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WO2001042072A1 - Bogie pour une utilisation ferroviaire et wagon pourvu dudit bogie - Google Patents

Bogie pour une utilisation ferroviaire et wagon pourvu dudit bogie Download PDF

Info

Publication number
WO2001042072A1
WO2001042072A1 PCT/FR2000/003473 FR0003473W WO0142072A1 WO 2001042072 A1 WO2001042072 A1 WO 2001042072A1 FR 0003473 W FR0003473 W FR 0003473W WO 0142072 A1 WO0142072 A1 WO 0142072A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sole
bogie
cross member
upper sole
core
Prior art date
Application number
PCT/FR2000/003473
Other languages
English (en)
Inventor
Alain Millet Deronzier
Jean Pierre Aelbrecht
Françis DUFOUR
Original Assignee
Arbel Fauvet Rail, S.A.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Arbel Fauvet Rail, S.A. filed Critical Arbel Fauvet Rail, S.A.
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Priority to AU26864/01A priority patent/AU2686401A/en
Priority to PL349366A priority patent/PL197014B1/pl
Priority to ROA200100907A priority patent/RO119140B1/ro
Priority to EP00990057A priority patent/EP1150872B1/fr
Priority to SK1059-2001A priority patent/SK286700B6/sk
Priority to AT00990057T priority patent/ATE261833T1/de
Priority to DE60009038T priority patent/DE60009038T2/de
Publication of WO2001042072A1 publication Critical patent/WO2001042072A1/fr
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Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F5/00—Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/50—Other details
    • B61F5/52—Bogie frames

Definitions

  • the invention relates to a bogie for railway use. It also relates to the wagon provided with said bogie.
  • the chassis of a bogie for example, of the Y33 type, the axle load of which has been limited to eighteen tonnes per axle, consists of a carrying cross member on which the pivot articulation of the wagon body rests and this carrier beam is, by its two ends, fixed on side members. These beams are associated with the four wheels of the bogie by a suspension.
  • suspensions are each formed by two groups of coaxial springs said to be, for the first spring, tare and, for the second spring, load. Each of its suspensions is supported substantially under the end of a beam.
  • Each spar includes: - an upper sole
  • the core is in the form of a veil to form I-shaped beams.
  • the upper sole locally forms two bumps to obtain constant inertia and, on the other hand, at the fold of this sole to form the bump, are fixed on the side and on the other side of the core, reinforcing gussets preventing crushing.
  • the invention therefore proposes to solve at least the problem mentioned above.
  • the subject of the invention is a bogie of the aforementioned type comprising:
  • a lower sole which, from each of its two ends, gradually deviates from the upper sole to give the assembly a generally trapezoid shape with the small base located at the bottom -
  • the invention also relates to the wagon provided with said bogie.
  • each of these bogies includes:
  • a lower sole 6 which, from each of its two ends and at a predetermined distance from these ends, gradually departs from the upper sole 5 to give the assembly a generally trapezoid shape with the small base located at the bottom,
  • This core 7 is a simple veil, so that the side members have an I-shaped section at the ends.
  • the crosspiece widens at its ends and connects to the web or core 7. It also defines a trapezoid with the small base as close to the ground. Over a large part of its length, the crosspiece is of constant width.
  • This bogie accepts a load of twenty tonnes per axle. According to a feature of this bogie:
  • the upper sole 5 is located in a horizontal plane and - on the other hand, the width L of this sole 5 increases rapidly from its two ends 5A, 5B so that the internal edge 8 of this sole 5 is located at a predetermined distance D from the vertical plane P passing through the external flanks of the wheels 18 of the bogie to just preserve the play necessary for the lateral movement of the wheels.
  • the lower sole from its end to its median transverse plane has a first zone Z1 parallel to the upper sole 5 then a second zone Z2 inclined downwards then, finally, a third zone Z3 also parallel to the upper sole.
  • zone Z1 the thickness of the spar is constant except for the end part.
  • only the external face 7A of the core 7 of the spar has a gusset 10 which extends between the lower face of the upper sole and the upper face of the lower sole.
  • the gusset is located in zone Z1 slightly before the transition with zone Z2.
  • the reduction of the width of the upper sole is done from the axle.
  • This part is asymmetrical, the internal edge being more inclined than the external edge.
  • the upper face of the upper sole of each spar carries a reading blade 11, one end 11A of which is fixed, for example, by four points on this upper sole.
  • the thickness of the core of the anterior spar was previously fourteen millimeters and the width of two hundred millimeters.
  • the bogie thus modified can support at least twenty tonnes per axle.
  • the wagon is of the type with two assembled platforms, each platform being carried by two bogies of the aforementioned type or of the one platform type, the platform being carried by two bogies of the aforementioned type.
  • this platform comprises in the middle part two external beams 12 which connect two floors 13 constituting the ends of each platform.
  • the floors are limited to the area above the bogies.
  • the longitudinal members 12 of these platforms are locally maintained at the spacing required by cross members 14.
  • the ends of the wagons have conventional means of connection with another assembly and therefore comprise two buffers and a coupling hook.
  • the bogie instead of using a sled rod which bypasses the underside of the carrier cross member, the bogie comprises a tubular connector rod 15 for the brake linkage which locally crosses the carrier cross member. This limits the weight of the bogie and therefore increases the load.
  • Another modification is made compared to the bogie type Y33 defined at eighteen tonnes per axle in the UIC standard to which reference is made and the content of which is included in the request.
  • the table 16 for supporting the springs is lowered by about fourteen millimeters.
  • the suspension assembly has been modified to incorporate the organs, elements and functional clearances of a twenty-ton suspension while respecting the dimensions of the envelope of a standard Y33 bogie.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Handcart (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Platform Screen Doors And Railroad Systems (AREA)
  • Cold Cathode And The Manufacture (AREA)
  • Lock And Its Accessories (AREA)

