JP2011007527A - Rotating body cooling fixture and freezing layer generator - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotating body cooling fixture and a freezing layer generator for a rotating body capable of safely and easily cooling a rotating body such as a wheel and a brake disc to a desired subfreezing temperature at a low cost.SOLUTION: In the rotating body cooling fixture 10 for cooling a railroad wheel 100 rotatably supported with the axis O1 nearly matched in the horizontal direction, an opening is supported so as to face the outer periphery surface 101 of the railroad wheel 100, and a coolant storage part 17 is provided into which a coolant is introduced. Beads shaped dry ice C is used as the coolant, and the opening periphery 17a of the opening is shaped along the outer periphery surface so that the dry ice C is held on the outer periphery surface 100.

Description

本発明は、例えば鉄道車両における車輪やブレーキディスクのブレーキ試験の際に使用される、これら車輪やブレーキディスク等の回転体の冷却装置及び該回転体への氷結層生成装置に関する。   The present invention relates to a cooling device for a rotating body such as a wheel or a brake disk used in a brake test of a wheel or a brake disk in a railway vehicle, for example, and an icing layer generating device for the rotating body.

鉄道車両には、車輪がモータやエンジンで駆動される動力台車のみの動力車両と、この動力車両に推進又は牽引されて自身では駆動を有しない付随車両とがあり、これら車両のいずれにもブレーキ装置が装備されている。
この鉄道車両用のブレーキ装置としては、例えば、車輪の前後両側から踏面に制輪子を押し付ける方式の踏面ブレーキや、特殊鋳鉄製の円盤からなるブレーキディスクの両側を合成樹脂や焼結合金製の制輪子で挟んで制動するディスクブレーキが知られている。
Railway vehicles include a power vehicle having only a power trolley whose wheels are driven by a motor or an engine, and an accompanying vehicle that is propelled or pulled by the power vehicle and does not have a drive by itself. Equipped with equipment.
As a brake device for a railway vehicle, for example, a tread brake of a method in which a brake is pressed against the tread from both the front and rear sides of a wheel, and a brake disc made of a special cast iron disk are provided on both sides of a synthetic resin or a sintered alloy. Disc brakes are known that are braked with a wheel.

ところで、従来、上記踏面ブレーキを装備した鉄道車両を寒冷地で走行させた場合、ブレーキ距離が延伸してしまうという問題があった。この延伸現象は、鉄道車両の走行中に車輪及び制輪子に氷結層が付着及び介在することにより、摩擦係数が著しく低下することに起因する。   By the way, conventionally, when a railway vehicle equipped with the tread brake is run in a cold region, there is a problem that the brake distance is extended. This stretching phenomenon is caused by the fact that the friction coefficient is remarkably reduced due to adhesion and interposition of icing layers on the wheels and the control device while the railway vehicle is running.

これに対し、氷結層を除去可能として寒冷地に適したブレーキ装置が、例えば特許文献1に開示されている。
このブレーキ装置においては、車輪と制輪子とが氷結している場合に、電磁弁を作動させてブレーキシリンダ内の空気を急速に放出する。そして、この放出の際に生じる衝撃力により、車輪と制輪子が引き離し、これら車輪と制輪子との間に凝固した氷結が除去される。
On the other hand, for example, Patent Literature 1 discloses a brake device that can remove an icing layer and is suitable for a cold region.
In this brake device, when the wheel and the control member are frozen, the solenoid valve is operated to rapidly release the air in the brake cylinder. Then, due to the impact force generated at the time of discharge, the wheel and the brake are pulled apart, and the solidified icing between these wheels and the brake is removed.

ここで、上記のような氷結層に対応した踏面ブレーキあるいはディスクブレーキの研究開発に当たっては、実際の寒冷地における現車ブレーキ試験の前段階として、車輪、制輪子又はブレーキディスクのみを用いた室内でのブレーキ試験を行うことが通常である。そのため、従来は、擬似的な氷結層として、液体窒素、低温水及び圧縮空気を混合した人工雪を生成し、これを車輪、制輪子、ブレーキディスクに吹き付けることで寒冷地におけるブレーキ状態を作り出し、ブレーキ試験を行っていた。   Here, in the research and development of tread brakes or disc brakes corresponding to the above-mentioned freezing layer, as a pre-stage of the current vehicle brake test in an actual cold region, indoors using only wheels, brakes or brake discs It is normal to perform a brake test. Therefore, conventionally, artificial snow mixed with liquid nitrogen, low-temperature water, and compressed air is generated as a pseudo icing layer, and this is blown onto wheels, brake wheels, and brake discs to create a brake state in a cold region. A brake test was conducted.

特開2000−255429号公報JP 2000-255429 A

しかしながら、上記のような人工雪を吹き付けた状態でブレーキ試験を行った場合、人工雪では付着せず氷点下に達しないため、氷結層とではその性質が異なり、実際の現車において氷結層が付着した状態とは条件が異なってしまい、寒冷地におけるブレーキ状態を正確に再現することができない。
そこで、本発明者らが氷結層の生成メカニズムを究明してその生成方法を検討したところ、氷結層の付着対象である車輪、制輪子あるいはブレーキディスクを例えば−30℃以下の氷点下温度まで十分に冷却し、その後これらの表面に水分を噴霧することで、寒冷地における現車と寸分違わぬ氷結層を生成可能であることがわかった。
However, when the brake test is performed with artificial snow sprayed as described above, it does not adhere to artificial snow and does not reach below freezing point. Therefore, its characteristics differ from the frozen layer, and the frozen layer adheres to the actual vehicle. The condition is different from the state that has been performed, and the brake state in a cold region cannot be accurately reproduced.
Therefore, the present inventors investigated the formation mechanism of the icing layer and examined the generation method. As a result, the wheel, the control wheel, or the brake disk to which the icing layer was adhered was sufficiently removed to a sub-freezing temperature of −30 ° C. or less. It was found that by cooling and then spraying water on these surfaces, it is possible to generate an ice layer that is exactly the same as the current vehicle in cold regions.

ここで、上記車輪、制輪子あるいはブレーキディスクを冷却するに当たっては、繰り返し行われるブレーキ試験の性質上短時間で冷却可能であるとともに低コストで経済的な負担が少ないことが望まれる。ところが、特に鉄道用車輪及びブレーキディスクを冷却する場合には、それ自身のサイズが大きいことから、短時間かつ低コストでの冷却を実現することは難しい。
例えば、冷媒として液体窒素を用いた場合、熱容量が小さいため冷却効果が小さく、所望の氷点下温度まで冷却することは困難である。したがって、コスト高につながり、また、当該液体窒素は極低温冷媒のため安全性の面からも好ましくない。
一方、大型の冷凍機を用いて車輪及びブレーキディスク全体を冷却する方法も考えられるが、設備投資が必要な上、冷却毎のコストも高くなり、やはりブレーキ試験の際に使用するには不向きである。
Here, in cooling the wheel, the brake member or the brake disc, it is desired that it can be cooled in a short time and has low cost and low economic burden due to the nature of the repeated brake test. However, in particular, when cooling railway wheels and brake discs, it is difficult to achieve cooling in a short time and at low cost because the size of the wheels themselves is large.
For example, when liquid nitrogen is used as the refrigerant, the cooling effect is small because the heat capacity is small, and it is difficult to cool to a desired sub-freezing temperature. Therefore, it leads to high cost, and the liquid nitrogen is a cryogenic refrigerant, which is not preferable from the viewpoint of safety.
On the other hand, a method of cooling the entire wheel and brake disc using a large refrigerator is also conceivable, but it requires capital investment and increases the cost for each cooling, which is also unsuitable for use in a brake test. is there.

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであって、車輪やブレーキディスク等の回転体を所望の氷点下温度まで低コストで安全かつ容易に冷却することが可能な回転体冷却治具、並びに、回転体への氷結層生成装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a problem, and is a rotating body cooling jig capable of safely and easily cooling a rotating body such as a wheel or a brake disk to a desired sub-freezing temperature at a low cost. In addition, an object of the present invention is to provide an apparatus for generating an icing layer on a rotating body.

前記課題を解決するため、本発明は以下の手段を提案している。
即ち、本発明に係る回転体冷却治具は、回転可能に支持された回転体を冷却する回転体冷却治具であって、開口が前記回転体の外周面に臨むように支持されて、該開口の上方に冷却材が導入される冷却材収容部を備え、前記冷却材として、ビーズ状をなす昇華性の固体冷却材が使用され、該固体冷却材が前記外周面上に保持されるように、前記開口の開口縁部を前記外周面に沿った形状としたことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
That is, the rotating body cooling jig according to the present invention is a rotating body cooling jig that cools the rotating body that is rotatably supported, and is supported so that the opening faces the outer peripheral surface of the rotating body. A coolant accommodating portion into which a coolant is introduced is provided above the opening, and a bead-shaped sublimable solid coolant is used as the coolant, so that the solid coolant is held on the outer peripheral surface. Further, the opening edge portion of the opening is shaped along the outer peripheral surface.

