JP2018204225A - Rail polishing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レール頭部の側面の錆を除去するレール研磨装置に関する。 The present invention relates to a rail polishing apparatus for removing rust on the side surface of a rail head.
鉄道のレールは、その保守管理のために、ひびや傷等の損傷が生じていないかを超音波探傷により定期的に検査されている。
この超音波探傷による検査は、レール頭部の側面から行われるが、当該側面に錆が生じていると精度の良い検査結果が得られなくなるおそれがあることから、予め検査の前に、レール頭部の側面を研磨して錆を除去する必要があった。しかし、レール頭部の側面の所定範囲をグラインダー等の工具で研磨する作業は、作業者に対して負担が大きかった。
Railroad rails are regularly inspected by ultrasonic flaw detection for maintenance such as cracks and scratches.
This ultrasonic inspection is performed from the side surface of the rail head, but if the side surface is rusted, there is a risk that accurate inspection results may not be obtained. It was necessary to remove the rust by polishing the side surface of the part. However, the work of polishing a predetermined range on the side surface of the rail head with a tool such as a grinder has been a heavy burden on the operator.
一方、レール頭部の踏面を研磨するレール研磨装置が従来よりも知られているが、このレール研磨装置はレール頭部の側面を研磨することはできなかった(例えば、特許文献1参照)。 On the other hand, a rail polishing apparatus that polishes the tread surface of the rail head has been conventionally known, but this rail polishing apparatus cannot polish the side surface of the rail head (see, for example, Patent Document 1).
上記レール研磨装置は、レール頭部の踏面に当接する砥石をモーターにより回転させることで踏面の研磨を行っている。従って、砥石の向きを変更する改造を行うことにより、このレール研磨装置をレール頭部の側面の研磨に適用することも考えられるが、レール頭部の側面は、踏面に比べて変形が生じている場合が多く、また、レールそのもののが湾曲している場合もあるので、形状が比較的安定している踏面の研磨装置をそのまま側面の研磨に転用することは困難であった。 The rail polishing apparatus polishes the tread by rotating a grindstone that contacts the tread on the rail head with a motor. Therefore, it is conceivable to apply this rail polishing device to polishing the side surface of the rail head by modifying the direction of the grindstone, but the side surface of the rail head is deformed compared to the tread surface. In many cases, the rail itself may be curved, and it is difficult to divert the tread surface polishing device having a relatively stable shape to the side surface polishing as it is.
本発明は、レール頭部の側面を良好に研磨することが可能なレール研磨装置を提供することをその目的とする。 An object of the present invention is to provide a rail polishing apparatus capable of satisfactorily polishing the side surface of the rail head.
請求項1記載の発明は、レール研磨装置において、
レールに沿って移動可能な車体と、
前記レールの頭部の側面を研磨する研磨材と、
前記研磨材を回転させる回転駆動源とを備えるレール研磨装置において、
前記研磨材は、少なくとも前記レールの頭部の側面を研磨する研磨面が前記研磨材の回転軸に対して揺動可能となるように支持されていることを特徴とする。
The invention according to claim 1 is a rail polishing apparatus,
A vehicle body movable along the rail,
An abrasive for polishing a side surface of the head of the rail;
In a rail polishing apparatus comprising a rotational drive source for rotating the abrasive,
The polishing material is supported so that at least a polishing surface for polishing a side surface of a head portion of the rail can swing with respect to a rotating shaft of the polishing material.
請求項2記載の発明は、請求項1記載のレール研磨装置において、
前記研磨材は、二軸のジンバル構造により、前記研磨面が前記研磨材の回転軸に対して揺動可能となるように支持されていることを特徴とする。
The invention according to claim 2 is the rail polishing apparatus according to claim 1,
The polishing material is supported by a biaxial gimbal structure so that the polishing surface can swing with respect to the rotating shaft of the polishing material.
請求項3記載の発明は、請求項2記載のレール研磨装置において、
前記二軸のジンバル構造は、ジンバルバネであることを特徴とする。
The invention according to claim 3 is the rail polishing apparatus according to claim 2,
The biaxial gimbal structure is a gimbal spring.
請求項4記載の発明は、請求項1から3のいずれか一項に記載のレール研磨装置において、
前記研磨材は、前記レールの頭部の一方の側面を研磨する第一の研磨材と、前記レールの頭部の他方の側面を研磨する第二の研磨材とを有し、
前記レールに直交する一方の方向から見た前記第一の研磨材の回転方向と前記第二の研磨材の回転方向とが互いに逆方向となるように、前記回転駆動源から回転力が付与されていることを特徴とする。
The invention according to claim 4 is the rail polishing apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The abrasive has a first abrasive that polishes one side of the head of the rail, and a second abrasive that polishes the other side of the head of the rail,
A rotational force is applied from the rotational drive source so that the rotation direction of the first abrasive and the rotation direction of the second abrasive viewed from one direction orthogonal to the rail are opposite to each other. It is characterized by.
請求項5記載の発明は、請求項1から4のいずれか一項に記載のレール研磨装置において、
前記車体に設けられ、前記レールに沿って走行する車輪と、
前記車輪の走行駆動源とを備えることを特徴とする。
The invention according to claim 5 is the rail polishing apparatus according to any one of claims 1 to 4,
Wheels provided on the vehicle body and traveling along the rails;
And a traveling drive source for the wheels.
請求項6記載の発明は、請求項5記載のレール研磨装置において、
前記走行駆動源の回転速度又は前記車体の走行速度を検出する検出部と、
前記回転駆動源に対して、前記検出部により検出された回転速度又は走行速度が規定値に達したときに駆動を開始するよう制御する制御部とを備えることを特徴とする。
A sixth aspect of the present invention is the rail polishing apparatus according to the fifth aspect,
A detection unit for detecting a rotational speed of the travel drive source or a travel speed of the vehicle body;
And a control unit that controls the rotation drive source to start driving when the rotation speed or the traveling speed detected by the detection unit reaches a specified value.
