JP2011240804A - Tension balancer for aerial wire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電車線等の架空線の張力を保持するために用いられる架空線用テンションバランサに関するものである。 The present invention relates to an overhead wire tension balancer used for maintaining the tension of an overhead wire such as a train wire.
従来、電車線(吊架線・補助吊架線・トロリ線)等の架空線においては、温度変化による伸縮、クリープ、トロリ線の摩耗による弾性伸び、さらに経年による支持物の傾斜等によって張力に影響を受けるため、架空線の張力を一定に保持する必要がある。
また、その調整を自動的に行って、メンテナンスフリー化することが望ましく、このため、従来より各種の架空線用テンションバランサが提案されている。
Conventionally, overhead wires such as train wires (suspended wires, auxiliary suspended wires, trolley wires) have an effect on tension due to expansion / contraction due to temperature changes, creep, elastic elongation due to wear of trolley wires, and inclination of the support over time. In order to receive, it is necessary to keep the tension of the overhead wire constant.
In addition, it is desirable to perform the adjustment automatically and make it maintenance-free. For this reason, various overhead wire tension balancers have been proposed.
このうち、古くから用いられている方式のものとして、滑車式(重錘式)テンションバランサがあるが、回転軸のベアリングの破損、降雪・積雪・着氷等の外的要因の影響を受けやすく、さらには、急勾配区間での架線の流れを抑制することができない等の問題点に加え、給油等の定期的なメンテナンス作業が必要である。 Among these, a pulley type (weight type) tension balancer has been used for a long time, but it is susceptible to external factors such as damage to the bearing of the rotating shaft, snowfall, snow accumulation, and icing. Furthermore, in addition to the problem that the flow of the overhead wire in the steep slope section cannot be suppressed, periodic maintenance work such as refueling is necessary.
一方、ばね式テンションバランサ(例えば、特許文献1〜2参照)は、メンテナンスフリーの実績が認められ、在来線のみならず近年は新幹線用として多用化の一途をたどっているが、ばねを直列に組み合わせたシンプルな構造であり、任意のばね定数を有するので、架空線の伸縮時に架空線にかかる張力の変化を伴う。
理論的には、数多くのばねを直列に組み合わせることによって、張力の変化率は小さくなるが、装置が大型化するという問題点がある。
On the other hand, the spring-type tension balancer (see, for example,
Theoretically, by combining a large number of springs in series, the rate of change in tension becomes small, but there is a problem that the apparatus becomes large.
さらに、近年実用化されているものとして、ガス式テンションバランサ(例えば、特許文献3参照)があるが、このガス式テンションバランサは、ばね式テンションバランサの「ばね」に代えて、封入ガス圧を利用するものである。
しかしながら、封入ガス圧の信頼性を維持するために高精度の機器を必要とするので、装置のコストが高くなるという問題点に加え、現時点では、長期間のメンテナンスフリー化についての実績が乏しい。
Furthermore, there is a gas tension balancer (see, for example, Patent Document 3) that has been put into practical use in recent years. This gas tension balancer replaces the “spring” of a spring tension balancer with an enclosed gas pressure. It is what you use.
However, since high-precision equipment is required to maintain the reliability of the enclosed gas pressure, the cost of the apparatus is increased, and at the present time, there are few achievements regarding long-term maintenance-free operation.
このほか、油圧式テンションバランサも提案されているが、油圧を維持するために高精度の機器を必要とすることから、装置のコストが高くなるという問題点があり、さらには経時的観点において油漏れ等を伴うので、定期的な点検が必要であった。 In addition, although a hydraulic tension balancer has been proposed, there is a problem that the cost of the apparatus becomes high because high-precision equipment is required to maintain the hydraulic pressure. Periodic inspection was necessary because of leakage.