このような特徴の回転体冷却治具によれば、冷却材収容部の開口が回転体の外周面に臨むことから、該冷却材収容部に導入された固体冷却材を回転体の外周面の一部に直接的に接触させることができる。また、冷却材収容部の開口縁部は、固体冷却材が回転体の外周面上に保持されるように該外周面に沿った形状をしているため、固体冷却材が外周面から落下してしまうことはなく、さらに回転体が回転した際であっても固体冷却材を該回転体の外周面上に接触させた状態を維持することができる。したがって、回転体を回転させると、冷却材収容部内の固体冷却材が回転体の外周面に順次接触することになるため、小量の固体冷却材でもって外周面全体を効率的に冷却することができる。
また、該固体冷却材がビーズ上に形成されており曲面上をなす回転体の外周面との接触面積を大きく確保することができるため、回転体の外周面を効率的に冷却することができ、高い冷却効果を得ることが可能となる。さらに、昇華して直接的に気体となる固体冷却材を使用しているため、回転体自体を水分を含まないドライな状態で冷却することができ、このように冷却された回転体に水を供給することにより寒冷地における氷結層と同等のものを生成することができる。
なお、冷却材収容部の開口縁部は、回転体の外周面に接触して該回転体が回転した際に外周面に摺接する構成であってもよいし、回転体の外周面と僅かなクリアランスを介して対向した構成であってもよい。また、ビーズ状とは、粒径5〜10mm程の粒形状をいう。
According to the rotating body cooling jig having such a feature, since the opening of the coolant accommodating portion faces the outer peripheral surface of the rotating body, the solid coolant introduced into the coolant accommodating portion is disposed on the outer peripheral surface of the rotating body. Direct contact with a part. In addition, since the opening edge of the coolant container has a shape along the outer peripheral surface so that the solid coolant is held on the outer peripheral surface of the rotating body, the solid coolant falls from the outer peripheral surface. Even when the rotating body further rotates, it is possible to maintain the state in which the solid coolant is in contact with the outer peripheral surface of the rotating body. Therefore, when the rotating body is rotated, the solid coolant in the coolant container sequentially contacts the outer peripheral surface of the rotating body, so that the entire outer peripheral surface can be efficiently cooled with a small amount of solid coolant. Can do.
In addition, since the solid coolant is formed on the beads and a large contact area with the outer peripheral surface of the rotating body on the curved surface can be secured, the outer peripheral surface of the rotating body can be efficiently cooled. It is possible to obtain a high cooling effect. Furthermore, since a solid coolant that is sublimated and becomes a gas directly is used, the rotating body itself can be cooled in a dry state that does not contain moisture, and water is supplied to the cooled rotating body in this way. By supplying, it is possible to produce an equivalent to a frozen layer in a cold region.
The opening edge of the coolant container may be configured to come into sliding contact with the outer circumferential surface when the rotating body rotates by contacting the outer circumferential surface of the rotating body, or slightly with the outer circumferential surface of the rotating body. The structure which opposed through the clearance may be sufficient. The bead shape refers to a particle shape having a particle size of about 5 to 10 mm.

また、本発明に係る回転体冷却治具においては、前記回転体の外周面に向かって前記固体冷却材を押し付ける加圧手段が設けられたことを特徴としている。   The rotating body cooling jig according to the present invention is characterized in that a pressurizing means for pressing the solid coolant toward the outer peripheral surface of the rotating body is provided.

このような特徴の回転体冷却治具によれば、固体冷却材を回転体の外周面に向かって押し付けることにより、該外周面と固体冷却材とを密着させてこれらの接触面積を増大させることができる。これによって、回転体をより効率的に冷却することができる。
また、固体冷却材は回転体の外周面のみならず外部の熱を吸収してしまい徐々に昇華してしまうが、上記のように回転体の外周面に向かって押圧すれば、該外周面に対する冷却への寄与を大きくすることができる。
According to the rotating body cooling jig having such a feature, by pressing the solid coolant toward the outer peripheral surface of the rotating body, the outer peripheral surface and the solid coolant are brought into close contact with each other to increase the contact area thereof. Can do. Thereby, the rotating body can be cooled more efficiently.
Further, the solid coolant absorbs not only the outer peripheral surface of the rotating body but also external heat and gradually sublimates, but if it is pressed toward the outer peripheral surface of the rotating body as described above, the solid coolant The contribution to cooling can be increased.

さらに、本発明に係る回転体冷却治具は、前記加圧手段が、前記固体冷却材を上方から押圧する押圧部材であって、前記押圧部材に断熱材が備えられていることを特徴とする。   Furthermore, in the rotating body cooling jig according to the present invention, the pressurizing means is a pressing member that presses the solid coolant from above, and the pressing member is provided with a heat insulating material. .

これにより、冷却材収容部内に収容される固体冷却材と外部との断熱性を向上させることができるため、回転体の外周面からの熱吸収の寄与を大きくして、より効果的に回転体を冷却することが可能となる。   Thereby, since the heat insulation between the solid coolant accommodated in the coolant accommodating portion and the outside can be improved, the contribution of heat absorption from the outer peripheral surface of the rotator is increased, and the rotator is more effectively Can be cooled.

また、本発明に係る回転体冷却治具においては、前記回転体が鉄道用車輪であって、前記冷却材収容部の前記開口縁部が、前記鉄道用車輪の外周面にあたる踏面及びフランジ部の形状に沿って形成されていることを特徴としている。   In the rotating body cooling jig according to the present invention, the rotating body is a railway wheel, and the opening edge portion of the coolant accommodating portion is a tread surface and a flange portion corresponding to an outer peripheral surface of the railway wheel. It is characterized by being formed along the shape.

このような特徴の回転体冷却治具によれば、鉄道車輪を回転させると該鉄道車輪の踏面及びフランジ部が冷却材収容部内の固体冷却材に順次接触することになるため、小量の固体冷却材でもって踏面及びフランジ部全体を効率的に冷却することができる。そして、このように冷却された踏面及びフランジ部に水を噴霧すれば、寒冷地における氷結層と同様の氷結層を生成することができ、現車に即したブレーキ試験を行うことが可能となる。   According to the rotating body cooling jig having such a feature, when the railway wheel is rotated, the tread surface and the flange portion of the railway wheel are sequentially brought into contact with the solid coolant in the coolant accommodating portion. The entire tread surface and the flange portion can be efficiently cooled with the coolant. Then, if water is sprayed on the tread and the flange portion cooled in this way, a frozen layer similar to the frozen layer in a cold region can be generated, and it becomes possible to perform a brake test in accordance with the current vehicle. .

さらに、本発明に係る回転体冷却治具においては、筒状をなして前記鉄道用車輪を上方から覆う筐体を備え、前記冷却材収容部が前記筐体の内側に設けられていることを特徴としている。   Furthermore, in the rotating body cooling jig according to the present invention, the rotating body cooling jig includes a casing that covers the railway wheel from above, and the coolant accommodating portion is provided inside the casing. It is a feature.

このような特徴の回転体冷却治具によれば、筐体の内側に冷却材収容部を設けることで、該冷却材収容部の開口縁部が回転体の外周面に望むように冷却材収容部を適切に配置することができる。また、冷却材収容部内に収容される固体冷却材と外部との断熱性を向上させることが可能となる。   According to the rotating body cooling jig having such a feature, the coolant accommodating portion is provided on the inner side of the casing so that the opening edge of the coolant accommodating portion is desired on the outer peripheral surface of the rotating body. The parts can be arranged appropriately. Moreover, it becomes possible to improve the heat insulation between the solid coolant accommodated in the coolant accommodating portion and the outside.

また、本発明に係る回転体冷却治具においては、前記回転体が、その内部に径方向に沿って延びる放熱用のフィンを複数備えるとともにこれらフィン間に前記回転体の外周面と内周面とを連通する連通路が形成された鉄道用ブレーキディスクであって、前記回転体の外周面全域を覆う外周カバーと、前記回転体の内周面全域を覆う内周カバーとが設けられ、前記外周カバーは、回転不能に固定されて、前記回転体が回転する際に該回転体の外周面と摺接し、前記冷却材収容部の前記開口縁部が前記外周カバーに形成された切抜部に接続されていることを特徴とする。   In the rotating body cooling jig according to the present invention, the rotating body includes a plurality of heat radiation fins extending in the radial direction inside the rotating body, and an outer peripheral surface and an inner peripheral surface of the rotating body between the fins. A brake disc for railways in which a communication path is formed, and an outer peripheral cover that covers the entire outer peripheral surface of the rotating body and an inner peripheral cover that covers the entire inner peripheral surface of the rotating body are provided, The outer peripheral cover is fixed to be non-rotatable, and is in sliding contact with the outer peripheral surface of the rotating body when the rotating body rotates, and the opening edge of the coolant accommodating portion is formed in a cutout portion formed in the outer peripheral cover. It is connected.

このような特徴の回転体冷却治具によれば、冷却材収容部に導入された固体冷却材は、冷却材収容部の開口及び外周カバーの切抜部を介して鉄道用ブレーキディスクの外周面及び内部のフィン間の連通路に接触する。そして、この固体冷却材が、回転体の回転に伴って該回転体の外周面全域及び連通路内に漸次接触していくことになるので、小量の固体冷却材でもってブレーキディスクの外周面を効率的に冷却することができる。
そして、外周面が冷却されたブレーキディスクは自身の熱伝導によって、該ブレーキディスクの軸方向両端面であるディスク面も冷却される。このように冷却されたディスク面に水を噴霧すれば、寒冷地における氷結層と同様の氷結層を生成することができ、現車に即したブレーキ試験を行うことが可能となる。
なお、当該鉄道用ブレーキディスクには外周面と内周面とを連通する連通孔が形成されていることから、当該連通孔に固体冷却材が入り込むが、外周面を覆う外周カバー及び内周面を覆う内周カバーによって該固体冷却材が鉄道用ブレーキディスク外に落下してしまうことはないため、固体冷却材を有効に活用してブレーキディスクを効率的に冷却することが可能となる。
According to the rotating body cooling jig having such a feature, the solid coolant introduced into the coolant accommodating portion is connected to the outer peripheral surface of the railway brake disk and the outer peripheral surface of the rail through the opening of the coolant accommodating portion and the cutout portion of the outer peripheral cover. It contacts the communication path between the internal fins. The solid coolant gradually comes into contact with the entire outer peripheral surface of the rotating body and the communication path as the rotating body rotates, so that the outer peripheral surface of the brake disk with a small amount of solid coolant. Can be efficiently cooled.
Then, the brake disc whose outer peripheral surface is cooled also cools the disc surfaces which are both end surfaces in the axial direction of the brake disc by its own heat conduction. By spraying water onto the disk surface thus cooled, an ice layer similar to the ice layer in a cold region can be generated, and a brake test suitable for the current vehicle can be performed.
In addition, since the communication brake hole which connects the outer peripheral surface and the inner peripheral surface is formed in the brake disc for the railway, the solid coolant enters the communication hole, but the outer peripheral cover and the inner peripheral surface which cover the outer peripheral surface. Since the solid coolant does not fall out of the brake disc for railways by the inner peripheral cover covering the brake disc, the brake disc can be efficiently cooled by effectively utilizing the solid coolant.

