Véhicule de chemin de fer L'invention a pour objet un véhicule de chemin de fer agencé de manière qu'un mouvement latéral entre le châssis et le bogie du véhicule soit pos sible.
Dans des locomotives Diesel électriques, les limitations d'espace sur le châssis de la locomotive rendent souvent nécessaire l'emploi de bogies à empattement relativement court, tandis que, en même temps, d'autres facteurs qui comprennent l'état de la voie et des exigences imposées par la puissance mise en oeuvre peuvent rendre désirable l'emploi de bogies à six roues pourvus d'un moteur distinct pour chaque essieu.
A cause de la grande quantité d'équi pements portés par la superstructure, il est généra lement désirable que la hauteur du châssis inférieur mesurée à partir du rail soit maintenue aussi faible que possible. Il est également d'importance primor diale que le poids de la locomotive soit distribué uni formément sur chacune des roues. Ces problèmes ont tous été résolus en prévoyant un bogie compre nant un châssis de bogie unitaire, porté par des res sorts par l'intermédiaire de balanciers compensateurs sur trois essieux.
Pour réserver au-dessus de l'essieu intermédiaire un espace convenable pour y loger le moteur qui lui est associé, la crapaudine du bogie est déplacée de sa position habituelle au-dessus de l'essieu intermédiaire, vers une extrémité du bogie et pour distribuer une partie de la charge du corps du véhicule à l'autre extrémité du bogie et pour donner une stabilité latérale convenable, une paire de cous sinets de charge écartés latéralement sont situés sur le châssis du bogie entre l'essieu intermédiaire et un essieu extrême.
Pour donner longitudinalement dans le bogie un espace convenable pour les moteurs et en même temps diminuer l'empattement ainsi que pour simplifier le problème de distribution de charge, la crapaudine et les coussinets de charge font corps avec le châssis du bogie. Pour assurer une distribu tion des poids uniforme, un pivot rigide et une paire de supports de charge rigides écartés latéralement sont prévus sur le châssis de la locomotive pour pou voir à la fois coulisser et pivoter par rapport à la crapaudine du bogie et aux coussinets de charge.
Des bogies de ce type sont très satisfaisants à des vitesses qui vont jusqu'à 100 km/h, mais à des vites ses supérieures ils ne sont généralement pas satisfai sants en raison du fait qu'on n'a pas prévu le mou vement latéral du châssis du véhicule par rapport au bogie. Dans les bogies habituels utilisés dans le ser vice à grande vitesse, des traverses mobiles permet tant le mouvement latéral, portant la crapaudine du bogie et des paliers latéraux, sont suspendues au châssis du bogie au moyen de balanciers, souvent avec un sommier à ressort et des ressorts de traverse mobile intercalés, ou, dans certains cas, directement.
En tout cas, le fait de prévoir une traverse mobile à mouvement oscillant nécessite un espace longitudinal considérable dans le châssis du bogie pour loger les balanciers et la structure de cette traverse. Ceci nécessite un empattement plus grand, ce qui, comme indiqué plus haut, n'est pas toujours possible.
L'invention vise à pallier ces inconvénients et le véhicule qui en fait l'objet est caractérisé par le fait qu'il comprend un bogie comprenant au moins deux essieux et un châssis porté par ces essieux, ledit châssis présentant, d'une part, une paire de surfaces portantes horizontales faisant corps avec lui, regar dant vers le haut et espacées transversalement et, d'autre part, une crapaudine regardant vers le haut, située sur la ligne centrale du châssis et espacée, dans le sens longitudinal du bogie, desdites surfaces portantes horizontales,
ledit bogie comprenant en outre une traverse mobile présentant un pivot s'éten dant vers le bas et engagé, de façon pivotante, dans ladite crapaudine, et des balanciers suspendus aux extrémités de ladite traverse et agencés de manière à pouvoir pivoter transversalement par rapport au bogie, ces balanciers supportant le châssis du véhi cule.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution de l'objet de l'inven tion.
