JP5881874B2 - レール頭部削正機および自走式レール頭部削正装置 - Google Patents

Description

本発明は、レールの頭部を削正するレール頭部削正機および自走式レール頭部削正装置に関する。

レール頭部に発生する波状摩耗やレール継ぎ目の段差は振動や騒音の原因となるため、これらを研磨して除去する目的で従来から各種のレール頭部削正機および自走式レール頭部削正装置が提案されている。

自走式レール頭部研削装置は、レール頭部削正機を搭載してレール上を自走するもので、レール上を低速で走行しつつレール頭部削正機の研削砥石によってレール頭部を研削して波状摩耗やレール継ぎ目の段差等を除去するものである。ところで、レールの曲線（カーブ）部においては、車両の通過を容易にするため、外軌レールを内軌レールより高くするカントや、レール幅を通常（直進部）より広くするスラックが設けられているため、波状摩耗が発生し易い。そのため、自走式レール頭部研削装置として、フランジ付きの案内車輪と研削砥石とを備えた研削ユニットを、車体の幅方向にスライド自在に設ける。研削ユニットと車体との間に押圧機構を設け、案内車輪のフランジが常にそれぞれのレールの内側面に接触するように研削ユニットを押圧して、レールの曲線部等においても研削砥石を常にレールの真上に位置させつつレール研削ができるようにした大型のレール頭部研削装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開平０９−８８００１号公報

しかし、前記特許文献１の自走式レール頭部削正装置は、レールのスラックや蛇行を考慮して、フランジ付きの案内車輪と研削砥石とを備えた２台の研削ユニットを、車体の幅方向にスライド自在に設けているが、２本のレールをそれぞれ別の研削ユニットを使用して研削することを前提とし、しかもその２台の研削ユニットを車体に対し押圧機構により常に押圧するように構成しているため、片方のレールのみを研削する場合や、１本のレール毎に研削する場合には、大規模な装置となり、コストが非常にかかるという問題がある。また、この自走式レール頭部削正装置は、研削ユニット自体にエンジン等の走行機能を持たせているため、装置が大掛かりであり、運搬や保管の点でコストがかかるという問題もある。さらに、この自走式レール頭部削正装置では、レール頭部削正機が水平回転式の研削研石を使用しているので、研削時の初期騒音が大きい等の問題もある。

そこで、本発明は、これらの問題点等に着目してなされたもので、レールの方向に回転する研削ベルトを使用して各種の削正作業を容易に実行することができるレール頭部削正機、およびそのようなレール頭部削正機を利用してレールにスラックや蛇行があっても簡単な構成でそのスラックや蛇行に追従が可能な自走式レール頭部削正装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明に係る自走式レール頭部削正装置は、レールの間隔より狭いフレームを有し、そのフレームの前後に設けられた両側の車輪によりレール上をそれぞれ走行する台車本体と、その台車本体の少なくとも一方の側方にスライド機構部を介しレールに対し直角方向にスライド可能に設けられたレール頭部削正機とを備えた自走式レール頭部削正装置であって、前記レール頭部削正機は、レールの長手方向に所定間隔を開けて配置された一対の回転プーリの外側に掛け渡され、表面に研磨部が設けられた研削ベルトの内側に、異なる形状の押し付け面を有する複数の押し付けローラを設け、研削ベルトを回転させつつ複数の押し付けローラのうちから一の押し付けローラを選択し、選択した一の押し付けローラの押し付け面により研削ベルトをレールの方向に押し出すことにより、研削ベルト表面の研磨部をレール頭部に押し当てレール頭部を削正する削正機構部を有し、前記レール頭部削正機の前後には、さらに、削正すべきレール頭部の両側に当たりながらそのレールに対し当該レール頭部削正機を追従させるレール追従ローラと、レールの方向に密接して並べた複数の回転ローラのいずれかがレール頭部に当ることにより、そのレール頭部に対し当該レール頭部削正機を常に一定の高さに保持する高さ保持ローラとを有することを特徴とする。
ここで、前記スライド機構部は、台車本体の左右のフレーム材に固定される固定台座と、その固定台座にレールに対し垂直方向にスライド可能に設けられたスライド板と、基端がスライド板の上面に回転軸を介し取り付けられる一方、他端にレール頭部削正機が取り付けられ、その回転軸を介し回動してレール頭部削正機をレールに対し起伏させる起伏自在アームとを有すると良い。
また、前記高さ保持ローラと前記レール頭部削正機との間に、前記削正機構部の研削ベルトがレール頭部を削正した際に発生する切削屑または研磨屑を吹き飛ばすエアーブロー部を設けるとさらに良い。
また、本発明に係るレール頭部削正機は、レールの頭部を削正するレール頭部削正機であって、レールの長手方向に所定間隔を開けて配置された一対の回転プーリの外側に掛け渡され、表面に研磨部が設けられた研削ベルトの内側に、異なる形状の押し付け面を有する複数の押し付けローラを設け、研削ベルトを回転させつつ複数の押し付けローラのうちから一の押し付けローラを選択し、選択した一の押し付けローラの押し付け面により研削ベルトをレールの方向に押し出すことにより、研削ベルト表面の研磨部をレール頭部に押し当てレール頭部を削正する削正機構部を有し、前記削正機構部は、研削ベルトを正転および逆転させてレール頭部を削正すると良い。
ここで、レールの間隔より狭いフレームを有し、そのフレームの前後に設けられた両側の車輪によりレール上をそれぞれ走行する台車本体と、その台車本体の少なくとも一方の側方にスライド機構部を介しレールに対し直角方向にスライド可能に設けられた上述のレール頭部削正機とを備えた自走式レール頭部削正装置であって、そのレール頭部削正機の前後に、さらに、削正すべきレール頭部の両側に当たりながらそのレールに対し当該レール頭部削正機を追従させるレール追従ローラと、レールの方向に密接して並べた複数の回転ローラのいずれかがレール頭部に当ることにより、そのレール頭部に対し当該レール頭部削正機を常に一定の高さに保持する高さ保持ローラとを有するようにすると良い。
また、前記スライド機構部は、台車本体の左右のフレーム材に固定される固定台座と、その固定台座にレールに対し垂直方向にスライド可能に設けられたスライド板と、基端がスライド板の上面に回転軸を介し取り付けられる一方、他端にレール頭部削正機が取り付けられ、その回転軸を介し回動してレール頭部削正機をレールに対し起伏させる起伏自在アームとを有するとさらに良い。
また、前記高さ保持ローラと前記レール頭部削正機との間に、前記削正機構部の研削ベルトがレール頭部を削正した際に発生する切削屑または研磨屑を吹き飛ばすエアーブロー部を設けるとさらに良い。

