JP2014034304A - Railway vehicle truck - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鉄道車両用台車に係り、特に、車軸端部に接地装置を備えるとともに油浴式潤滑軸受を備える台車であって、接地装置を構成する接地ブラシの摩耗に伴い生じる摩耗粉を軸箱の外に排出できる摩耗粉排出装置を備える鉄道車両用台車に関するものである。 The present invention relates to a railcar bogie, and more particularly to a bogie equipped with a grounding device at the end of an axle and an oil bath lubricated bearing. The present invention relates to a railcar bogie equipped with a wear powder discharging device that can discharge outside a box.
複数の鉄道車両が連結されて編成された編成車両において、集電装置またはパンタグラフ(以下、集電装置と記す)を上昇させて架線に集電装置の集電部を構成する擦り板を接触した場合、あるいは、集電装置を下降させて擦り板を架線から離線した場合、あるいは、集電装置と主変圧器とを接続する回路に備えられる真空遮断器(VCB)を入り切りした場合などに、瞬間的に非常に大きい電圧が発生するとともに、この大電圧に起因する電流(以下、サージ電流)が発生する場合がある。 In a knitted vehicle formed by connecting a plurality of railway vehicles, a current collector or a pantograph (hereinafter referred to as a current collector) is raised and a rubbing plate constituting a current collector of the current collector is brought into contact with an overhead wire When the current collector is lowered and the rubbing plate is separated from the overhead line, or when the vacuum circuit breaker (VCB) provided in the circuit connecting the current collector and the main transformer is turned on and off, etc. A very large voltage is instantaneously generated, and a current (hereinafter referred to as a surge current) due to the large voltage may be generated.
このサージ電流が発生する時間は短時間であるものの、サージ電流は、鉄道車両に搭載される主変換装置、補助電源装置、空調装置などの電気機器を破壊したり、これら電気機器のリセット動作をさせたりする原因となることがある。このため、サージ電流から電気機器を保護するために、鉄道車両の構体と台車とを電気的に接続して、台車に備えられる輪軸(車軸の両端部に車輪を備えたもの)を介して軌道(線路)に接地する接地装置が備えられる。 Although this surge current is generated for a short time, the surge current destroys the electrical equipment such as the main converter, auxiliary power supply, and air conditioner installed in the railway vehicle, or resets the electrical equipment. May cause it to occur. For this reason, in order to protect electrical equipment from surge current, the structure of the railway vehicle and the bogie are electrically connected, and the track is provided via the wheel shafts (having wheels at both ends of the axle). A grounding device for grounding is provided on the (line).
特許文献1に、サージ電流ではないが鉄道車両に生じる迷走電流を軌道に接地して、輪軸の軸受の電蝕を抑制する技術が開示されている。その技術は、電車と併結運転する気動車であって、電車から気動車の車体に流入する迷走電流を、車体と台車とを接続する接地装置と、車軸と,車輪と、を介して軌道に接地することにより、車軸軸受へ迷走電流の流入を抑制するものである。この構成によって、車軸軸受に電蝕が生じたり、車軸軸受における断続的な接地に伴う放電が発生して電気機器の作動に支障をきたしたりすることを抑制するものである。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-133620 discloses a technique for grounding a stray current that is generated in a railway vehicle, but not a surge current, to a track to suppress electric corrosion of a bearing of a wheel shaft. The technology is a pneumatic vehicle that operates in conjunction with a train, and the stray current flowing from the train into the body of the pneumatic vehicle is grounded to the track via a grounding device that connects the vehicle body and the carriage, an axle, and wheels. This suppresses the inflow of stray current to the axle bearing. With this configuration, it is possible to suppress the occurrence of electric corrosion on the axle bearing or the occurrence of electric discharge due to intermittent grounding in the axle bearing, which hinders the operation of the electric device.
接地装置は、車軸に備えられる環状部材と、この環状部材に摺動する接地ブラシとを有す。接地ブラシは環状部材に接触して常時摺動するため、摩擦によって接地ブラシや環状部材から摩耗粉が発生して軸受内部に浮遊する。 The grounding device has an annular member provided on the axle and a grounding brush that slides on the annular member. Since the ground brush always contacts and slides on the annular member, friction powder is generated from the ground brush and the annular member due to friction and floats inside the bearing.
