FR3085480A1 - Capteur pour le controle de la qualite de captage du courant par un pantographe de machine de traction ferroviaire - Google Patents

Abstract

L'invention porte principalement sur un capteur (15) pour le contrôle de la qualité du captage du courant sur une caténaire par un pantographe de machine de traction ferroviaire, lequel capteur forme chape (15) destinée à être fixée sur un support d'archet du pantographe, lequel capteur comprend au moins une fibre optique adaptée pour mesurer les contraintes mécaniques subit par la chape (15), le capteur étant ainsi apte à déterminer la force de contact de l'archet sur la caténaire.

Description

CAPTEUR POUR LE CONTRÔLE DE LA QUALITÉ DE CAPTAGE DU COURANT PAR UN PANTOGRAPHE DE MACHINE DE TRACTION FERROVIAIRE

Domaine de l’invention [0001] L'invention s’inscrit dans le domaine du contrôle de la qualité du captage, par un pantographe de machine de traction ferroviaire, du courant électrique circulant sur une caténaire.

Art antérieur [0002] Un pantographe est un appareil installé sur le toit d'une motrice électrique pour transmettre le courant électrique à ses organes moteurs. Il est composé généralement d'un cadre, articulé autour de pivots pour se déployer ou se replier, et d'une tête supportant un archet à une ou deux bandes de frottement, par d'autres pivots ou des suspensions appelées suspensions d'archet.

[0003] Quand, sous l'action conjuguée de vérins pneumatiques et de ressorts amortisseurs, le cadre articulé est déployé, la tête s'élève contre la caténaire et y est maintenue avec une force de contact, par exemple d’environ soixante-dix Newtons. La motrice avançant, l'archet glisse contre la caténaire et reste en contact avec elle.

[0004] Mais aux grandes vitesses, la force de contact, relativement faible, est insuffisante pour empêcher des ruptures de contact entre les bandes de frottement et la caténaire, ce qui provoque des arcs électriques et des fluctuations de l'intensité du courant transmis aux moteurs. De ces fluctuations dépend la qualité du captage du courant électrique. A l’inverse, une force de contact pantographe caténaire trop forte peut conduire à des soulèvements importants du fil de contact avec un risque de détérioration de la caténaire et des supports.

[0005] Il existe de nombreuses méthodes pour contrôler la qualité du captage du courant.

[0006] On peut mesurer directement les fluctuations de l'intensité du courant. On peut alternativement procéder à la mesure de la fréquence des arcs électriques intervenant lors des ruptures de contact ou effectuer des mesures de la puissance dissipée par ces mêmes arcs électriques.

[0007] Mais on peut aussi mesurer en temps réel la force de contact instantanée avec laquelle l'archet reste appliqué contre la caténaire, avec un capteur à jauges de contraintes solidaire d’une pièce d’épreuve intégrée dans la chaîne mécanique support du pantographe.

[0008] La pièce d’épreuve est située à proximité de l’archet, de façon que les mesures ne soient pas affectées par la partie de la chaîne séparant la pièce d’épreuve de l’archet, par exemple par la présence de ressorts amortisseurs, notamment ceux pouvant être prévus dans les suspensions d’archet.

[0009] On connaît des pantographes de machine de traction ferroviaire pour le captage du courant sur une caténaire, comprenant un cadre, un archet de frottement sur la caténaire, au moins un support d'archet, une chape fixée au cadre et à laquelle est fixé à pivotement le support d'archet et au moins un capteur de force du type à jauges de contraintes piézorésistives.

[0010] Généralement, la chape est montée sur une boîte de suspension à ressort fixée à une traverse elle-même fixée à la fourche supérieure du cadre et le support d'archet est inséré entre les deux joues de la chape avec un pivot de solidarisation de la chape et du support traversant celui-ci et fixé aux deux joues de la chape, le capteur étant fixé par exemple sous les bandes de frottement de l'archet.

[0011] Cependant, la chaîne mécanique du pantographe nécessite d’être modifiée pour y introduire la pièce d’épreuve formant le capteur à jauges de contraintes. Ces modifications sont par conséquent complexes et coûteuses à mettre en œuvre.

[0012] En outre, le montage du capteur, nécessairement aérien, implique de respecter un profil aérodynamique de la pièce d'épreuve. Notamment, sa présence sur le pantographe ne doit pas induire de modification de la force de contact supérieure à 5 % de sa valeur nominale, ceci jusqu'à des vitesses pouvant atteindre 350 kn/heure.