また、本発明に係る回転体冷却治具においては、前記固体冷却材がドライアイスであることを特徴としている。   In the rotating body cooling jig according to the present invention, the solid coolant is dry ice.

固体冷却材として、安全で安価かつ容易に入手可能なドライアイスを使用することで、冷却コストをさらに低減させることができる。また、ドライアイスは、液体窒素等の他の冷却材に比べて冷却効果が高いため、効率よく回転体の冷却を行うことが可能となる。   By using dry ice that is safe, inexpensive and easily available as the solid coolant, the cooling cost can be further reduced. Also, since dry ice has a higher cooling effect than other coolants such as liquid nitrogen, it is possible to efficiently cool the rotating body.

本発明に係る氷結層生成装置は、前記回転体の表面に氷結層を生成する氷結層生成装置であって、上記いずれかの回転体冷却治具と、前記冷却材により冷却された前記回転体の表面に水を噴霧する水分供給手段が設けられたことを特徴としている。   An icing layer generating apparatus according to the present invention is an icing layer generating apparatus that generates an icing layer on a surface of the rotating body, wherein the rotating body is cooled by the rotating body cooling jig and the coolant. A water supply means for spraying water is provided on the surface.

このような特徴の氷結層生成装置によれば、上記回転冷却治具を用いて回転体を氷点下温度まで冷却して、回転体の表面に水を噴霧することによって、短時間かつ容易に回転体表面に寒冷地の氷結層を生成することが可能となる。   According to the frozen layer generating apparatus having such a feature, the rotating body is cooled to the sub-freezing temperature using the rotating cooling jig, and water is sprayed on the surface of the rotating body, so that the rotating body can be easily and quickly. It becomes possible to generate an ice layer in a cold region on the surface.

本発明の回転体冷却治具及び氷結層生成装置によれば、ビーズ状の固体冷却材を回転体の外周面に接触させて、この接触状態が該回転体を回転させた場合であっても保持されるように構成したことで、鉄道用車輪やブレーキディスク等の回転体を所望の氷点下温度まで容易かつ低コストに冷却することができる。言い換えれば、ビーズ状をなす固体冷却材を使用すること、回転体の外周面に固体冷却材を接触可能であること、固体冷却材を回転体の外周面に保持した状態で該回転体を回転可能であることの3つの条件が満たされることによって初めて、回転体の外周面を容易かつ低コストに、寒冷地の氷結層を生成可能な状態まで冷却することができるのである。
そして、このように冷却された回転体に水を噴霧することで、寒冷地で発生する氷結層と変わらない氷結層を容易に生成することが可能となる。
According to the rotating body cooling jig and the frozen layer generating apparatus of the present invention, even when the bead-like solid coolant is brought into contact with the outer peripheral surface of the rotating body, and this contact state is a rotation of the rotating body. By being configured to be held, it is possible to easily and inexpensively cool a rotating body such as a railway wheel or a brake disk to a desired sub-freezing temperature. In other words, using a solid coolant in the form of beads, allowing the solid coolant to contact the outer peripheral surface of the rotating body, rotating the rotating body with the solid coolant held on the outer peripheral surface of the rotating body Only when the three possible conditions are satisfied, the outer peripheral surface of the rotating body can be cooled easily and at a low cost to a state where an ice layer in a cold region can be generated.
And by spraying water on the rotating body cooled in this way, it becomes possible to easily generate an icing layer that is not different from the icing layer generated in a cold region.

第1実施形態に係る回転体冷却治具及び氷結層生成装置の模式縦断面図である。It is a model longitudinal cross-sectional view of the rotary body cooling jig and frozen layer production | generation apparatus which concern on 1st Embodiment. 鉄道用車輪の(a)正面図及び(b)側面図である。It is (a) front view and (b) side view of a wheel for railroad. 第1実施形態の回転体冷却治具の透過斜視図である。It is a permeation | transmission perspective view of the rotary body cooling jig of 1st Embodiment. 回転体冷却治具を鉄道用車輪上に配設した状態における、筐体本体の上方からの筐体本体内部の矢視図である。FIG. 6 is an arrow view of the inside of the housing body from above the housing body in a state where the rotating body cooling jig is disposed on the railway wheel. 第2実施形態に係る回転体冷却治具の側面図である。It is a side view of the rotary body cooling jig which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る回転体冷却治具の模式縦断面図である。It is a model longitudinal cross-sectional view of the rotary body cooling jig which concerns on 2nd Embodiment. 鉄道用ブレーキディスクの(a)斜視図及び(b)一部の透過側面図である。It is the (a) perspective view and (b) one part transmission side view of a brake disc for railroads. 第2実施形態の回転体冷却治具の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the rotary body cooling jig of 2nd Embodiment. 第1実施形態の変形例に係る回転体冷却治具及び氷結層生成装置の模式縦断面図である。It is a model longitudinal cross-sectional view of the rotary body cooling jig and frozen layer production | generation apparatus which concern on the modification of 1st Embodiment.

以下、本発明に係る回転体冷却治具及び氷結層生成装置の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図1は実施形態に係る回転体冷却治具及び氷結層生成装置の模式縦断面図である。本実施形態の氷結層生成装置1は、回転体冷却治具10によって氷点下温度まで冷却した鉄道用車輪100に水分供給手段30により水を噴霧することで鉄道用車輪100表面に氷結層を生成する装置である。このように氷結層が生成された鉄道用車輪100は、寒冷地を想定したブレーキ試験に供される。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a rotating body cooling jig and a frozen layer generating apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a rotating body cooling jig and an iced layer generating apparatus according to an embodiment. The icing layer generating apparatus 1 of the present embodiment generates an icing layer on the surface of the railway wheel 100 by spraying water to the railway wheel 100 cooled to the sub-freezing temperature by the rotating body cooling jig 10 using the water supply means 30. Device. The railway wheel 100 on which the frozen layer is generated in this manner is subjected to a brake test assuming a cold region.

鉄道用車輪100は、図2に示すように、軸線O1回りに回転する略円盤状をなしており、鉄道用レールと回転接触して該レール上を転動する鉄道用部材である。この鉄道用車輪100の外周面101は、レールの頭頂面と接触して摩擦抵抗を受ける踏面102と、該踏面102よりも径が大きく形成されたフランジ部103とから構成されている。上記、踏面102は、鉄道用車輪100の一方側の端面に向かうにしたがって僅かに縮径するテーパ状をなしており、フランジ部103は、この踏面102に連続するように湾曲して他方側の端面に至るように形成されている。   As shown in FIG. 2, the railway wheel 100 has a substantially disk shape that rotates around the axis O <b> 1, and is a railway member that rotates and contacts the rail for rail. The outer peripheral surface 101 of the railway wheel 100 is composed of a tread surface 102 that is in contact with the top surface of the rail and receives frictional resistance, and a flange portion 103 that has a diameter larger than that of the tread surface 102. The tread 102 has a tapered shape with a slightly reduced diameter toward the end surface on one side of the railway wheel 100, and the flange portion 103 is curved so as to be continuous with the tread 102 and is bent on the other side. It is formed so as to reach the end face.

そして、鉄道車両が直線部を通過する際には外周面101のうち踏面102がレールの頭頂面に接触して摩擦抵抗を受け、また、曲線部を通過する際にはフランジ部103及び該フランジ部103と踏面102との遷移領域が外軌側のレールの頭側面と接触して摩擦抵抗を受けるようになっている。
なお、踏面ブレーキの場合には、上記踏面102に図示しない制輪子を当接させて制動を行なう。したがって、ブレーキ試験を行うに当たっては、鉄道用車輪100の外周面のうち主に踏面102に氷結層を生成して試験を行うことになる。また、鉄道用車輪100に氷結層が生成された場合のレールとの粘着性を確認する試験に当たっては、鉄道用車輪100の外周面101全体に氷結層を生成して試験を行う。
When the railway vehicle passes through the straight portion, the tread surface 102 of the outer peripheral surface 101 comes into contact with the top surface of the rail and receives frictional resistance, and when it passes through the curved portion, the flange portion 103 and the flange The transition region between the portion 103 and the tread surface 102 comes into contact with the head side surface of the rail on the outer track side and receives a frictional resistance.
In the case of tread brakes, braking is performed by bringing a not-shown brake member into contact with the tread 102. Therefore, in performing the brake test, the test is performed by generating an icing layer mainly on the tread surface 102 of the outer peripheral surface of the railway wheel 100. Further, in the test for confirming the adhesion to the rail when the icing layer is generated on the railway wheel 100, the icing layer is generated on the entire outer peripheral surface 101 of the railway wheel 100 and the test is performed.

氷結層生成装置1により氷結層を生成する際には、図1に示すように、鉄道用車輪100をその軸線O1が略水平方向に一致するように回転可能に支持する。なお、図1においては、鉄道用車輪100の支持構成について図示を省略しているが、例えば、鉄道用車輪100を軸線O1に沿って延びる輪軸に固定し、該輪軸の両端を軸受装置で支持すればよい。   When generating an icing layer by the icing layer generating device 1, as shown in FIG. 1, the railway wheel 100 is rotatably supported so that its axis O1 coincides with the substantially horizontal direction. In FIG. 1, the support structure of the railway wheel 100 is not shown, but for example, the railway wheel 100 is fixed to a wheel shaft extending along the axis O1, and both ends of the wheel shaft are supported by a bearing device. do it.