請求項7記載の発明は、請求項1から6のいずれか一項に記載のレール研磨装置において、
前記研磨材は、前記レールの頭部の側面に対して、接離可能に支持されており、
前記研磨材を前記レールの頭部の側面から離間する方向に加圧する弾性部材と、
前記研磨材を前記レールの頭部の側面に当接させる手動操作部とを備えることを特徴とする。
The invention according to claim 7 is the rail polishing apparatus according to any one of claims 1 to 6,
The abrasive is supported so as to be able to contact and separate from the side surface of the head of the rail,
An elastic member that pressurizes the abrasive in a direction away from the side surface of the head of the rail;
And a manual operation unit for bringing the abrasive into contact with the side surface of the head of the rail.
請求項8記載の発明は、請求項7記載のレール研磨装置において、
前記研磨材と前記手動操作部を支持するケーシングが、前記車体に対して昇降可能に支持されていることを特徴とする請求項7記載のレール研磨装置。
The invention according to claim 8 is the rail polishing apparatus according to claim 7,
The rail polishing apparatus according to claim 7, wherein a casing that supports the abrasive and the manual operation unit is supported so as to be movable up and down with respect to the vehicle body.
請求項9記載の発明は、請求項1から8のいずれか一項に記載のレール研磨装置において、
前記研磨材の回転軸が水平方向に対して前記研磨面側が下降する方向に傾斜した状態で、前記研磨材が支持されていることを特徴とする。
The invention according to claim 9 is the rail polishing apparatus according to any one of claims 1 to 8,
The polishing material is supported in a state where a rotation axis of the polishing material is inclined in a direction in which the polishing surface side descends with respect to a horizontal direction.
請求項10記載の発明は、請求項1から9のいずれか一項に記載のレール研磨装置において、
前記レールの研磨の際に生じる研磨屑を収集する集塵機を備えることを特徴とする。
The invention according to
A dust collector that collects polishing scraps generated during the polishing of the rail is provided.
請求項11記載の発明は、請求項1から10のいずれか一項に記載のレール研磨装置において、
前記車体は一本のレール上を走行し、
走行する前記レールに平行な他のレールによって前記車体を支持するアウトリガーを備えることを特徴とする。
The invention according to claim 11 is the rail polishing apparatus according to any one of claims 1 to 10,
The vehicle body runs on one rail,
An outrigger for supporting the vehicle body by another rail parallel to the traveling rail is provided.
本発明は、研磨材のレール頭部の側面を研磨する研磨面が揺動可能となるように支持されているので、レール頭部の側面の変形が生じている部分やレールの曲がりによる湾曲部分にも、研磨面が揺動することで対応し、良好な研磨を実現することが可能となる。 In the present invention, since the polishing surface for polishing the side surface of the rail head portion of the abrasive is supported so as to be swingable, a portion where the side surface of the rail head portion is deformed or a curved portion due to the bending of the rail In addition, it is possible to cope with the fact that the polishing surface fluctuates and to realize good polishing.
[実施形態の概要]
発明の実施形態として、鉄道車両のレールRの頭部R1の側面を研磨するレール研磨装置10について図面を参照して説明する。図1はレール研磨装置10の左側面図、図2は平面図である。
なお、以下の記載において、レール研磨装置10がレールRに沿って走行する走行方向前側を「前」、走行方向後側を「後」、前方を向いた状態で左手側を「左」、前方を向いた状態で右手側を「右」と定義し、また、前後方向と左右方向と上下方向はいずれも互い直交する方向であるものとする。
[Outline of Embodiment]
As an embodiment of the invention, a
In the following description, the front side in the traveling direction in which the
レール研磨装置10は、一対のレールの一方のレールRに沿って走行する車輪としての前輪21及び後輪22を前後に備える車体20と、車体20の前部に搭載された駆動ユニット30(図2及び図3では図示略)と、駆動ユニット30からの動力を前輪21及び後輪22に伝達する動力伝達装置(図示略)と、走行するレールRの頭部の側面(以下、レール頭部R1の側面という)を研磨する研磨機構40と、レールRの研磨の際に生じる研磨屑を収集する集塵機70と、走行するレールRに平行な他のレールRによって車体20を水平に維持するアウトリガー80(図8参照)と、上記各部を制御する制御部100とを備えている。
The
[車体]
車体20は、上から見て矩形の枠体で構成されており、その上面部の前端部と中間部とにはパイプフレーム23,23が立設状態で固定装備され、二つのパイプフレーム23,23の間には駆動ユニット30が搭載されている。
また、車体20の上面の後半部分には、後述する集塵機70の集塵容器72が上方に取り外し可能な状態で載置されている。
さらに、車体20の後端部には研磨機構40が装備されている。
[Body]
The
A
Further, a
また、車体20の下側の前端部と後端部とには、左右方向の中央部に車輪としての前輪21,後輪22がそれぞれ回転可能に装備されている。
前輪21の後方近傍には、一対のガイド車輪24が装備されている。この一対のガイド車輪24は左右方向にレール頭部R1の幅で互いに離間しており、その間にレール頭部R1を挿入させて、車体20がレールRに対して左右にずれないで走行できるようガイドする。
