JP6764708B2 - トロリ線の接続部研磨装置 - Google Patents

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Description

本発明は、使用されて摺面が摩耗した旧トロリ線の端部に未使用の新トロリ線を突合せて接続する際に、両者の摺面に生じる段差をなくすために、接続部付近の摺面を研磨加工する装置に関する。
2本のトロリ線の接続方法として、両者の端部を突き合わせ、常温で互いに軸線方向に強圧することにより、圧潰一体化させる常温圧接工法が知られている(例えば特許文献1、図3参照)。この接続方法においては、端部の圧潰により生じたバリを除去した後、両トロリ線の摺面間の段差を除去する作業が行われる。
このようなトロリ線の接続部に生じた摺面の段差を除去するための装置として、従来、特許文献2に記載されたものが知られている。この装置は、トロリ線に沿って固定されるガイド部材と、このガイド部材に沿って移動可能な保持部材と、カッタをトロリ線の摺面に臨ませて保持部材に保持される切削器とを具備する。ガイド部材は、トロリ線の軸線に対して上下方向に傾いた案内面を有する。切削器は、この案内面に沿って移動しつつ、トロリ線の摺面を傾斜して切削し、2つのトロリ線の突合せ接続部の段差を除去する。
特開2006−15950号公報 特開平8−11597号公報
上記従来の摺面加工装置は、ガイド部材をトロリ線上にセットするのに時間がかかり、作業性が悪く、また本来接合される2線の摩耗差によって異なるべき切削面の勾配が、ガイド部材の案内面により一定であるため、多種の異なる圧接箇所の切削加工に対応することができないという問題点がある。
互いに摩耗量が異なるトロリ線同士を接続するため、接続面には必ず段差が生じ、実務上、その段差は極めて微小であるが(概ね1〜2mm程度)、高速走行する車両のパンタグラフが離線することなくトロリ線の接続箇所を摺動するためには、この段差を接続点を中心に数十cm程度の範囲にわたり平滑化する必要がある。つまり、この段差を平滑化する際は、もともときわめて微小な傾斜を、摩耗量の差に応じて角度調整しつつ摺面加工する必要がある。
したがって、本発明は、トロリ線に容易に装着できることに加え、接合される両線の摺面の段差の大きさにしたがって傾斜した高精度で均一な摺面を作業者の熟練によらずに得ることができるトロリ線の接続部研磨装置を提供することを目的としている。
以下、添付図面の符号を参照して説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
上記課題を解決するための、本発明の接続部研磨装置1は、摺面Sの摩耗量が相対的に大きい第1の架空トロリ線T1と、摺面Sの摩耗量が相対的に小さい第2の架空トロリ線T2との接続部C付近における相互の摺面Sの段差をなくすための研磨装置であって、第1及び第2のクランプ部材2,3により、第1及び第2の架空トロリ線T1,T2との接続部Cに跨って取り付けられる。第1のクランプ部材2は、第1のトロリ線T1の接続部Cから所定距離離れた部位を上下に挟み、当該トロリ線T1の摺面Sの位置に対応した高さ位置に固定される。第2のクランプ部材3は、第2のトロリ線T2の接続部Cから所定距離離れた部位を上下に挟み当該トロリ線T2の摺面Sの位置に対応した高さ位置に固定される。ガイドシャフト7が、第1のトロリ線T1の摺面Sと第2のトロリ線T2の摺面Sとの摩耗量の相違に基づく高低差にしたがった傾斜を持つように第1のクランプ部材2と第2のクランプ部材3との間に架設される。ガイドシャフト7にフレーム部材8が支持される。フレーム部材8は、ガイドシャフト7に支持される支持部9と、それの下部にガイドシャフト7と平行に配置されるベース部10とを具備する。ベース部10上に、これと平行に上下に移動自在に昇降ベース11が設けられる。昇降ベース11は、ベース部10上に重なる元位置とベース部10から上方へ離れた研磨位置との間を上下に移動自在である。昇降ベース11上に研磨機構16が設けられる。研磨機構16は、昇降ベース11と平行に第1及び第2のトロリ線T1,T2の摺面Sに対面する上向きの研磨面を具備し、モータにより駆動される。ベース部10と昇降ベース11との間に昇降調整ボルト13が介設される。昇降調整ボルト13は、昇降ベース11を昇降させて、研磨機構16の研磨面を第1及び第2のトロリ線の摺面Sに圧接させる。