La fig. 1 est une vue de dessus d'un bogie à six roues comprenant trois organes de support de charge ; la fig. 2 est une coupe verticale longitudinale sui vant la ligne 2-2 de la fig. 1, montrant aussi une par tie du châssis du véhicule comprenant ce bogie ; la fig. 3 est une coupe transversale verticale sui vant la ligne 3-3 de la fig. 1 ; la fig. 4 est une coupe verticale longitudinale suivant la ligne 4-4 de la fig. 3 ;
la fig. 5 est une coupe verticale transversale sui vant la ligne 3-3 de la fig. 1, mais montrant une seconde forme d'exécution ; la fig. 6 est une coupe verticale transversale sui vant la ligne 3-3 de la fig. 1, mais montrant une troisième forme d'exécution ; la fig. 7 est une coupe transversale verticale sui vant la ligne 3-3 de la fig. 1, mais montrant une quatrième forme d'exécution ; la fig. 8 est une vue en perspective de la traverse et des balanciers associés.
Le bogie représenté à la fig. 1 comprend trois essieux à deux roues 11, 12 et 13 portés chacun par une paire de boites d'essieu 14. Des paires de balan ciers compensateurs 17 et 18 s'étendent entre cha que boîte de l'essieu médian 12 et les boîtes des essieux d'extrémité 11 et 13. Des ressorts à boudin 19 fixés aux balanciers compensateurs 17 et 18 portent de manière élastique le châssis du bogie 20.
Le châssis 20 comprend deux pièces longitudinales extrêmes 22, deux traverses extrêmes 23 et 24, deux traverses intermédiaires 26 et 27, et une pièce lon gitudinale centrale 28.
Trois éléments de support comprenant une cra paudine 30 cylindrique située sur la traverse 26 et deux coussinets de charge 31 allongés et espacés latéralement sur la traverse 27 sont prévus pour le châssis U de véhicule. La crapaudine 30 est située sur la ligne centrale longitudinale du bogie à l'inter section de la traverse 26 et de la pièce longitudinale 28 et les coussinets de charge 31 sont situés respecti vement aux parties extrêmes opposées de la traverse 27.
Les coussinets de charge sont allongés dans une direction générale transversale au bogie avec leurs axes les plus grands tangents à un arc de cercle ayant le centre de la crapaudine pour centre. Les trois éléments de support de charge forment des par ties rigides du châssis du bogie. Des ensembles 32 comprenant chacun un moteur et une boîte de trans mission sont associés avec les essieux et supportés en partie par ceux-ci et en partie par des pièces fixées aux traverses voisines intermédiaires.
Le châssis U de la locomotive comprend une paire de longerons 33 à section en I s'étendant lon gitudinalement et reliés de place en place par des pièces transversales comprenant des entretoises espa cées 34. Des plaques-couvercles supérieure et infé rieure 35 et 35a sont reliées au longeron 33, la pla- que-couvercle inférieure 35a présentant une ouver ture entre les entretoises 34 de manière à laisser entre celles-ci un espace recevant une traverse mobile 36. Pour permettre un mouvement latéral relatif entre le bogie et le châssis, la traverse mobile latéralement 36 est située dans l'espace compris entre les entre toises 34.
La traverse mobile 36 présente un pivot cylindrique 37 qui est destiné à supporter les charges et qui est engagé dans la crapaudine 30 du bogie.
Comme montré à la fig. 3, la traverse mobile 36 est munie à ses extrémités d'oreilles 38 auxquelles sont suspendus à pivotement en 39 des balanciers 40. A leurs. extrémités inférieures, les balanciers 40 sont reliés à pivotement en 41 à des pièces 42 s'éten dant vers l'intérieur et vers le bas à partir des longe rons 33, de sorte que les longerons 33 et le châssis inférieur U sont portés par la traverse mobile 36 et peuvent effectuer un mouvement latéral relatif par rapport à celle-ci. Pour empêcher la traverse 36 d'effectuer des mouvements longitudinalement par rapport au châssis du véhicule lorsque des forces lon gitudinales sont transmises du bogie au châssis,
des plaques d'usure coopérantes 43 et 44 sont prévues sur les parois adjacentes de la traverse mobile et des entretoises 34 respectivement. Pour empêcher des mouvements latéraux excessifs de la traverse mobile par rapport au châssis, des butées 45 sont fixées aux longerons du châssis en alignement avec la sur face terminale des oreilles 38 des balanciers. Une partie de la charge du châssis est transmise au bogie par deux éléments cylindriques rigides 48 qui sont fixés au châssis U en alignement vertical avec les sup ports de charge 31 correspondants et qui sont en contact avec ces derniers, ces éléments pouvant effec tuer un mouvement de coulissement par rapport à ceux-ci en réponse à un mouvement d'oscillation du bogie autour de la crapaudine.