本発明のレール頭部削正機および自走式レール頭部削正装置によれば、異なる形状の押し付け面を有する複数の押し付けローラを有しており、研削ベルトを回転させつつ複数の押し付けローラのうちから一の押し付けローラを選択し、選択した一の押し付けローラの押し付け面により研削ベルトをレールの方向に押し出すことにより、研削ベルト表面の研磨部をレール頭部に押し当てレール頭部を削正するので、レールの方向に回転する研削ベルトを使用して各種の削正作業を容易に実行することができる。また、本発明の自走式レール頭部削正装置によれば、スライド機構部やレール追従部、高さ保持ローラ等を有するので、レールにスラックや蛇行があっても簡単な構成でそのスラックや蛇行に自動的に追従して自走式で削正を行うことができる。

本発明に係る実施形態の自走式レール頭部削正装置全体の平面図である。 実施形態の自走式レール頭部削正装置全体の正面図である。 実施形態の自走式レール頭部削正装置全体の右側面図である。 図１におけるＡ部分の拡大平面図である。 図１におけるＢ部分の拡大平面図である。 図１におけるＣ部分の拡大平面図である。 図１におけるＤ部分の拡大平面図である。 図１におけるＤ部分の拡大正面図である。 図１におけるＢ部分の拡大正面図である。 レールに対し削正機構部の角度を替えた際のＢ部分の拡大正面図である。 レールに対し削正機構部をリフトさせた際のＢ部分の拡大正面図である。 図１におけるＡ部分の拡大正面図である。 図１におけるＢ部分の拡大正面図である。 削正機構部の内部構造例を示す断面図である。 各押し付けローラの押し付け面の例を示す断面図である。

次に、本発明に係る実施形態のレール頭部削正機２０および自走式レール頭部削正装置１について説明する。

図１に示すように、実施形態の自走式レール頭部削正装置１は、レールＲの頭部を削正するもので、レールＲの間隔より狭いフレーム１１を有し、第１モータ１３ａを内蔵した駆動部１３によりフレーム１１の前後に設けられた両側の車輪１２ａ〜１２ｄを回転させてレールＲ上をそれぞれ走行する台車本体１０と、台車本体１０の少なくとも一方の側方にスライド機構部１４ａ〜１４ｄを介し、レールＲに対し直角方向にスライド可能に設けられレールＲの頭部を削正する実施形態のレール頭部削正機２０とを備える。なお、図１に示す状態では、台車本体１０の一方側（図上、下側）にのみレール頭部削正機２０が設けられているが、台車本体１０の他方側（図上、上側）にのみレール頭部削正機２０を設けても良いし、さらには台車本体１０の両側（図上、上下両側）にそれぞれ同じレール頭部削正機２０を設けるようにしても良い。なお、図１には図示していないが、この台車本体１０には、発電機が搭載されており、台車本体１０の駆動部１３やレール頭部削正機２０に駆動電流を供給するものである。

台車本体１０のフレーム１１は、レールＲの長手方向に対し平行な両側（図上、上下両側）の左側フレーム材１１ａおよび右側フレーム材１１ｂと、レールＲの長手方向に対し垂直な前後（図上右左側）の前側フレーム材１１ｃおよび後側フレーム材１１ｄとを有する。ここで、第１モータ１３ａを内蔵した駆動部１３は、後側フレーム材１１ｄに設けられており、車軸により連結された車輪１２ａ，１２ｃを回転させて台車本体１０を走行させる。なお、駆動部１３は、正回転および逆回転可能であり、台車本体１０は前進および後進が可能である。なお、後側の車輪１２ａ，１２ｃと、前側の車輪１２ｂ，１２ｄとは、ぞれぞれ、図４に示すように車軸１５により連結されている。