本発明に係るより具体的な接続部研磨装置1においては、第1のトロリ線T1の下方に位置して、ベース部10の垂直のねじ孔10bに位置決めボルト14が上向きに螺挿される。位置決めボルト14は、昇降ベース11の挿通孔11cを自在に貫通し、上方へ延び、途上にストップカラー15を具備する。位置決めボルト14は、昇降ベース11が元位置にあるとき、ストップカラー15が昇降ベース11に当接する元位置と、上端が第1のトロリ線T1の摺面Sに当接してストップカラー15とベース部10との間に隙間Dができるセット位置との間で上下に進退調整自在である。昇降ベース11上に研磨機構16が支持される。研磨機構16は、昇降ベース11と平行に第1及び第2のトロリ線T1,T2の摺面Sに対面する上向きの研磨面を具備し、モータにより駆動される。フレーム部材8と昇降ベース11との間に昇降調整ボルト13が設けられる。昇降調整ボルト13は、ベース部10の垂直のねじ孔10aに螺挿され、ベース部10に対して下位の元位置と上位の押し上げ位置との間で上下に進退調整自在である。昇降調整ボルト13と昇降ベース11との間に押しばね22が介設される。押しばね22は、昇降ベース11と昇降調整ボルト13とが元位置にあるとき放勢され、昇降調整ボルト13が押し上げ位置にあるとき蓄勢されつつ、昇降ベース11を研磨位置まで押し上げ、研磨面を第1及び第2のトロリ線T1,T2の摺面Sに圧接させる。位置決めボルト14上のストップカラー15の位置は、昇降ベース11が研磨位置に到達したとき、昇降ベース11とストップカラー15との間に所定の僅少隙間αが残されるように設定される。それにより、昇降ベース11が研磨位置に到達した後、押しばね22の蓄勢力により、昇降ベース11を僅少隙間α相当距離押し上げて、当該僅少隙間α相当厚さ、第1及び第2のトロリ線T1,T2の摺面Sを研磨する。
本発明の接続部研磨装置においては、圧接される第1のトロリ線T1に第1のクランプ部材2を装着し、第2のトロリ線T2に第2のクランプ部材3を装着するだけで、研磨機構16を支持する昇降ベース11を両トロリ線T1,T2の摺面Sの高さの差に対応した傾斜角度に容易に配置することができる。これにより、研磨機構16の研磨面を精度よく傾斜させ、両トロリ線T1,T2の摺面Sを研磨することで、段差のないスムーズな摺面Sを作業者の習熟度によらずに均一に得ることができる。
本発明に係るより具体的な接続部研磨装置においては、さらに、ストップカラー15を備えた位置決めボルト14と、押しばね22を介して昇降ベース11をベース部10上に支持する昇降調整ボルト13とにより、摺面Sの研磨量を好適に制御することができる。
本発明に係るトロリ線接続部研磨装置の正面図である。 図1のトロリ線接続部研磨装置の平面図である。 図1のトロリ線接続部研磨装置の側面図である。 図1のトロリ線接続部研磨装置の動作を説明する一部の正面図である。 図1のトロリ線接続部研磨装置の動作を説明する一部の正面図である。 図1のトロリ線接続部研磨装置の動作を説明する一部の正面図である。 図1のトロリ線接続部研磨装置の動作を説明する一部の正面図である。 トロリ線接続部研磨装置の他の実施形態を示す一部の平面図である。
図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
接続部研磨装置1は、摺面Sの摩耗量が相対的に大きい第1の架空トロリ線T1と、摺面Sの摩耗量が相対的に小さい第2の架空トロリ線T2との接続部Cに跨って装着され、両トロリ線T1,T2の摺面Sの段差を除去する研磨装置である。
トロリ線の常温圧接工法においては、圧接時に押し潰されて外周方向へ押し出されたバリを切除した後、接続部の摺面間の段差を除去し、滑らかに連続する摺面とする必要がある。接続部研磨装置1は、常温接続部の摺面Sの研磨に適した装置である。
図1に示すように、トロリ線の接続部研磨装置1は、互いに接続された第1及び第2の架空トロリ線T1,T2上に、第1及び第2の一対のクランプ部材2,3によって支持される。
第1のクランプ部材2は、第1のトロリ線T1における、接続部Cから所定距離離れた部位を上下に挟んで固定される。第2のクランプ部材3は、同様に、第2のトロリ線T2における、接続部Cから所定距離離れた部位を上下に挟んで固定される。