接地装置の近傍には、車軸の両端部に一対の車輪を備える輪軸を回動可能に支持する軸受が備えられる。一般に、接地装置と軸受とは共通の軸箱に備えられる。軸受が、軸箱内に滞留させる潤滑油に漬け置かれる油浴潤滑式軸受である場合、潤滑油が軸箱から漏れ出ないように、軸受の近傍に円環状のオイルシールが備えられる。オイルシールは、車軸の外筒面に油膜を介して当接されるとともに、回転する車軸の外筒面に対して摺動して、潤滑油が軸箱から漏れだすことを抑制している。 In the vicinity of the grounding device, a bearing that rotatably supports a wheel shaft including a pair of wheels at both ends of the axle is provided. In general, the grounding device and the bearing are provided in a common axle box. When the bearing is an oil bath lubrication type bearing immersed in the lubricating oil staying in the shaft box, an annular oil seal is provided in the vicinity of the bearing so that the lubricating oil does not leak from the shaft box. The oil seal is brought into contact with the outer cylinder surface of the axle via an oil film, and slides with respect to the outer cylinder surface of the rotating axle to prevent the lubricating oil from leaking from the axle box.
油浴潤滑式軸受に接地装置を併設する場合、接地装置から生じる摩耗粉が、オイルシールと車軸の外筒面との間に形成される油膜を壊したり、オイルシールの当接部の摩耗を促進したりするため、潤滑油が漏れだす原因となる場合がある。
このため、油浴潤滑式軸受に接地装置を併設する際に、軸箱からの潤滑油漏れを抑制する点において解決すべき課題がある。
When an oil bath lubricated bearing is equipped with a grounding device, the abrasion powder generated from the grounding device breaks the oil film formed between the oil seal and the outer cylinder surface of the axle, or wears the contact portion of the oil seal. It may cause the lubricant to leak out.
For this reason, there is a problem to be solved in terms of suppressing leakage of lubricating oil from the axle box when a grounding device is provided in addition to the oil bath lubricated bearing.
本発明の目的は、油浴潤滑方式軸受に接地装置を併設した鉄道車両用台車において、接地装置から生じる摩耗粉に起因する軸箱からの潤滑油漏れを抑制できる鉄道車両用台車を提供することである。 An object of the present invention is to provide a railway vehicle carriage capable of suppressing leakage of lubricating oil from an axle box due to wear powder generated from the grounding apparatus in an oil bath lubrication type bearing provided with a grounding apparatus. It is.
本発明の鉄道車両用台車は、輪軸と、前記輪軸を回動可能に保持する軸箱と、前記軸箱に備えられる接地装置と、前記軸箱の内部に潤滑油を留め置くオイルシールとを有する鉄道車両用台車において、前記接地装置から生じる摩耗粉を前記軸箱の外へ排出する摩耗粉排出装置を備えることを特徴とする。 A railcar bogie of the present invention includes a wheel shaft, a shaft box that rotatably holds the wheel shaft, a grounding device provided in the shaft box, and an oil seal that holds lubricating oil inside the shaft box. The railway vehicle carriage includes a wear powder discharging device that discharges wear powder generated from the grounding device to the outside of the axle box.
また、前記接地装置は、前記輪軸をなす車軸に摺動する接地ブラシを備えており、前記摩耗粉排出装置は、走行風が通過する通気管と、前記通気管の長手方向の中央部と前記軸箱とを接続する接続管と、から構成されており、前記接地ブラシと前記車軸とから生じる摩耗粉が前記接続管と前記通気管とを経て前記軸箱の外へ排出されることを特徴とする。 In addition, the grounding device includes a grounding brush that slides on an axle that forms the wheel shaft, and the wear powder discharging device includes a ventilation pipe through which traveling wind passes, a longitudinal center portion of the ventilation pipe, and the A connecting pipe connecting the axle box, and wear powder generated from the ground brush and the axle is discharged out of the axle box through the connecting pipe and the vent pipe. And
また、本発明の鉄道車両用台車は、前記軸箱の端面を閉鎖する蓋に、空気が前記軸箱の内部に流入できる開口部が備えられていることを特徴とする。 Moreover, the railcar bogie of the present invention is characterized in that an opening through which air can flow into the inside of the axle box is provided in a lid that closes an end face of the axle box.
