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Véhicule de traction sur rails, en particulier locomo- tive à turbines, à commande individuelle des essieux.
L'invention a pour objet des véhicules de traction sur rails avec au'moins deux essieux commandés chacun par un moteur indépendant à sens de rotation irréversible; elle se.réfère en particulier à des locomotives à turbines à commande individuelle des essieux. Elle a pour but d'ob- tenir un véhicule de ce genre qui soit en mesure de pousser en marche arrière, à faible vitesse, la même charge que celle qui doit être tirée en marche avant, c'est-à-dire, le cas échéant, le train tout entier. La solution du problème consiste essentiellement en ce que les mécanismes de trans-
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mission des groupes moteurs, indépendants l'un de l'autre pendant la marche avant, sont, pour la marche arrière, reliés impérativement entre eux et commandés ensemble, par exemple au moyen d'un arbre longitudinal.
Pour cette commande commune qui, en soi, est d'ailleurs connue dans la commande par groupes avec machines à pi- ston, il peut être prévu pour la marche arrière, par exemple, une machine spéciale de commande reliée à l'arbre longitudinal par l'intermédiaire d'un mécanisme de trans- mission multiplicateur de vitesse à engrenages, ou bien, la turbine d'un des groupes moteurs peut actionner direc- tement son propre train de roues motrices et être reliée, par exemple par l'intermédiaire de l'arbre longitudinal, aux autres trains de roues motrices, qui sont autrement actionnés individuellement, mais dont les turbines tour- nent dès lors à vide.
Le dessin ci-joint montre trois exemples d'exécution du véhicule faisant l'objet de la présente invention:
La fig. 1 montre, comme premier exemple d'exécution, la vue en coupe longitudinale d'une locomotive à turbines construite selon la présente invention.
La fig. 2 montre, à plus grande échelle, une vue en coupe transversale d'un groupe moteur de la locomotive selon la fig. 1.
La fig. 3 représente une variante d'un détail du pre- mier exemple de réalisation, variante essentielle pour le deuxième exemple.
Les fig. 4 et 5 expliquent le troisième exemple : la fig. 4 est une vue correspondant à la fig. 1, tandis que la fig. 5 représente, à plus grande échelle, un détail de la fig. 4 en une vue en plan.
Dans le premier exemple, quatre trains de roues 1 de la locomotive sont commandés individuellement. Chacun de ces trains de roues 1 (cf. également la fig. 2) comporte donc sa propre turbine de commande 2, sur l'arbre 3 de laquelle se trouve une petite roue dentée 4, qui engrène avec une grande roue dentée 6, montée sur un arbre de renvoi 5.
Sur ce dernier est montée, à côté de la roue dentée 6, une petite roue dentée 7, qui est constamment en prise avec une grande roue dentée 8. Celle-ci est montée sur un arbre creux 10, qui est tourillonné dans des paliers 9 du châs-
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sis du véhicule et qui, par l'intermédiaire d'accouple- ments élastiques connus 11 destinés à absorber les os- cillations des ressorts de suspension, est relié aux roues 13 fixées sur l'essieu 12 de chaque train de roues motri- ces. Les autres groupes moteurs, constitués par les élé- ments 1 à 13, sont de construction identique entre eux.
Pendant la marche avant, chacune des turbines 2, dont le sens de rotation est irréversible, assure la commande d'un train de roues motrices.
Pour pouvoir utiliser, pendant la marche arrière, l'ad- hérence de tous les trains de roues motrices l, c'est-à- dire pour pouvoir pousser en arrière un train lourd, les trains d'engrenages 4 à 8 de chaque groupe moteur peuvent être reliés entre eux par l'intermédiaire d'un arbre longi- tudinal 14 disposé à l'intérieur du châssis du véhicule et situé au même niveau que l'arbre de'renvoi 5 de chaque groupe moteur. Dans ce but, à chaque groupe moteur corres- pond un tronçon de l'arbre longitudinal 14, et ce tron- con est relié impérativement au mécanisme de transmission 4 à 8 par l'intermédiaire d'un pignon conique 15, monté sur l'arbre 14 (voir également la fig. 1) et engrenant avec une roue conique 16 montée sur l'arbre de renvoi 5.
