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L'invention a pour objet une commande turboméoanique pour locomotives à bogies munies de bogies à au moins trois essieux et de machines de propulsion logées dans le châssis principale notamment de moteurs à combustion interne, cet- te commande agissant sur les essieux par l'intermédiaire d'arbres articulés et grâce à une transmission distributrice, à un convertisseur de couple, à un méca- nisme de changement de vitesse et à un mécanisme de renversement.
Dans une locomotive Diesel-hydraulique connue à disposition d'essieux C + C, chacun des deux moteurs placés dans le châssis principal agit sur une transmission turboméqanique logée dans l'un des deux bogies à trois essieux et qui actionne les trois essieux par l'intermédiaire d'arbres articulés et de trains d'engrenages. Dans ce dispositif de propulsion, l'accouplement mécanique des trois essieux de chaque bogie a des effets nuisibles en ce sens que, si les diamètres de roues sont légèrement inégaux, il apparaît des fatigues supplémentaires et des pressions de dents et de paliers supplémentaires dans les éléments d'accouple- ment, qui aboutissent à un surcroît d'usure.
Dans un autre véhicule ferroviaire à bogies connu, on a logé dans le châssis principal non seulement les moteurs, mais aussi les deux groupes de trans- mission principaux, et les liaisons entre les essieux sont compensés par des con- vertisseurs de couple. Grâce à cette dernière mesure, il est vrai que l'on évite des fatigues supplémentaires causées par de petites différences dans les diamè- tres des roues, mais par suite du montage de la transmission principale dans la caisse du véhicule on obtient de grands débattements pour les longs arbres articulés, et des empattements relativement grands.
En outre, avec cette disposi- tion, il se produit tout d'abord une répartition de la force entre trois conver- tisseurs par bogie, mais ensuite elle est transmise à deux mécanismes de renver- sement de construction tout à fait différents, et par suite l'installation de- vient compliquée, coûteuse et d'un entretien dispendieux.
L'invention résout le problème qui consiste à éviter ces inconvénients pour une locomotive à bogies comportant des bogies à au moins trois essieux. Sui- vant l'invention, ce résultat est obtenu par le fait qu'en utilisant des bogies à trois essieux et plus, une chaine semblable des éléments de commande cités est affectée à chaque essieu, et que la transmission distributrice, les convertisseurs de couple qui lui font suite et les mécanismes de changement de vitesse sont lo- gés dans un carter commun fixé dans le châssis du bogie, tandis que les mécanis- mes de renversement sont logés en position élevées dans chacune des commandes d'essieu.
On a représenté sur le dessin annexé deux exemples de réalisation de l'objet de l'invention.
Pour le premier exemple de réalisation :
La figure 1 montre schématiquement l'installation de commande Diesel- hydraulique d'une motrice à bogies, à six essieux; la figure 2 montre le plan de l'un de ses bogies ; la figure 3 est une coupe transversale de la motrice suivant la ligne de coupe III-III de la figure 1 ; la figure 4 est une coupe transversale d'un essieu moteur suivant la ligne de coupe IV-IV de la figure 2 ; la figure 5 est une coupe longitudinale médiane de la transmission, suivant la ligne de coupe V-V de la'figure 2; la figure 6 est une coupe transversale de cette transmission.
Pour le deuxième exemple de réalisation : la figure 7 montre schématiquement l'installation de commande Diesel- hydraulique d'une motrice à bogies, à huit essieux;
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la figure 8 est le plan de l'un de ses bogies; la figure 9 est une coupe transversale de la motrice suivant la ligne de coupe IX-IX de la figure 7 ; la figure 10 est une coupe longitudinale médiane de la transmission suivant la ligne de coupe X-X de la figure 11; la figure 11 est une coupe transversale médiane de cette transmission.
Le premier exemple de réalisation est représenté sur les figurées 1 à 6. Suivant les figures 1 et 2, la caisse 1 du véhicule s'appuie sur les châssis 4 des deux bogies à trois essieux 5 grâce à des glissières en arc de cercle 15 et par l'intermédiaire de deux ressorts de suspension 2 et de deux supports pen- dulaires 3. Les organes de transmission des efforts de traction et de freinage entre les bogies et la caisse seront décrits plus précisément ci-après. Le véhi- cule présente deux groupes propulseurs semblables dont chacun agit sur l'un des bogies. Ils sont essentiellement constitués par un moteur à combustion interne 6, une transmission 7 fixée dans le châssis 4 du bogie, les commandes d'essieu 8-10 et les arbres articulés 11-14 qui relient ces éléments entre eux.