Abstract

L'invention se rapporte à un bogie pour une utilisation ferroviaire comprenant: une traverse (3) porteuse, cette traverse étant fixée sur des longerons (4), ces longerons comprenant une semelle (5) supérieure et une semelle inférieure; une âme reliant la semelle inférieure et la semelle supérieure. Ce bogie est caractérisé en ce que: d'une part, la semelle (5) supérieure se situe dans un plan horizontal et d'autre part, la largeur (L) de cette semelle (5) augmente rapidement depuis ses deux extrémités (5A, 5B) de sorte que le bord interne de cette semelle (5) se situe à une distance (D) prédéterminée du plan (P) vertical passant par les flancs externes des roues (8) du bogie pour juste préserver le jeu nécessaire au déplacement latéral des roues.

Description

BOGIE POUR UNE UTILISATION FERROVIAIRE ET WAGON POURVU DU DIT BOGIE
L'invention se rapporte à un bogie pour une utilisation ferroviaire. Elle se rapporte également au wagon pourvu dudit bogie.
La construction des matériels ferroviaires est subordonnée à des règles internationales permettant que ces wagons puissent circuler d'un réseau national vers un autre réseau national.
On connaît par exemple le règlement UIC. Outre la fixation des gabarits : hauteur, largeur, ce règlement impose que soit déterminé le poids maximal par essieux des bogies.
Ainsi, en France, sont connus les bogies identifiés sous les références Y25 ou Y33.
Ils ont pour objet principalement d'identifier des caractéristiques techniques du châssis.
Le châssis d'un bogie, par exemple, du type Y33 dont la charge par essieu a été limitée à dix huit tonnes par essieu, est constitué d'une traverse porteuse sur laquelle repose l'articulation à pivot de la caisse du wagon et cette traverse porteuse est, par ses deux extrémités, fixée sur des longerons. Ces longerons sont associés aux quatre roues du bogie par une suspension.
Ces suspensions sont chacune constituées par deux groupes de ressorts montés coaxiaux dits, pour le premier ressort, de tare et, pour le second ressort, de charge. Chacune de ses suspensions s'appuie sensiblement sous l'extrémité d'un longeron.
Pour, d'une part, fixer la traverse et, d'autre part, résister à la charge verticale, les longerons ont une forme particulière. Chaque longeron comprend : - une semelle supérieure
- une semelle inférieure qui, depuis chacune de ses deux extrémités et à une distance prédéterminée de ces- extrémités, s'écarte progressivement de la semelle supérieure pour conférer à l'ensemble une forme globalement de trapèze avec la petite base située en bas
- une âme reliant la semelle inférieure et la semelle supérieure, cette âme étant par ailleurs localement constituée par l'épaisseur de la traverse qui se fixe sur ce longeron.
L'âme se présente sous la forme d'un voile pour constituer des longerons à section en I.
Pour conférer une bonne résistance à la charge verticale, d'une part, la semelle supérieure forme localement deux bosses pour obtenir une inertie constante et, d'autre part, au niveau du pli de cette semelle pour former la bosse, sont fixés de part et d'autre de l'âme, -des goussets de renfort empêchant l'écrasement.
Pour compléter la suspension, il est préservé entre le plan vertical passant par les flanc externes des roues et le bord interne de la semelle supérieure, un espace suffisant pour y loger un lisoir.
Pour réduire les coûts de transport, il est nécessaire d'augmenter la charge de ces wagons et donc la charge acceptable par les bogies.
Pour augmenter la charge par essieux d'un tel châssis, l'homme du métier cherche donc à augmenter notamment les paramètres précités et donc à accroître l'effet de goussets ou l'effet des bosses et ainsi augmenter toutes les épaisseurs des semelles.
