JP2009236808A - レール探傷方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 レール探傷装置1は、レール100に対して上方向に付勢されたスライダ10と、スライダ10に、レールの長さ方向の軸を中心に回動可能に設けられたアーム20と、アーム20の先端に、レールの長さ方向に移動可能に取り付けられた超音波探触子50と、を備える。アーム20をレール側に向けて回動させてレール上首部100cに係合させると、超音波探触子50がレールの上首部100c及び/又は頭部下面に当たる。この超音波探触子50からレール踏面100bに向けて超音波を入射させ、その反射エコーからレールを探傷する。レール頭部の下面から踏面に向けて超音波を照射するので、水平裂の下に存在する横裂に超音波が照射される。その反射エコーを計測することにより、横裂の存在を正確に知ることができる。
【選択図】 図1
Description
図9は、レールの傷(亀裂)の状況を示す図である。
レール100の頭部100aに発生する傷は、頭部100aの踏面100bの起点F1から頭部100aを踏面100bに略平行に進む水平裂F2や、この水平裂F2から派生して頭部100aの内部を下斜め方向に進む横裂F3がある。これらの水平裂F2や横裂F3は、車両の進行方向に延びるように発生する。
また、アームを内方向(レール側)に回動させると、レール係合部がレールの上首部に係合して、超音波探触子がレールの上首部から頭部裏面に渡る部分に押し当てられて検査状態となり、アームを外方向(レールと反対側)に回動させると、超音波探触子がレールから離れてレールから装置を取り外すことができる。なお、アームは、スライダのレールを挟んで両側に取り付けられていることが好ましい。
図1は、本発明の実施の形態に係るレール探傷装置の構造を説明する側面図である。
図2は、図1のレール探傷装置の正面図である。
図3は、図1のレール探傷装置の探触子の回転状態を説明する正面図である。
図4は、図1のレール探傷装置のローラ付近の構造を説明する側面図である。
レール探傷装置1は、図1に示すように、レール100の長さ方向に移動可能なスライダ10と、同スライダ10を上方向に付勢する付勢機構と、スライダ10に設けられた複数のアーム20と、同アームの先端に取り付けられた超音波探触子50と、を備える。
また、前述のようにスライダ10はローラ11に対して上方に付勢されているため、このようにアーム20がレール上首部100cに係合した状態では、スライダ10は、バネ17によりレール踏面100bに押し付けられているともいえる。
まず、検査対象となるレールの頭部下面と上首部とを清掃し、付着していた泥や油、錆を除去しておく。そして、装置1の両側のアーム20を外位置に回動させて、スライダ10をレールの被検査位置に乗せる。そして、アーム20を内位置に回動させて、アーム20のレール係合部20aをレール上首部100cに係合させる。次に、超音波探触子50をロッド25上で手動でスライドさせて、以下に説明する配置となるように位置決めする。
まず、レールに対する探触子の配置について説明する。
図5は、超音波探傷子の配置を説明する図である。
図5(A)は、1個の超音波探触子50をレール腹部100dの一方の側に配置した一探触子法を示している。この方法では、探触子50をロッド25上でスライドさせて、横裂の進行方向の前方又は後方(この例では前方)に位置させ、横裂F3に向けて超音波パルスを入射させる。そして、横裂F3で反射したエコーを同探触子50で受信する。この際、探触子回転機構30のノブ31を回転して探触子50の角度を調整する。
横裂F3への超音波の入射方向として、横裂F3の進行方向に対して後方から入射させる後方探傷と、前方から入射させる前方探傷がある。
図6は、後方探傷を説明する図である。
図7は、前方探傷を説明する図である。
グラフの△で示すように、後方探傷の場合、設計寸法と計測値がほぼ一致しており、スリット深さを正確に計測できることがわかる。グラフの●で示す前方探傷の場合も、後方探傷に比べて精度は劣るが、ほぼ正確に計測できることがわかる。このことから、本発明のレール探傷装置により横裂の深さを正確に検知することができるといえる。
11 ローラ 13 縦軸
15 支持部材 17 バネ
20 アーム 23 クランク機構
25 ロッド 27 ウオームホイール
30 探触子回転機構 31 ノブ
32 回転軸 33 ウオーム
50 超音波探触子 51 筐体
52 探傷シュー
100 レール
Claims (10)
- 探触子から超音波をレールに入射させ、該超音波の反射エコーを受信して前記レールを探傷する方法であって、
前記探触子を前記レールの上首部及び/又は頭部下面に当て、前記レールの踏面に向けて超音波を入射させることを特徴とするレール探傷方法。 - 超音波を照射する送信用探触子と、該送信用探触子からレールに照射された超音波の反射エコーを受信する受信用探触子とを前記レールの上首部及び/又は頭部下面に当て、
前記送信用探触子から前記レールの踏面に向けて超音波を入射させ、
前記受信用探触子でその反射エコーを受信し、
端部エコー法により前記レール中の横裂の先端位置を測定することを特徴とするレール探傷方法。 - 前記送信用探触子と受信用探触子とを、前記レールの腹部を挟んで配置するとともに、横裂の進行方向に対して同じ側に配置することを特徴とする請求項2記載のレール探傷方法。
- 前記送信用探触子と受信用探触子とを、前記レールの腹部を挟んで配置するとともに、一方の探触子を横裂の進行方向前方に配置し、もう一方の探触子を進行方向後方に配置することを特徴とする請求項2記載のレール探傷方法。
- 前記送信用探触子と受信用探触子とを、前記レールの腹部の一方の側に配置するとともに、一方の探触子を横裂の進行方向前方に配置し、もう一方の探触子を進行方向後方に配置することを特徴とする請求項2記載のレール探傷方法。
- 超音波を照射する送信用探触子と、
該送信用探触子からレールに照射された超音波の反射エコーを受信する受信用探触子と、
前記送信用探触子及び受信用探触子とを前記レールの上首部及び/又は頭部下面に押圧させる付勢機構と、
備え、
前記送信用探触子から前記レールの踏面に向けて超音波を入射させ、
前記受信用探触子でその反射エコーを受信し、
その反射エコーからレールを探傷することを特徴とするレール探傷装置。 - 前記送信用探触子及び受信用探触子とを前記レールの上首部のアール中心を中心にして回転させる機構をさらに備えることを特徴とする請求項6記載のレール探傷装置。
- レールの長さ方向に移動可能なスライダと、
該スライダを上方向に付勢する付勢機構と、
前記スライダに、前記レールの長さ方向の軸を中心に回動可能に設けられたアームと、
該アームの先端に、前記レールの長さ方向に移動可能に取り付けられた超音波探触子と、
前記アームの先端に設けられた前記レールの上首部に係合するレール係合部と、
を備え、
前記アームを前記レール側に向けて回動させて前記レール係合部を前記レール上首部に係合させることにより、前記超音波探触子を前記レールの上首部及び/又は頭部下面に当て、
該超音波探触子から前記レールの踏面に向けて超音波を入射させ、
その反射エコーから前記レールを探傷することを特徴とするレール探傷装置。 - 該複数のアームの先端に、前記超音波探触子を、前記レールの上首部のアール中心を中心にして回動可能に支持する機構をさらに備えることを特徴とする請求項8記載のレール探傷装置。
- 前記スライダの前記レール踏面からの高さを計測するスケールを備えることを特徴とする請求項8又は9記載のレール探傷装置。
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