また、一対のガイド車輪24は、上下に揺動可能な揺動アーム241によって支持されており、当該揺動アーム241は、一対のガイド車輪24を下方に付勢するバネ242が連結されている。
これにより、通常時はバネ242によって一対のガイド車輪24はレール頭部R1を挿入させた状態を維持する。また、レールRの継ぎ目にボンド等があった場合に、一対のガイド車輪24は揺動アーム241の揺動によってボンドを避けるように上方に押し上げられ、一対のガイド車輪24がボンド等に引っ掛かりを生じて走行の妨げとなる事態を回避することができる。
Further, a
A pair of
The pair of
As a result, the pair of
[駆動ユニット]
駆動ユニット30は、ガソリンエンジン31と、その燃料タンク32と、ガソリンエンジン31のトルク出力により発電を行う発電機(図示略)と、発電機の発電電力により回転駆動を行う走行駆動源としての走行用モーター33と、モーター駆動回路34とを備えている。
また、車体20の後端部右側上面から立設した支柱の上端部には、レール研磨装置10の走行速度を設定するダイヤル式の速度コントローラー35が設けられている。
速度コントローラー35はダイヤル操作によってその出力信号の信号値が変動し、当該出力信号が制御部100に入力される。モーター駆動回路34は、速度コントローラー35から制御部100を通じて入力される信号値に応じた回転速度で走行用モーター33を駆動させる。
また、走行用モーター33にはその回転速度を検出する検出部としてのエンコーダー36(図9参照)が設けられており、エンコーダー36が検出する回転速度は制御部100に入力される。
[Drive unit]
The
A dial-
The signal value of the output signal of the
Further, the traveling
[動力伝達装置]
動力伝達装置は、車体20の内部下側に設けられており、走行用モーター33の出力トルクを前輪21及び後輪22に伝達するシャフト及び歯車からなる歯車伝達機構と、摩擦クラッチ板の接離動作により走行用モーター33から歯車伝達機構へのトルク伝達の接続と切断とを切り替えるクラッチ装置とから構成されている。
歯車伝達機構は、前輪21と後輪22とに等速の回転を伝達する。また、クラッチ装置は車体20の後部上面に立設されたクラッチレバー(図示略)により手動操作によってトルク伝達の接続と切断との切り替えが行われるようになっている。
[Power transmission device]
The power transmission device is provided on the lower side inside the
The gear transmission mechanism transmits constant speed rotation to the
[研磨機構:概略構成]
図3はレール研磨装置10の研磨機構40の縦断面図である。図1〜図3に示すように、研磨機構40は、レール頭部R1の側面を研磨する研磨材(第一の研磨材41及び第二の研磨材42)と、研磨材41,42を回転させる回転駆動源としての研磨用モーター46と、研磨用モーター46のトルクを研磨材41,42に伝達する伝達機構50と、伝達機構50を内蔵するケーシング43と、研磨材41,42のレール頭部R1の側面に対する接離動作を入力する手動操作部44と、ケーシング43を支持する支持機構45とを備えている。
[Polishing mechanism: schematic configuration]
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the
研磨用モーター46は、ケーシング43の上部に固定装備され、駆動ユニット30の発電機から電力を得て駆動を行う。研磨用モーター46は、ケーシング43の上部において、出力軸を鉛直下方に向けた状態で固定されている。
The polishing
[研磨機構:ケーシング]
ケーシング43は、図3に示すように、後方から見て略門型であり、下部中央が下方に向かって開口した開口部431を有する形状となっている。また、左右の側面には内部に支持されている伝達機構50を覆う側面カバー433が設けられている。
そして、ケーシング43は、その前端部が支持機構45により車体20に対して昇降可能に支持されている。
[Polishing mechanism: casing]
As shown in FIG. 3, the
The front end of the
[研磨機構:支持機構]
支持機構45は、ケーシング43の前端部の左右の側面をそれぞれ支持する上リンク部材451及び下リンク部材452を備えている。
各側面の上リンク部材451と下リンク部材452は、長さが等しく、車体20とケーシング43との間で平行に配設され、各リンク部材451,452の両端部はいずれも左右方向に沿った軸回りに回転可能に連結されている。
従って、図1に示すように、車体20とケーシング43と各リンク部材451,452とにより四節リンク機構を構成し、車体20に対してケーシング43が一定の姿勢を維持したまま上下に昇降移動することが可能である。
[Polishing mechanism: support mechanism]
The
The
Therefore, as shown in FIG. 1, the
ケーシング43は、このように昇降可能に支持されていることから、下降移動することにより、その開口部431にレール頭部R1を挿入させることができる。
そして、開口部431の内側上面には、レール頭部R1の踏面に対して上から当接するガイドローラ432が設けられており、レールRに対してケーシング43が一定の高さを維持することができる。ガイドローラ432は、左右方向に沿った軸回りに回転可能に支持されており、車体20の走行時にレールRに沿ってケーシング43が円滑に移動できるようになっている。
Since the
And the
[研磨機構:研磨材]
研磨材は、レール頭部R1の左側面を研磨する第一の研磨材41とレール頭部R1の右側面を研磨する第二の研磨材42とからなり、第一の研磨材41はケーシング43の開口部431の内部左側面において回転可能に支持され、第二の研磨材42はケーシング43の開口部431の内部右側面において回転可能に支持されている。
なお、第一の研磨材41と第二の研磨材42は、左右対称に配置されていることを除いて同一構造である。また、伝達機構50及び後述する支持構造60により第一の研磨材41にトルクを伝達する構成と第二の研磨材42にトルクを伝達する構成も、左右対称に配置されていることを除いて同一である。従って、以下では、第一の研磨材41と第二の研磨材42の同一部分には同一の符号を付して一方のみを説明し、重複する説明は省略する。また、同様に、第一の研磨材41にトルクを伝達する構成と第二の研磨材42にトルクを伝達する構成についても同一構成には同一の符号を付して一方のみを説明し、重複する説明は省略する。
[Polishing mechanism: abrasive]
The abrasive is composed of a first abrasive 41 that polishes the left side of the rail head R1 and a second abrasive 42 that polishes the right side of the rail head R1, and the first abrasive 41 is the
The first abrasive 41 and the second abrasive 42 have the same structure except that they are arranged symmetrically. Further, the structure for transmitting torque to the first abrasive 41 by the