On constate toutefois que si, la résistance en statique du bogie est améliorée, son comportement en dynamique est déplorable.
L'invention se propose donc de résoudre au moins le problème évoqué ci- dessus.
A cet effet l'invention a pour objet un bogie du type précité comprenant :
- une traverse porteuse sur laquelle repose l'articulation à pivot de la caisse du wagon et cette traverse porteuse est , par ses deux extrémités, fixée sur des longerons, lesquels longerons comprennent chacun : . une semelle supérieure
. une semelle inférieure qui, depuis chacune de ses deux extrémités, s'écarte progressivement de la semelle supérieure pour conférer à l'ensemble une forme globalement de trapèze avec la petite base située en bas - une âme reliant la semelle inférieure et la semelle supérieure, cette âme étant par ailleurs localement constituée par l'épaisseur de la traverse qui se fixe sur ce longeron, ce bogie étant caractérisé en ce que, d'une part, la semelle supérieure se situe dans un plan horizontal et, d'autre part, la largeur de cette semelle augmente rapidement depuis ses deux extrémités de sorte que le bord interne de cette semelle se situe à une distance prédéterminée du plan vertical passant par les flancs externes des roues du bogies pour préserver seulement le jeu nécessaire au déplacement latéral des roues. L'invention a également pour objet le wagon pourvu dudit bogie.
L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci-après faite à titre d'exemple non limitatif, en regard du dessin ci-annexé, qui représente schématiquement :
- figures 1 et 2 : wagons vus de dessus, - figure 3 : bogie vu de profil,
- figure 4 : bogie vu de dessus,
- figure 5 : détail de la figure 3.
En se reportant au dessin, on voit un wagon 1 et plus particulièrement un assemblage de deux plate-formes supportées 1A, 1B par des bogies 2. Ce wagon est notamment destiné à transporter des conteneurs et est donc équipé de système de verrouillage de ces conteneurs sur la plate-forme. Classiquement, chacun de ces bogies comprend :
- une traverse 3 porteuse sur laquelle repose l'articulation à pivot de la caisse du wagon et cette traverse 3 porteuse est, par ses deux extrémités, fixée sur des longerons 4, lesquels longerons comprennent chacun : . une semelle 5 supérieure
. une semelle 6 inférieure qui, depuis chacune de ses deux extrémités et à une distance prédéterminée de ces extrémités, s'écarte progressivement de la semelle supérieure 5 pour conférer à l'ensemble une forme globalement de trapèze avec la petite base située en bas,
- une âme 7 reliant la semelle inférieure et la semelle supérieure cette âme étant par ailleurs localement constituée par l'épaisseur de la traverse qui se fixe sur ce longeron. Cette âme 7 est un simple voile, de sorte que les longerons ont une section en I aux extrémités.
Comme on peut le voir sur les figures 3 et 4, la traverse s'élargit à ses extrémités et se raccorde au voile ou âme 7. Elle délimite également un trapèze avec la petite base au plus près du sol. Sur une grande partie de sa longueur, la traverse est de largeur constante.
Ce bogie accepte une charge de vingt tonnes par essieu. Selon une caractéristique de ce bogie :
- d'une part, la semelle 5 supérieure se situe dans un plan horizontal et - d'autre part, la largeur L de cette semelle 5 augmente rapidement depuis ses deux extrémités 5A, 5B de sorte que-le bord interne 8 de cette semelle 5 se situe à une distance D prédéterminée du plan P vertical passant par les flancs externes des roues 18 du bogie pour juste préserver le jeu nécessaire au déplacement latéral des roues. La semelle inférieure depuis son extrémité jusqu'à son plan transverse médian présente une première zone Z1 parallèle à la semelle 5 supérieure puis une deuxième zone Z2 inclinée vers le bas puis, enfin, une troisième zone Z3 également parallèle à la semelle supérieure.