Dans chaque carter sont installés trois sortes d'organes de trans- mission. D'abord, depuis l'arbre moteur 11, l'énergie du moteur est répartie par une transmission distributrice sur les trois arbres intermédiaires 18-20 situés à peu près à la même hauteur et simultanément la vitesse de rotation est rendue plus élevée.A cet effet, la roue distributrice 21 est reliée par un engrenage 22 à l'arbre intermédiaire central 18, et par deux engrenages de même grandeur 23, 24 et des engrenages de renvoi 25, 26 aux deux arbres intermédiaires laté- raux 19 et 20. Les couples ainsi subdivisés sont ensuite transmis à des convertis- seurs hydrauliques de couple, 27-29, qui sont semblables entre eux. Leurs sorties sont accouplées aux arbres primaires 30-32 d'un troisième organe de transmission, à savoir de trains d'engrenages à deux rapports, 33-35.
Ces trains d'engrenages peuvent, comme on l'a indiqué sur le dessin, être munis d'accouplements à fric- tion placés intérieurement, qui sont accouplés et désaccouplés depuis l'extrémité de l'arbre au moyen d'huile sous pression.
Les arbres secondaires 36-38 des trois mécanismes de changement de vitesse se prolongent par les arbres à cardan 12-14 qui conduisent aux commandes d'essieu 8-10 des trois trains de roues motrices la force motrice maintenant divisée en parties à peu près égales. Dans chacune des commandes d'essieu sont installés, en position élevée, un mécanisme de renversement à engrenages coni- ques 41-43 et à manchon baladeur 40, et un mécanisme démultiplicateur à engre- nages droits 44-46 qui lui fait suite. Comme on peut le voir en particulier par la figure 4, les mécanismes de renversement sont décalés vers l'extérieur par rapport au centre de l'essieu, ce qui permet d'amener très près de la transmis- sion centrale les deux trains de troues situés à coté de celle-ci, et de loger encore des arbres articulés 12 et 13 de longueur suffisante.
La position élevée des mécanismes de renversement permet en outre d'amener au-dessus de l'essieu central l'arbre articulé 14 qui va de la transmission centrale à l'essieu ex- trême de droite, ce qui donne de très petits angles d'arbres. En outre, cet ar- tifice contribue à raccourcir l'empattement d'ensemble.
Etant donné qu'à partir de la sortie des turbo-convertisseurs les trois chaînes de propulsion sont autonomes par suite de la caractéristique de couple hydraulique, il s'ensuit que même si les diamètres des roues sont un peu inégaux, il ne peut pas apparaître, dans les différents éléments de transmission, de forces de déformation supplémentaires qui conduiraient à des fatigues mécani- ques plus élevées et à un surcroît d'usure. Etant donné qu'en outre les trois chaînes de propulsion sont par principe de structure semblable entre elles, on peut se contenter d'un nombre de pièces de rechange réduit en conséquence.
Par les figures 3 et 5, on peut voir la liaison longitudinale entre
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la caisse 1 et les bogies 5. On voit par là que le carter de la transmission 7 fixé au châssis 4 du bogie sert de support à un tourillon 48 à position basse.
Celui-ci pénètre par une douille sphérique et un coulisseau dans la fente trans- versale 49 (fig. 2) de la traverse de caisse 50 et transmet ainsi les efforts de traction et de freinage directement du châssis de bogie à la caisse du véhi- culé) sans passer par la poutre 51. dans le deuxième exemple de réalisation suivant les figures 7011, les deux bogies moteurs sont à quatre essieux, au lieu de trois. Comme on peut le voir par la figure 7, les deux moteurs 6 se trouvent à nouveau dans la caisse 1 du véhicule, et agissent également indépendamment l'un de l'autre sur le bogie correspondant.
Les transmissions centrales fixées au châssis 4 de chaque bogie sont de structure entièrement symétrique, ce que l'on peut voir en particulier par les figures 8 et 10. La roue d'entrée 53 de la transmission distributrice agit sur les deux roues distributrices 54. Celles-ci actionnent chacune, de part et d' autre, les étages primaires de quatre convertisseurs hydrauliques 55, Leurs éta- ges secondaires sont reliés, comme dans le premier exemple de réalisation, aux arbres primaires de trains d'engrenages à deux rapports 56, qui sont par exemple équipés d'accouplements à friction pouvant être actionnés hydrauliquement.
Les arbres articulés 57-58 qui vont de la transmission centrale aux commandes d'essieu sont disposés à une même distance latérale "a" du milieu longitudinal du bogie. D'autre part, les mécanismes de renversement 59 sont de structure telle que l'arbre articulé peut être relié aussi bien à l'un des côtés qu'à l'autre Cela permet de construire de façon entièrement semblable les qua- tre trains de roues avec leurs commandes d'essieu. En cas de remplacement d'un tel train de roues, il suffit alors d'installer le joint à cardan du bon c8té de l'entrée du mécanisme de renversement, et à cet effet on a prévu d'avance, sur les deux cotés d'entrée du mécanisme de renversement, un bout d'arbre 60 pour la fixation du joint à cardan.