回転体冷却治具10は、上記鉄道用車輪100を例えば−30度以下の氷点下温度まで冷却するために用いられ、詳しくは図3に示すように、筐体11と、該筐体11内に設置された一対の傾斜板15,15及び湾曲板16とから構成されており、筐体11の内部に冷却材が収容される冷却材収容部17が設けられている。   The rotating body cooling jig 10 is used to cool the railway wheel 100 to a temperature below the freezing point of, for example, −30 degrees or less. Specifically, as shown in FIG. 3, as shown in FIG. A pair of inclined plates 15 and 15 and a curved plate 16 are provided, and a coolant accommodating portion 17 in which a coolant is accommodated is provided inside the housing 11.

筐体11は、上記のように回転可能に支持された鉄道用車輪100の上部を覆うためのものであり、筐体本体12と、一対の支持バー13と、蓋部材14とから構成されている。   The housing 11 is for covering the upper part of the railway wheel 100 that is rotatably supported as described above, and is composed of a housing body 12, a pair of support bars 13, and a lid member 14. Yes.

筐体本体12は、4つの側壁20から形成された上端及び下端が開口する矩形筒状をなしている。これら4つの側壁20のうち水平断面視長方形の長辺を構成する一対の側壁20a,20bの水平方向の長さは、鉄道用車輪100の最大直径(フランジ部103の最大外径)よりも僅かに短い程度とされており、短辺を構成する一対の側壁20c,20dの水平方向の長さは、図4に示すように、鉄道用車輪100の軸線O1方向の厚みよりも長く形成されている。
なお、以下、該筐体本体12の水平断面視における長方形の長辺が延びる方向を長手方向、短辺が延びる方向を短手方向と称する。
The housing body 12 has a rectangular cylindrical shape formed by four side walls 20 and having upper and lower ends opened. Of these four side walls 20, the horizontal length of the pair of side walls 20a, 20b constituting the long side of the rectangle in horizontal section is slightly larger than the maximum diameter of the railway wheel 100 (the maximum outer diameter of the flange portion 103). The horizontal length of the pair of side walls 20c and 20d constituting the short side is longer than the thickness in the direction of the axis O1 of the railway wheel 100 as shown in FIG. Yes.
Hereinafter, the direction in which the long side of the rectangle in the horizontal sectional view of the housing body 12 extends is referred to as the longitudinal direction, and the direction in which the short side extends is referred to as the short direction.

筐体支持バー13は、上記筐体本体12の下部において短手方向に沿った側壁20c,20dにそれぞれ固定されたバー状の部材であって、筐体本体12を支持するために設けられている。即ち、この筐体支持バー13は、その両端側が図示しない台座等に載置され、これにより、筐体本体12が、回転可能に支持された鉄道用車輪100の上部を覆うように配置されることとなる。   The housing support bar 13 is a bar-like member fixed to the side walls 20c and 20d along the short direction at the lower part of the housing main body 12, and is provided to support the housing main body 12. Yes. That is, both ends of the housing support bar 13 are placed on a pedestal or the like (not shown), whereby the housing body 12 is disposed so as to cover the upper portion of the railway wheel 100 that is rotatably supported. It will be.

蓋部材14は、上記筐体本体12の上端側の開口を覆う部材であって、その上面には、冷却材を筐体11内、即ち冷却材収容部17内に導入するための導入部14aが設けられている。   The lid member 14 is a member that covers the opening on the upper end side of the housing body 12, and has an introduction portion 14 a for introducing a coolant into the housing 11, that is, into the coolant accommodating portion 17 on the upper surface thereof. Is provided.

傾斜板15,15は、図3及び図4に示すように、筐体本体12内側の長手方向両端側において、該長手方向に沿った一対の側壁20a,20bに亙って配置された略矩形板状をなす部材であって、それぞれ短手方向に沿った側板20c,20dから長手方向に沿って互いに近接するに従って漸次下方に傾斜するように延びている。
また、これら傾斜板15,15の傾斜の下端側に位置して、長手方向に沿った一対の側板20a、20b間に亙る先端縁部21は、それぞれ上記鉄道用車輪100の外周面101に沿った形状をなしている。即ち、この先端縁部21は、踏面102に沿って直線的に延びる直線部21aと、該直線部21aに連続してフランジ部103に沿って湾曲した曲線部21bとから構成されている。なお、上記直線部21aは、長手方向に沿った一対の側壁20a,20bのうち一方側の側壁20a側に位置し、上記曲線部21bは、他方側の側壁20b側に位置している。
As shown in FIGS. 3 and 4, the inclined plates 15, 15 are substantially rectangular disposed over a pair of side walls 20 a, 20 b along the longitudinal direction at both ends in the longitudinal direction inside the housing body 12. It is a plate-shaped member, and extends from the side plates 20c and 20d along the short side direction so as to be gradually inclined downward as they approach each other along the longitudinal direction.
Moreover, the tip edge part 21 which is located in the lower end side of the inclination of these inclination boards 15 and 15 and extends between a pair of side board 20a, 20b along a longitudinal direction follows the outer peripheral surface 101 of the said wheel 100 for railroads, respectively. It has a different shape. That is, the front end edge portion 21 includes a straight portion 21a that extends linearly along the tread surface 102, and a curved portion 21b that curves along the flange portion 103 continuously to the straight portion 21a. In addition, the said linear part 21a is located in the side wall 20a side of one side among a pair of side walls 20a and 20b along a longitudinal direction, and the said curved part 21b is located in the side wall 20b side of the other side.

湾曲板16は、図3及び図4に示すように、一定幅で円弧状に湾曲して延びる板状の部材であって、板面が上下方向を向くようにして、長手方向に沿った一対の側壁20a,20bのうち上記一方側の側壁20aに固定されており、この湾曲板16の両端部は、上記一対の傾斜板15,15における先端縁部21の直線部21aに接続されている。
また、この湾曲板16の曲率は、鉄道用車輪100の踏面102の曲率と等しくされており、さらに、湾曲板16と長手方向に沿った他方側の側壁20bとの間隔、即ち湾曲板16の湾曲縁部16aと側壁20bとの水平方向距離は、鉄道用車輪100の軸線O1方向の厚みと略同一か僅かに小さい程度となるように設定されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the curved plate 16 is a plate-like member that is curved and extends in an arc shape with a constant width, and a pair of plates along the longitudinal direction with the plate surface facing the vertical direction. The side walls 20a and 20b are fixed to the side wall 20a on one side, and both ends of the curved plate 16 are connected to the straight portion 21a of the tip edge portion 21 of the pair of inclined plates 15 and 15. .
Further, the curvature of the curved plate 16 is equal to the curvature of the tread 102 of the railway wheel 100, and further, the distance between the curved plate 16 and the side wall 20b on the other side along the longitudinal direction, that is, the curved plate 16 The horizontal distance between the curved edge portion 16a and the side wall 20b is set to be approximately the same as or slightly smaller than the thickness of the railway wheel 100 in the direction of the axis O1.

このような一対の傾斜板15,15と湾曲板16及び筐体本体12の内壁面とによって、筐体本体12内の上部に冷却材収容部17が区画形成されている。即ち、筐体本体12内における一対の傾斜板15,15及び湾曲板16を境界とした上側の部分が、冷却材が収容される冷却材収容部17とされているのである。   The pair of inclined plates 15, 15, the curved plate 16, and the inner wall surface of the housing main body 12 define a coolant accommodating portion 17 in the upper part of the housing main body 12. That is, the upper portion of the housing body 12 with the pair of inclined plates 15 and 15 and the curved plate 16 as a boundary serves as a coolant accommodating portion 17 in which the coolant is accommodated.

そして、一対の傾斜板15,15の先端縁部21,21と湾曲板16の湾曲縁部16aとを開口縁部17aとして、冷却材収容部17の下端側に開口が形成されている。よって、この下端側の開口は下方を向くことになり、即ち、鉄道用車輪100の外周面101を臨むことになる。   An opening is formed on the lower end side of the coolant accommodating portion 17 with the tip edge portions 21 and 21 of the pair of inclined plates 15 and 15 and the curved edge portion 16a of the curved plate 16 as opening edge portions 17a. Therefore, the opening on the lower end side faces downward, that is, faces the outer peripheral surface 101 of the railway wheel 100.

このような冷却材収容部17に収容される冷却材としては、ビーズ状をなし昇華性のある固体冷却材が用いられ、本実施形態ではこの条件を満たす固体冷却材として粒径5〜10mmのドライアイスCが用いられている。なお、この固体冷却材としては、低温かつ昇華性を有するビーズ状の形状をなすものであれば、例えば固体ネオン等の他のものであっても採用することが可能である。   As the coolant stored in the coolant storage portion 17, a solid coolant having a bead shape and sublimation is used, and in this embodiment, the solid coolant having a particle diameter of 5 to 10 mm satisfying this condition is used. Dry ice C is used. As the solid coolant, any other material such as solid neon can be adopted as long as it has a bead shape having low temperature and sublimation properties.

ここで、筐体11によって鉄道用車輪100を上方から覆う際には、図4に示すように、筐体本体12の短手方向を鉄道用車輪100の軸線O1方向に一致させ、該筐体本体12の長手方向が鉄道用車輪100の直径方向となるように、かつ、鉄道用車輪100のフランジ部103側の端面が筐体本体12の長手方向に沿った他方側の側壁20bに当接するように、筐体11を鉄道用車輪100に被せる。   Here, when the railway wheel 100 is covered with the casing 11 from above, as shown in FIG. 4, the lateral direction of the casing body 12 is made to coincide with the axis O1 direction of the railway wheel 100, and the casing The longitudinal direction of the main body 12 is the diameter direction of the railway wheel 100, and the end surface of the railway wheel 100 on the flange portion 103 side contacts the other side wall 20 b along the longitudinal direction of the housing main body 12. Thus, the housing | casing 11 is covered on the wheel 100 for railroads.