Chacun de ces tronçons de l'arbre longitudinal 14 porte à ses extrémités un élément d'accouplement 17 et 18, respectivement; seul le dernier tronçon, correspondant au quatrième groupe moteur et se terminant à l'endroit de la portée du pignon conique 15, porte un seul élément d'accou- plement 18. En face de l'élément d'accouplement 18 du pre- mier groupe moteur se trouve un élément d'accouplement, qui est de construction identique à celle des éléments d'accou- plement 17 et qui est monté sur l'extrémité arrière du tronçon ,situé le plus en avant de l'arbre longitudinal 14, tronçon sur lequel est également montée une roue den- tée 19. Celle-ci est constamment en prise avec un pignon 20, fixé sur l'arbre 21 d'une turbine additionnelle 22, utilisée lors de la marche arrière (turbine de marche arrière).
Pendant la marche avant de la locomotive, les accouple- ments 17, 18 sont débrayés et chaque essieu moteur est ac- tionné par sa turbine de marche avant 2, par l'intermédiaire des roues dentées 4,6, 7,8. La turbine de marche arrière 22 est pendant ce temps au repos. Pour la marche arrière,
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l'arrivée de vapeur aux turbines de marche avant 2 est coupée, les accouplements 17,18 sont reliés entre eux, et la vapeur est admise dans la turbine de marche arrière 22. La turbine de marche arrière 22 actionne alors,-par l'intermédiaire du mécanisme démultiplicateur à engrenages 20,19, de l'arbre longitudinal 14 et des accouplements 17, 18, - tous les quatre trains de roues motrices 1, de manière que la totalité de l'adhérence de tous les trains de roues peut être utilisée.
Pendant ce mouvement, les turbines 2 marchent à vide. La vitesse de marche arrière étant en général bien plus petite que celle de marche arant, les pertes, occasionnées par la marche à vide des turbines 2, se maintiennent dans des limites admissibles.
Le deuxième exemple (voir fig. 3) ne diffère du pre- mier qu'en ce que la turbine de marche arrière 22 peut éga- lement être utilisée pour la marche avant à vitesse réduite, comme par exemple dans le triage en marche avant, ainsi que pendant le démarrage en service normal, la turbine 22 étant dans ce dernier cas utilisée en plus des turbines principales 2. A cette fin, la roue dentée 19, qui engrène avec le pignon 20 monté sur l'arbre 21 de la turbine 22, est disposée sur l'arbre longitudinal 14 de manière pouvoir être déplacée suivant son axe sur celui-ci. Sur l'arbre 21 de la turbine est fixé en outre un deuxième pig- non 23, qui est constamment en prise avec une roue dentée 25 montée sur un arbre intermédiaire 24.
En faisant subir à la roue dentée 19 un déplacement axial sur l'arbre longi- tudinal 14 (vers la gauche sur la fig. 3), elle peut être mise en prise avec la roue de changement de marche 25, de manière 1 relier la turbine auxiliaire 22 à l'arbre longi- tudinal 14 par l'intermédiaire d'un mécanisme de renverse- ment du sens de marche, ce qui la met à même de venir en aide à la turbine principale 2 soit lors du triage en marche avant, soit lors du démarrage en service normal.
Le troisième exemple diffère du premier principale- ment en ce que la turbine du premier groupe moteur fournit la force motrice, tant pour la marche arrière que pour le triage en marche avant, pour tous les trains de roues mo- trices 1, dont les mécanismes de transmission 4, 6,7,8, sont alors, comme dans le premier exemple, reliés entre eux
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par l'intermédiaire de l'arbre longitudinal 14. Dans ce que qui va suivre, on n'expliquera plus le fonctionnement du premier groupe moteur, étant donné que celui des autres, dont les turbines 2 marchent à vide pendant la marche arrière, concorde en tout avec celui des groupes moteurs du premier exemple. La fig. 5 est une vue partielle en plan de ce premier groupe moteur.
Sur l'arbre 3 de la turbine 2 est monté fou un pignon 4 qui, de même que le pignon 4 des autres groupes moteurs, est constamment en prise avec la roue dentée 6 calée sur l'arbre de renvoi 5. Sur le même arbre 3 de la turbine 2 est en outre mon- tée folle une roue dentée 26, qui est un peu plus grande que le pignon 4 et qui est constamment en prise avec une roue dentée 27, également folle sur un arbre 28 parallèle à l'arbre 3 de la turbine. Sur l'arbre 3, et entre les deux roues dentées 4 et 26, est disposé, de manière à pou- voir coulisser mais à ne pas pouvoir tourner, un manchon d'accouplement 29, muni/griffes qui peuvent venir en pri- se avec des griffes correspondantes des roues dentées 4 et 26.