Par suite de la position des mécanismes de renversement qui sont décalés d'une mesure "v" par rapport aux plans médians des essieux, les trains de roues intérieurs peuvent, dans le deuxième exemple de réalisation aussi, être amenés très .près de la transmission centrale 52. En outre, les arbres à cardan 58 qui conduisent aux trains de roues extérieurs peuvent à nouveau être placés au-dessus des essieux intérieurs et à peu près horizontalement, de sorte que des empattements relativement courts son possibles.
Pour transmettre les forces de traction et de freinage, on a prévu dans chaque bogie deux tourillons 61 qui sont fixés dans le carter de la trans- mission centrale 52. Mais les coulisseaux montés sur ces tourillons ont un jeu important "s" du côté extérieur, de sorte que la transmission des forces longi- tudinales ne se fait que par l'un des tourillons à la fois, et plus précisément du coté du coulisseau intéressé qui est tourné vers le milieu du.bogie. Dans la transmission de forces de traction, le point d'attaque se trouvé,,alors toujours derrière le centre du bogie, tandis que dans l'application d'efforts de freina- ge il se trouve devant celui-ci, de sorte que les forces longitudinales qui agis- sent sur le bogie se trouvent en équilibre stable.
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The subject of the invention is a turbomeanic control for bogie locomotives fitted with bogies with at least three axles and with propulsion machines housed in the main frame, in particular of internal combustion engines, this control acting on the axles via of articulated shafts and thanks to a distributor transmission, a torque converter, a gear change mechanism and a reversing mechanism.
In a known Diesel-hydraulic locomotive with C + C axles, each of the two motors placed in the main frame acts on a turbomechanical transmission housed in one of the two three-axle bogies and which operates the three axles by the intermediary of articulated shafts and gear trains. In this propulsion device, the mechanical coupling of the three axles of each bogie has deleterious effects in that, if the wheel diameters are slightly unequal, additional fatigue and additional tooth and bearing pressures appear in the wheels. coupling elements, which lead to increased wear.
In another known bogie rail vehicle, not only the motors but also the two main transmission groups have been housed in the main frame, and the links between the axles are compensated by torque converters. Thanks to this last measure, it is true that one avoids additional fatigue caused by small differences in the diameters of the wheels, but by fitting the main transmission in the body of the vehicle large clearances are obtained for long articulated shafts, and relatively large wheelbases.
In addition, with this arrangement, there is firstly a distribution of force between three converters per bogie, but then it is transmitted to two completely different construction reversal mechanisms, and by as a result, the installation becomes complicated, expensive and requires expensive maintenance.
The invention solves the problem of avoiding these drawbacks for a bogie locomotive comprising bogies with at least three axles. According to the invention, this result is obtained by the fact that by using bogies with three axles and more, a similar chain of the mentioned control elements is assigned to each axle, and that the distributor transmission, the torque converters following it and the gear change mechanisms are housed in a common housing fixed in the bogie frame, while the overturn mechanisms are housed in the raised position in each of the axle controls.
Two embodiments of the subject of the invention have been shown in the accompanying drawing.
For the first example of realization:
FIG. 1 schematically shows the diesel-hydraulic control installation of a six-axle bogie engine; FIG. 2 shows the plan of one of its bogies; FIG. 3 is a cross section of the power unit taken along section line III-III of FIG. 1; Figure 4 is a cross section of a drive axle along section line IV-IV of Figure 2; FIG. 5 is a median longitudinal section of the transmission, taken along the section line V-V of la'figure 2; Figure 6 is a cross section of this transmission.
For the second exemplary embodiment: FIG. 7 schematically shows the diesel-hydraulic control installation of a bogie engine with eight axles;
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FIG. 8 is the plan of one of its bogies; Figure 9 is a cross section of the power unit taken along section line IX-IX of Figure 7; FIG. 10 is a median longitudinal section of the transmission taken along section line X-X of FIG. 11; Figure 11 is a median cross section of this transmission.
The first exemplary embodiment is shown in Figures 1 to 6. According to Figures 1 and 2, the body 1 of the vehicle rests on the frames 4 of the two three-axle bogies 5 by means of circular arc slides 15 and by means of two suspension springs 2 and two pendular supports 3. The members for transmitting the traction and braking forces between the bogies and the body will be described more precisely below. The vehicle has two similar propulsion units, each of which acts on one of the bogies. They are essentially constituted by an internal combustion engine 6, a transmission 7 fixed in the frame 4 of the bogie, the axle controls 8-10 and the articulated shafts 11-14 which connect these elements together.