左側フレーム材１１ａおよび右側フレーム材１１ｂの前後それぞれには、レール頭部削正機２０をレールＲに対し垂直方向にスライド可能に設置するためのスライド機構部１４ａ〜１４ｄを有する。

スライド機構部１４ａ〜１４ｄは、それぞれ、図５〜図８に示すように、左側フレーム材１１ａまたは右側フレーム材１１ｂに固定されるボルトやネジ等により固定台座１４ａ１〜１４ｄ１と、その固定台座１４ａ１〜１４ｄ１に対しローラ（図示せず。）等を介してレールＲに対し垂直方向にスライド可能に設けられたスライド板１４ａ２〜１４ｄ２とからなる。各スライド板１４ａ２〜１４ｄ２には、図９や図１１に示すように回転軸１４ａ３〜１４ｄ３を介しレール頭部削正機２０をレール２に対し起伏させるための起伏自在アーム１４ａ４〜１４ｄ４と、その起伏自在アーム１４ａ４〜１４ｄ４の先端にレール頭部削正機２０を固定するための固定ボルト１４ａ５〜１４ｄ５と、固定ナット１４ａ６〜１４ｄ６とを有する。なお、図１は、右側フレーム材１１ｂに取り付けられたスライド機構部１４ａ，１４ｂにレール頭部削正機２０が取り付けられている状態を示している。しかし、左側フレーム材１１ａにも、スライド機構部１４ｃ，１４ｄが設けられているので、もう１台のレール頭部削正機２０を左側のスライド機構部１４ｃ，１４ｄに取り付けて、台車本体１０の両側にそれぞれレール頭部削正機２０を取り付けるようにしても良いし、右側に取り付けていたレール頭部削正機２０を取外して左側のスライド機構部１４ｃ，１４ｄに取り付けることもできる。なお、図８〜図１０等は、起伏自在アーム１４ａ４〜１４ｄ４が伏せた状態にあり、レール頭部削正機２０が削正可能な状態にある一方、図１１は、起伏自在アーム１４ａ４〜１４ｄ４を起して、レール頭部削正機２０がレール２から離した状態を示している。

一方、レール頭部削正機２０は、図１に示すように、レール頭部削正機２０の前後端部それぞれの下側に設けられ、削正すべきレールＲの両側に当たりながら回転しレールＲに対しレール頭部削正機２０を追従させるレール追従ローラ２１ａ，２１ｂと、レール頭部削正機２０の前後端部それぞれの下側に設けられ、レールＲの方向に密接させて並べた複数の回転ローラ２２ａ１，２２ｂ１のいずれかがレール頭部に当ることにより、そのレール頭部に対しレール頭部削正機２０を常に一定の高さに保持する高さ保持ローラ２２ａ，２２ｂと、レール追従ローラ２１ａ，２１ｂや高さ保持ローラ２２ａ，２２ｂが取り付けられた角度調整設定板２３ａ，２３ｂと、角度調整設定板２３ａ，２３ｂの間に取り付けられ、レールＲの頭部（踏面）を削正する削正機構部２４と、削正機構部２４の前後両端部に設けられ、角度調整設定板２３ａ，２３ｂとの間で削正機構部２４の取り付け角度を設定する角度設定取り付け板２５ａ，２５ｂを有する。

ここで、本実施形態の自走式レール頭部削正装置１では、高さ保持ローラ２２ａ，２２ｂと、レール頭部削正機２０前後の角度調整設定板２３ａ，２３ｂとの間に、それぞれ、削正機構部２４の研削ベルト２４ｄがレールＲ頭部を削正した際に発生する切削屑または研磨屑を、圧縮空気の排出によりレールＲの長手方向以外、例えば、レールＲに対し垂直方向や斜め方向に吹き飛ばすエアーブロー部２６ａ，２６ｂを設けている。なお、エアーブロー部２６ａ，２６ｂへの圧縮空気の供給は、例えば、台車本体１０に搭載されたコンプレッサ（図示せず。）等により行う。そのため、レールＲの長手方向に回転して、レールＲの頭部（踏面）を削正する研削ベルト２４ｄの場合、削正した際に発生する切削屑または研磨屑がレールＲの頭部に落ちて、高さ保持ローラ２２ａ，２２ｂがその上に乗り、レールＲ頭部（踏面）の正確な高さを検出できないおそれがあるが、本装置では、高さ保持ローラ２２ａ，２２ｂと、レール頭部削正機２０前後の角度調整設定板２３ａ，２３ｂとの間にエアーブロー部２６ａ，２６ｂが設けられており、切削屑をレールＲに対し垂直方向や斜め方向に吹き飛ばすので、レールＲ頭部（踏面）の正確な高さを常に正確に検出することが可能となる。

角度設定取り付け板２５ａ，２５ｂには、それぞれ、レールＲに対し平行、すなわち水平方向に突出して設けられた芯出しピン２５ａ１，２５ｂ１と、その芯出しピン２５ａ１，２５ｂ１が設けられた位置からレールＲに対し垂直方向、すなわち鉛直方向に立設して設けられた芯出し棒２５ａ２，２５ｂ２と、芯出し棒２５ａ２，２５ｂ２に回転可能に取り付けられた芯出しナット２５ａ３，２５ｂ３が取り付けられている。