第一の研磨材41は、その研磨面411を右側に向けた状態で後述する伝達機構50の回転軸51の右端部に支持されており、当該回転軸51は左右方向(水平方向)に対して第一の研磨材41の研磨面411側が下降する方向に角度θで傾斜している。この傾斜角度θは水平方向の長さ40に対して下方長さ1の割合で傾斜する方向である(θ=1.43°)。そして、第一の研磨材41の研磨面411は回転軸51に対して垂直である。
また、第二の研磨材42は、第一の研磨材41と左右対称であるため、その研磨面411が左側を向いた状態で回転軸51の左端部に支持されており、当該回転軸51は左右方向(水平方向)に対して第二の研磨材42の研磨面411側が下降する方向に傾斜角度θで傾斜している(θ=1.43°)。
これら研磨材41,42の研磨面411の傾斜角度は、レール頭部R1の左右の側面の傾斜角度に合致しており、研磨の際に、それぞれの研磨材41,42の研磨面411を個別にレール頭部R1の左右の側面に良好に当接させることができる。
The first abrasive 41 is supported on the right end portion of a
Further, since the second abrasive 42 is symmetrical with the first abrasive 41, the second abrasive 42 is supported on the left end portion of the
The inclination angles of the polishing surfaces 411 of the
各研磨材41,42は、いずれも支持構造60を介して回転軸51に支持されている。
図4(A)は研磨材41,42の研磨面411とは逆側(背面とする)から見た背面図、図4(B)は図4(A)のV−V線に沿った断面図である。
図示のように、研磨材41,42は、円柱形状であり、その中心線回りに回転を行う。また、研磨材41,42のレール頭部R1との対向面全体に円形の研磨面411が形成されている。この研磨面411には、例えば、人造砥石が使用される。
Each of the
4A is a rear view of the
As shown in the figure, the
研磨材41,42の背面側には、その回転の直径方向の両端部(図4(A)における上端部と下端部)に回転軸51側に突出した一対の凸部412が形成されている。この凸部412の突出端面は平滑であり、当該突出端面の中央部には、研磨材41,42を後述する支持構造60の板バネ62に連結する止めネジ64を螺入するネジ穴413が形成されている。
また、凸部412における回転半径方向の外縁部には後述する支持構造60の板バネ62を位置合わせするための縁取り部414が凸設されている。
On the back side of the
Further, an
また、研磨材41,42の背面側における、一対の凸部412が配置された直径方向に直交する直径方向の両端部(図4(A)における左端部と右端部)には、研磨面側に貫通しない一対の逃げ穴415が形成されている。これら逃げ穴415は、研磨材41,42が後述する支持構造60の支持台61と板バネ62を連結する止めネジ63の頭に干渉しないようにするために設けられている。
Further, on the back side of the
[研磨機構:支持構造]
図5(A)及び図5(B)は研磨材41,42を支持した状態の支持構造60における回転中心線に沿った異なる二断面における断面図である。
支持構造60は、研磨材41,42を個別に支持する支持台61と、支持台61と研磨材41,42の間に介在する板バネ62とを備えている。
[Polishing mechanism: support structure]
5A and 5B are cross-sectional views of two different cross sections along the rotation center line in the
The
図6(A)は支持台61の研磨材41,42側(正面とする)から見た正面図、図6(B)は図6(A)のW−W線に沿った断面図、図6(C)は支持台61の正面とは逆側の面(背面とする)から見た背面図である。
図示のように、支持台61は、円柱形状であり、研磨材41,42と同心で配置され、その中心線回りに回転を行う。
6A is a front view of the
As shown in the figure, the
支持台61の正面側には、その回転の直径方向の両端部(図6(A)における上端部と下端部)には研磨材41,42側に突出した一対の凸部612が形成されている。この凸部612の突出端面は平滑であり、当該突出端面の中央部には、支持台61と板バネ62を連結する止めネジ63を螺入するネジ穴613が形成されている。
また、凸部612における回転半径方向の外縁部には板バネ62を位置合わせするための縁取り部614が凸設されている。
On the front side of the
Further, an
また、支持台61の中心には回転軸51と支持台61を連結するボルト511が螺入されるネジ穴611が貫通形成されている。そして、支持台61の背面におけるネジ穴611の周囲には略矩形の凹部616が形成されている。回転軸51は、支持台61との連結端部に凹部616に挿入可能な矩形の凸部を備えており、当該凸部を凹部616に嵌合させることにより、支持台61と回転軸51とが一体的に連動回転を行う。
Further, a
また、支持台61の背面側における、一対の凸部612が配置された直径方向に直交する直径方向の両端部(図6(A)における左端部と右端部)には、正面側に貫通しない一対の逃げ穴615が形成されている。これら逃げ穴615は、支持台61が板バネ62と研磨材41,42を連結する止めネジ64の頭に干渉しないようにするために設けられている。
Moreover, the both ends (the left end part and the right end part in FIG. 6 (A)) in the diametrical direction orthogonal to the diametrical direction on the back surface side of the
図7は板バネ62の正面図である。この板バネ62は、支持台61と研磨材41,42の間でこれらと同心に配置され、かつ、支持台61と研磨材41,42を連結する。
板バネ62は、板状の弾性的な金属からなり、可撓性を備えている。
そして、板バネ62は、環状の中央部621から互いに直交する二つの直径方向のそれぞれに延出された二対の腕部622,623を備えている。
FIG. 7 is a front view of the
The
The
そして、図5(A)に示すように、一方の一対の腕部622は、それぞれ貫通孔624が形成されており、各貫通孔624に止めネジ63を挿通させた状態で、各腕部622と支持台61の一対の凸部612とが個別に連結されている。
また、図5(B)に示すように、他方の一対の腕部623は、それぞれ貫通孔625が形成されており、各貫通孔625に止めネジ64を挿通させた状態で、各腕部623と研磨材41,42の一対の凸部412とが個別に連結されている。
As shown in FIG. 5A, each of the pair of
As shown in FIG. 5B, each of the other pair of
支持台61と研磨材41,42との間で、上記のように板バネ62が連結されると、支持台61に対して研磨材41,42は、一対の腕部622と一対の腕部623とがそれぞれ回転軸に垂直且つ互いに直交する二直径方向を軸として揺動可能となる。
つまり、板バネ62がジンバルバネとして機能し、二軸のジンバル構造が構成され、研磨材41,42は、その研磨面411が回転軸を中心として360°いずれの方向にも傾動することができ、レール頭部R1の側面がレールRに沿って湾曲していたり、変形を生じていたりする場合でも、面接触状態を維持して良好な研磨を行うことができる。