Sur l'extrémité libre de l'arbre 3 de la turbine est en outre fixé rigidement un pignon 30, de même diamètre que le pignon 4 et en prise permanente avec une roue dentée 32 de renversement du sens de marche, fixée sur un arbre intermédiaire 31. ette roue dentée 32 est, de son côté, constamment en prise avec une roue dentée 33, montée folle sur l'arbre 28. Un manchon d'accouplement 34, disposé entre les roues dentées 27 et 33 de manière à pouvoir coulisser, mais non tourner, sur l'arbre 28, peut venir en prise, par ses griffes, avec les griffes correspon- dantes de l'une ou de l'autre des roues 33 et 27, de ma- nire à relier ainsi, d'une manière rigide, l'une ou l'autre de ces roues dentées à l'arbre 28.
Sur celui-ci est en outre fixé un pignon 35, qui est constamment en prise avec la roue dentée de renvoi 6, placée au-dessous.
Pendant le service normal en marche avant, les élé- ments d'accouplement 17,18 sont, ici comme dans le pre- mier exemple, débrayés et chaque turbine 2 actionne,in- dépendamment des autres, son train de roues motrices 1 par l'intermédiaire du train d'engrenages 4,6, 7, 8; le manchon d'accouplement 29 du premier groupe moteur (fig.5) est amené en prise avec le pignon 4, tandis que le man-
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chon d'accouplement 34 n'est amené en prise avec aucune des roues dentées 27 et 33. Les roues dentées 30, 32 et 33 tournent alors à vide.
Pour réaliser une force de traction suffisante, ainsi qu'un nombre de tours élevé des turbines, pour la vitesse réduite de la marche arrire, et, pour atteindre ainsi un bon rendement, le train d'engrenages 26,27, est dimen- sionné de manière à fournir entre l'arbre de turbine 3 et le train de roues motrices 1 un rapport de démultipli- cation plus grand que celui fourni par la roue dentée 4, qui est utilisée pendant le service normal. Pour la marche arrière, les manchons d'accouplement 29 et 34 sont amenés en prise avec les roues dentées 26 et 27, respective- ment.
La force motrice de l'arbre 3 de- la première turbine 2 est alors transmise, par l'intermédiaire du manchon d'ac- couplement 29, à la roue dentée 26, de cell&ei par l'inter- médiaire de la roue dentée 27 et du manchon d'accouple- ment 34, à l'arbre 28, et de là, par l'intermédiaire du pignon 35, à la roue dentée 6 montée sur l'arbre de ren- voi 5. Le mouvement de l'arbre de renvoi 5 est ensuite transmis par l'intermédiaire des roues dentées 7,8, au train de roues motrices. De plus, les éléments d'accouple- ment 17, 18 sont embrayés, de sorte que la première tur- bine 2 transmet, par l'intermédiaire de l'arbre de renvoi 5 et des roues coniques 16, 15, une partie de la force mo- trice à l'arbre longitudinal 14, et, par conséquent, aux autres trains de roues motrices 1.
Les turbines 2, corres- pondant à ces trains de roues motrices, tournent à nouveau à vide pendant ce temps.
Si la locomotive doit marcher lentement en ayant, comme c'est le cas, par exemple, lors du triage, il suffit d'ame- ner le manchon d'accouplement 34 en prise avec la roue den- tée 33, tandis que le manchon d'accouplement 29 n'est en prise avec aucune des roues 4 et 26. La turbine du premier groupe moteur transmet alors la force au premier train de roues motrices 1 par l'intermédiaire de l'arbre 3, du pig- non 30, de la roue de renversement du sens de marche 32, de la roue dentée 33, de l'arbre 28, du pignon 35, de la roue dentée 6 et des roues dentées 7 et 8.
Comme, grâce aux roues dentées 30, 32, 33 et 35, le rapport de transmission entre
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l'arbre de turbine 3 et l'arbre de renvoi 5 se trouve notablement augmenté, comparativement à la marche normale avant, la locomotive avance plus lentement, sans que la turbine 2 doive pour cela travailler dans des conditions plus défavorables. Lors de la marche avant, ralentie, de même que lors de la marche arrière, les trains restants de roues motrices sont actionnés par l'intermédiaire de l'arbre longitudinal 14, tandis que les turbines 2 corres- pondant à ces trains de roues motrices, ne recevant pas de vapeur, tournent à vide.
Au lieu d'être obtenue à l'aide de l'arbre longitudinal 14, la liaison'impérative des différents groupes moteurs, pour la marche arrière ou pour la marche avant ralentie peut également être réalisée, par exemple, en intercalant, entre les roues'dentées 7 de chaque groupe moteur, une ou trois roues dentées intermédiaires qui restent hors de prise pendant la marche avant normale. Au lieu de turbines à vapeur, il pourrait également être prévu des turbines à gaz. La machine axiliaire: 22 peut également être une machi- ne à vapeur à piston.
Revendications :