角度調整設定板２３ａ，２３ｂは、ぞれぞれ、図４および図５に示すようにレール頭部削正機２０の前後に設けられるもので、図９等に示すように、レール頭部削正機２０の両側横方向に張り出した右側張り出し部２３ａ１，２３ｂ１および左側張り出し部２３ａ２，２３ｂ２を有していると共に、レール頭部削正機２０の前後両端部に取り付けられた角度設定取り付け板２５ａ，２５ｂからレールＲに対し平行に突出して設けられた芯出しピン２５ａ１，２５ｂ１が挿入され、レールＲの頭部中心を中心とする半径の円弧状の角度設定通し孔２３ａ３，２３ｂ３が形成されている。そして、角度調整設定板２３ａ，２３ｂのうちいずれか一方の、例えば、角度調整設定板２３ｂの右側張り出し部２３ｂ１および左側張り出し部２３ｂ２の先端には、外周にネジ溝が形成された角度調整ネジ２３ｂ４が回転可能に取り付けられており、またその角度調整ネジ２３ｂ４の一端には、角度調整ネジ２３ｂ４を回転させるための角度調整ハンドル２３ｂ５が設けられている。これにより、角度調整ハンドル２３ｂ５を回転させれば、図１０に示すように、角度調整ネジ２３ｂ４が回転して、角度調整ネジ２３ｂ４にネジ結合している芯出しナット２５ｂ３が移動し、芯出しナット２５ｂ３が取り付けられている芯出し棒２５ｂ２の角度設定取り付け板２５ｂの上部が移動するので、レールＲに対する削正機構部２４の削正角度を設定や調整することができる。

また、スライド機構部１４ａ〜１４ｄの各スライド板１４ａ２〜１４ｄ２には、回転軸１４ａ３〜１４ｄ３を介し起伏自在アーム１４ａ４〜１４ｄ４が設けられているので、図１１に示すように、レール頭部削正機２０が取り付けられたスライド機構部１４ａ，１４ｂの起伏自在アーム１４ａ４，１４ｂ４をリフトアップすると、図１１に示すように、レール頭部削正機２０をレール２から離すことができる。そのため、レール頭部削正機２０がレール２から離れるので、レール頭部削正機２０を取外したり、あるいは装着するレール頭部削正機２０の着脱作業や、レール頭部削正機２０をメンテナンス作業が容易になる。また、レールＲを削正しない場合には、レール頭部削正機２０をレールＲからリフトアップさせたまま台車本体１０を走行させることにより、レールＲとの摩擦抵抗が０になるので、移動の際などに非常に便利となる。

削正機構部２４は、図１４に示すように、レールＲの長手方向に延びる長方形状のケーシング２４ａと、そのケーシング２４ａ内に設けられ、発電機（図示せず。）からの駆動電流により回転する第２モータ２４ｂと、レールＲの長手方向に間を開けて配置され、その第２モータ２４ｂにより駆動プーリ２４ｂ１およびベルト２４ｂ２等を介して回転する一対の回転プーリ２４ｃ１，２４ｃ２とを有し、その回転プーリ２４ｃ１，２４ｃ２の外側に研削ベルト２４ｄを掛け渡している。研削ベルト２４ｄの表面には、ベルトの表面に研磨材（研削材）が塗布または貼り付けられた研磨部が設けられており、その研磨部がレールＲの長手方向に回転して、レールＲの頭部（踏面）を削正する。

また、削正機構部２４は、図１１に示すように、研削ベルト２４ｄの内側における一対の回転プーリ２４ｃ１，２４ｃ２間に、異なる形状の押し付け面を有する複数の押し付けローラ２４ｅ１〜２４ｅ４と、その押し付けローラ２４ｅ１〜２４ｅ４をそれぞれ回転可能に支持するローラ支持台２４ｆ１〜２４ｆ４と、レールＲの長手方向に延びるガイド面を有し、そのガイド面において他の箇所（例えば、両端部）よりレールＲの方向に向かって突出した箇所（例えば、長手方向のほぼ中央部）を削正位置とする弓なりゲージ２４ｇと、そのローラ支持台２４ｆ１〜２４ｆ４それぞれに設けられ、弓なりゲージ２４ｇのガイド面に回転面が当り、押し付けローラ２４ｅ１〜２４ｅ４を弓なりゲージ２４ｇのガイド面の形状（高さ）に応じて上下動させる接触ローラ２４ｈ１〜２４ｈ４と、ローラ支持台２４ｆ１〜２４ｆ４を回動可能に支持し、コイルスプリングや板バネ（図示せず。）等によりローラ支持台２４ｆ１〜２４ｆ４の一端に支持された接触ローラ２４ｈ１〜２４ｈ４を弓なりゲージ２４ｇのガイド面の方に常時付勢するベース部２４ｉ１〜２４ｉ４と、ベース部２４ｉ１〜２４ｉ４が所定間隔を空けて取り付けられ、作業者からの切替え指示により一対の回転プーリ２４ｃ１，２４ｃ２間を前後方向移動してローラ支持台２４ｆ１〜２４ｆ４それぞれをレールＲに沿って弓なりゲージ２４ｇの長手方向における両端部の待機位置からほぼ中央部の削正位置に移動させるベース部移動ベルト２４ｊと、ベース部移動ベルト２４ｊが掛け渡され、ベース部移動ベルト２４ｊを回転させる一対の回転プーリ２４ｋ１，２４ｋ２と、駆動プーリ２４ｍ１を介してベース部移動ベルト２４ｊを回転させる第３モータ２４ｍとを有する。ここで、弓なりゲージ２４ｇのガイド面の形状は、ガイド面の長手方向のほぼ中央がレールＲ側に突出していれば十分で、図１４に示すような、ガイド面中央が水平で、それ以外のガイド面は傾斜しているような台形状でも、あるいは湾曲面から形成されていても、さらには階段状に形成されていても勿論良い。要は、ガイド面の長手方向のある箇所がレールＲ側に突出していて、それ以外の箇所ではレールＲから離れる方向に位置していて、レールＲ側に突出している箇所に一の押し付けローラを位置させれば削正に使用できる一方、それ以外の箇所に押し付けローラを位置させれば、押し付けローラを削正から退避できるような形状であれば、その形状にこだわらない。