また、本発明の鉄道車両用台車は、前記摩耗粉排出装置の前記通気管は鉄道車両の走行方向に向けて前後に開放されており、その中央部には絞り部を備え、鉄道車両の走行により、この絞り部のベンチュリ効果により、前記軸箱内の空気を吸引して前記摩耗粉が前記軸箱の外へ排出されることを特徴とする。 Further, in the railway vehicle carriage according to the present invention, the ventilation pipe of the wear powder discharging device is opened back and forth in the traveling direction of the railway vehicle, and a central portion is provided with a throttle portion, and the traveling of the railway vehicle is performed. Due to the venturi effect of the throttle portion, the air in the axle box is sucked and the wear powder is discharged out of the axle box.
また、本発明の鉄道車両用台車は、前記通気管の長手方向の両端部の内径が前記通気管の長手方向の中央部の内径より大きく、前記通気管の一方の端部から前記中央部に向かって前記通気管の内径が小さくなっており、前記中央部から前記通気管の他方の端部に向けて前記通気管の内径が大きくなっており、前記内径の小さい通気管の前記中央部を前記絞り部としたことを特徴とする。 Further, in the railway vehicle carriage according to the present invention, the inner diameter of both end portions in the longitudinal direction of the vent pipe is larger than the inner diameter of the central portion in the longitudinal direction of the vent pipe, and the one end portion of the vent pipe extends from the one end portion to the central portion. The inner diameter of the vent pipe is reduced, the inner diameter of the vent pipe is increased from the central portion toward the other end of the vent pipe, and the central portion of the vent pipe having the smaller inner diameter is The diaphragm portion is characterized in that
また、本発明の鉄道車両用台車は、前記通気管は、前記車軸の軸方向に交差するとともに、レール方向に沿う態様で備えられていることを特徴とする。 The railcar bogie of the present invention is characterized in that the vent pipe is provided in a manner along the rail direction while intersecting the axial direction of the axle.
また、本発明の鉄道車両用台車は、前記接続管の内部に、前記軸箱から前記通気管に向かう空気の流れを抑制する逆止弁が備えられていることを特徴とする。 In addition, the railway vehicle carriage according to the present invention is characterized in that a check valve that suppresses an air flow from the axle box toward the vent pipe is provided inside the connection pipe.
本発明によれば、油浴潤滑方式軸受に接地装置を併設した鉄道車両用台車において、接地装置から生じる摩耗粉に起因する軸箱からの潤滑油漏れを抑制できる鉄道車両用台車を提供することができる。 According to the present invention, there is provided a railway vehicle carriage capable of suppressing leakage of lubricating oil from an axle box caused by wear powder generated from the grounding apparatus in a railway vehicle carriage provided with a grounding device on an oil bath lubrication type bearing. Can do.
以下、本発明による摩耗粉排出装置の好ましい実施形態について説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the abrasion powder discharging apparatus according to the present invention will be described.
図1は、車体を搭載した鉄道車両用台車の側面図である。鉄道車両の車体10は、長手方向の両端部を転動可能な台車20に支持されている。台車20は、レール方向に沿う態様で離れて配置される一対の側梁22と、側梁22の長手方向の中央部同士を接続する横梁(図示なし)とからなる台車枠と、車輪28と車軸29とからなる輪軸と、から構成される。輪軸は車軸29の長手方向の両端部に一対の車輪28を備えたものであり、側梁22の長手方向の両端部の下方に空気ばね26を介して接続される軸箱30に回動可能に保持されている。
FIG. 1 is a side view of a railway vehicle carriage equipped with a vehicle body. The