[0013] Pour pallier ces problèmes, la publication de brevet FR0512194 propose un capteur à jauges de contraintes piézorésistives qui forme également chape de fixation.

Inconvénient de l’art antérieur [0014] Dans cette configuration, le corps d’épreuve du capteur étant au potentiel de la caténaire, il est nécessaire d’utiliser une chaîne de conditionnement et d’isolement galvanique en toiture de la machine de traction. Un tel équipement est particulièrement encombrant et coûteux.

[0015] Par ailleurs, le capteur étant situé à proximité de la caténaire, il est très sensible aux perturbations électromagnétiques. Il est donc nécessaire de mettre en œuvre des mesures d’isolation des jauges de contraintes.

Ob êctifs de l’invention [0016] L’invention vise ainsi à proposer un capteur de force simple à mettre en œuvre et à installer, tout en demeurant le moins perturbateur possible une fois intégré dans la chaîne mécanique du pantographe.

Exposé de l’invention [0017] À cet effet, l’invention vise un capteur pour le contrôle de la qualité du captage du courant sur une caténaire par un pantographe de machine de traction ferroviaire, lequel capteur forme chape destinée à être fixée sur un support d’archet du pantographe et comprend au moins une fibre optique adaptée pour mesurer les contraintes mécaniques subies par la chape, le capteur étant ainsi apte à déterminer la force de contact de l’archet sur la caténaire.

[0018] Ainsi, par l’utilisation de jauges de contraintes optiques, on s’affranchit des perturbations électromagnétiques provenant de la caténaire. En outre, le montage est simplifié car les jauges peuvent être montées en série : plusieurs jauges de contraintes optiques peuvent ainsi être présentes au sein d’une même fibre optique. Enfin, le capteur est apte à déterminer, à partir de la force de contact, la force de frottement longitudinale de l’archet sur la caténaire et la force transversale de contact de l’archet sur la caténaire.

[0019] Le capteur de l’invention peut également comporter les caractéristiques optionnelles suivantes considérées isolément ou selon toutes les combinaisons techniques possibles :

- La fibre optique comprend au moins un réseau de Bragg.

- La chape comprend une semelle prévue pour être solidarisée à des moyens de suspension du pantographe, et deux joues comprenant chacune au moins une pièce d’épreuve.

- Chaque joue de la chape comprend un pivot dans lequel un arbre du support d’archet de pantographe est destiné à être enchâssé, et deux arceaux opposés disposés de part et d’autre du pivot reliant ledit pivot à la semelle de la chape et formant chacun pièce d’épreuve.

- La fibre optique comprend au moins un réseau de Bragg disposé au niveau d’une pièce d’épreuve.

- La fibre optique comprend quatre réseaux de Bragg de sensibilité sensiblement identique disposés au niveau des pièces d’épreuve respectives.

- Chaque réseau de Bragg de la fibre optique est solidaire de l’arceau considéré.

- Chaque réseau de Bragg de la fibre optique est solidaire de la face concave de l’arceau considéré.

- Chaque réseau de Bragg de la fibre optique est disposé au niveau d’une zone médiane considérée par rapport à la largeur de l’arceau considéré.

- Chaque arceau présente un rayon de courbure compris entre six et neuf millimètres, et une épaisseur comprise entre deux et quatre millimètres.

- Chaque réseau de Bragg est positionné au niveau d’une portion de l’arceau considéré comprise entre la partie joignant ledit arceau à la portion arquée considérée et le sommet dudit l’arceau.

[0020] L’invention vise également un pantographe de machine de traction ferroviaire pour le captage du courant sur une caténaire, comprenant au moins un archet de frottement sur la caténaire, au moins un support d’archet, au moins une chape fixée à des moyens de suspension du pantographe et à laquelle est fixé le support d’archet, laquelle chape forme le capteur de mesure de la force de contact de l’archet sur la caténaire tel que décrit précédemment.

[0021] L’invention vise également une machine de traction ferroviaire comprenant au moins un pantographe tel que décrit précédemment.