なお、板バネ62は、可能な揺動角度範囲が直交する二軸のそれぞれについて少なくとも±1°の範囲又はそれ以上の範囲となるように選定されている。
When the
That is, the
The
[研磨機構:伝達機構]
前述したように、伝達機構50における第一の研磨材41にトルクを伝達する構成と第二の研磨材42にトルクを伝達する構成は左右対称構造なので、第一の研磨材41にトルクを伝達する構成について主に説明し、第二の研磨材42にトルクを伝達する構成については補足的に説明する。
[Polishing mechanism: Transmission mechanism]
As described above, the configuration for transmitting torque to the first abrasive 41 in the
伝達機構50は、図3に示すように、研磨用モーター46の出力軸に固定装備された主動傘歯車52と、主動傘歯車52に噛合する従動傘歯車53と、従動傘歯車53と固定的に連結された伝達軸54と、伝達軸54と固定的に連結された第一の平歯車55と、第一の平歯車55に噛合する第二の平歯車56と、第二の平歯車56に噛合する第三の平歯車57と、支持構造60を介して第一の研磨材41を支持する回転軸51と、回転軸51の外周に設けられた回転シリンダー58とを備えている。
As shown in FIG. 3, the
上記伝達軸54は、ケーシング43内の左側上部において、前述した第一の研磨材41の回転軸51に平行かつ回転可能に支持されている。つまり、回転軸51における第一の研磨材42の端部が下降する方向に角度θで傾斜した状態で支持されている。
そして、伝達軸54の右端部には従動傘歯車53が固定装備されており、研磨用モーター46の出力軸に固定装備された主動傘歯車52とからトルクが入力され、伝達軸54は回転を行う。
なお、前述したように、伝達軸54は第一の研磨材41の回転軸51に平行であり、左右方向に対して幾分傾斜しているが、主動傘歯車52と従動傘歯車53とにより良好にトルク伝達が行われる。
The
A driven
As described above, the
第一〜第三の平歯車55〜57は、いずれも第一の研磨材41の回転軸51を平行な回転軸回りに回転可能に支持されており、中継を行う第二の平歯車56のみが逆回転となり、第一の平歯車55と第三の平歯車57とは同方向に回転を行う。
そして、第三の平歯車57は、回転シリンダー58の外周にキーを介して同心で装備されており、第三の平歯車57と回転シリンダー58は一体的に連動回転を行う。
The first to third spur gears 55 to 57 are all supported so that the
The
回転シリンダー58は、円筒状であり、その内側に回転軸51が挿入されている。これら回転シリンダー58と回転軸51とは同心であり、回転シリンダー58の内周と回転軸51の外周にはキー溝が形成されており、それらの内部にはキーが配置されている。従って、回転シリンダー58と回転軸51も一体的に連動回転を行う。
そして、回転シリンダー58の内周のキー溝又は回転軸51の外周のキー溝は、キー581に対して十分に長く形成されている。これにより、回転軸51は、回転シリンダー58に対してその長手方向に沿って滑動可能となっている。
The rotating
The key groove on the inner periphery of the
回転軸51は、その中心部に貫通孔が形成されており、内部を貫通するボルト511により支持構造60の支持台61が締結固定されている。
前述したように、回転軸51は、第一の研磨材41側の端部に四角柱状の凸部を備えており、支持台61の略矩形の凹部616に嵌合するので、ボルト511により回転軸51に対して支持台61が締結されると、回転軸51は支持構造60を介して第一の研磨材41と一体的に連動回転を行う。
さらに、回転軸51は、回転シリンダー58に対してその長手方向に沿って滑動可能であることから、第一の研磨材41の研磨面411をレール頭部R1の側面に対して接離移動させることができる。
The
As described above, the rotating
Furthermore, since the rotating
なお、第二の研磨材42にトルクを伝達する構成は第一の研磨材41にトルクを伝達する構成と左右対称構造なので、従動傘歯車53、伝達軸54、第一〜第三の平歯車55〜57、回転軸51、回転シリンダー58は、いずれもその回転軸が左右方向に対して回転軸51における第二の研磨材42の端部が下降する方向に角度θ傾斜した状態で支持されている。
Since the configuration for transmitting torque to the second abrasive 42 is symmetrical to the configuration for transmitting torque to the first abrasive 41, the driven
また、第一の研磨材41側の従動傘歯車53と第二の研磨材42側の従動傘歯車53とは、鉛直上下方向の軸を基準に対称となる配置で、主動傘歯車52に対して噛合しているので、左右方向の同じ方向から見た場合に、第一の研磨材41側の従動傘歯車53と第二の研磨材42側の従動傘歯車53とは互いに逆回転のトルクが付与される。
従って、第一の研磨材41と第二の研磨材42も、左右方向の同じ方向から見た場合に、互いに逆方向の回転を行う。
第一の研磨材41と第二の研磨材42は、いずれも、研磨の際にその摺動摩擦により、レールRの長手方向に沿った抗力を受ける場合があるが、第一の研磨材41と第二の研磨材42の互いの回転方向は逆となる場合には、レールRに沿った抗力も互いに逆に発生し、相殺するので、レールRに沿った抗力によりレール研磨装置10の走行速度が変動することを抑制することができる。
Further, the driven
Therefore, the first abrasive 41 and the second abrasive 42 also rotate in opposite directions when viewed from the same left-right direction.
Both the first abrasive 41 and the second abrasive 42 may receive a drag along the longitudinal direction of the rail R due to sliding friction during polishing. When the rotation directions of the second abrasive 42 are opposite to each other, the drag along the rail R is also generated in the opposite direction and cancels out. Therefore, the traveling speed of the
[研磨機構:手動操作部]
手動操作部44も、第一の研磨材41に操作を入力する構成と第二の研磨材42に操作を入力する構成は左右対称構造なので、第一の研磨材41に操作を入力する構成について主に説明し、第二の研磨材42に操作を入力する構成については同符号を付して重複する説明は省略し、異なる点については補足的に説明する。
[Polishing mechanism: manual operation section]
The