この状態で筐体11を降下させていくと、一対の傾斜板15がそれぞれ外周面101に沿った形状、即ち、踏面102に沿った直線部21aとフランジ部103に沿った曲線部21bとから構成されているため、図4に示すように、傾斜板15の先端縁部21は鉄道用車輪100の外周面101に沿って配置されることになる。なお、この際、傾斜板15,15の先端縁部21と鉄道用車輪100とが接触する構成であってもよいし、これらが僅かなクリアランスを介して対向する構成であってもよい。
そして、これと同時に、湾曲板16は鉄道用車輪100の踏面102と同様の曲率にて円弧状に屈曲しているため、当該湾曲板16が鉄道用車輪100の踏面102の端面側の縁部に沿って配置される。この場合においても、湾曲板16と鉄道用車輪100の踏面102が接触してもよいし、僅かなクリアランスを介して対向してもよい。
When the casing 11 is lowered in this state, each of the pair of inclined plates 15 has a shape along the outer peripheral surface 101, that is, a straight portion 21 a along the tread surface 102 and a curved portion 21 b along the flange portion 103. Since it is configured, as shown in FIG. 4, the leading edge 21 of the inclined plate 15 is disposed along the outer peripheral surface 101 of the railway wheel 100. In addition, the structure which the front-end edge part 21 of the inclined plates 15 and 15 and the wheel 100 for rails contact may be sufficient in this case, and the structure which these opposes through a slight clearance may be sufficient.
At the same time, the curved plate 16 is bent in an arc shape with a curvature similar to that of the tread surface 102 of the railway wheel 100, so that the curved plate 16 is an edge on the end surface side of the tread surface 102 of the railway wheel 100. It is arranged along. Also in this case, the curved plate 16 and the tread surface 102 of the railway wheel 100 may contact each other or may face each other with a slight clearance.

このようにして、上記傾斜板15,15の先端縁部21と湾曲板16の湾曲縁部16aとからなる冷却材収容部17の開口縁部17aは、鉄道用車輪100の外周面101に沿って配置されている。したがって、冷却材収容部17にドライアイスCが収容された際には、該ドライアイスCが鉄道用車輪100の外周面101上に保持されることになる。   In this way, the opening edge 17a of the coolant accommodating portion 17 composed of the tip edge 21 of the inclined plates 15 and 15 and the curved edge 16a of the curved plate 16 extends along the outer peripheral surface 101 of the railway wheel 100. Are arranged. Therefore, when the dry ice C is stored in the coolant storage unit 17, the dry ice C is held on the outer peripheral surface 101 of the railway wheel 100.

水分供給手段30は、本実施形態においては、図1に示すように、回転体冷却治具10の下部において鉄道用車輪100の外周面101に水分をノズルによって噴霧する構成とされている。なお、この水分供給手段30は、回転体冷却治具10から見て鉄道用車輪100の回転方向前方側に配置されていることが好ましい。
さらに、水分供給手段30としては、外周面101のみならず、鉄道用車輪100の端面等の外周面101以外の部分にも水分を供給できる構成であってもよい。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the moisture supply means 30 is configured to spray moisture on the outer peripheral surface 101 of the railway wheel 100 at the lower portion of the rotating body cooling jig 10 with a nozzle. In addition, it is preferable that this moisture supply means 30 is arrange | positioned in the rotation direction front side of the wheel 100 for rails seeing from the rotary body cooling jig 10. FIG.
Furthermore, the moisture supply means 30 may be configured to supply moisture not only to the outer peripheral surface 101 but also to portions other than the outer peripheral surface 101 such as the end surface of the railway wheel 100.

次に、以上のような構成の氷結層生成装置1によって回転体としての鉄道用車輪100を冷却して氷結層を生成する方法について図1を用いて説明する。
まず、上述したように、鉄道用車輪100をその軸線O1を水平方向に略一致させて回転可能に支持した後に、該鉄道用車輪100の上方から筐体11を被せるようにして回転体冷却治具10を設置する。そして、筐体11の蓋部材14における導入部14aからドライアイスCを筐体本体12内部に導入する。
Next, a method of generating an icing layer by cooling the railway wheel 100 as the rotating body by the icing layer generating apparatus 1 having the above configuration will be described with reference to FIG.
First, as described above, the railway wheel 100 is rotatably supported with its axis O1 substantially aligned in the horizontal direction, and then the rotating body cooling treatment is performed by covering the casing 11 from above the railway wheel 100. The tool 10 is installed. Then, the dry ice C is introduced into the housing body 12 from the introduction portion 14 a in the lid member 14 of the housing 11.

筐体本体12内部に導入されたドライアイスCは、冷却材収容部17に収容される。この際、冷却材収容部17の開口縁部17aが鉄道用車輪100の外周面101に沿った形状をなしており、該下端開口を鉄道用車輪100の外周面101が閉塞した状態とされていることから、ドライアイスCが冷却材収容部17から落下することはない。したがって、冷却材収容部17内に収容されたドライアイスCは鉄道用車輪100の外周面101上、即ち、踏面102及びフランジ部103上に保持される。   The dry ice C introduced into the housing body 12 is accommodated in the coolant accommodating portion 17. At this time, the opening edge 17a of the coolant accommodating portion 17 has a shape along the outer peripheral surface 101 of the railway wheel 100, and the outer peripheral surface 101 of the rail wheel 100 is closed at the lower end opening. Therefore, the dry ice C does not fall from the coolant accommodating portion 17. Accordingly, the dry ice C accommodated in the coolant accommodating portion 17 is held on the outer peripheral surface 101 of the railway wheel 100, that is, on the tread surface 102 and the flange portion 103.

この状態においては、鉄道用車輪100の外周面101における冷却材収容部17内に臨む部分がビーズ状のドライアイスCに接触して冷却される。また、このドライアイスCは昇華し、液体になることはないため、外周面101を水分を含むことなくドライな状態で冷却することができる。なお、ドライアイスCによる冷却の際には、例えば、筐体11の導入部14aから棒状の部材を挿入して、ドライアイスCを攪拌することが好ましい。これによって、ドライアイスCによる上記外周面101の冷却が促され、効率的な冷却を行うことができる。また、上記棒状の部材でドライアイスCを外周面101に向かって押圧してもよく、これにより一層効率的に冷却を行うことができる。   In this state, a portion of the outer peripheral surface 101 of the railway wheel 100 facing the coolant accommodating portion 17 contacts the bead-shaped dry ice C and is cooled. Further, since this dry ice C sublimates and does not become liquid, the outer peripheral surface 101 can be cooled in a dry state without containing moisture. In the case of cooling with dry ice C, it is preferable to stir the dry ice C by inserting a rod-shaped member from the introduction portion 14a of the housing 11, for example. Accordingly, cooling of the outer peripheral surface 101 by the dry ice C is promoted, and efficient cooling can be performed. Further, the dry ice C may be pressed toward the outer peripheral surface 101 with the rod-shaped member, thereby enabling more efficient cooling.

このような鉄道用車輪100の外周面101の冷却は、鉄道用車輪100を例えば3rpm程度の回転速度で回転させながら行なわれる。これにより、鉄道用車輪100の外周面101全体が順次冷却される。また、冷却材収容部17の開口縁部17aが鉄道用車輪100の外周面101に沿った形状をなしているため、該鉄道用車輪100を回転させようとも開口縁部17aに当該回転が妨げられることはない。   Such cooling of the outer peripheral surface 101 of the railway wheel 100 is performed while rotating the railway wheel 100 at a rotational speed of about 3 rpm, for example. Thereby, the whole outer peripheral surface 101 of the railway wheel 100 is sequentially cooled. Further, since the opening edge 17a of the coolant accommodating portion 17 has a shape along the outer peripheral surface 101 of the railway wheel 100, the rotation is prevented by the opening edge 17a even if the railway wheel 100 is rotated. It will never be done.

そして、鉄道用車輪100の外周面101がドライアイスCによって冷却された後、水分供給手段30によって外周面101に水が噴霧される。これにより、鉄道用車輪100の外周面101表面にて水が冷却されて凝固し、該外周面101に氷結層が生成される。このように氷結層が生成された鉄道用車輪100が、寒冷地を想定したブレーキ試験又はその他の試験に供される。   Then, after the outer peripheral surface 101 of the railway wheel 100 is cooled by the dry ice C, water is sprayed on the outer peripheral surface 101 by the moisture supply means 30. Thereby, water is cooled and solidified on the surface of the outer peripheral surface 101 of the railway wheel 100, and an icing layer is generated on the outer peripheral surface 101. The railway wheel 100 on which the ice layer has been generated in this way is subjected to a brake test or other tests assuming a cold region.

ここで、本実施形態の氷結層生成装置1の回転体冷却治具10においては、冷却材収容部17の開口が鉄道用車輪100の外周面101に臨むように配置されることから、該冷却材収容部17に導入されたドライアイスCを鉄道用車輪100の外周面101に直接的に接触させることができ、冷却効果を高く確保することが可能となる。   Here, in the rotating body cooling jig 10 of the frozen layer generating apparatus 1 of the present embodiment, since the opening of the coolant container 17 is arranged so as to face the outer peripheral surface 101 of the railway wheel 100, the cooling The dry ice C introduced into the material accommodating portion 17 can be brought into direct contact with the outer peripheral surface 101 of the railway wheel 100, and a high cooling effect can be ensured.

また、冷却材収容部17の開口縁部17aは、ドライアイスCが外周面101上に保持されるように該外周面101に沿った形状をしているため、ドライアイスCが外周面101から落下してしまうことはない。さらに、鉄道用車輪100が回転した際であってもドライアイスCを該鉄道用車輪100の外周面101上に接触させた状態を維持することができる。したがって、鉄道用車輪100を回転させると、冷却材収容部17内のドライアイスCを鉄道用車輪100の外周面101に順次接触させることができるため、小量のドライアイスCでもって外周面101全体を効率的に冷却することができる。   Further, the opening edge portion 17 a of the coolant accommodating portion 17 has a shape along the outer peripheral surface 101 so that the dry ice C is held on the outer peripheral surface 101. It wo n’t fall. Furthermore, even when the railway wheel 100 is rotated, it is possible to maintain a state in which the dry ice C is brought into contact with the outer peripheral surface 101 of the railway wheel 100. Therefore, when the railway wheel 100 is rotated, the dry ice C in the coolant accommodating portion 17 can be sequentially brought into contact with the outer peripheral surface 101 of the railway wheel 100, so that the outer peripheral surface 101 is provided with a small amount of dry ice C. The whole can be efficiently cooled.