Pour empêcher une séparation verticale entre le châssis du véhicule et le bogie, sans gêner les mou vements normaux du bogie par rapport au châssis, des broches s'étendant latéralement 49 sont portées chacune par une paire de saillies s'étendant vertica lement à partir de chaque pièce longitudinale 22, ces broches passant à travers une ouverture ménagée dans des pièces 49a en forme de U s'étendant longitudi nalement, les extrémités de ces pièces 49a étant fixées au châssis. Ces dispositifs sont en alignement transversal avec la crapaudine.
On voit que, pendant le fonctionnement, le châs sis U est libre de se mouvoir latéralement par rap port à la traverse mobile 36 du bogie, mais que la surface horizontale du pivot 37 de la traverse mobile du bogie restera en même temps parallèle à tout moment à celle de la crapaudine 30, à cause de l'agencement vertical des balanciers 40. Ainsi, bien que le châssis U se déplace d'une distance maximum latéralement permise par les butées 45, le pivot de la traverse et la crapaudine 30 n'auront pas tendance à être en partie dégagés l'un de l'autre, comme ce serait le cas si la traverse mobile pouvait basculer transversalement par rapport au châssis du bogie.
Dans la seconde forme d'exécution, montrée à 1a fig. 5, l'agencement des différentes parties du bogie est généralement semblable à celui montré aux fig. 1 à 4, sauf en ce qui concerne les différences indiquées ci-dessous. Les balanciers 50 sont inclinés vers l'ex térieur vers le bas pour opposer une résistance varia ble aux forces tendant à mouvoir le châssis du véhi cule latéralement par rapport au bogie.
Pour com penser le basculement qui se produit pendant le déplacement latéral à cause de l'inclinaison des balan ciers, on a prévu un pivot sphérique 52 sur la tra verse mobile venant en contact avec une crapaudine concave 53 du châssis du bogie, en sorte que lorsque la traverse bascule pendant le déplacement latéral, bien que le châssis du bogie soit retenu parallèlement au châssis du véhicule par les coussinets de charge 31 et les éléments coopérants 48, le pivot de la tra verse mobile tourne simplement autour d'un axe hori zontal dans la crapaudine du châssis et il ne se pro duit pas de séparation des surfaces en contact.
Une troisième forme d'exécution est montrée à la fig. 6, dans laquelle la construction des balanciers et de la traverse mobile est semblable à celle de la fig. 5, sauf qu'une crapaudine cylindrique ordinaire est prévue ici. Pour empêcher la séparation des sur faces en contact en un quelconque des trois supports de charge, les éléments du châssis du véhicule qui coopèrent avec les supports de charge 31 compren nent chacun un piston 54 agencé de manière à pou voir effectuer un mouvement vertical dans une enve loppe cylindrique 55 incorporée audit châssis.
La surface terminale inférieure 57 du piston 54 présente une forme sphérique et vient en contact avec une surface correspondante sphérique d'un patin 58 qui, à son tour, repose de manière coulissante sur le coussinet de charge 41. Un ressort à boudin 59, logé dans l'enveloppe 55, sollicite constamment le piston 54 vers le bas, en sorte que le patin 58 est toujours en contact à glissement avec le coussinet de charge 31, toute déviation angulaire entre le bogie et le châssis du véhicule étant absorbée par la liaison sphérique entre les pistons 54 et les patins 58.
La fig. 7 montre une quatrième forme d'exécu tion dans laquelle sont prévus des balanciers 50 et des organes 48 de support du châssis rigides. Dans cette forme d'exécution, le basculement de la traverse mobile est absorbé par un coussin relativement épais 63 de caoutchouc ou de matériau analogue inter posé entre les surfaces horizontales du pivot 61 et de la crapaudine cylindrique 62, ce coussin étant propre à céder en compression en réponse aux dévia tions angulaires de la traverse mobile par rapport au châssis du bogie.
Railroad vehicle The subject of the invention is a railroad vehicle arranged so that lateral movement between the chassis and the bogie of the vehicle is possible.
In electric diesel locomotives, space limitations on the locomotive frame often make it necessary to use relatively short wheelbase bogies, while, at the same time, other factors which include track condition and requirements imposed by the power used may make the use of six-wheel bogies with a separate motor for each axle desirable.
Because of the large amount of equipment carried by the superstructure, it is generally desirable that the height of the lower frame measured from the rail be kept as low as possible. It is also of prime importance that the weight of the locomotive be evenly distributed on each of the wheels. These problems have all been solved by providing a bogie comprising a unitary bogie frame, carried by springs by means of compensating balances on three axles.