本発明は、上記従来の架空線用テンションバランサの有する問題点に鑑み、動作の信頼性が高く、かつ、装置を小型化するとともに、コストを低廉にできる架空線用テンションバランサを提供することを目的とする。 In view of the problems of the above conventional overhead wire tension balancer, the present invention provides an overhead wire tension balancer that is highly reliable in operation, can be downsized, and can be manufactured at low cost. Objective.
上記目的を達成するため、本発明の架空線用テンションバランサは、支柱に設置するばねユニット及びプーリユニットと、ばねユニットとプーリユニットとに掛け渡されるワイヤと、プーリユニットと架空線の取付金具とに掛け渡されるワイヤとからなる架空線用テンションバランサであって、ばねユニットとプーリユニットとに掛け渡されるワイヤを巻き取るプーリのワイヤ巻き取り溝の巻き出し部分の半径と、プーリユニットと架空線の取付金具とに掛け渡されるワイヤを巻き取るプーリのワイヤ巻き取り溝の巻き出し部分の半径とが異なるように形成するとともに、ばねユニットとプーリユニットとに掛け渡されるワイヤに、該ワイヤの長さ調節手段を配設したことを特徴とする架空線用テンションバランサである。 In order to achieve the above object, an overhead wire tension balancer of the present invention includes a spring unit and a pulley unit installed on a column, a wire spanned between the spring unit and the pulley unit, a pulley unit and an overhead wire mounting bracket, An overhead wire tension balancer comprising: a wire wound around the wire; a radius of a winding portion of a wire winding groove of a pulley that winds the wire wound between the spring unit and the pulley unit; a pulley unit and an overhead wire; The wire wound around the mounting bracket of the pulley is formed so that the radius of the winding portion of the wire winding groove of the pulley is different, and the length of the wire is stretched between the wire spanned between the spring unit and the pulley unit. The overhead wire tension balancer is characterized in that a length adjusting means is provided.
この場合において、ワイヤを巻き取るプーリのワイヤ巻き取り溝を、半径が漸次変化する螺旋形状に形成することができる。 In this case, the wire winding groove of the pulley that winds the wire can be formed in a spiral shape whose radius gradually changes.
また、ワイヤを巻き取るばね側プーリと架空線側プーリを着脱可能になるように一体化して構成し、該プーリにワイヤ巻き取り溝の巻き出し部分の半径が異なる複数種類のプーリを任意に組み合わせて、プーリユニットに組み付けるようにすることができる。 In addition, the spring-side pulley and the overhead wire-side pulley for winding the wire are integrated so that they can be attached and detached, and the pulley can be arbitrarily combined with multiple types of pulleys with different radii of the wire winding groove unwinding part. Can be assembled to the pulley unit.
本発明の架空線用テンションバランサは、以下の効果を奏する。
(1)ばねユニットのばねの付勢力と、プーリユニットのワイヤを巻き取るプーリのワイヤ巻き取り溝の巻き出し部分の半径との相関において、架空線にかかる張力の大きさを任意に調整することができる。
(2)地震、強風等の外的負荷要因に対し、ばねユニットが追従機能を有するので、ワイヤの外れによる機能停止等の事故を未然に防止することができ、信頼性の高いシステムを構築することができる。
(3)ばねユニット及びワイヤの長さ調節手段を、地上近くの低位置に設置することができ、ストロークやばねユニットの状態を目視により容易に確認することができるとともに、ワイヤの長さ調節手段の調整を容易に行うことができる。また、ばねユニットに封入するグリースの飛散を防止しやすい架空線用テンションバランサを提供することができる。
The overhead wire tension balancer of the present invention has the following effects.
(1) In the correlation between the urging force of the spring of the spring unit and the radius of the unwinding portion of the wire winding groove of the pulley that winds up the wire of the pulley unit, the magnitude of the tension applied to the overhead wire is arbitrarily adjusted. Can do.
(2) Since the spring unit has a follow-up function against external load factors such as earthquakes and strong winds, it is possible to prevent accidents such as function stoppage due to disconnection of wires, and to build a highly reliable system. be able to.