Présentation des figures [0022] D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront clairement de la description qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées parmi lesquelles :

- La figure 1 représente une vue en perspective de l’archet du pantographe de l’invention et de son support, intégrant le capteur de l’invention formant chape de fixation ;

- La figure 2 représente une vue en perspective d’un détail de la figure 1 selon la partie cerclée I illustrant le capteur de l’invention ;

- La figure 3 représente une vue en perspective du capteur de l’invention de la figure 1 formant chape de fixation, isolé du reste du pantographe ;

- La figure 4 représente une vue en coupe transversale du capteur formant chape de la figure 3, illustrant notamment les arceaux et la position de deux réseaux de Bragg d’une fibre optique intégrée dans les arceaux.

- La figure 5 représente une vue en élévation d’un détail de la figure 4 selon la partie cerclée V illustrant une portion d’arceau munie de la fibre optique.

Description détaillée de l’invention [0023] Il est tout d’abord précisé que sur les figures, les mêmes références désignent les mêmes éléments quelle que soit la figure sur laquelle elles apparaissent et quelle que soit la forme de représentation de ces éléments. De même, si des éléments ne sont pas spécifiquement référencés sur l’une des figures, leurs références peuvent être aisément retrouvées en se reportant à une autre figure.

[0024] Il est également précisé que les figures représentent essentiellement un mode de réalisation de l’objet de l’invention mais qu’il peut exister d’autres modes de réalisation qui répondent à la définition de l’invention.

[0025] Le système de l’invention trouve son application dans le domaine du contrôle de la qualité du captage, par un pantographe de machine de traction ferroviaire, du courant électrique circulant sur une caténaire, et plus précisément dans la détermination en temps réel de la force de contact F de l’archet du pantographe sur la caténaire.

[0026] En référence à la figure 1, un pantographe 1, dont on n’a représenté que la tête comporte, en partie supérieure de son cadre 2, des organes de suspension 12a, 12b, ici amortisseurs et, en l'espèce, des boîtes à ressort (spring boxes), pour maintenir un archet 3 contre un fil de caténaire (non représenté) de distribution de courant électrique. La zone de contact électrique de l’archet 3 avec le fil de caténaire est formée par une portion centrale 4 dudit archet 3. Cette portion centrale 4 comprend deux éléments 5a, 5b sensiblement rectilignes et parallèles entre eux, chacun recouvert par une bande de frottement 10a, 10b.

[0027] Quand la motrice se déplace, un mécanisme commande le déploiement du cadre articulé 2 du pantographe 1 de sorte que les bandes de frottement 10a et 10b des éléments rectilignes 5a et 5b sont appliqués contre le fil de contact avec une force de contact globale F.

[0028] Cette force de contact globale F peut être décomposée en sa composante transversale F± représentative de la force d’appui de l’archet 3 contre la caténaire, et sa composante longitudinale F// représentative des forces longitudinales de frottement de l’archet 3 contre la caténaire. Ainsi, chacun des deux éléments rectilignes 5a, 5b de la portion centrale 4 de l’archet 3 supporte une force transversale de contact F±/2 et une force longitudinale F///2 (représentée sur la figure 1 uniquement pour l’élément rectiligne 5a). Bien entendu, la résultante de la somme de la composante longitudinale F// (ou de la somme des forces longitudinales F///2) et de la composante transversale F± (ou de la somme des deux forces transversales de contact F±/2) correspond à la force de contact globale F.

[0029] L’archet 3 comprend également deux portions périphériques 6a, 6b solidaires des extrémités respectives de la portion centrale 4. Chaque portion périphérique 6a, 6b comprend un bras principal 7a, 7b et deux bras secondaires 8a, 9a ; 8b, 9b s’étendant depuis une partie d’extrémité du bras principal 7a, 7b située du côté de l’archet 3 jusqu’aux extrémités libres des deux éléments rectilignes 5a, 5b de la portion centrale 4 de l’archet 3.

[0030] L’archet 3 comprend en outre deux supports d’archet 11 (dont un seul est représentée sur la figure 1) solidaires des bras principaux 7a, 7b des portions périphériques respectives 6a, 6b, et ménagés au niveau des parties d’extrémités desdites portions périphériques 6a, 6b, entre les bras secondaires 8a, 9a ; 8b, 9b. Chaque support d’archet 11 présente une forme sensiblement cylindrique et comprend un alésage dont la fonction sera précisée ci-après.