また、冷却材として液体・気体に比べて冷却効果の高いドライアイスCが用いられ、さらに、該ドライアイスCがビーズ状に形成されており曲面上をなす鉄道用車輪100の外周面101との接触面積を大きく確保することができるため、高い冷却効果を得ることが可能となる。さらに、ドライアイスCは、溶融して液体になるのではなく、昇華して直接的に気体となるため、鉄道用車輪100自体を水分を含まないドライな状態で冷却することができる。また、ドライアイスCは安全で安価で容易に入手することができるため、鉄道用車輪100を−30℃以下の氷点下まで低コストで確実に冷却することができる。   Further, dry ice C having a higher cooling effect than liquid / gas is used as a coolant, and further, the dry ice C is formed in a bead shape, and the outer peripheral surface 101 of the railway wheel 100 that forms a curved surface. Since a large contact area can be secured, a high cooling effect can be obtained. Furthermore, since the dry ice C does not melt into a liquid but sublimates directly into a gas, the railway wheel 100 itself can be cooled in a dry state that does not contain moisture. Further, since the dry ice C is safe, inexpensive, and easily available, the railway wheel 100 can be reliably cooled to below the freezing point of −30 ° C. or lower at a low cost.

なお、本実施形態においては、傾斜板15,15が傾斜していることから、冷却材収容部17内に収容された多数のドライアイスCの自重は鉄道用車輪100の外周面101に集中し易くなる。これによっても、ドライアイスCによる冷却効果を向上させることができる。   In the present embodiment, since the inclined plates 15 and 15 are inclined, the own weight of a large number of dry ice C accommodated in the coolant accommodating portion 17 is concentrated on the outer peripheral surface 101 of the railway wheel 100. It becomes easy. Also by this, the cooling effect by the dry ice C can be improved.

そして、このように冷却された鉄道用車輪100に水分供給手段30により水を噴霧することで、鉄道用車輪100の表面、特に外周面101に、寒冷地におけるのと同様の氷結層を生成することができる。   Then, water is sprayed on the railway wheel 100 thus cooled by the water supply means 30, thereby generating an icing layer similar to that in a cold region on the surface of the railway wheel 100, particularly on the outer peripheral surface 101. be able to.

以上のように、本実施形態の氷結層生成装置1及び回転体冷却治具10によれば、ビーズ状のドライアイスCを鉄道用車輪100の外周面101の一部に直接的に接触させて、この接触状態が鉄道用車輪100を回転させた場合であっても外周面101上に保持されるように構成されているため、鉄道用車輪100の外周面全体を所望の氷点下温度まで容易かつ低コストに冷却することができる。また、寒冷地で発生する氷結層と変わらない氷結層を確実に生成することができため、寒冷地における現車に即したブレーキ試験を行うことが可能となる。   As described above, according to the frozen layer generating apparatus 1 and the rotating body cooling jig 10 of this embodiment, the bead-shaped dry ice C is brought into direct contact with a part of the outer peripheral surface 101 of the railway wheel 100. Even if this contact state is the case where the railway wheel 100 is rotated, it is configured to be held on the outer peripheral surface 101, so that the entire outer peripheral surface of the railway wheel 100 can be easily reached to a desired sub-freezing temperature. It can be cooled at a low cost. In addition, since an icing layer that is the same as an icing layer that occurs in a cold region can be reliably generated, a brake test can be performed in accordance with the current vehicle in the cold region.

また、特に本実施形態においては、筐体本体12の内側に冷却材収容部17が設けられているため、該冷却材収容部17の開口縁部17aを鉄道用車輪100の外周面101に臨むように冷却材収容部17を適切に配置することができる。また、冷却材収容部17内に収容されるドライアイスCと外部との断熱性を向上させることができるため、ドライアイスCによる冷却効果をより一層高めることができる。   In particular, in the present embodiment, since the coolant accommodating portion 17 is provided inside the housing body 12, the opening edge portion 17 a of the coolant accommodating portion 17 faces the outer peripheral surface 101 of the railway wheel 100. Thus, the coolant accommodating portion 17 can be appropriately arranged. Moreover, since the heat insulation of the dry ice C accommodated in the coolant accommodating part 17 and the exterior can be improved, the cooling effect by the dry ice C can be further enhanced.

次に第2実施形態の回転体冷却治具40について、図面を参照して説明する。
図5は第2実施形態に係る回転体冷却治具の模式側面図、図6は第2実施形態に係る回転体冷却治具の模式縦断面図である。本実施形態の回転体冷却治具40は、寒冷地を想定したブレーキ試験に供される鉄道用ブレーキディスク110を冷却するために使用される。
Next, the rotating body cooling jig 40 of 2nd Embodiment is demonstrated with reference to drawings.
FIG. 5 is a schematic side view of a rotating body cooling jig according to the second embodiment, and FIG. 6 is a schematic longitudinal sectional view of the rotating body cooling jig according to the second embodiment. The rotating body cooling jig 40 of the present embodiment is used for cooling the railway brake disk 110 used in a brake test assuming a cold region.

鉄道用ブレーキディスク110は、図7に示すように、軸線O2回りに回転する略円盤状をなしており、鉄道用車輪100が取り付けられた輪軸に固定され、両側端面がディスク面111,111とされている。
この鉄道用ブレーキディスク110は、両ディスク面111,111に軸線O2を中心とした環状凹部112が形成されており、該環状凹部112の径方向内側を向く内周面113と鉄道用ブレーキディスク110の外周面114とが連通状態となるように、放射状に複数の連通路115が形成されている。これにより、鉄道用ブレーキディスク110の内部には、放熱用のフィン116が複数放射状に配置されることになる。
換言すれば、この鉄道用ブレーキディスク110は、その内部に径方向に沿って延びるフィン116を複数備え、これらフィン116間に外周面114と内周面113とを連通する連通路115が形成されているのである。
As shown in FIG. 7, the railway brake disk 110 has a substantially disk shape that rotates about the axis O2, is fixed to the wheel shaft to which the railway wheel 100 is attached, and both end faces are the disk surfaces 111, 111. Has been.
The railway brake disk 110 has an annular recess 112 centered on the axis O 2 on both disk surfaces 111, 111, an inner peripheral surface 113 facing the radially inner side of the annular recess 112, and the railway brake disk 110. A plurality of communication passages 115 are formed radially so that the outer peripheral surface 114 is in communication with each other. As a result, a plurality of heat dissipating fins 116 are radially arranged inside the railway brake disk 110.
In other words, the railway brake disk 110 includes a plurality of fins 116 extending in the radial direction therein, and a communication passage 115 that connects the outer peripheral surface 114 and the inner peripheral surface 113 is formed between the fins 116. -ing

このような鉄道用ブレーキディスク110は、ブレーキの際にディスク面111,111を制輪子で挟むことにより制動が行われる。したがって、ブレーキ試験を行うに当たっては、鉄道用ブレーキディスク110の外周面114のうち主にディスク面111,111に氷結層を生成して試験を行うことになる。よって、本実施形態の回転体冷却治具40により、特に両ディスク面111,111を冷却する必要がある。   Such a brake disc 110 for railways is braked by sandwiching the disc surfaces 111 and 111 with a control device during braking. Therefore, in performing the brake test, the test is performed by generating an icing layer mainly on the disk surfaces 111 and 111 of the outer peripheral surface 114 of the railway brake disk 110. Therefore, it is necessary to cool both the disk surfaces 111 and 111 by the rotating body cooling jig 40 of the present embodiment.

本実施形態の回転体冷却治具40は、軸線O2を略水平方向に一致させて回転可能に支持された鉄道用ブレーキディスク110を例えば−30度以下の氷点下温度まで冷却するために用いられ、詳しくは図8に示すように、外周カバー50と、一対の内周カバー60と、開口を備えた冷却材収容部70とから構成されている。   The rotating body cooling jig 40 of the present embodiment is used to cool the railway brake disk 110 that is rotatably supported with the axis O2 substantially aligned with the horizontal direction to a sub-freezing temperature of −30 degrees or less, for example. Specifically, as shown in FIG. 8, the outer cover 50, the pair of inner covers 60, and the coolant container 70 having an opening are configured.

外周カバー50は、鉄道用ブレーキディスク110の外周面114の全域を覆う部材であって、該鉄道用ブレーキディスク110の外周面114の軸線O2方向の厚みと略同一幅の帯状をなして、外周面114に沿って湾曲して該外周面114の上半分を覆う上部カバー51と、同じく外周面114に沿って湾曲して該外周面114の下半分を覆う下部カバー52との2つの部材から構成されている。   The outer peripheral cover 50 is a member that covers the entire area of the outer peripheral surface 114 of the railway brake disc 110, and has a belt shape that is substantially the same width as the thickness of the outer peripheral surface 114 of the railway brake disc 110 in the direction of the axis O2. An upper cover 51 that curves along the surface 114 and covers the upper half of the outer peripheral surface 114, and a lower cover 52 that also curves along the outer peripheral surface 114 and covers the lower half of the outer peripheral surface 114. It is configured.

上記上部カバー51は、その頂部に冷却材収容部70の開口が接続される切抜部53が形成されており、また、側部には外周側に向かって延びる固定用取っ手54が設けられている。   The top cover 51 is formed with a cutout portion 53 to which the opening of the coolant accommodating portion 70 is connected at the top, and a fixing handle 54 extending toward the outer peripheral side is provided on the side portion. .