(3) The spring unit and the wire length adjusting means can be installed at a low position near the ground, and the stroke and the state of the spring unit can be easily confirmed visually, and the wire length adjusting means. Can be easily adjusted. Further, it is possible to provide an overhead wire tension balancer that can easily prevent the grease sealed in the spring unit from being scattered.
(4)そして、特に、ワイヤを巻き取るプーリのワイヤ巻き取り溝を、半径が漸次変化する螺旋形状に形成することにより、ばねユニットの伸縮によるばねユニットのばねの付勢力の変化を、プーリユニットのワイヤを巻き取るプーリのワイヤ巻き取り溝の巻き出し部分の半径が変わることによって、相乗的に増大させたり、相殺することができ、これによって、架空線にかかる張力変化率を任意に調整することができる。 (4) In particular, by forming the wire winding groove of the pulley that winds the wire into a spiral shape whose radius gradually changes, the change in the biasing force of the spring of the spring unit due to the expansion and contraction of the spring unit can be reduced. By changing the radius of the unwinding portion of the wire winding groove of the pulley that winds the wire, it can be increased or offset synergistically, thereby arbitrarily adjusting the rate of change in tension applied to the overhead wire be able to.
(5)また、ワイヤを巻き取るばね側プーリと架空線側プーリを着脱可能になるように一体化して構成し、該プーリにワイヤ巻き取り溝の巻き出し部分の半径が異なる複数種類のプーリを任意に組み合わせて、プーリユニットに組み付けるようにすることにより、架空線にかかる張力の大きさを広い範囲で任意に調整することができる。 (5) In addition, the pulley on the spring side and the pulley on the overhead wire side that winds the wire are integrated so as to be detachable, and a plurality of types of pulleys having different radii of the wire winding groove unwinding portions are provided on the pulley. By arbitrarily combining and assembling the pulley unit, the magnitude of the tension applied to the overhead wire can be arbitrarily adjusted within a wide range.
以下、本発明の架空線用テンションバランサの実施の形態を、図面に基づいて説明する。 Embodiments of an overhead wire tension balancer according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1〜図6に、本発明の架空線用テンションバランサの一実施例を示す。
この架空線用テンションバランサは、図1に示すように、支柱Pに設置するばねユニット1及びプーリユニット2と、ばねユニット1とプーリユニット2とに掛け渡される2本のワイヤW1と、プーリユニット2と架空線3の取付金具4a、4bとに掛け渡される2本のワイヤW2とからなる架空線用テンションバランサであって、ばねユニット1とプーリユニット2とに掛け渡されるワイヤW1を巻き取るプーリ21のワイヤ巻き取り溝21aの巻き出し部分の半径R1と、プーリユニット2と架空線3の取付金具4a、4bとに掛け渡されるワイヤW2を巻き取るプーリ22のワイヤ巻き取り溝22aの巻き出し部分の半径R2とが異なるように形成するとともに、ばねユニット1とプーリユニット2とに掛け渡されるワイヤW1に、該ワイヤW1の長さ調節手段5を配設するようにしている。
1 to 6 show an embodiment of an overhead wire tension balancer according to the present invention.