手動操作部44は、図1〜図3に示すように、第一の研磨材41の回転軸51の左端部に連結された連結ブロック441と、連結ブロック441を介して第一の研磨材41をレール頭部R1の側面から離間する方向に押圧する弾性部材としてのスプリングプランジャー442と、連結ブロック441の上端部に連結されたハンドル443と、ハンドル443の操作方向を規制する上下一対の規制リンク部材444と、規制リンク部材444を支持する支持ブラケット445とを備えている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
連結ブロック441は、長尺のブロックであり、ケーシング43の左側面外部に上下方向に沿って設けられている。
そして、連結ブロック441の下端部は、ケーシング43の左側面から左方に突出した回転軸51の左端部に対して軸受を介して回転可能に連結されている。なお、連結ブロック441は、軸受により、回転軸51を回転可能としつつも、回転軸51の長手方向については当該回転軸51と連動するので、連結ブロック441の回転軸51の長手方向に沿った移動動作により、第一の研磨材41をレール頭部R1の側面に対して接離移動させることができる。
The
And the lower end part of the
スプリングプランジャー442は、連結ブロック441の上下方向中間部に設けられ、内部の図示しないスプリングにより弾性力をもって突出したプランジャーをケーシング43の左側面に当接させている。このため、連結ブロック441は、スプリングプランジャー442によりケーシング43から左方に離間する方向に押圧力を受け、第一の研磨材41は常にレール頭部R1の側面から離間する方向に付勢された状態となっている。
つまり、人為的にスプリングプランジャー442に抗して回転軸51を押し込まないと、第一の研磨材41によるレール頭部R1の側面の研磨が行われないようになっている。
The
That is, unless the
ハンドル443は、その下部が鉛直上下方向を向いており(図1参照)、上部は水平且つ後方(幾分左方に傾斜)に延出されている(図2参照)。
そして、上下一対の規制リンク部材444は、その一端部が支持ブラケット445の上下方向に沿った支軸446に連結され、他端部がハンドル443の下部に固定連結されている。
さらに、各規制リンク部材444は、上方から見てハンドル443の上部と同じ方向に向けられており、各規制リンク部材444及びハンドル443が一体となって支軸446を中心として回動操作することができる。
このハンドル443の回動操作により、その下部に連結された連結ブロック441は左右方向に移動し、第一の研磨材41のレール頭部R1の側面に対する接離移動を操作することができる。
The lower portion of the
One end of the pair of upper and lower
Further, each
By the turning operation of the
なお、第二の研磨材42に操作を入力する構成は左右対称構造なので、ハンドル443の上部は水平且つ後方(幾分右方に傾斜)に延出されている(図2参照)。
そして、第一の研磨材41側のハンドル443の後端部と第二の研磨材42側のハンドル443の後端部とを互いに接近させる方向に操作すると、第一の研磨材41及び第二の研磨材42がレール頭部R1の左右の側面に当接して研磨可能状態となり、第一の研磨材41側のハンドル443の後端部と第二の研磨材42側のハンドル443の後端部とを互いに離間させる方向に操作すると、第一の研磨材41及び第二の研磨材42がレール頭部R1の左右の側面から離間して非研磨状態となる。
In addition, since the structure which inputs operation into the 2nd abrasive 42 is a left-right symmetric structure, the upper part of the handle | steering-
When the rear end portion of the
[集塵機]
集塵機70は、図1〜図3に示すように、ケーシング43の開口部431における研磨材41,42の下側を覆う防塵カバー71と、開口部431内の研磨屑を集塵容器72内に吸引する吸引ファン75(図9参照)と、集塵容器72内に吸引された研磨屑を捕集する捕集バッグ(図示略)とを備えている。
[Dust collector]
As shown in FIGS. 1 to 3, the
図3に示すように、研磨材41,42の前後左右及び上側はケーシング43の開口部431の内壁で囲繞されており、下方は左右の防塵カバー71により覆われている。
従って、研磨材41,42の周囲は、左右の防塵カバー71の間のみが開放された状態となるが、この部分は研磨の際にはレール頭部R1が挿入されるので、研磨屑の外部への漏れを極めて低減することができる。
そして、ケーシング43の開口部431内には、集塵容器72内の吸引ファンに接続された図示しない吸引管の一端部が挿入されている。この吸引管は集塵容器72内に排気する排気口につながっており、当該吸引管から開口部431内に飛散している研磨屑を集塵容器72側に吸引する。
As shown in FIG. 3, the front, rear, left, right, and upper sides of the
Accordingly, only the space between the left and right dustproof covers 71 is open around the
Then, one end of a suction pipe (not shown) connected to a suction fan in the
集塵容器72内はダクトとなっており、吸引ファンにより捕集バッグを通じて内部の空気が排気される。このため、集塵容器72内は負圧となり、吸引管を通じてケーシング43の開口部431内の空気が研磨屑と共に吸引される。
この集塵容器72は車体20の上面から取り外すことができる。また、集塵容器72は蓋を備えており、蓋を開いて捕集バッグを取り出すことも可能となっている。
The inside of the
The
[アウトリガー]
図8は車体20に装着したアウトリガー80を後方から見た背面図である。
車体20の左右の側面部における前後方向の中間位置には、アウトリガー80を装着する装着穴28,28が形成されている。左右の装着穴28,28のいずれに対してもアウトリガー80は装着可能であり、装着時には、アウトリガー80は左右方向に平行な状態となる。
このアウトリガー80は、レールRの踏面上を転動するローラー81と、当該ローラー81を先端部で支持する支持桿82と、当該支持桿82を挿入可能な内部中空の筒状体83とから主に構成されている。
[Outrigger]
FIG. 8 is a rear view of the
Mounting
The
上記ローラー81はアウトリガー80の長手方向に平行な回転軸により回転可能に支持されている。
The
筒状体83の一端部は開口し、丸棒状の支持桿82を挿入することが可能である。また、筒状体83の他端部は閉塞され、筒状体83の全体よりも縮径した装着穴28に対する挿入部831が形成されている。この挿入部831は図示しないキー溝が形成されており、図示しないキーを介して装着穴28に挿入される。これにより、アウトリガー80全体が回転してローラー81がレールRの踏面から脱落することを防止している。
また、装着穴28の内部には、バネにより背圧を受けて装着穴28の内周面から突出した抜け防止用のボールレール頭部が突設されており、筒状体83の挿入部831の外周面上に形成された周溝832が挿入部831の挿入時にボールと嵌合して、アウトリガー80の抜けを防止する。
One end of the
In addition, a ball rail head portion for preventing slipping that protrudes from the inner peripheral surface of the mounting