これにより、削正機構部２４は、第３モータ２４ｍの回転により回転プーリ２４ｋ１，２４ｋ２を介しベース部移動ベルト２４ｊを回転させると、ベース部移動ベルト２４ｊに取り付けられたベース部２４ｉ１〜２４ｉ４がレールＲの方向に移動すると共に、各ベース部２４ｉ１〜２４ｉ４に回動可能かつ弓なりゲージ２４ｇのガイド面に付勢されたローラ支持台２４ｆ１〜２４ｆ４の接触ローラ２４ｈ１〜２４ｈ４が、弓なりゲージ２４ｇのガイド面に当接しながらレールＲの方向に移動し、ローラ支持台２４ｆ１〜２４ｆ４に回転可能に支持された押し付けローラ２４ｅ１〜２４ｅ４が弓なりゲージ２４ｇのガイド面の形状（高さ）に応じて上下動する。そのため、押し付けローラ２４ｅ１〜２４ｅ４のうち一の押し付けローラが弓なりゲージ２４ｇの長手方向ほぼ中央部の削正位置に到達した場合には、その押し付けローラがレールＲに最も近付く一方、他の押し付けローラはレールＲから離れる。その結果、弓なりゲージ２４ｇの長手方向ほぼ中央部の削正位置に位置した押し付けローラが研削に使用する押し付けローラとして選択される一方、他の押し付けローラは研削に使用されず待機状態（格納状態）となる。

この結果、レールＲの方向に向かって突出した弓なりゲージ２４ｇの長手方向ほぼ中央部の削正位置に複数の押し付けローラ２４ｅ１〜２４ｅ４のうちから一の押し付けローラを位置させることにより、その押し付けローラにより研削ベルト２４ｄをその裏側から押して、研削ベルト２４ｄ表側の研磨部をレールＲの頭部（踏面）に押し付けて、レールＲの頭部（踏面）に当接させることができる。その結果、弓なりゲージ２４ｇを使用して、簡単に複数の押し付けローラ２４ｅ１〜２４ｅ４のうちから一の押し付けローラを選択することができる。

図１５（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、各押し付けローラ２４ｅ１〜２４ｅ４の異なる形状の押し付け面の一例を示している。

図１５（ａ）は、押し付けローラ２４ｅ１の断面の一例を示しており、研削ベルト２４ｄを裏側からレールＲの方向へ押し出す押し付け面が、所定角度（例えば、３度。）で両側から中央部に向かって傾斜してその中央部がＶ字形状に凹んだＶ字押し付け面２４ｅ１１である。また、図１５（ｂ）は、押し付けローラ２４ｅ２の断面の一例を示しており、円柱の側面のように平坦なフラット面２４ｅ２１である。さらに、図１５（ｃ）は、押し付けローラ２４ｅ３の断面の一例を示しており、中央部が平坦でその両側が所定半径（例えば、半径６００Ｒ。）で湾曲した湾曲面２４ｅ３１であり、図１５（ｄ）は、押し付けローラ２４ｅ４の断面の一例を示しており、中央部が平坦でその両側が所定半径（例えば、半径３００Ｒ。）で湾曲した湾曲面２４ｅ４１である。なお、押し付けローラ２４ｅ１〜２４ｅ４の台数や、その押し付け面の形状、さらにはその角度や半径は一例であり、これ以外の台数や形状でも勿論かまわない。

次に、上述のように構成された自走式レール頭部削正装置１の動作について説明する。
まず、発電機（図示せず。）を駆動して、台車本体１０の第１モータ１３ａ、レール頭部削正機２０の研削ベルト２４ｄを駆動する第２モータ２４ｂ、およびベース部移動ベルト２４ｊを駆動する第３モータ２４ｍに対し駆動電流を供給する。