As shown in FIG. 1, the overhead wire tension balancer includes a
ばねユニット1は、図1、図2(a)〜(c)及び図3に示すように、外筒11と、この外筒11内に摺動可能に、かつ、回転しないように配設した摺動杆12と、摺動杆12を外筒11内に引き込む方向に付勢する巻き方向が異なるコイルばね13a、13bと、外筒11の一端側を固定金具6を介して支柱Pに揺動可能に固定するための連結片14と、外筒11の他端側から突出した摺動杆12の突出部12aとワイヤW1とを接続する連結片15と、摺動杆12の突出部12aに取付具16を介して固定し、外筒11の一端側に向けて延設することによって、摺動杆12の突出量を測定するようにした目盛板17とから構成するようにしている。
この場合、ばねユニット1は、図2(d)及び(e)に示すように、必要に応じて、その上部に、ばねユニット1の摺動部に雨や塵が侵入するのを防止するカバー1Aを配設することができる。この場合、カバー1Aは、摺動杆12の突出部12aに取付具16を介して取り付けることができ、外筒11に目盛板17を固着し、カバー1Aの端部をセンサーとして摺動杆12の突出量を測定するようにすることができる。
As shown in FIGS. 1, 2 (a) to 2 (c) and FIG. 3, the
In this case, as shown in FIGS. 2D and 2E, the
ここで、外筒11の他端側の端面板11aには、摺動杆12が挿通される矩形の透孔を形成するようにするが、これにより、摺動杆12が外筒11に対して摺動可能に、かつ、回転しないように配設されるようにする。
Here, the
なお、本実施例において、摺動杆12は、2枚の金属板を並べ、端部にばね座12bを配設して構成しているが、例えば、2枚の金属板の部分を角管材で構成することもできる。
In this embodiment, the
また、本実施例においては、摺動杆12を外筒11内に引き込む方向に付勢するばねの伸縮による回転力を軽減するために、巻き方向が相互に異なるコイルばね13a、13bを配設したが、当該ばねを、1本のコイルばねで構成したり、矩形断面を有するばねで構成することができる。
Further, in this embodiment,
また、ばねユニット1とプーリユニット2とに掛け渡されるワイヤW1の長さを調節する長さ調節手段5には、シメラー及びターンバックルを好適に用いることができる。
Moreover, a shimmer and a turnbuckle can be used suitably for the length adjustment means 5 which adjusts the length of the wire W1 spanned between the
このように、テンションバランサにばねユニット1を用いることによって、地震、強風等の外的負荷要因に対し、ばねユニット1が追従機能を有するので、ワイヤW1(及びワイヤW2)の外れによる機能停止等の事故を未然に防止することができ、信頼性の高いシステムを構築することができる。
In this way, by using the
また、ばねユニット1及びワイヤの長さ調節手段5を、低位置に設置することができ、ばねユニット1の状態を目視により容易に確認することができるとともに、ワイヤW1の長さを調節する長さ調節手段5の調整を容易に行うことができる。
Further, the
プーリユニット2は、図1及び図4〜図6に示すように、本体部20と、本体部20に掛け渡すように配設した回転軸20aと、回転軸20aにブッシュ20bを介して回転可能に配設した、ばねユニット1とプーリユニット2とに掛け渡される2本のワイヤW1を巻き取る対称形状のプーリ21と、プーリ21の両側にプーリ21と一体に回転するように配設した、プーリユニット2と架空線3の取付金具4a、4bとに掛け渡される2本のワイヤW2を巻き取るプーリ22と、架空線3の高さに合わせて、固定金具7を介して支柱Pに固定するための連結片23とを備えるようにしている。
As shown in FIG. 1 and FIGS. 4 to 6, the
ここで、プーリ21は、その両端に角軸部21bを備え、この角軸部21bに、プーリ22に形成した角孔部22bを嵌合することにより、プーリ21とプーリ22とが一体に回転するようにする。
Here, the
また、ブッシュ20bには、その内周面にグリース溝を形成し、回転軸20aとプーリ21の隙間に封入されたグリースが導入されやすいようにする。
なお、グリースは、プーリ21に配設したグリースニップル25を外して回転軸20aとプーリ21の隙間に注入するようにする。
Further, a grease groove is formed on the inner peripheral surface of the
The grease is injected into the gap between the
また、ワイヤW1、W2は、その端部に端子W1a、W2aをかしめて取り付け、当該端部をプーリ21、22に形成したワイヤ係止孔21c、22cに挿通するとともに、係止金具21d、22dにより、プーリ21、22に係止するようにする。
なお、ワイヤW1、W2を、一連のワイヤで構成することもできる。
The wires W1 and W2 are attached by crimping the terminals W1a and W2a to the end portions thereof, and the end portions are inserted into
Note that the wires W1 and W2 can be formed of a series of wires.