筒状体83の他端部に挿入された支持桿82は、長手方向に沿って移動可能であり、これによってアウトリガー80の長さを調節可能としている。図8において、最も左に図示されたレールRに対する最も右に図示されたレールRは標準軌である場合の配置を示し、右から二番目に図示されたレールRは狭軌である場合の配置を示す。
このように、支持桿82の移動調節により、軌間幅が異なる場合、例えば、標準軌と狭軌のレールの研磨にも対応することができる。また、支持桿82の伸縮範囲内であれば,任意の軌間幅に対応することが可能である。
なお、筒状体83には、当該筒状体83を貫通するネジ穴を設け、蝶ネジのようなネジ部材を螺入して、筒状体83に対す支持桿82の調節長さを固定可能とすることが望ましい。
The
As described above, when the gauge width is different by adjusting the movement of the
The
[制御部]
図9はレール研磨装置10の制御系を示すブロック図である。
レール研磨装置10の制御部100は、内部に所定の制御プログラムが格納されたメモリと当該プログラムを実行するプロセッサーを含む制御回路である。
この制御部100には、モーター駆動回路34を介して走行用モーター33が接続され、モーター駆動回路461を介して研磨用モーター46が接続され、駆動回路76を介して吸引ファン75が接続されている。
また、制御部100には、速度コントローラー35と、研磨用モーター46の上に設置された操作盤101と、走行用モーター33の回転速度を検出するエンコーダー36とが接続されている。操作盤101には、主に、レールの研磨を開始するための開始ボタン、緊急停止ボタン等が設けられている。
[Control unit]
FIG. 9 is a block diagram showing a control system of the
The
A traveling
The
[制御部によるレール研磨装置の動作]
制御部100によるレール研磨装置10の動作制御を図10のフローチャートに基づいて説明する。
レール研磨装置10の前輪21及び後輪22をレールの一方に載せて、必要がある場合には、アウトリガー80を車体20の左右いずれかの装着穴28に装着する。
そして、制御部100は、操作盤101から開始ボタンの押下による研磨開始指示が入力されると(ステップS1)、速度コントローラー35により設定されている走行速度を読み取り(ステップS3)、走行用モーター33の駆動を開始する(ステップS5)。
[Operation of rail polishing equipment by control unit]
The operation control of the
The
When the polishing start instruction by pressing the start button is input from the operation panel 101 (step S1), the
そして、制御部100は、設定走行速度まで走行用モーター33が加速を行う過程で、エンコーダー36の出力信号を読み取り、現在の走行速度を算出する。そして、算出された走行用モーター33による走行速度が、設定された走行速度に達したか否かを判定する(ステップS7)。
Then, the
そして、制御部100は、走行速度に達していない場合には、エンコーダー36の出力信号の監視を継続し、走行速度に達した場合には、研磨用モーター46の駆動と吸引ファン75の駆動を開始する(ステップS9)。
作業者は、研磨用モーター46の駆動開始を合図に、ハンドル443を押し下げてケーシング43内のガイドローラ432をレールRの踏面に当接させた状態とする。
さらに、左右のハンドル443を互いに接近する方向に引き寄せる操作を行う。これにより、レール頭部R1の左右に側面に回転状態の第一の研磨材41と第二の研磨材42とが個別に当接し、車体20の走行方向に向かってレール頭部R1の側面の研磨が行われ、表面の錆が除去される。
The
The operator starts driving the polishing
Further, an operation of pulling the left and
その後、制御部100は、操作盤101の開始ボタンの再押下を監視し(ステップS11)、押下された場合には、研磨用モーター46を停止させる(ステップS13)。また、操作盤101の開始ボタンの再押下により、モーター駆動回路34は走行用モーター33を停止させる。
その後、制御部100は、吸引ファン75を停止させる(ステップS15)。
そして、研磨作業を終了する。
Thereafter, the
Thereafter, the
Then, the polishing operation is finished.
[実施形態の技術的効果]
上記レール研磨装置10は、レール頭部R1の側面を研磨する研磨面411が揺動可能となるように第一の研磨材41及び第二の研磨材42が支持されているので、レール頭部R1の側面の湾曲や変形が生じている場合でも、これに追従して第一の研磨材41及び第二の研磨材42の研磨面411を当接させることができ、良好な研磨を行うことが可能となる。
[Technical effects of the embodiment]
In the
特に、各研磨材41,42を支持する板バネ62が二軸のジンバル構造を構成するジンバルバネとして機能するので、各研磨材41,42はその研磨面411の中心軸に対して360°いずれの方向にも容易に揺動させることができ、レール頭部R1の側面に対してより良好な追従性を得ることができる。
また、板バネで二軸のジンバル構造を実現しているので、構造の複雑化を回避し、部品点数を低減でき、生産コストの低下を図ることが可能である。
In particular, since the
Further, since the biaxial gimbal structure is realized by the leaf spring, it is possible to avoid the complexity of the structure, to reduce the number of parts, and to reduce the production cost.
また、研磨材は、レール頭部R1の一方の側面を研磨する第一の研磨材41と、レールの頭部の他方の側面を研磨する第二の研磨材42とを有し、レールRに直交する一方の方向(左方又は右方)から見た第一の研磨材41の回転方向と第二の研磨材42の回転方向とが互いに逆方向となるように、研磨用モーター回転駆動源から回転力が付与されている。
これにより、第一の研磨材41と第二の研磨材42は、いずれも、研磨の際にその摺動摩擦により、レールRの長手方向に沿った抗力を受ける場合があるが、第一の研磨材41と第二の研磨材42の互いの回転方向が逆となる場合、レールRに沿った抗力も互いに逆となり相殺するので、レールRに沿った抗力によって、レール研磨装置10の走行速度を変化させるような影響を低減することができ、レール頭部R1の側面に対して安定した研磨を行うことが可能となる。
Further, the abrasive has a first abrasive 41 that polishes one side surface of the rail head portion R1, and a second abrasive 42 that polishes the other side surface of the rail head portion. A polishing motor rotation drive source so that the rotation direction of the first abrasive 41 and the rotation direction of the second abrasive 42 viewed from one orthogonal direction (left or right) are opposite to each other. Rotational force is applied.