両クランプ部材2,3は、概略同一構造であり、図3に示すように、各トロリ線T1,T2の摺面Sに当接される水平面4aを持った下クランプ4と、水平面4aと対向して各トロリ線T1,T2を把持する逆V字状の把持溝5aを持った上クランプ5とを具備する。上クランプ5は、下クランプ4との間にトロリ線T1,T2を挟んで、蝶ボルト6で、締め付け、解放自在である。
クランプ部材2,3間に、2本のガイドシャフト7が架設される。ガイドシャフト7は、両端部において下クランプ4に、水平に並んで支持される。したがって、ガイドシャフト7は、クランプ部材2,3で各トロリ線T1,T2を上下に挟持することにより、第1のトロリ線の摺面Sと第2のトロリ線の摺面Sとの摩耗量の相違に基づく高低差にしたがった傾斜を持って配置される。なお、傾斜は高低差(1mm程度)と、その高低差があってもパンタグラフがトロリ線に摺動できる水平距離(例えば20cm)の比であり、おおむね1/200程度である。
なお、ガイドシャフト7と下クランプ4とが、図1において互いに直角に結合されているため、2つのクランプ部材2,3間に高低差が生じると、厳密には、ガイドシャフト7に撓みが生じなければならない。しかしながら、上下クランプ4,5間の締め付け力は蝶ボルト6の手による締め付けによるものであって、相対的に強固なものではないので、クランプ部材2,3が、極めて微少に傾くなど、機構的な遊びが生じる。このことにより、ガイドシャフト7は、前記の微小な傾斜を持って無理なく配置されることになる。
なお、より高度な精密性が必要なら、例えば図5に示すように、ガイドシャフト7を、下クランプ4に対して、トロリ線T1,T2の延線方向に沿う鉛直側面に沿って枢ピン24を介して回転自在に枢支する構成を採用することもできる。
ガイドシャフト7に、フレーム部材8が支持される。フレーム部材8は、支持部9とベース部10とを具備する。支持部9は、上部においてガイドシャフト7に対して、その固定位置を軸線方向に調整可能に固定される。ベース部10は、支持部9の下部から、ガイドシャフト7に対して平行に延出する。
ベース部10上に、昇降ベース11が昇降自在に支持される。ベース部10に垂直に立てられた一対のブッシュ12が、昇降ベース11のガイド孔11aを自在に貫通している。昇降ベース11は、ブッシュ12に案内されて、ベース部10上に重なる元位置(図1、図4A)から、ベース部10から離れた上方位置へ、ベース部10との平行を維持して上下に移動自在である。
昇降ベース11をベース部10に対して昇降させるための昇降調整ボルト13が、両者間に設けられる。昇降調整ボルト13は、下端にノブ13aを備え、上部においてベース部10の垂直のねじ孔10aに螺挿され、昇降ベース11の挿通孔11bを自在に貫通し、昇降ベース11上においてばね受けリング13bを具備する。したがって、昇降ベース11は、ばね22を介して昇降調整ボルト13により押し上げられる。
第1のトロリ線T1の下方に位置して、ベース部10と昇降ベース11との間に位置決めボルト14が垂直に設けられる。位置決めボルト14は、下端にノブ14aを具備し、ベース部10の垂直のねじ孔10bに螺挿され、昇降ベース11の挿通孔11cを自在に貫通して上方へ延び、途上に、昇降ベース11の上面に当接可能なストップカラー15が固着される。位置決めボルト14は、軸周り回転により上下に進退し、上端を第1のトロリ線T1の摺面Sに当接させることができる。
昇降ベース11上に、研磨機構16が支持される。研磨機構16は、それぞれガイドシャフト7に対して水平直交方向の軸17a、18aにより昇降ベース11上に支持される駆動プーリ17及び従動プーリ18と、両プーリ17,18間に掛け回される研磨ベルト19とを具備する。駆動プーリ17の軸17aは、図示しないインパクトレンチを接続して回転駆動することができる。研磨ベルト19は、その上向きの研磨面が、昇降ベース11と平行に、第1及び第2のトロリ線T1,T2の摺面Sに対面するように配置される。
研磨ベルト19の研磨面をトロリ線T1,T2の接続部C付近の摺面Sに弾性的に圧接させるように、研磨ベルト19の研磨面の下面側に、ベルトシュー20が、ばね22により上方へ付勢されて接している。このため、研磨面は、ベルトシュー20の上面に沿い、したがって昇降ベース11と平行に、トロリ線T1,T2対しては摺面Sの段差に対応する角度傾斜して配置される。ベルトシュー20は、昇降ベース11上に垂直に立てられた支持筒21上に、ばね22、ガイドピン23を介して支持される。