また、このテンションバランサの設置する際にプーリ21、22が回転しないようにするために、プーリユニット2の本体部20にプーリ21、22を仮止めするセットボルト24を設けるようにする。
Further, in order to prevent the
ところで、プーリユニット2のプーリ21、22は、プーリ21のワイヤ巻き取り溝21aの巻き出し部分の半径R1と、プーリ22のワイヤ巻き取り溝22aの巻き出し部分の半径R2とが異なるように形成するようにする。
これにより、ばねユニット1によってプーリユニット2を介して架空線3にかかる張力F2の大きさは、
架空線3にかかる張力F2=(ばねユニット1の張力F1)×(プーリ21のワイヤ巻き取り溝21aの半径R1)÷(プーリ22のワイヤ巻き取り溝22aの半径R2)
となり、例えば、半径R1:半径R2を1:2に設定することにより、ばねユニット1の張力F1の1/2倍の大きさの張力F2を架空線3にかけるようにすることができ、一方、半径R1:半径R2を2:1に設定することにより、ばねユニット1の張力F1の2倍の大きさの張力F2を架空線3にかけるようにすることができる。
これにより、ばねユニット1のばね13a、13bの付勢力によって生じるばねユニット1の張力F1と、プーリユニット2のワイヤW1、W2を巻き取るプーリ21、22のワイヤ巻き取り溝21a、22aの巻き出し部分の半径R1、R2との相関において、架空線3にかかる張力F2の大きさを任意に調整することができる。
By the way, the
Thereby, the magnitude of the tension F2 applied to the
Tension F2 applied to
For example, by setting the radius R1: radius R2 to 1: 2, it is possible to apply a tension F2 that is ½ times the tension F1 of the
As a result, the tension F1 of the
そして、ばねユニット1とプーリユニット2とに掛け渡されるワイヤW1を巻き取るプーリ21のワイヤ巻き取り溝21aを、半径R1が漸次変化する螺旋形状に形成するようにしている。
なお、本実施例においては、ワイヤW1を巻き取るプーリ21のワイヤ巻き取り溝21aを、半径R1が漸次小さくなる螺旋形状に形成するようにするとともに、架空線3にかかる張力F2の大きさを基準として、架空線3の伸縮量をプーリ22の1回転で吸収できるようにプーリ22のワイヤ巻き取り溝22aの半径R2を設定し、少なくとも、初期設定時並びに回転角180°及び360°のポイントでのモーメントが一定になるようにしている。ただし、プーリ22の回転数は、架空線の伸縮量が増大した場合はこの限りではない。
また、本実施例においては、ワイヤW1を巻き取るプーリ21のワイヤ巻き取り溝21aを、半径R1が漸次小さくなる螺旋形状に形成するようにしているが、半径R1が漸次大きくなる螺旋形状に形成するようにすることもできる。
また、本実施例において一定の半径R2に形成しているプーリユニット2と架空線3の取付金具4a、4bとに掛け渡されるワイヤW2を巻き取るプーリ22のワイヤ巻き取り溝22aを、半径R2が漸次変化する螺旋形状に形成することもできる。
なお、螺旋形状は、任意に設定できるが、例えば、インボリュート曲線からなる形状であってもよい。
これにより、ばねユニット1の伸縮によるばねユニット1のばね13a、13bの付勢力によって生じるばねユニット1の張力F1の変化を、プーリユニット2のワイヤW1(及び/又はワイヤW2)を巻き取るプーリ21(及び/又はプーリ22)のワイヤ巻き取り溝21a(及び/又はワイヤ巻き取り溝22a)の巻き出し部分の半径R1(及び/又は半径R2)が変わることによって、相乗的に増大させたり、相殺することができ、これによって、架空線3にかかる張力F2の大きさを任意に調整することができる。
Then, the
In the present embodiment, the
In the present embodiment, the
Further, in this embodiment, the
The spiral shape can be arbitrarily set, but may be a shape formed of an involute curve, for example.