In each casing are installed three kinds of transmission members. First, from the motor shaft 11, the energy of the motor is distributed by a distributor transmission over the three intermediate shafts 18-20 located at approximately the same height and simultaneously the speed of rotation is made higher. To this end, the metering wheel 21 is connected by a gear 22 to the central intermediate shaft 18, and by two gears of the same size 23, 24 and return gears 25, 26 to the two lateral intermediate shafts 19 and 20. The torques thus subdivided are then transmitted to hydraulic torque converters, 27-29, which are mutually similar. Their outputs are coupled to the primary shafts 30-32 of a third transmission member, namely two-ratio gear trains, 33-35.
These gear trains may, as indicated in the drawing, be provided with friction couplings placed internally, which are coupled and uncoupled from the end of the shaft by means of pressurized oil.
The secondary shafts 36-38 of the three gear change mechanisms are extended by the cardan shafts 12-14 which lead to the axle controls 8-10 of the three driving wheelsets the driving force now divided into roughly equal parts . In each of the axle controls are installed, in the raised position, a reversing mechanism with bevel gears 41-43 and sliding sleeve 40, and a reduction gear mechanism with straight gears 44-46 which follows it. As can be seen in particular from figure 4, the overturning mechanisms are offset outwards with respect to the center of the axle, which makes it possible to bring the two sets of holes very close to the central transmission. located next to it, and still house articulated shafts 12 and 13 of sufficient length.
The elevated position of the overturning mechanisms further enables the articulated shaft 14 which runs from the central drive to the far right axle to be brought above the central axle, resulting in very small angles of movement. 'trees. In addition, this structure helps to shorten the overall wheelbase.
Since from the output of the turbo-converters the three propulsion chains are autonomous due to the hydraulic torque characteristic, it follows that even if the diameters of the wheels are a little unequal, it cannot appear , in the various transmission elements, additional deformation forces which would lead to higher mechanical fatigue and increased wear. Given that in addition the three drive chains are in principle similar in structure to each other, it is possible to be satisfied with a number of spare parts reduced accordingly.
By Figures 3 and 5, we can see the longitudinal connection between
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the body 1 and the bogies 5. This shows that the transmission housing 7 fixed to the frame 4 of the bogie serves as a support for a pin 48 in the low position.
The latter penetrates through a spherical bush and a slide into the transverse slot 49 (fig. 2) of the body cross member 50 and thus transmits the traction and braking forces directly from the bogie frame to the vehicle body. culé) without passing through the beam 51. in the second embodiment according to FIGS. 7011, the two motor bogies have four axles, instead of three. As can be seen from FIG. 7, the two motors 6 are again located in the body 1 of the vehicle, and also act independently of one another on the corresponding bogie.
The central transmissions fixed to the frame 4 of each bogie have an entirely symmetrical structure, which can be seen in particular by FIGS. 8 and 10. The input wheel 53 of the distributor transmission acts on the two distributor wheels 54. These each actuate, on either side, the primary stages of four hydraulic converters 55. Their secondary stages are connected, as in the first exemplary embodiment, to the primary shafts of two-speed gear trains 56 , which are for example equipped with friction couplings which can be actuated hydraulically.
The articulated shafts 57-58 which go from the central transmission to the axle controls are arranged at the same lateral distance "a" from the longitudinal center of the bogie. On the other hand, the overturning mechanisms 59 are of such a structure that the articulated shaft can be connected to either side as well as to the other. This makes it possible to construct the four trains of wheels with their axle controls. In the event of replacement of such a set of wheels, it is then sufficient to install the cardan joint on the correct side of the entry of the overturning mechanism, and for this purpose it has been planned in advance, on both sides of 'input of the overturning mechanism, a shaft end 60 for fixing the universal joint.
Due to the position of the overturning mechanisms which are offset by a measure "v" from the center planes of the axles, the inner wheel sets can also in the second embodiment also be brought very close to the transmission. center 52. In addition, the cardan shafts 58 which lead to the outer wheel sets can again be placed above the inner axles and approximately horizontally, so that relatively short wheelbases are possible.
To transmit the traction and braking forces, two journals 61 are provided in each bogie which are fixed in the casing of the central transmission 52. However, the slides mounted on these journals have a large clearance "s" on the outer side. , so that the transmission of longitudinal forces is effected only by one of the journals at a time, and more precisely on the side of the slide concerned which is turned towards the middle of the bogie. In the transmission of traction forces, the point of attack is found, then always behind the center of the bogie, while in the application of braking forces it is in front of it, so that the longitudinal forces acting on the bogie are in stable equilibrium.