また、上部カバー51及び下部カバー52のそれぞれには、幅方向両端側から湾曲の内側に向かって、即ち、鉄道用ブレーキディスク110の径方向内側に向かって延びる固定リブ55が複数設けられている。これら固定リブ55が鉄道用ブレーキディスク110の両ディスク面111,111に当接して軸線O2方向から支持することにより、これら上部カバー51及び下部カバー52と鉄道用ブレーキディスク110とが固定一体化される。
なお、これら上部カバー51及び下部カバー52における鉄道用ブレーキディスク110の外周面114との接触面は、該外周面114との摺接し易くなるように平滑な湾曲面とされていることが好ましい。
Each of the upper cover 51 and the lower cover 52 is provided with a plurality of fixing ribs 55 extending from both ends in the width direction toward the inside of the curve, that is, toward the inside in the radial direction of the railway brake disk 110. . These fixing ribs 55 are in contact with both disk surfaces 111, 111 of the railway brake disk 110 and are supported from the direction of the axis O2, so that the upper cover 51, the lower cover 52 and the railway brake disk 110 are fixed and integrated. The
In addition, it is preferable that the contact surfaces of the upper cover 51 and the lower cover 52 with the outer peripheral surface 114 of the railway brake disc 110 are smooth curved surfaces so that the upper cover 51 and the lower cover 52 can easily come into sliding contact with the outer peripheral surface 114.

内周カバー60は、鉄道用ブレーキディスク110の両ディスク面111,111に形成された環状凹部112の内周面113の全域をそれぞれ覆う部材であって、環状凹部112の深さと略同一寸法の幅を有する2つの帯状部材61,61が連結部材62にて連結されることにより構成されている。   The inner peripheral cover 60 is a member that covers the entire area of the inner peripheral surface 113 of the annular recess 112 formed on both the disk surfaces 111 of the railway brake disk 110, and has substantially the same dimensions as the depth of the annular recess 112. Two band-like members 61 and 61 having a width are connected by a connecting member 62.

そして、これら外周カバー50及び一対の内周カバー60を鉄道用ブレーキディスク110に取り付けることによって、該鉄道用ブレーキディスク110の外周面114及び内周面113が覆われ、これら外周面114と内周面113とを連通する連通路115の両端が閉塞される。   Then, by attaching the outer peripheral cover 50 and the pair of inner peripheral covers 60 to the railway brake disc 110, the outer peripheral surface 114 and the inner peripheral surface 113 of the railway brake disc 110 are covered. Both ends of the communication path 115 communicating with the surface 113 are closed.

冷却材収容部70は、本実施形態においては、上下方向が貫通する筒型状をなしており、より詳細には、下方に向かって外形寸法が小さくなる略ホッパー形状をなしている。そして、その開口の開口縁部71は鉄道用ブレーキディスク110の外周面114に沿った形状をなしており、該開口縁部71が上記外周カバー50における上部カバー51の切抜部53に接続されるようにして、冷却材収容部70が外周カバー50に固定されている。また、これによって、冷却材収容部70の開口縁部71が鉄道用ブレーキディスク110の外周面に臨むことになる。
さらに、このような冷却材収容部70に導入される冷却材としては、第1実施形態と同様に昇華性を備えたビーズ状の例えばドライアイスCが用いられる。また、第1実施形態と同様に、固体ネオン等の他の固体冷却材を用いてもよい。
In the present embodiment, the coolant accommodating portion 70 has a cylindrical shape penetrating in the vertical direction, and more specifically, has a substantially hopper shape in which the outer dimension is reduced downward. The opening edge 71 of the opening has a shape along the outer peripheral surface 114 of the railway brake disc 110, and the opening edge 71 is connected to the cutout 53 of the upper cover 51 in the outer peripheral cover 50. In this manner, the coolant container 70 is fixed to the outer peripheral cover 50. Moreover, the opening edge part 71 of the coolant accommodating part 70 faces the outer peripheral surface of the brake disc 110 for railways by this.
Further, as the coolant introduced into the coolant accommodating section 70, bead-like, for example, dry ice C having sublimation properties is used as in the first embodiment. Also, as in the first embodiment, other solid coolant such as solid neon may be used.

以上のような構成の第2実施形態の回転体冷却治具40において鉄道用ブレーキディスク110を冷却するには、図1に示すように、冷却材収容部70にドライアイスCを導入する。これにより、該ドライアイスCが鉄道用ブレーキディスク110の外周面114に接触する。この際、冷却材収容部70の開口縁部71が上記外周面114に沿った形状をなしているため、ドライアイスCは外周面114上に保持される。また、このドライアイスCの一部は外周面114と内周面とを連通する連通路115内に入り込む。   In order to cool the railway brake disc 110 in the rotating body cooling jig 40 of the second embodiment configured as described above, dry ice C is introduced into the coolant accommodating portion 70 as shown in FIG. As a result, the dry ice C comes into contact with the outer peripheral surface 114 of the railway brake disk 110. At this time, since the opening edge 71 of the coolant container 70 has a shape along the outer peripheral surface 114, the dry ice C is held on the outer peripheral surface 114. A part of the dry ice C enters the communication path 115 that connects the outer peripheral surface 114 and the inner peripheral surface.

次に、外周カバー50に設けられた固定用取っ手54を把持した状態で鉄道用ブレーキディスク110を回転させる。すると、外周カバー50と鉄道用ブレーキディスク110とが摺接しながら該鉄道用ブレーキディスク110と内周カバー60とが一体的に回転する。この際、上記冷却材収容部70の開口の開口縁部71が外周面114に沿った形状をなしているため、当該鉄道用ブレーキディスク110の回転が冷却材収容部70によって妨げられることはない。したがって、この鉄道用ブレーキディスク110の回転によって、鉄道用ブレーキディスク110の外周面114全体がドライアイスCによって順次氷点下温度まで冷却される。さらに、連通路115内に入りこんだドライアイスCにより、鉄道用ブレーキディスク110はその内部からも冷却される。   Next, the railroad brake disc 110 is rotated while the fixing handle 54 provided on the outer peripheral cover 50 is held. Then, the rail brake disc 110 and the inner peripheral cover 60 rotate integrally while the outer peripheral cover 50 and the rail brake disc 110 are in sliding contact with each other. At this time, since the opening edge 71 of the opening of the coolant accommodating portion 70 has a shape along the outer peripheral surface 114, the rotation of the railway brake disk 110 is not hindered by the coolant accommodating portion 70. . Therefore, the entire outer peripheral surface 114 of the railway brake disk 110 is cooled by the dry ice C to the sub-freezing temperature by the rotation of the railway brake disk 110. Further, the rail brake disc 110 is also cooled from the inside by the dry ice C that has entered the communication path 115.

また、このように外周面114が氷点下温度まで冷却されることにより、鉄道用ブレーキディスク110の自身の熱伝導によってそのディスク面111,111も氷点下温度まで冷却される。そして、このディスク面111,111に例えば第1実施形態と同様の水分供給手段30により水を噴霧することにより、ディスク面111,111上に氷結層が生成され、寒冷地を想定したブレーキ試験に供することができる。   Further, by cooling the outer peripheral surface 114 to the sub-freezing temperature in this way, the disk surfaces 111 and 111 are also cooled to the sub-freezing temperature by the heat conduction of the railway brake disc 110 itself. For example, by spraying water on the disk surfaces 111 and 111 by the water supply means 30 similar to that of the first embodiment, an icing layer is generated on the disk surfaces 111 and 111, and a brake test assuming a cold region is performed. Can be provided.

ここで、本実施形態の回転体冷却治具40においては、冷却材収容部70の開口縁部71が鉄道用ブレーキディスク110の外周面114に臨むように配置されることから、該冷却材収容部70に導入されたドライアイスCを上記外周面114に直接的に接触させて冷却効果を高く確保することができる。また、このドライアイスCを外周面114に保持しながら回転させることができるため、外周面114全域を効率よく冷却することができる。さらにまた、ビーズ状をなす昇華性のドライアイスCを用いたことにより、ドライな状態を維持しながらディスク面111,111所望の氷点下温度まで冷却することができ、このようなディスク面111,111に水を噴霧することにより、寒冷地におけるのと同様の氷結層を生成することができる。   Here, in the rotating body cooling jig 40 of the present embodiment, since the opening edge portion 71 of the coolant accommodating portion 70 is disposed so as to face the outer peripheral surface 114 of the railway brake disk 110, the coolant accommodating portion is arranged. The dry ice C introduced into the portion 70 can be brought into direct contact with the outer peripheral surface 114 to ensure a high cooling effect. Further, since the dry ice C can be rotated while being held on the outer peripheral surface 114, the entire outer peripheral surface 114 can be efficiently cooled. Furthermore, by using the sublimable dry ice C in the form of beads, the disk surfaces 111 and 111 can be cooled to a desired sub-freezing temperature while maintaining a dry state. By spraying water on the surface, an ice layer similar to that in a cold region can be generated.

また、連通路115内に入り込んだドライアイスCは、外周面114を覆う外周カバー50及び内周面113を覆う内周カバー60によって連通路115内に保持されるため、該ドライアイスCが落下してしまうことはない。よって、ドライアイスCを有効に活用して鉄道用ブレーキディスク110の内部から効率的に冷却することが可能となる。   Further, since the dry ice C that has entered the communication path 115 is held in the communication path 115 by the outer peripheral cover 50 that covers the outer peripheral surface 114 and the inner peripheral cover 60 that covers the inner peripheral surface 113, the dry ice C falls. There is no end to it. Therefore, it is possible to efficiently utilize the dry ice C and efficiently cool it from the inside of the railway brake disk 110.

また、冷却材収容部70が上記ホッパー形状をなしているため、冷却材収容部70内に収容された多数のドライアイスCの自重が鉄道用ブレーキディスク110の外周面114に集中し易くなり、ドライアイスCによる冷却効果を向上させることができる。   Further, since the coolant accommodating portion 70 has the hopper shape, the weight of the many dry ice C accommodated in the coolant accommodating portion 70 is easily concentrated on the outer peripheral surface 114 of the railway brake disk 110, The cooling effect by dry ice C can be improved.