Dans la zone Z1 , l'épaisseur du longeron est constante à l'exception de la partie extrême.
Ainsi, cette amélioration par rapport au bogie de l'art antérieur augmente la souplesse du longeron et les efforts induits par la traverse entraîne un travail au cisaillement alors qu'auparavant il s'agissait d'un travail en torsion.
Avantageusement, seule la face externe 7A de l'âme 7 du longeron présente un gousset 10 qui s'étend entre la face inférieure de la semelle supérieure et la face supérieure de la semelle inférieure.
Le gousset se situe dans la zone Z1 légèrement avant la transition avec la zone Z2.
Cela améliore la flexion latérale. Comme on peut le voir sur la figure 4, la réduction de la largeur de la semelle supérieure se fait depuis l'essieu. Cette partie est asymétrique, le bord interne étant plus incliné que le bord externe. Avantageusement, a face supérieure de la semelle supérieure de chaque longeron porte une lame lisoir 11 dont une extrémité 11A est fixée, par exemple, par quatre points sur cette semelle supérieure.
L'étendue de cette lame Iisoir qui, en outre, est élastique, améliore fortement le comportement du wagon.
Au niveau des modifications d'épaisseur, on note que l'âme du longeron a été augmentée d'environ 30% ainsi que la largeur de la semelle supérieure d'environ 25%.
L'épaisseur de l'âme du longeron antérieur était antérieurement de quatorze millimètres et la largeur de deux cents millimètres.
Par contre, comme indiqué précédemment, l'épaisseur de la semelle supérieure a été maintenue.
Le bogie ainsi modifié permet de supporter au moins vingt tonnes par essieux. Le wagon est du type à deux plate-formes assemblées, chaque plate-forme étant portée par deux bogies du type précité ou du type une plate-forme, la plateforme étant portée par deux bogies du type précité.
Le poids de l'ensemble est réduit est pour cela cette plate-forme comprend en partie médiane deux longerons 12 externes qui relient deux planchers 13 constituant les extrémités de chaque plate-forme.
Les planchers sont limitées à la surface située au dessus des bogies. Les longerons 12 de ces plate-formes sont localement maintenus à l'écartement requis par des traverses 14.
Comme on peut le voir sur la figure 1 , les extrémités des wagons présentent des moyens classiques de liaison avec un autre ensemble et comprennent donc deux tampons et un crochet d'attelage.
Par contre, les extrémités des plate-formes accouplées entre elles ne sont équipées chacune que d'un seul tampon.
Classiquement, a été représentée une timonerie de frein à sabot. Selon l'invention, au lieu de faire appel à une bielle traîneau qui contourne le dessous de la traverse porteuse, le bogie comprend une bielle 15 connecteur tubulaire pour la timonerie de frein qui traverse localement la traverse porteuse. Cela limite le poids du bogie et permet donc d'augmenter la charge. Une autre modification est apportée par rapport au bogie type Y33 défini à dix huit tonnes par essieu dans la norme UIC à laquelle il est fait référence et dont le contenu est intégré dans la demande.
Il s'agit de plan sous la référence SNCF N° 104011022 et 14011023. La longueur du débattement de la suspension est augmentée d'environ
15% et pour ce faire, la table 16 d'appui des ressorts est abaissée d'environ quatorze millimètres.
Sur le bogie antérieur, la distance entre l'axe de la roue et la table d'appui de la boîte de roulement était de cent trente quatre millimètres. Ainsi, l'ensemble suspension a été modifié afin d'incorporer les organes, les éléments et les jeux fonctionnels d'une suspension vingt tonnes tout en respectant les cotes de l'enveloppe d'un bogie standard Y33.