すると、台車本体１０では、第１モータ１３ａが回転して、車輪１２ａ，１２ｃを回転させて、レールＲ上を走行する。一方、レール頭部削正機２０では、第２モータ２４ｂの回転により研削ベルト２４ｄを駆動させ、レールＲの頭部を削正（研削）する。その際、レール頭部削正機２０では、第３モータ２４ｍの回転により駆動プーリ２４ｍ１を介しベース部移動ベルト２４ｊを回転させ、ベース部移動ベルト２４ｊに取り付けられたベース部２４ｉ１〜２４ｉ４がレールＲの方向に移動して、ローラ支持台２４ｆ１〜２４ｆ４に設けられた接触ローラ２４ｈ１〜２４ｈ４が弓なりゲージ２４ｇのガイド面に当接しながらレールＲの方向に移動する。すると、ローラ支持台２４ｆ１〜２４ｆ４に設けられた押し付けローラ２４ｅ１〜２４ｅ４は、弓なりゲージ２４ｇのガイド面の形状（高さ）に応じて上下動して、レールＲの方向に向かって突出した弓なりゲージ２４ｇの長手方向ほぼ中央部の削正位置に、図１５（ａ）〜（ｄ）に示すような異なる形状の押し付け面を有する複数の押し付けローラ２４ｅ１〜２４ｅ４のうちから一の押し付けローラを位置させる。これにより、レール頭部削正機２０では、状況に応じて複数の押し付けローラ２４ｅ１〜２４ｅ４のうちから研削に使用する押し付けローラを任意に選択して、レールＲの頭部の波状摩擦等の凹凸を削正（研削）できる。

その際、レール頭部削正機２０では、操作盤（図示せず。）あるいはリモコン（図示せず。）等からの作業者からの指示により、あるいは予めプログラミングしておいたプログラムの設定により、例えば、最初は、図１５（ａ）に示すような押し付け面が目の所定角度（例えば、３度。）で両側から中央部に向かって傾斜してその中央部がＶ字形状に凹んだＶ字押し付け面２４ｅ１１を有する押し付けローラ２４ｅ１を弓なりゲージ２４ｄの長手方向ほぼ中央部の削正位置で停止させ、研削ベルト２４ｄをその裏面から押し出してその表面の研磨部をレールＲ頭部に押し付けてレールＲ頭部を削正する。次に、図１５（ｂ）に示すような押し付け面が円柱の側面のように平坦なフラット面２４ｅ２１を有する押し付けローラ２４ｅ２を弓なりゲージ２４ｄの長手方向ほぼ中央部の削正位置で停止させ、研削ベルト２４ｄをその裏面から押し出してその表面の研磨部をレールＲ頭部に押し付けてレールＲ頭部を削正し、最後に仕上げようとして押し付け面が図１５（ｃ）に示すような半径６００Ｒの湾曲面２４ｅ３１を両側に有する押し付けローラ２４ｅ３、または図１５（ｄ）に示すような半径３００Ｒの湾曲面２４ｅ４１を両側に有する押し付けローラ２４ｅ４を弓なりゲージ２４ｄの長手方向ほぼ中央部の削正位置で停止させ、研削ベルト２４ｄをその裏面から押し出してその表面の研磨部をレールＲ頭部に押し付けてレールＲ頭部を仕上げ用に削正する。

そのため、本実施形態の自走式レール頭部削正装置１によれば、レール頭部削正機２０において、逐一、異なる押し付け面を有する押し付けローラ２４ｅ１〜２４ｅ４を付け替えることなく、一の押し付けローラを選択して、研削ベルト２４ｄをその裏面から押し出してその表面の研磨部をレールＲ頭部に押し付けてレールＲ頭部を仕上げ用に削正することができる。その結果、削正作業の種別に応じて、最適な一の押し付けローラ２４ｅ１〜２４ｅ４を選択することが可能となり、レールＲの頭頂面の波状磨耗や、継目段差、継目溶接残部、錆取り、さらには新レールＲの黒皮等の各種研磨作業を迅速かつ簡単に実行することができる。特に、削正機構部２４は、最初、Ｖ字押し付け面２４ｅ１１を有する押し付けローラ２４ｅ１を当該弓なりゲージ２４ｅの研削部（中央部）で停止させて、研削ベルト２４ｄをレールＲ頭部に押し付け、次に、フラット面２４ｅ２１を有する押し付けローラ２４ｅ２により研削ベルト２４ｄをレールＲ頭部に押し付け、最後に半径６００Ｒの湾曲面２４ｅ３１もしくは３００Ｒの湾曲面２４ｅ４１を有する押し付けローラ２４ｅ３，２４ｅ４を選択して削正に使用することにより、レールＲの頭部を効果的ないしは効率的に削正することができる。それに加え、研削ベルト２４ｄを回転させる第２モータ２４ｂは、正転および逆転が可能であり、研削ベルト２４ｄの回転方向を正転および逆転させることができるので、ムラの無い削正が可能となり、この点でもレールＲの頭部を効果的ないしは効率的に削正することができる。

ところで、自走式レール頭部削正装置１がレールＲ上を走行して、カーブしたレールＲや、蛇行したレールＲに達すると、２本のレールＲ間の距離が、スラックや蛇行等により変わる。