さらに、第2実施形態の回転体冷却治具40においても、第1実施形態と同様に、冷却材収容部70内のドライアイスCを攪拌することが好ましい。これによって、ドライアイスCによる上記外周面114の冷却が促され、より効率的な冷却を行うことができる。   Further, in the rotating body cooling jig 40 of the second embodiment, it is preferable to stir the dry ice C in the coolant container 70 as in the first embodiment. Thereby, the cooling of the outer peripheral surface 114 by the dry ice C is promoted, and more efficient cooling can be performed.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately changed without departing from the spirit thereof.

例えば、第1実施形態の変形例として、図9に示すように、冷却材収容部17内に収容された多数のドライアイスCを鉄道用車輪100の外周面101に向かって押し付ける重石部材(加圧手段)80が設けられていてもよい。
この重石部材80によってドライアイスCを押圧することにより、鉄道用車輪100の外周面101とドライアイスCとを密着させて、これらの接触面積を増大されることができるこれによって、ドライアイスCによる冷却効果を向上させてより効率的に冷却することができる。これにより、短時間で確実に所望の氷点下温度まで冷却することが可能となる。
For example, as a modification of the first embodiment, as shown in FIG. 9, a heavy stone member (pressurizing member) that presses a large number of dry ice C accommodated in the coolant accommodating portion 17 toward the outer peripheral surface 101 of the railway wheel 100. Pressure means) 80 may be provided.
By pressing the dry ice C with the weight member 80, the outer peripheral surface 101 of the railway wheel 100 and the dry ice C can be brought into close contact with each other, and the contact area thereof can be increased. The cooling effect can be improved and cooling can be performed more efficiently. This makes it possible to reliably cool to a desired sub-freezing temperature in a short time.

また、この重石部材80には、特にドライアイスCと接触する部分に断熱材81が備えられていることが好ましい。これにより、冷却材収容部17内に収容されるドライアイスCと外部との断熱性を向上させることができるため、鉄道用車輪100の外周面101からの熱吸収の寄与を大きくして、より効果的に鉄道用車輪100を冷却することが可能となる。   Further, it is preferable that the weight member 80 is provided with a heat insulating material 81 particularly in a portion in contact with the dry ice C. Thereby, since the heat insulation with the dry ice C accommodated in the coolant accommodating part 17 and the exterior can be improved, the contribution of the heat absorption from the outer peripheral surface 101 of the wheel 100 for railways is increased, and more It becomes possible to cool the railway wheel 100 effectively.

また、ドライアイスCを鉄道用車輪100の外周面101に向かって押圧する加圧手段としては上記重石部材80に限られず、他の構成であってもよく、例えば、所望の荷重を加えることができるプレス装置を用いてもよい。
また、このような加圧手段を第2実施形態の回転体冷却治具40に適用してもよい。これによって、鉄道用ブレーキディスク110をより効率的に冷却することができる。
Further, the pressurizing means for pressing the dry ice C toward the outer peripheral surface 101 of the railway wheel 100 is not limited to the above-mentioned weight member 80, and may have other configurations, for example, applying a desired load. You may use the press apparatus which can be used.
Moreover, you may apply such a pressurization means to the rotary body cooling jig 40 of 2nd Embodiment. Thereby, the brake disc 110 for railroads can be cooled more efficiently.

さらに、第1実施形態及び第2実施形態においては、それぞれ鉄道用車輪100及び鉄道用ブレーキディスク110を冷却する構成としたが、冷却対象としてはこれらに限定されず、他の円盤状をなす回転体であってもよい。例として、寒冷地で用いられる風力発電機や自動車のブレーキローター等の回転体が挙げられる。   Furthermore, in the first embodiment and the second embodiment, the railway wheel 100 and the railway brake disk 110 are cooled, respectively, but the cooling target is not limited to these, and other disk-shaped rotations. It may be a body. Examples include a rotating body such as a wind power generator used in a cold region and a brake rotor of an automobile.

1 氷結層生成装置
10 回転体冷却治具
11 筐体
12 筐体本体
13 支持バー
14 蓋部材
14a 導入部
15 傾斜板
16 湾曲板
16a 湾曲縁部
17 冷却材収容部
17a 開口縁部
20 側壁
20a 側壁
20b 側壁
20c 側壁
20d 側壁
21 先端縁部
21a 直線部
21b 曲線部
30 水分供給手段
40 回転体冷却治具
50 外周カバー
51 上部カバー
52 下部カバー
53 切抜部
54 固定用取っ手
55 固定リブ
60 内周カバー
61 帯状部材
62 連結部材
70 冷却材収容部
71 開口縁部
80 重石部材(加圧手段)
81 断熱材
100 鉄道用車輪
101 外周面
102 踏面
103 フランジ部
110 鉄道用ブレーキディスク
111 ディスク面
112 環状凹部
113 内周面
114 外周面
115 連通路
116 フィン
C ドライアイス
O1 軸線
O2 軸線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Freezing layer production | generation apparatus 10 Rotating body cooling jig | tool 11 Housing | casing 12 Housing | casing main body 13 Support bar 14 Lid member 14a Introduction part 15 Inclined plate 16 Curved plate 16a Curved edge part 17 Coolant accommodating part 17a Opening edge part 20 Side wall 20a Side wall 20b Side wall 20c Side wall 20d Side wall 21 Tip edge 21a Linear part 21b Curved part 30 Water supply means 40 Rotating body cooling jig 50 Outer cover 51 Upper cover 52 Lower cover 53 Cutout part 54 Fixing handle 55 Fixing rib 60 Inner peripheral cover 61 Band-shaped member 62 Connecting member 70 Coolant accommodating portion 71 Opening edge 80 Weight member (pressurizing means)
81 Heat Insulation Material 100 Railway Wheel 101 Outer Surface 102 Tread Surface 103 Flange 110 Railway Brake Disc 111 Disc Surface 112 Annular Recess 113 Inner Surface 114 Outer Surface 115 Communication Path 116 Fin C Dry Ice O1 Axis O2 Axis

Claims (8)

回転可能に支持された回転体を冷却する回転体冷却治具であって、
開口が前記回転体の外周面に臨むように支持されて、該開口の上方に冷却材が導入される冷却材収容部を備え、
前記冷却材として、ビーズ状をなす昇華性の固体冷却材が使用され、
該固体冷却材が前記外周面上に保持されるように、前記開口の開口縁部を前記外周面に沿った形状としたことを特徴とする回転体冷却治具。
A rotating body cooling jig that cools a rotating body that is rotatably supported,
A coolant accommodating portion is provided that is supported so that the opening faces the outer peripheral surface of the rotating body, and a coolant is introduced above the opening,
As the coolant, a sublimable solid coolant in the form of beads is used,
A rotating body cooling jig characterized in that an opening edge portion of the opening is shaped along the outer peripheral surface so that the solid coolant is held on the outer peripheral surface.
前記回転体の外周面に向かって前記固体冷却材を押し付ける加圧手段が設けられたことを特徴とする請求項1に記載の回転体冷却治具。   The rotating body cooling jig according to claim 1, further comprising a pressurizing unit that presses the solid coolant toward an outer peripheral surface of the rotating body. 前記加圧手段が、前記固体冷却材を上方から押圧する押圧部材であって、
前記押圧部材に断熱材が備えられていることを特徴とする請求項2に記載の回転体冷却治具。
The pressing means is a pressing member that presses the solid coolant from above,
The rotating body cooling jig according to claim 2, wherein the pressing member is provided with a heat insulating material.
前記回転体が鉄道用車輪であって、
前記冷却材収容部の前記開口縁部が、前記鉄道用車輪の外周面にあたる踏面及びフランジ部の形状に沿って形成されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の回転体冷却治具。
The rotating body is a railway wheel,
The said opening edge part of the said coolant accommodating part is formed along the shape of the tread which hits the outer peripheral surface of the said wheel for railroads, and a flange part, It is any one of Claim 1 to 3 characterized by the above-mentioned. Rotating body cooling jig.
筒状をなして前記鉄道用車輪を上方から覆う筐体を備え、
前記冷却材収容部が前記筐体の内側に設けられていることを特徴とする請求項4に記載の回転体冷却治具。
A casing that covers the railway wheel from above is formed in a tubular shape,
The rotating body cooling jig according to claim 4, wherein the coolant container is provided inside the casing.
前記回転体が、その内部に径方向に沿って延びる放熱用のフィンを複数備えるとともにこれらフィン間に前記回転体の外周面と内周面とを連通する連通路が形成された鉄道用ブレーキディスクであって、
前記回転体の外周面全域を覆う外周カバーと、
前記回転体の内周面全域を覆う内周カバーとが設けられ、
前記外周カバーは、回転不能に固定されて、前記回転体が回転する際に該回転体の外周面と摺接し、
前記冷却材収容部の前記開口縁部が前記外周カバーに形成された切抜部に接続されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の回転体冷却治具。
The rotating body includes a plurality of heat-dissipating fins extending in the radial direction inside the rotating body, and a communication brake passage that communicates the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the rotating body between the fins. Because
An outer peripheral cover covering the entire outer peripheral surface of the rotating body;
An inner peripheral cover covering the entire inner peripheral surface of the rotating body is provided,
The outer peripheral cover is fixed so as not to rotate, and when the rotating body rotates, it slides on the outer peripheral surface of the rotating body,
The rotating body cooling jig according to any one of claims 1 to 3, wherein the opening edge portion of the coolant accommodating portion is connected to a cutout portion formed in the outer peripheral cover.
前記固体冷却材が、ドライアイスであることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の回転体冷却治具。   The rotating body cooling jig according to claim 1, wherein the solid coolant is dry ice. 前記回転体の表面に氷結層を生成する氷結層生成装置であって、
請求項1から7のいずれか一項に記載の回転体冷却治具と、
前記冷却材により冷却された前記回転体の表面に水を噴霧する水分供給手段が設けられたことを特徴とする氷結層生成装置。
An icing layer generating device for generating an icing layer on the surface of the rotating body,
The rotating body cooling jig according to any one of claims 1 to 7,
An icing layer generating apparatus comprising a water supply means for spraying water onto a surface of the rotating body cooled by the coolant.
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