Claims

REVENDICATIONS
1. Bogie pour une utilisation ferroviaire comprenant :
- une traverse (3) porteuse sur laquelle repose l'articulation à pivot de la caisse du wagon et cette traverse (3) porteuse est, par ses deux extrémités, fixée sur des longerons (4), lesquels longerons comprennent chacun : . une semelle (5) supérieure
. une semelle (6) inférieure qui, depuis chacune de ses deux extrémités et à une distance prédéterminée de ces extrémités, s'écarte progressivement de la semelle supérieure (5) pour conférer à l'ensemble une forme globalement de trapèze avec la petite base située en bas,
- une âme (7) reliant la semelle inférieure et la semelle supérieure cette âme étant par ailleurs localement constituée par l'épaisseur de la traverse qui se fixe sur ce longeron, ce bogie étant CARACTERISE en ce que : - d'une part, la semelle (5) supérieure se situe dans un plan horizontal et
- d'autre part, la largeur (L) de cette semelle (5) augmente rapidement depuis ses deux extrémités (5A, 5B) de sorte que le bord interne (8) de cette semelle (5) se situe à une distance (D) prédéterminée du plan (P) vertical passant par les flancs externes des roues (8) du bogie pour juste préserver le jeu nécessaire au déplacement latéral des roues.
2. Bogie selon la revendication 1 caractérisé en ce que seule la face externe (7A) de l'âme (7) du longeron présente un gousset (10) qui s'étend entre la face inférieure de la semelle supérieure et la face supérieure de la semelle inférieure.
3. Bogie selon la revendication 1 caractérisé en ce que la face supérieure de la semelle supérieure de chaque longeron porte un lame lisoir (11) dont une extrémité (11 A) est fixée, par exemple, par quatre points sur cette semelle supérieure.
4. Bogie selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend une bielle (15) connecteur tubulaire pour la timonerie de frein qui traverse localement la traverse porteuse.
5. Bogie selon la revendication 1 caractérisé en ce que la longueur du débattement de la suspension est augmentée d'environ 15 % et pour ce faire, la table (16) d'appui des ressorts est abaissée d'environ quatorze millimètres.
6. Wagon caractérisé en ce qu'il est pourvu d'un bogie selon l'une quelconque des revendications 1 à 5.
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