[0031] Les organes de suspension 12a, 12b sont solidaires chacun, en leur partie supérieure, d'une chape 15 de fixation (une seule est visible sur la figure 1). Chaque support d'archet 11 est monté à pivotement dans la chape de fixation correspondante 15 de façon à assurer le support de l’archet 3, comme il va être précisé ci-après, notamment en référence aux figures 2 à 4.

[0032] Chaque chape 15 est monobloc et comporte deux joues 21 et 22 parallèles assises sur une semelle 23 de forme générale rectangulaire et assurant la fixation de la chape 15 aux boîtes de suspension correspondantes 12a, 12b.

[0033] Chaque joue 21, 22 comporte un pivot 27, 28 dans lequel est ménagé un alésage 27’, 28’ destiné à recevoir l’arbre 13 traversant le support d’archet considéré 11 (figure 2). Les joues 21, 22 d’une chape 15, le support d’archet 11 et l’arbre considéré 13 forme ainsi une articulation charnière. Les deux alésages 27’, 28’ des pivots 27,28 sont disposés coaxialement autour d’un axe XX’ parallèle à la semelle 23 de la chape 15, lequel axe XX’ forme l’axe de pivotement du support d’archet considéré 11 relativement à la chape 15. Ainsi et comme représenté sur la figure 2, le montage du support d’archet 11 dans la chape considérée 15 s’effectue par encastrement dudit support 11 entre les joues 21, 22 de la chape considérée 15, l’arbre 13 du support d’archet 11 étant alors monté à pivotement dans les alésages 27’, 28’ des pivots 27 et 28 et dans l’alésage (non représenté) du support d’archet 11.

[0034] Le support d’archet 11 ne peut, lui, pivoter par rapport à la chape 15 que selon un angle à débattement suffisant pour que les deux bandes de frottement 10a et 10b puissent, sous l'action de la force F, rester en contact avec le fil de la caténaire quelle que soit l'inclinaison du fil. Les pivots 27 et 28 sont suffisamment éloignés de la semelle 23 de façon que les faces inférieures des supports 11 ne viennent pas, en pivotant, buter sur la semelle 23.

[0035] Les deux chapes 15 sont agencées pour mesurer conjointement la force F en permanence. Chaque chape 15 forme ainsi capteur de force en même temps qu’élément de soutien de l’archet 3.

[0036] Selon l’invention, chaque joue 21, 22 de la chape 15 formant capteur comprend deux arceaux 29, 30; 31, 32 de formes convexes, de sections générales rectangulaires, d’épaisseurs et de rayons de courbure sensiblement identiques, reliés entre eux par une portion centrale arquée de forme concave 33, 34 qui supporte le pivot considéré 27, 28. Les extrémités externes des arceaux 29, 30; 31, 32 sont solidaires des bords longitudinaux opposés de la semelle 23. Lesdits arceaux 29, 30 ; 31, 32 et la portion arquée considérée 33, 34 forment ainsi une structure ondulée reposant sur la semelle 23, comme représenté sur les figures 3 et 4, et dont la face inférieure est formée par les deux faces inférieures concaves des arceaux respectifs 29 - 32 et par la face inférieure convexe de la portion arquée considérée 33, 34.

[0037] Chaque arceau 29, 30, 31, 32 fait office de pièce d’épreuve adaptée pour subir des déformations entraînant des déplacements détectables par des jauges de contraintes du capteur de force de l’invention. L’épaisseur et la courbure de chaque arceau 29, 30, 31, 32 est définie de manière à assurer une déformation suffisante desdits arceaux 29, 30, 31, 32 pour être mesurable.

[0038] A titre d’exemple non limitatif, pour une force de contrainte F de l’archet contre la caténaire de l’ordre de soixante-dix Newtons, le rayon de courbure de chaque arceau 29, 30, 31, 32 est compris entre sept et huit millimètres, tandis que l’épaisseur de chaque arceau 29, 30, 31, 32 est comprise entre deux et trois millimètres. Ainsi, la déformation des arceaux 29, 30, 31, 32 reste élastique sous la contrainte F.

