de retenue (36), et l'autre extrémité est en raccordement à auto-scellement avec la plaque d'extrémité inférieure (4).