ガイドピン23は、支持筒21の上端のフランジ部21aに垂直に立てられており、ベルトシュー20の基部20aを自在に貫通し、上端にストッパ23aを具備する。
ばね22は、下部が支持筒21内に受け入れられ、下端がばね受けリング13b上に当接し、上端がベルトシュー20の基部20aの下面に当接する。図1、図4Aに示す状態において、ベルトシュー20は、研磨ベルト19に接しており、ばね22は放勢されている。
位置決めボルト14は、図4Aに示すように、その上端がトロリ線T1の摺面Sから所定距離下方へ離れた元位置において、当該上端がベルトシュー20の上面(研磨ベルト19の下面)の高さ位置(研磨ベルト19の厚さα相当距離だけ研磨面より下位)にある。ストップカラー15は、昇降ベース11に当接するように設けられる。
すなわち、図4Aにおいて、研磨ベルト19の研磨面からトロリ線T1の摺面Sまでの距離をDとすると、位置決めボルト14の上端からトロリ線T1の摺面Sまでの距離はD+αとなるように設定される。図4Bに示すように、位置決めボルト14の上端がトロリ線T1の摺面Sに当接するセット位置まで上昇すると、ストップカラー15と昇降ベース11との間にD+αの間隔ができるようになっている。
研磨装置1を用いてトロリ線T1,T2の接続部C付近の摺面Sを研磨する作業の工程を説明する。
まず、図1、図4Aに示すように、クランプ部材2,3をそれぞれトロリ線T1,T2に装着する。これで、研磨装置1の全体が、両トロリ線T1,T2の摺面Sの段差に対応する傾き(トロリ線T2側からトロリ線T1側へ上がる傾き)を持ってトロリ線T1,T2に固定される(傾きは微少であるから図示してない。)。研磨ベルト19の研磨面とトロリ線T1,T2の摺面Sとの間には間隔Dがあり、ばね22は放勢されている。
この状態で、位置決めボルト14を回してその先端をトロリ線T1の摺面Sに当接させる(図4B)と、ストッパカラー15と昇降ベース11との間にD+αの隙間ができる。次いで、昇降調整ボルト13を右回転させると、ベース部10に対して上方へ螺進し、ばね22を介してベルトシュー20を押し上げる。ベルトシュー20は、研磨ベルト19の下面に当接していて上昇が止められるので、ばね22が圧縮され、蓄勢される。
さらにボルト13を回転し続け、蓄勢力が昇降ベース11の全重量を超えると、ばね22、ベルトシュー20、ベルト19を介して昇降ベース11が、ベース部10から上へ押し上げられ、昇降ベース11とストップカラー15との隙間が徐々縮小する。図4Cに示すように、ベルト19がトロリ線T1,T2の摺面Sに当接したとき、昇降ベースの上昇寸法はDとなる。このとき、昇降ベース11とストップカラー15との間には、隙間αが残っており、ばね22は、まだ蓄勢されている。
この状態で、駆動軸17aに、図示しないインパクトレンチを接続し、研磨ベルト19を始動させ、摺面Sの研削を開始する。研削の進行にしたがって、昇降ベース11が上昇する間、ばね22が放勢され、図4Dに示すように、研磨ベルト19の厚さαに相当する研削値に達すると、昇降ベース11がストップカラー15に当接し、研削が終了する。この状態で研磨ベルト19を止めて、作業を終了する。これで、トロリ線T1,T2の摺面Sは、段差に対応する傾斜を持って、平滑に研磨される。
1 研磨装置
2 第1のクランプ部材
3 第2のクランプ部材
4 下部クランプ
4a 水平面
5 上部クランプ
5a 溝
6 締め付けボルト
7 ガイドシャフト
8 フレーム部材
9 支持部
10 ベース部
10a ねじ孔
10b ねじ孔
11 昇降ベース
11a 挿通孔
11b 挿通孔
11c 挿通孔
12 ブッシュ
13 昇降調整ボルト
13a ノブ
13b ばね受けリング
14 位置決めボルト
14a ノブ
15 ストップカラー
16 研磨機構
17 駆動プーリ
17a 駆動軸
18 従動プーリ
18a 従動軸
19 研磨ベルト
20 ベルトシュー
21 支持筒
21a フランジ
22 ばね
23 ガイドピン
23a ストッパ
24 枢ピン
T1 第1のトロリ線
T2 第2のトロリ線
S 摺面

Claims (5)

  1. 摺面の摩耗量が相対的に大きい第1の架空トロリ線と、摺面の摩耗量が相対的に小さい第2の架空トロリ線との接続部付近における相互の摺面の段差をなくすための研磨装置であって、