[0039] Selon l’invention et en référence au figures 4 et 5, le capteur formant chape 15 comprend au moins une fibre optique 19 adaptée pour mesurer les déformations subit par la chape 15 dues aux contraintes mécaniques résultant de la force de contact F entre l’archet et la caténaire dont la composante transversale Fi se propage vers ladite chape 15 perpendiculairement au plan sensiblement horizontal qui passe par les deux éléments rectilignes 5a, 5b. Préférentiellement, et afin de protéger la fibre optique des forces de frottement, une partie de ladite fibre 19 est intégrée dans l’épaisseur de la semelle 23 de la chape 15 formant capteur.

[0040] Afin de mesurer le plus précisément possible les déformations subies par la chape 15, la fibre optique 19 est disposée au niveau d’au moins un arceau 29 32, et préférentiellement au moins au niveau des quatre arceaux 29 - 32, puisque c’est la partie de la chape 15 qui supporte les déformations les plus importantes en étant disposée au plus proche des pivots 27, 28 soumis à la force transversale F± sensiblement verticale.

[0041] L’utilisation d’une fibre optique 19 explique la nécessité d’avoir recours à des arceaux 29, 30, 31, 32 sans angles droits, car la fibre optique 19 doit présenter un rayon de courbure minimal d’environ six millimètres pour assurer un fonctionnement correct du capteur formant chape 15.

[0042] La fibre optique 19 comprend au moins une jauge de contrainte optique 20, chaque jauge étant préférentiellement un réseau de Bragg 20, dont la structure et le fonctionnement sont bien connus de l’homme du métier, à savoir notamment que les déformations subies par le réseau de Bragg 20 sont proportionnelles à la contrainte appliquée.

[0043] Selon l’invention, la fibre optique 19 du capteur formant chape 15 comprend au moins un réseau de Bragg 20, et comprend préférentiellement quatre réseaux de Bragg 20 disposés chacun au niveau d’une pièce d’épreuve considérée 29, 30, 31, 32. Ainsi, chaque réseau de Bragg 20 est adapté pour mesurer la déformation mécanique subie par la pièce d’épreuve 29, 30, 31, 32 dans laquelle il est intégré et pour déterminer la force induisant cette déformation de la pièce d’épreuve considérée 29 - 32. En outre, la technologie des réseaux de Bragg 20 permet de les brancher en série sur la même fibre optique 19, ce qui simplifie le câblage de la fibre optique 19 vers un détecteur adapté pour collecter les mesures provenant desdits réseaux de Bragg 20. Par exemple, ce détecteur peut être solidaire de la semelle 23 de la chape 15 et relié à des moyens de commande du type carte électronique, elle-même solidaire de la semelle 23 de la chape 15 formant capteur.

[0044] Chaque arceau 29 - 32 est doté de son réseau de Bragg propre 20, les quatre réseaux de Bragg présentant la même sensibilité. Cela permet de discriminer la composante longitudinale F// de la force F due aux frottements de l’archet 3 sur la caténaire, c’est-à-dire le long de la caténaire dans le plan sensiblement horizontal passant par les deux éléments rectilignes 5a, 5b, de la composante transversale F± due à l’appui de contact de l’archet 3 contre la caténaire. En d’autres termes, les réseaux de Bragg 20 des arceaux considérés 29 - 32 sont configurés pour déterminer la composante longitudinale F// de la force F et la composante transversale F± de la force F indépendamment l’une de l’autre.

[0045] Les forces longitudinales F// induisent un décalage de mesure entre les réseaux de Bragg 20 d’une chape 15 positionnés de part et d’autre de l’axe passant par les pivots 27, 28. Ainsi, en choisissant des réseaux de Bragg 20 de même sensibilité pour une même chape 15, les moyens de commande déterminent puis suppriment la composante longitudinale en sommant les déformations mesurées par les réseaux de Bragg 20, pour ne retenir finalement que la composante transversale F± proportionnelle à la force de contact F, cette composante transversale F± s’étendant dans un plan perpendiculaire à la caténaire, ce plan étant sensiblement vertical.

[0046] Corolairement, la composante horizontale F// de la force F due au frottement de l’archet 3 sur la caténaire peut être déterminée par la comparaison des déformations mesurées par les réseaux de Bragg 20 d’une chape 15 positionnée de part et d’autre de l’axe passant par les pivots 27, 28.

[0047] Plus précisément, la composante transversale F± de la force F est obtenue en additionnant les valeurs des efforts subis par chaque arceau 29 - 32 et déterminées par les réseaux de Bragg 20 considérés, tandis que la composante longitudinale F// de la force F est obtenue en soustrayant la somme des valeurs des efforts subis par les arceaux 29 - 32 de l’une des joues 21, 22 de la somme des valeurs des efforts subis par les arceaux 29 - 32 de l’autre joue 21, 22.