Accordingly, the
また、ワイヤW1、W2をそれぞれ巻き取るプーリ21、22において、ワイヤ巻き取り溝21a、22aの巻き出し部分の半径R1、R2の異なる複数種類のプーリ21、22を用意し、これらを任意に組み合わせて、プーリユニット2に組み付けるようにすることができる。
これにより、架空線3にかかる張力F2の大きさを広い範囲で任意に調整することができる。
Also, in the
Thereby, the magnitude | size of tension | tensile_strength F2 concerning the
次に、この架空線用テンションバランサの設置方法について説明する。
まず、支柱Pの所定の所定高さに架空線3を第2のシメラー(図示省略)で仮止めする。
その後、支柱Pの所定位置に、ばねユニット1及びプーリユニット2を取り付けた後、ワイヤW1、W2を、プーリユニット2のプーリ21、22に係止し、取付金具4a、4b及びワイヤの長さ調節手段5にてワイヤW1、W2をプーリ21、22にそれぞれ巻き止めし、セットボルト24にプーリ21、22の回転を固定する。
次に、ばねユニット1とプーリユニット2との間に第1のシメラー(図示省略)を架設し、その時の温度に見合う引き出し量までばねユニット1を引き出し、ワイヤW1と接続する(標準状態でセットする。)。
次に、セットボルト24を取り外し、ばねユニット1の引き出した長さをプーリユニット2を回転させて架空線3側に送り込み、ワイヤW2の長さを決定する。
次に、決定したワイヤW2の長さから仮止めした架空線3の長さを決定した後、ワイヤW2と接続する。
その後、第2のシメラーの張力を静かに取り除き、次に、第1のシメラーの張力を静かに取り除き、ワイヤW1、W2を釣り合い状態にすることにより、架空線3に所定の張力F2を付与するようにする。
最後に、長さ調節手段5としてのターンバックルにより、ばねユニット1の引き出し量を調節することによって、最終調整を行う。
Next, a method for installing the overhead wire tension balancer will be described.
First, the
Then, after attaching the
Next, a first shimmer (not shown) is installed between the
Next, the
Next, after determining the length of the
Thereafter, the tension of the second shimmer is gently removed, and then the tension of the first shimmer is gently removed, and the wires W1 and W2 are brought into a balanced state, thereby applying a predetermined tension F2 to the
Finally, final adjustment is performed by adjusting the pull-out amount of the
以上、本発明の架空線用テンションバランサについて、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。 The overhead wire tension balancer of the present invention has been described based on the embodiments thereof. However, the present invention is not limited to the configurations described in the above embodiments, and the configurations thereof are appropriately made within the scope not departing from the gist thereof. Can be changed.
本発明の架空線用テンションバランサは、動作の信頼性が高く、かつ、装置を小型化するとともに、コストを低廉にできることから、電車線(吊架線・補助吊架線・トロリ線)等の架空線に張力を付与するために用いられるテンションバランサの用途に好適に用いることができる。 The overhead wire tension balancer of the present invention is highly reliable in operation, downsizing the apparatus, and reducing the cost. Therefore, overhead wires such as train wires (suspended wires, auxiliary suspended wires, trolley wires) are used. It can be used suitably for the application of a tension balancer used for applying tension.
1 ばねユニット
1A カバー
17 目盛板
2 プーリユニット
21 プーリ
21a ワイヤ巻き取り溝
22 プーリ
22a ワイヤ巻き取り溝
3 架空線
4 取付金具
5 ワイヤの長さ調節手段
F1 ばねユニットの張力
F2 空線にかかる張力
P 支柱
R1 巻き出し部分の半径
R2 巻き出し部分の半径
W1 ワイヤ
W2 ワイヤ
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