しかし、本実施形態の自走式レール頭部削正装置１では、台車本体１０に、スライド機構部１４ａ〜１４ｄが設けられており、レール頭部削正機２０は、そのスライド機構部１４ａ，１４ｂにスライド可能に取り付けられており、しかもレール頭部削正機２０の前後端にそれぞれレール追従ローラ２１ａ，２１ｂが設けられているので、カーブしたレールＲや蛇行したレールＲにより２本のレールＲ間の距離がスラック等により変わっても、スライド機構部１４ａ，１４ｂを介してスライドするので、自走式であっても問題なくレールＲに追従して、レールＲを削正することができる。

また、レール頭部削正機２０の前後端には、複数（図では、例えば、５個。）の回転ローラ２２ａ１，２２ｂ１を密に並べた高さ保持ローラ２２ａ，２２ｂが設けられているので、レールＲの頭部に波状摩擦等の凹凸が多数存在していても、高さ保持ローラ２２ａ，２２ｂそれぞれにおいて、いずれかの回転ローラ２２ａ１，２２ｂ１が凸部、すなわち最も高い磨耗の少ないレールＲ頭部に当接するので、常にレール頭部削正機２０を磨耗の少ないレールＲ頭部の高さに保持して、レールＲを削正することができる。

また、各スライド機構部１４ａ〜１４ｄでは、固定台座１４ａ１〜１４ｄ１に対しスライドするスライド板１４ａ２〜１４ｄ２には、回転軸１４ａ３〜１４ｄ３を介し起伏自在アーム１４ａ４〜１４ｄ４が設けられているので、図１１に示すように、レール頭部削正機２０が取り付けられたスライド機構部１４ａ，１４ｂの起伏自在アーム１４ａ４，１４ｂ４をリフトアップすると、図１１に示すように、レール頭部削正機２０をレール２から離すことができる。そのため、レール頭部削正機２０がレール２から離れるので、レール頭部削正機２０を取外したり、あるいは装着するレール頭部削正機２０の着脱作業や、レール頭部削正機２０をメンテナンス作業が容易になる。特に、台車本体１０の向きを変えなくても、レール頭部削正機２０を一方側のレールＲの上方から取外して、他方側のレールＲの上方に差し替えできるので、片方のレールＲのみを研削する場合や、１本のレールＲ毎に研削する場合でも、一台のレール頭部削正機２０でも対応可能になる。その結果、大規模な装置を使用しなくても済むので、コストを低減することができる。また、レール頭部削正機２０が２台あれば、レールＲの両側にレール頭部削正機２０を設けることにより、両側のレールＲを同時に削正することもできる。また、台車本体１０からレール頭部削正機２０を簡単に取外すことができるので、台車本体１０とレール頭部削正機２０とを別々に搬送して、現場で組み立てることも可能なので、運搬も容易となる。また、レールＲを削正しない場合には、レール頭部削正機２０をレールＲからリフトアップさせたまま台車本体１０を走行させることにより、レールＲとの摩擦抵抗が０になるので、移動の際などに非常に便利となる。

なお、以上の説明では、本発明にかかるレール頭部削正機２０は、研削ベルト２４ｄの内側における一対の回転プーリ２４ｃ１，２４ｃ２間に弓なりゲージ２４ｇを利用して複数の押し付けローラ２４ｅ１〜２４ｅ４を選択するように説明したが、本発明では、これに限定されず、弓なりゲージ２４ｇの形状も、逆三角形や、円弧状など、その形には限定されず、また、弓なりゲージ２４ｇを使用せずに、複数の押し付けローラ２４ｅ１〜２４ｅ４を回転体に９０度間隔で装着しておいて、その回転体を９０度毎回転させて、９０度毎の回転により一の押し付けローラを選択するようにすることもできる。また、本発明にかかるレール頭部削正機２０は、自走式の台車本体１０と別装置からなるので、レール頭部削正機２０と台車本体１０とは別々に製造および販売が可能であり、レール頭部削正機２０を台車本体１０と別に使用することも可能であり、例えば、レール頭部削正機２０を現場設定形式で使用するようにしても勿論良い。

１ 自走式レール頭部削正装置
１０ 台車本体
１１ フレーム
１２ａ〜１２ｄ 車輪
１３ 駆動部
１３ａ 第１モータ
１４ａ〜１４ｄ スライド機構部
１４ａ１〜１４ｄ１ 固定台座
１４ａ２〜１４ｄ２ スライド板
１４ａ３〜１４ｄ３ 回転軸
１４ａ４〜１４ｄ４ 起伏自在アーム
１４ａ５〜１４ｄ５ 固定ボルト
１４ａ６〜１４ｄ６ 固定ナット
１５ 車軸
２０ レール頭部削正機
２１ａ，２１ｂ レール追従ローラ
２２ａ，２２ｂ 高さ保持ローラ
２３ａ，２３ｂ 角度調整設定板
２３ａ１，２３ｂ１ 右側張り出し部
２３ａ２，２３ｂ２ 左側張り出し部
２３ａ３，２３ｂ３ 角度設定通し孔
２３ｂ４ 角度調整ネジ
２３ｂ５ 角度調整ハンドル
２４ 削正機構部
２４ａ ケーシング
２４ｂ 第２モータ
２４ｃ１，２４ｃ２ 回転プーリ
２４ｄ 研削ベルト
２４ｅ１〜２４ｅ４ 押し付けローラ
２４ｆ１〜２４ｆ４ ローラ支持台
２４ｇ 弓なりゲージ
２４ｈ１〜２４ｈ４ 接触ローラ
２４ｉ１〜２４ｉ４ ベース部
２４ｊ ベース部移動ベルト
２４ｋ１，２４ｋ２ 回転プーリ
２４ｍ 第３モータ
２５ａ，２５ｂ 角度設定取り付け板
２５ａ１，２５ｂ１ 芯出しピン
２５ａ２，２５ｂ２ 芯出し棒
２５ａ３，２５ｂ３ 芯出しナット
２６ａ，２６ｂ エアーブロー部