[0048] Il est particulièrement intéressant de déterminer directement la composante transversale F± de la force F, c’est-à-dire sans prendre en compte la composante longitudinale F// dues aux frottements, car les critères d’homologation actuels ne prennent en compte que la force d’appui verticale, c’est à dire la composante transversale F± de la force de contact globale F.

[0049] D’autre part, la détermination de la composante longitudinale F// de la force F donne des informations sur la nature du glissement de l’archet 3 le long de la caténaire. A titre d’exemple, une augmentation brutale de la composante longitudinale F// traduit l’existence d’un point de la caténaire où l’archet 3 accroche sur cette dernière. Un tel point d’accroche sur la caténaire risque de provoquer une usure prématurée des bandes de frottement 10a, 10b de l’archet 3. Il est donc particulièrement intéressant que le capteur formant chape 15 soit en mesure de repérer de tels points d’accroche existant sur la caténaire à partir de la détermination de la composante longitudinale F// de la force F.

[0050] En référence à la figure 4, chaque réseau de Bragg 20 est préférentiellement positionné au niveau d’une portion Z1 de l’arceau considéré 29, 30, 31, 32 comprise entre la partie joignant ledit arceau 29 - 32 à la portion arquée considérée 33, 34 et le sommet 29a, 31a ; 30a, 32a, ou « crête » dudit l’arceau 29, 30, 31, 32. C’est en effet au niveau de cette portion que les déformations de l’arceau 29, 30, 31, 32 sont de plus grande amplitude, car elles sont les plus proches du pivot correspondant 27, 28 qui subit la force de contact F. La précision et la qualité des mesures en sont donc améliorées.

[0051] Selon l’invention et en référence aux figures 4 et 5, au moins la partie de la fibre optique comprenant les réseaux de Bragg 20 est solidaire des arceaux 29 32 de la chape 15. Plus précisément et selon l’exemple de réalisation présenté sur les figures, chaque réseau de Bragg 20 de la fibre optique 19 est solidaire de la face inférieure concave de l’arceau considéré 29 - 32. De la sorte, la fibre optique 19 et les réseaux de Bragg 20 sont protégés par l’arceau considéré 29 - 32. Plus précisément encore, chaque réseau de Bragg 20 est solidaire de l’arceau considéré 29, 30, 31, 32 au niveau d’une zone médiane M (représentée partiellement sur la figure 3) dudit arceau 29, 30, 31, 32 considérée par rapport à la largeur de l’arceau 29, 30, 31, 32. Cette disposition permet de disposer le réseau de Bragg 20 dans un plan médian de l’arceau considéré 29 - 32 passant par la fibre neutre de ce dernier, laquelle fibre neutre est la portion d’un matériau déformable non influencée par les contraintes mécaniques.

[0052] En positionnant la fibre optique 19 au plus proche du plan passant par la fibre neutre de l’arceau considéré 29, 30, 31, 32, les contraintes horizontales transversales de la force F, c’est-à-dire perpendiculaires à la caténaire, n’ont aucune influence sur la mesure par les réseaux de Bragg 20 de la fibre optique 19.

[0053] On obtient ainsi une mesure optimale permettant de différencier les contraintes horizontales F// de la composante verticale F± de la force de contrainte F. Une mesure précise de la contrainte verticale F± est ainsi obtenue. Comme précisé ci-dessus, la mesure fournie par les réseaux de Bragg 20 est proportionnelle à la composante verticale de la force F, la valeur de la mesure dépendant notamment de l’angle a formée entre la verticale et une droite D passant par le centre de l’un des réseaux et le centre 35 du pivot considéré 27, 28.