As a result, both the first abrasive 41 and the second abrasive 42 may receive a drag along the longitudinal direction of the rail R due to sliding friction during polishing. When the rotation directions of the
また、レール研磨装置10は、レールRに沿って走行する前輪21,後輪22が車体20に設けられ、前輪21,後輪22の走行用モーター33を備えているので、走行用モーター33を適宜制御することにより、研磨に適した走行速度を維持して車体20を走行させることができ、レール頭部R1の側面に対して安定した研磨を行うことが可能となる。
In the
また、レール研磨装置10は、研磨用モーター46に対して、エンコーダー36により検出された回転速度に基づく走行速度が規定値である設定走行速度に達したときに駆動を開始するよう制御する制御部100を備えている。
これにより、レール研磨装置10の走行速度が安定してから研磨を開始することができ、レール研磨装置10の走行開始時における走行用モーター33に立ち上がりの低速期間に、研磨を開始することにより削り過ぎの発生を効果的に低減することが可能となる。
The
Thus, the polishing can be started after the traveling speed of the
また、レール研磨装置10は、研磨材41,42がレール頭部R1の側面に対して、接離可能に支持されており、研磨材41,42をレール頭部R1の側面から離間する方向に加圧するスプリングプランジャー442と、研磨材41,42をレール頭部R1の側面に当接させる手動操作部44とを備えている。
このため、通常は、各研磨材41,42はレール頭部R1の側面から離間しており、研磨する際には、作業者が手動操作部44により各研磨材41,42を側面側に寄せる必要があることから、意図しない研磨の実行が回避され、レールRに傷や不均一な研磨の発生を低減させることが可能となる。
Further, in the
For this reason, the
また、レール研磨装置10は、研磨材41,42とハンドル443を支持するケーシング43が、支持機構45により車体20に対して昇降可能に支持されているので、レールRにボンドやガイドがある場合に研磨材41,42を容易に上方に退避させることが可能となる。
In the
また、レール研磨装置10は、研磨材41,42の回転軸51が水平方向に対して研磨面411側が下降する方向に傾斜した状態で、研磨材41,42が支持されているので、レール頭部R1の傾斜した側面に対して、研磨材41,42の研磨面411を良好に当接させることができ、良好な研磨を行うことが可能となる。
In addition, the
また、レール研磨装置10は、レールRの研磨の際に生じる研磨屑を収集する集塵機70を備えているので、研磨屑の周囲の飛散を抑制し、作業者による吸い込みも低減することが可能となる。
特に、ケーシング43には、研磨材41,42の下側を覆う防塵カバー71が設けられているので、研磨材41,42の周囲に飛散する研磨屑を極力漏れのない形で収集することができ、より効果的な集塵を実現することができる。
Further, since the
In particular, since the
また、レール研磨装置10の車体20は前輪21及び後輪22により一本のレールR上を走行し、走行するレールRに平行な他のレールRによって車体20を支持するアウトリガー80を備えている
このため、レール研磨装置10の車体20を安定的に水平に維持することができ、研磨を行うレールRの踏面も、一定の角度を維持して研磨することが可能となる。
The
[その他]
第一の研磨材41と第二の研磨材42は、それぞれ、ネジ止めにより支持構造60に取り付けられているので、容易に交換可能であるが、取り外しのより容易な着脱構造を採用しても良い。
また、第一の研磨材41と第二の研磨材42は、一つずつ設ける例を示したが、これらは同じ個体数で複数設けてもよい。その場合、個々の研磨材はレール長手方向に沿って配置することが望ましい。
[Others]
Since the first abrasive 41 and the second abrasive 42 are each attached to the
Moreover, although the example which provides the 1st abrasive | polishing
また、レール研磨装置10では、第一の研磨材41と第二の研磨材42とについて、回転軸51に対して研磨材41,42全体が揺動可能に支持されることでその研磨面411が回転軸51に対して揺動可能となっているが、研磨材41,42における研磨面411を含む一部分のみが揺動可能となっていてもよい。
Further, in the
10 レール研磨装置
20 車体
21 前輪(車輪)
22 後輪(車輪)
28 装着穴
30 駆動ユニット
33 走行用モーター(走行駆動源)
35 速度コントローラー
36 エンコーダー(検出部)
40 研磨機構
41 第一の研磨材
411 研磨面
42 第二の研磨材
43 ケーシング
431 開口部
44 手動操作部
442 スプリングプランジャー(弾性部材)
443 ハンドル
45 支持機構
46 研磨用モーター(回転駆動源)
50 伝達機構
51 回転軸
60 支持構造
61 支持台
62 板バネ(ジンバルバネ)
70 集塵機
80 アウトリガー
100 制御部
101 操作盤
R レール
R1 レール頭部
10
22 Rear wheel
28 Mounting
35
40
443
50
70
Claims (11)
前記レールの頭部の側面を研磨する研磨材と、
前記研磨材を回転させる回転駆動源とを備えるレール研磨装置において、
前記研磨材は、少なくとも前記レールの頭部の側面を研磨する研磨面が前記研磨材の回転軸に対して揺動可能となるように支持されていることを特徴とするレール研磨装置。 A vehicle body movable along the rail,
An abrasive for polishing a side surface of the head of the rail;
In a rail polishing apparatus comprising a rotational drive source for rotating the abrasive,
The rail polishing apparatus, wherein the polishing material is supported so that at least a polishing surface for polishing a side surface of a head portion of the rail can swing with respect to a rotation shaft of the polishing material.
前記レールに直交する一方の方向から見た前記第一の研磨材の回転方向と前記第二の研磨材の回転方向とが互いに逆方向となるように、前記回転駆動源から回転力が付与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レール研磨装置。 The abrasive has a first abrasive that polishes one side of the head of the rail, and a second abrasive that polishes the other side of the head of the rail,
A rotational force is applied from the rotational drive source so that the rotation direction of the first abrasive and the rotation direction of the second abrasive viewed from one direction orthogonal to the rail are opposite to each other. The rail polisher according to any one of claims 1 to 3, wherein the rail polisher is provided.
前記車輪の走行駆動源とを備えることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のレール研磨装置。 Wheels provided on the vehicle body and traveling along the rails;
The rail polisher according to any one of claims 1 to 4, further comprising a traveling drive source for the wheels.
前記回転駆動源に対して、前記検出部により検出された回転速度又は走行速度が規定値に達したときに駆動を開始するよう制御する制御部とを備えることを特徴とする請求項5記載のレール研磨装置。 A detection unit for detecting a rotational speed of the travel drive source or a travel speed of the vehicle body;
6. The control unit according to claim 5, further comprising: a control unit that controls the rotation drive source to start driving when a rotation speed or a traveling speed detected by the detection unit reaches a specified value. Rail polishing equipment.
前記研磨材を前記レールの頭部の側面から離間する方向に加圧する弾性部材と、
前記研磨材を前記レールの頭部の側面に当接させる手動操作部とを備え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レール研磨装置。 The abrasive is supported so as to be able to contact and separate from the side surface of the head of the rail,
An elastic member that pressurizes the abrasive in a direction away from the side surface of the head of the rail;
The rail polisher according to any one of claims 1 to 6, further comprising a manual operation unit that brings the abrasive into contact with a side surface of the head of the rail.
走行する前記レールに平行な他のレールによって前記車体を支持するアウトリガーを備えることを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載のレール研磨装置。 The vehicle body runs on one rail,
The rail polishing apparatus according to any one of claims 1 to 10, further comprising an outrigger that supports the vehicle body by another rail parallel to the traveling rail.
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