Claims (7)

1. レールの間隔より狭いフレームを有し、そのフレームの前後に設けられた両側の車輪によりレール上をそれぞれ走行する台車本体と、
   その台車本体の少なくとも一方の側方にスライド機構部を介しレールに対し直角方向にスライド可能に設けられたレール頭部削正機とを備えた自走式レール頭部削正装置であって、
   前記レール頭部削正機は、
   レールの長手方向に所定間隔を開けて配置された一対の回転プーリの外側に掛け渡され、表面に研磨部が設けられた研削ベルトの内側に、異なる形状の押し付け面を有する複数の押し付けローラを設け、研削ベルトを回転させつつ複数の押し付けローラのうちから一の押し付けローラを選択し、選択した一の押し付けローラの押し付け面により研削ベルトをレールの方向に押し出すことにより、研削ベルト表面の研磨部をレール頭部に押し当てレール頭部を削正する削正機構部を有し、
   前記レール頭部削正機の前後には、さらに、
   削正すべきレール頭部の両側に当たりながらそのレールに対し当該レール頭部削正機を追従させるレール追従ローラと、
   レールの方向に密接して並べた複数の回転ローラのいずれかがレール頭部に当ることにより、そのレール頭部に対し当該レール頭部削正機を常に一定の高さに保持する高さ保持ローラとを有することを特徴とする自走式レール頭部削正装置。
2. 請求項１に記載の自走式レール頭部削正装置において、
   前記スライド機構部は、
   台車本体の左右のフレーム材に固定される固定台座と、
   その固定台座にレールに対し垂直方向にスライド可能に設けられたスライド板と、
   基端がスライド板の上面に回転軸を介し取り付けられる一方、他端にレール頭部削正機が取り付けられ、その回転軸を介し回動してレール頭部削正機をレールに対し起伏させる起伏自在アームとを有することを特徴とする自走式レール頭部削正装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の自走式レール頭部削正装置において、
   前記高さ保持ローラと前記レール頭部削正機との間に、前記削正機構部の研削ベルトがレール頭部を削正した際に発生する切削屑または研磨屑を吹き飛ばすエアーブロー部を設けることを特徴とする自走式レール頭部削正装置。
4. レールの頭部を削正するレール頭部削正機であって、
   レールの長手方向に所定間隔を開けて配置された一対の回転プーリの外側に掛け渡され、表面に研磨部が設けられた研削ベルトの内側に、異なる形状の押し付け面を有する複数の押し付けローラを設け、研削ベルトを回転させつつ複数の押し付けローラのうちから一の押し付けローラを選択し、選択した一の押し付けローラの押し付け面により研削ベルトをレールの方向に押し出すことにより、研削ベルト表面の研磨部をレール頭部に押し当てレール頭部を削正する削正機構部を有し、
   前記削正機構部は、
   研削ベルトを正転および逆転させてレール頭部を削正することを特徴とするレール頭部削正機。
5. レールの間隔より狭いフレームを有し、そのフレームの前後に設けられた両側の車輪によりレール上をそれぞれ走行する台車本体と、
   その台車本体の少なくとも一方の側方にスライド機構部を介しレールに対し直角方向にスライド可能に設けられた請求項４に記載のレール頭部削正機とを備えた自走式レール頭部削正装置であって、
   そのレール頭部削正機の前後に、さらに、
   削正すべきレール頭部の両側に当たりながらそのレールに対し当該レール頭部削正機を追従させるレール追従ローラと、
   レールの方向に密接して並べた複数の回転ローラのいずれかがレール頭部に当ることにより、そのレール頭部に対し当該レール頭部削正機を常に一定の高さに保持する高さ保持ローラとを有することを特徴とする自走式レール頭部削正装置。
6. 請求項５に記載の自走式レール頭部削正装置において、
   前記スライド機構部は、
   台車本体の左右のフレーム材に固定される固定台座と、
   その固定台座にレールに対し垂直方向にスライド可能に設けられたスライド板と、
   基端がスライド板の上面に回転軸を介し取り付けられる一方、他端にレール頭部削正機が取り付けられ、その回転軸を介し回動してレール頭部削正機をレールに対し起伏させる起伏自在アームとを有することを特徴とする自走式レール頭部削正装置。
7. 請求項５または請求項６に記載の自走式レール頭部削正装置において、
   前記高さ保持ローラと前記レール頭部削正機との間に、前記削正機構部の研削ベルトがレール頭部を削正した際に発生する切削屑または研磨屑を吹き飛ばすエアーブロー部を設けることを特徴とする自走式レール頭部削正装置。

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