To reserve a suitable space above the intermediate axle to accommodate the motor associated with it, the bogie slider is moved from its usual position above the intermediate axle, towards one end of the bogie and to distribute part of the vehicle body load at the other end of the bogie and to give proper lateral stability a pair of laterally spaced sinet load necks are located on the bogie frame between the middle axle and one end axle.
To give longitudinally in the bogie a suitable space for the motors and at the same time to reduce the wheelbase as well as to simplify the problem of load distribution, the slider and the load bearings are integral with the bogie frame. To ensure uniform weight distribution, a rigid pivot and a pair of rigid load supports spaced laterally are provided on the locomotive frame to be able to both slide and pivot relative to the bogie slider and the bearing pads. charge.
Bogies of this type are very satisfactory at speeds up to 100 km / h, but at higher speeds they are generally not satisfactory due to the fact that lateral movement has not been provided for. of the vehicle frame in relation to the bogie. In the usual bogies used in the high-speed service, movable cross members allow both lateral movement, carrying the bogie frame and side bearings, are suspended from the bogie frame by means of rockers, often with a spring-loaded base and interposed moving cross member springs, or, in some cases, directly.
In any case, the fact of providing a movable cross member with oscillating movement requires a considerable longitudinal space in the frame of the bogie to accommodate the rockers and the structure of this cross member. This requires a larger wheelbase, which, as noted above, is not always possible.
The invention aims to overcome these drawbacks and the vehicle which is the subject thereof is characterized by the fact that it comprises a bogie comprising at least two axles and a frame carried by these axles, said frame having, on the one hand, a pair of horizontal load-bearing surfaces integral with it, looking upwards and spaced transversely and, on the other hand, a slider looking upwards, located on the center line of the frame and spaced, in the longitudinal direction of the bogie, of said horizontal bearing surfaces,
said bogie further comprising a movable cross member having a pivot extending downwardly and pivotably engaged in said crapaudine, and rockers suspended from the ends of said cross member and arranged so as to be able to pivot transversely with respect to the bogie , these balances supporting the frame of the vehicle.
The appended drawing shows, by way of example, several embodiments of the subject of the invention.
Fig. 1 is a top view of a six-wheel bogie comprising three load support members; fig. 2 is a longitudinal vertical section along line 2-2 of FIG. 1, also showing a part of the chassis of the vehicle comprising this bogie; fig. 3 is a vertical cross section taken along line 3-3 of FIG. 1; fig. 4 is a longitudinal vertical section taken along line 4-4 of FIG. 3;
fig. 5 is a transverse vertical section taken along line 3-3 of FIG. 1, but showing a second embodiment; fig. 6 is a transverse vertical section taken along line 3-3 of FIG. 1, but showing a third embodiment; fig. 7 is a vertical cross section taken along line 3-3 of FIG. 1, but showing a fourth embodiment; fig. 8 is a perspective view of the cross member and the associated rockers.
The bogie shown in FIG. 1 comprises three axles with two wheels 11, 12 and 13 each carried by a pair of axle boxes 14. Pairs of balancers 17 and 18 extend between each box of the middle axle 12 and the boxes of the axles. end axles 11 and 13. Coil springs 19 fixed to the compensating rockers 17 and 18 resiliently support the frame of the bogie 20.
The frame 20 comprises two end longitudinal pieces 22, two end cross members 23 and 24, two intermediate cross members 26 and 27, and a central longitudinal part 28.
Three support members comprising a cylindrical cradle 30 located on the cross member 26 and two elongated and laterally spaced load pads 31 on the cross member 27 are provided for the vehicle U frame. The slider 30 is located on the longitudinal center line of the bogie at the intersection of the cross member 26 and the longitudinal part 28 and the load pads 31 are located respectively at the opposite end parts of the cross member 27.
The load pads are elongated in a general direction transverse to the bogie with their largest axes tangent to an arc of a circle with the center of the slider as its center. The three load bearing elements form rigid parts of the bogie frame. Assemblies 32 each comprising a motor and a transmission box are associated with the axles and supported in part by them and in part by parts fixed to the neighboring intermediate cross members.