図2は鉄道車両用台車に備えられる軸箱30の断面図(図1のA−A断面図)であり、図3は軸箱に備えられる摩耗粉排出装置50の断面図(図2のB−B断面図)である。
FIG. 2 is a cross-sectional view (cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1) of the
軸箱30は、車軸29を回動可能に保持する軸受32を備える軸箱体31と、軸箱体31の車軸29の長手方向の端部側に備えられる前蓋34と、軸箱体31の車軸29の長手方向の中央部側に備えられる後蓋35と、前蓋34の開口部を覆う蓋36と、から構成される。蓋36には開口部37が備えられており、空気は開口部37を経由して軸箱30の内部に流入できる。
The
前蓋34の内部には車軸29の外筒面に当接される環状のオイルシール38が備えられるとともに、車体10(図1参照)に接続されてサージ電流等を車軸29へ導く接地装置40と、接地装置40から生じる摩耗粉を軸箱30の外へ排出する摩耗粉排出装置50と、が備えられる。後蓋35は軸受32が浸漬される潤滑油が漏れないように、詳述はしないがラビリンス構造が備えらており、前蓋34に備えられるオイルシール38と後蓋35とによって、軸受32を潤滑する潤滑油が軸箱30から漏洩することを抑制している。
An
接地装置40は、車体10(図1参照)とレールとを軸受32を経由しないで電気的に接続する回路を構成するものであり、接地装置40を備えることによって軸受32に生じる電蝕を抑制している。接地装置40は、前蓋34に固定される取付け座42と、取付け座42に備えられるとともに車軸29に摺動する接地ブラシ44と、から構成される。取付け座42には車体10のアース端子から延びるケーブル60が接続されている。接地ブラシ44が摺動する車軸29には、車軸29の外筒面に備えられる環状部材46が必要に応じて備えられる。
The
前蓋34であって接地装置40の下方には、軸箱30の内部に生じる摩耗粉を軸箱30の外へ排出する摩耗粉排出装置50が備えられる。摩耗粉排出装置50は前蓋34の下部に備えられる取付け座52と、取付け座52を貫通する態様で備えられる接続管54と、接続管54の長手方向および車軸29の軸方向に交差する態様で備えられる通気管56と、接続管54の内部に備えられる逆止弁58と、から構成される。通気管56の長手方向の両端部は、空気が流出入できるように開放されている。
A wear
通気管56は、その長手方向をレール方向に沿うとともに車軸29の軸方向に交差する態様で軸箱30の下部に備えられており、軸箱30の内部から取付け座52と接続管54とを経て、空気が通過できるように構成されている。
The
通気管56の長手方向の両端部の内径は、通気管56の長手方向の中央部の内径に比較して大きく、通気管56の長手方向の一方の端部から中央部にかけて内径が緩やかに小さくなり、通気管56の長手方向の中央部から他方の端部に渡って内径が緩やかに大きくなっている。これにより、通気管56の長手方向の中央部に絞り部57が形成され、この絞り部57と接続管54とが連通している。
The inner diameter of both ends in the longitudinal direction of the
鉄道車両の走行に伴い、通気管56の軸方向に走行風70が通過すると、その中央部の絞り部57の内径が小さくなっているため空気の流速が増速するとともに圧力が低下する。通気管56の絞り部57の圧力が低下すると、絞り部57と接続管54を介して接続される軸箱30の内部の圧力も低下する。このように、絞り部57による圧力差によるベンチュリ効果によって、軸箱30の内部の圧力が低下し、前蓋34を閉鎖する蓋36に設けられる開口部37から空気が軸箱30の内部に流入し、開口部37から軸箱30、接続管54を経て通気管56に至る空気の流れが生じる。
When the traveling
この軸箱30を通過する空気の流れによって、接地装置40を構成する接地ブラシ44が環状部材46を摺動する際に生じる摩耗粉は、軸箱30から摩耗粉排出装置50を経由して軸箱の30の外へ排出される。摩耗粉が軸箱30の内部に滞留することなく軸箱30の外へ排出されるため、オイルシール38と車軸29との当接部に巻き込まれる摩耗粉が低減されるので、オイルシール38から潤滑油が漏れ出すことを抑制することができる鉄道車両用台車を提供することができる。
Wear powder generated when the grounding
摩耗粉排出装置50を構成する接続管54の内部には、通気管56から軸箱30に向かって流れる空気を閉鎖する逆止弁58が備えられているので、鉄道車両がすれ違った際に、走行風70が乱れたとしても、摩耗粉排出装置50から軸箱30の内部に外気が流れ込むことを抑制している。また、蓋36に備えられる開口部37には、必要に応じてフィルタを備え、外部の空気に含まれる塵埃等が軸箱30の内部に流入することを抑制しても良い。
A
10…車体 20…台車
22…側梁 26…空気ばね
28…車輪 29…車軸
30…軸箱 31…軸箱体
32…軸受 34…前蓋
36…蓋 37…開口部
38…オイルシール 40…接地装置
42…取付け座 44…接地ブラシ
46…環状部材 50…摩耗粉排出装置
52…取付け座 54…接続管
56…通気管 57…絞り部
58…逆止弁 60…ケーブル
70…走行風
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記輪軸を回動可能に保持する軸箱と、
前記軸箱に備えられる接地装置と、
前記軸箱の内部に潤滑油を留め置くオイルシールと
を有する鉄道車両用台車において、
前記接地装置から生じる摩耗粉を前記軸箱の外へ排出する摩耗粉排出装置を備えること
を特徴とする鉄道車両用台車。 The axle,
A shaft box for rotatably holding the wheel shaft;
A grounding device provided in the axle box;
In the bogie for railway vehicles having an oil seal for retaining lubricating oil inside the axle box,
A carriage for a railway vehicle comprising a wear powder discharging device for discharging wear powder generated from the grounding device to the outside of the axle box.