[0054] Selon un mode de réalisation de l’invention et en référence à la figure 4, l’agencement de la fibre optique 19 dans la chape 15 est le suivant :

[0055] La fibre optique 19 pénètre, à partir de l’un des bords longitudinaux de la semelle 23, dans l’épaisseur de la chape 15 au niveau de la base d’une joue 21, 22, puis ressort au niveau du pied de l’un des arceaux 29 - 32 pour parcourir l’intégralité de la face inférieure de la structure ondulée formée par les arceaux 29 - 32 et la portion arquée 33, 34 supportant le pivot 27, 28, jusqu’au bord longitudinal opposé de la semelle 23. La fibre 19 pénètre de nouveau dans l’épaisseur de la chape 15 et s’étend alors le long d’un canal ou d’une rainure 36 ménagés dans la semelle 23 jusqu’à la base de l’autre joue 27, 28 au niveau de laquelle elle ressort de la chape 15, puis parcourt l’intégralité de la face inférieure de la structure ondulée de l’autre joue 21, 22 pour finalement s’éloigner de la chape 15 vers le détecteur si ce dernier n’est pas intégré à la chape 15 formant capteur.

[0056] On notera enfin que les chapes 15 étant les capteurs de force, la résistance aérodynamique du pantographe 1 reste inchangée.

[0057] Le mode de réalisation décrit ci-dessus n’est nullement limitatif, et des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre de l’invention. A titre d’exemple, il est envisageable d’intégrer plusieurs fibres optiques 19 à la chape 15, chacune comportant un réseau de Bragg 20.

Claims (11)

1. REVENDICATIONS

   1. Capteur pour le contrôle de la qualité du captage du courant sur une caténaire par un pantographe (1) de machine de traction ferroviaire, lequel capteur forme chape (15, 16) destinée à être fixée sur un support d’archet (11) du pantographe (1), caractérisé en ce qu’il (15) comprend au moins une fibre optique (19) adaptée pour mesurer les contraintes mécaniques subies par la chape (15), le capteur étant ainsi apte à déterminer la force de contact (F) de l’archet (3) sur la caténaire.
2. 2. Capteur selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la fibre optique (19) comprend au moins un réseau de Bragg (20).
3. 3. Capteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la chape (15) comprend une semelle (23) prévue pour être solidarisée à des moyens de suspension (12a, 12b) du pantographe (1), et deux joues (21, 22) comprenant chacune au moins une pièce d’épreuve (29, 30, 31, 32).
4. 4. Capteur selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chaque joue (21, 22) de la chape (15) comprend un pivot (27, 28) dans lequel un arbre (13) du support d’archet (11) de pantographe (1) est destiné à être enchâssé, et deux arceaux opposés disposés de part et d’autre du pivot (29, 30, 31, 32), reliant ledit pivot (27, 28) à la semelle (23) de la chape (15) et formant chacun pièce d’épreuve.
5. 5. Capteur selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la fibre optique (19) comprend au moins un réseau de Bragg (20) disposé au niveau d’une pièce d’épreuve (29, 30, 31, 32), de préférence quatre réseaux de Bragg (20) de sensibilité sensiblement identique disposés au niveau des pièces d’épreuve respectives (29, 30, 31, 32).
6. 6. Capteur selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chaque réseau de Bragg (20) de la fibre optique (19) est solidaire de l’arceau considéré (29, 30, 31, 32).
7. 7. Capteur selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chaque réseau de Bragg (20) de la fibre optique (19) est solidaire de la face concave de l’arceau considéré (29, 30, 31, 32).
8. 8. Capteur selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chaque réseau de Bragg (20) de la fibre optique (19) est disposé au niveau d’une zone médiane considérée par rapport à la largeur de l’arceau considéré (29, 30, 31, 32).
9. 9. Capteur selon l’une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que chaque réseau de Bragg (20) est positionné au niveau d’une portion (Z1) de l’arceau considéré (29, 30, 31, 32) comprise entre la partie joignant ledit arceau (29, 30, 31, 32) à la portion arquée considérée (33, 34) et le sommet (29a, 31a ; 30a, 32a) dudit l’arceau (29, 30, 31, 32).
10. 10. Pantographe (1) de machine de traction ferroviaire pour le captage du courant sur une caténaire, comprenant au moins un archet (3) de frottement sur la caténaire, au moins un support d’archet (11), au moins une chape (15) fixée à des moyens de suspension (2 ; 12a, 12b) du pantographe et à laquelle est fixé le support d’archet (11), caractérisé en ce que la chape (15) forme le capteur de mesure de la force de contact (F) de l’archet (3) sur la caténaire selon l’une quelconque des revendications 1 à 9.
11. 11. Machine de traction ferroviaire comprenant au moins un pantographe (1) selon la revendication 10.