The locomotive U-frame comprises a pair of longitudinal I-section side members 33 which are connected from place to place by cross pieces comprising spaced spacers 34. Upper and lower cover plates 35 and 35a are provided. connected to the side member 33, the lower cover plate 35a having an opening between the spacers 34 so as to leave between them a space receiving a movable cross member 36. To allow relative lateral movement between the bogie and the frame, the laterally movable cross member 36 is located in the space between the between bars 34.
The movable cross member 36 has a cylindrical pivot 37 which is intended to support the loads and which is engaged in the catch 30 of the bogie.
As shown in fig. 3, the movable cross member 36 is provided at its ends of ears 38 which are suspended pivotally at 39 of the rockers 40. At their. at the lower ends, the rockers 40 are pivotally connected at 41 to parts 42 extending inwardly and downwardly from the lanyards 33, so that the side members 33 and the lower frame U are carried by the movable cross member 36 and can perform a lateral movement relative thereto. To prevent the cross member 36 from moving longitudinally relative to the vehicle frame when longitudinal forces are transmitted from the bogie to the frame,
cooperating wear plates 43 and 44 are provided on the adjacent walls of the movable cross member and the spacers 34 respectively. To prevent excessive lateral movements of the movable cross member relative to the frame, stops 45 are attached to the frame side members in alignment with the end face of the lugs 38 of the rockers. A part of the load of the frame is transmitted to the bogie by two rigid cylindrical elements 48 which are fixed to the U-frame in vertical alignment with the corresponding load supports 31 and which are in contact with the latter, these elements being able to effect a movement. sliding relative to these in response to an oscillating movement of the bogie around the slider.
To prevent vertical separation between the vehicle frame and the bogie, without interfering with the normal movements of the bogie relative to the frame, laterally extending pins 49 are each carried by a pair of protrusions extending vertically from. each longitudinal part 22, these pins passing through an opening formed in U-shaped parts 49a extending longitudinally, the ends of these parts 49a being fixed to the frame. These devices are in transverse alignment with the crapaudine.
It can be seen that, during operation, the frame U is free to move laterally with respect to the mobile cross member 36 of the bogie, but that the horizontal surface of the pivot 37 of the mobile cross member of the bogie will at the same time remain parallel to everything. moment to that of the crapaudine 30, because of the vertical arrangement of the rockers 40. Thus, although the frame U moves a maximum distance laterally permitted by the stops 45, the pivot of the cross member and the catch 30 n 'will not tend to be partly disengaged from each other, as would be the case if the movable cross member could tilt transversely with respect to the bogie frame.
In the second embodiment, shown in 1a fig. 5, the arrangement of the different parts of the bogie is generally similar to that shown in FIGS. 1 to 4, except for the differences shown below. The rockers 50 are inclined outwardly downward to provide variable resistance to the forces tending to move the frame of the vehicle laterally with respect to the bogie.
In order to understand the tilting which occurs during the lateral displacement due to the inclination of the balancers, a spherical pivot 52 has been provided on the movable cross member coming into contact with a concave slider 53 of the bogie frame, so that when the cross member tilts during the lateral movement, although the bogie frame is held parallel to the vehicle frame by the load pads 31 and the cooperating elements 48, the pivot of the movable bed simply rotates about a horizontal axis in the frame of the frame and there is no separation of the surfaces in contact.
A third embodiment is shown in FIG. 6, in which the construction of the balances and of the movable cross member is similar to that of FIG. 5, except that an ordinary cylindrical slider is provided here. To prevent separation of the contacting surfaces at any of the three load carriers, the vehicle chassis elements which cooperate with the load carriers 31 each include a piston 54 arranged so as to be able to perform a vertical movement in one. cylindrical envelope 55 incorporated in said frame.
The lower end surface 57 of the piston 54 has a spherical shape and contacts a corresponding spherical surface of a pad 58 which, in turn, slidably rests on the load bearing 41. A coil spring 59, accommodated in the casing 55, constantly urges the piston 54 downwards, so that the shoe 58 is always in sliding contact with the load bearing 31, any angular deviation between the bogie and the vehicle frame being absorbed by the connection spherical between the pistons 54 and the pads 58.
Fig. 7 shows a fourth embodiment in which rockers 50 and rigid chassis support members 48 are provided. In this embodiment, the tilting of the movable cross member is absorbed by a relatively thick pad 63 of rubber or similar material interposed between the horizontal surfaces of the pivot 61 and of the cylindrical slider 62, this pad being able to yield in compression in response to angular deviations of the movable cross member with respect to the bogie frame.