前記接地装置は、
前記輪軸をなす車軸に摺動する接地ブラシを備えており、
前記摩耗粉排出装置は、
走行風が通過する通気管と、
前記通気管の長手方向の中央部と前記軸箱とを接続する接続管と、
から構成されており、
前記接地ブラシと前記車軸とから生じる摩耗粉が前記接続管と前記通気管とを経て前記軸箱の外へ排出されること
を特徴とする鉄道車両用台車。 In the bogie for railway vehicles according to claim 1,
The grounding device is
A grounding brush that slides on an axle that forms the wheel shaft;
The wear powder discharging device is:
A vent pipe through which the driving wind passes;
A connecting pipe that connects the central portion of the vent pipe in the longitudinal direction and the axle box;
Consists of
A railway vehicle carriage characterized in that abrasion powder generated from the grounding brush and the axle is discharged out of the axle box through the connection pipe and the vent pipe.
前記軸箱の端面を閉鎖する蓋に、空気が前記軸箱の内部に流入できる開口部が備えられていること
を特徴とする鉄道車両用台車。 In the bogie for railway vehicles according to claim 1,
A railcar bogie characterized in that an opening through which air can flow into the inside of the axle box is provided in a lid that closes an end face of the axle box.
前記摩耗粉排出装置の前記通気管は鉄道車両の走行方向に向けて前後に開放されており、その中央部には絞り部を備え、鉄道車両の走行により、この絞り部のベンチュリ効果により、前記軸箱内の空気を吸引して前記摩耗粉が前記軸箱の外へ排出されること
を特徴とする鉄道車両用台車。 In the railcar bogie described in claim 2,
The vent pipe of the wear powder discharging device is opened back and forth in the traveling direction of the railway vehicle, and has a throttle portion at the center thereof, and when the railway vehicle travels, the venturi effect of the throttle portion causes the A carriage for a railway vehicle, wherein air in the axle box is sucked to discharge the wear powder to the outside of the axle box.
前記通気管の長手方向の両端部の内径が前記通気管の長手方向の中央部の内径より大きく、
前記通気管の一方の端部から前記中央部に向かって前記通気管の内径が小さくなっており、前記中央部から前記通気管の他方の端部に向けて前記通気管の内径が大きくなっており、
前記内径の小さい通気管の前記中央部を前記絞り部としたこと
を特徴とする鉄道車両用台車。 In the railcar bogie described in claim 4,
The inner diameter of both ends in the longitudinal direction of the vent pipe is larger than the inner diameter of the central portion in the longitudinal direction of the vent pipe,
The inner diameter of the vent pipe decreases from one end of the vent pipe toward the center, and the inner diameter of the vent pipe increases from the center to the other end of the vent pipe. And
A railway vehicle carriage characterized in that the central portion of the small-diameter vent pipe is the throttle portion.
前記通気管は、前記車軸の軸方向に交差するとともに、レール方向に沿う態様で備えられていること
を特徴とする鉄道車両用台車。 In the railcar bogie described in claim 2,
The trolley for a railway vehicle characterized in that the vent pipe intersects with the axial direction of the axle and is provided in a manner along the rail direction.
前記接続管の内部に、前記軸箱から前記通気管に向かう空気の流れを抑制する逆止弁が備えられていること
を特徴とする鉄道車両用台車。 In the railcar bogie described in claim 2,
A railcar bogie characterized in that a check valve that suppresses an air flow from the axle box toward the vent pipe is provided inside the connecting pipe.
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