    前記第1の架空トロリ線の、前記接続部から所定距離離れた部位を上下に挟み、当該第1の架空トロリ線の摺面の位置に対応した高さ位置に固定される第1のクランプ部材と、
    前記第2の架空トロリ線の、前記接続部から所定距離離れた部位を上下に挟み当該第2の架空トロリ線の摺面の位置に対応した高さ位置に固定される第2のクランプ部材と、
    前記第1の架空トロリ線の摺面と前記第2の架空トロリ線の摺面との摩耗量の相違に基づく高低差にしたがった傾斜を持つように前記第1のクランプ部材と前記第2のクランプ部材との間に架設されるガイドシャフトと、
    上部において前記ガイドシャフトに支持される支持部と、当該支持部の下部に支持され前記ガイドシャフトの下方に間隔を置いて当該ガイドシャフトと平行に配置されるベース部とを具備するフレーム部材と、
    前記ベース部上に重なる元位置と当該ベース部から上方へ離れた研磨位置との間を当該ベース部と平行に上下に移動自在に設けられる昇降ベースと、
    前記昇降ベース上に支持され、当該昇降ベースと平行に前記第1の架空トロリ線及び第2の架空トロリ線の摺面に対面する上向きの研磨面を具備し、モータにより駆動される研磨機構と、
    前記ベース部と前記昇降ベースとの間に介設され、当該昇降ベースを昇降させて前記研磨機構の研磨面を前記第1の架空トロリ線及び第2の架空トロリ線に圧接させる昇降調整ボルトとを具備することを特徴とするトロリ線の接続部研磨装置。
  2. 摺面の摩耗量が相対的に大きい第1の架空トロリ線と、摺面の摩耗量が相対的に小さい第2の架空トロリ線との接続部付近における相互の摺面の段差をなくすための研磨装置であって、
    前記第1の架空トロリ線の、前記接続部から所定距離離れた部位を上下に挟み、当該第1の架空トロリ線の摺面の位置に対応した高さ位置に固定される第1のクランプ部材と、
    前記第2の架空トロリ線の、前記接続部から所定距離離れた部位を上下に挟み当該第2の架空トロリ線の摺面の位置に対応した高さ位置に固定される第2のクランプ部材と、
    前記第1の架空トロリ線の摺面と前記第2の架空トロリ線の摺面との摩耗量の相違に基づく高低差にしたがった傾斜を持つように前記第1のクランプ部材と前記第2のクランプ部材との間に架設されるガイドシャフトと、
    上部において前記ガイドシャフトに支持される支持部と、当該支持部の下部に支持され前記ガイドシャフトの下方に間隔を置いて当該ガイドシャフトと平行に配置されるベース部とを具備するフレーム部材と、
    前記ベース部上に重なる元位置と当該ベース部から上方へ離れた研磨位置との間を当該ベース部と平行に上下に移動自在に設けられる昇降ベースと、
    前記第1の架空トロリ線の下方に位置して前記ベース部の垂直のねじ孔に上向きに螺挿され、前記昇降ベースの挿通孔を自在に貫通して上方へ延び、途上にストップカラーを具備し、前記昇降ベースが元位置にあるとき前記ストップカラーが当該昇降ベースに当接する元位置と上端が前記第1の架空トロリ線の摺面に当接して前記ストップカラーと前記ベース部との間に隙間ができるセット位置との間で上下に進退調整自在の位置決めボルトと、
    前記昇降ベース上に支持され、当該昇降ベースと平行に前記第1の架空トロリ線及び第2の架空トロリ線の摺面に対面する上向きの研磨面を具備し、モータにより駆動される研磨機構と、
    前記ベース部の垂直のねじ孔に螺挿され、当該ベース部に対して下位の元位置と上位の押し上げ位置との間で上下に進退調整自在の昇降調整ボルトと、
    前記昇降調整ボルトと前記昇降ベースとの間に介設され、当該昇降ベースと当該昇降調整ボルトとが元位置にあるとき放勢され、当該昇降調整ボルトが押し上げ位置にあるとき蓄勢されつつ、前記研磨機構の研磨面が前記第1の架空トロリ線及び第2の架空トロリ線の摺面に圧接される研磨位置まで前記昇降ベース押し上げる押しばねと、
    前記昇降ベースが研磨位置に到達したとき、当該昇降ベースと前記ストップカラーとの間に所定の僅少隙間が残されるように、前記ストップカラーの前記位置決めボルト上の位置が設定され、
    前記昇降ベースが研磨位置に到達した後、前記押しばねの蓄勢力により、前記昇降ベースを前記僅少隙間相当する距離だけ押し上げて、当該僅少隙間相当する厚さだけ前記第1の架空トロリ線及び第2の架空トロリ線の摺面を研磨するよう構成されることを特徴とするトロリ線の接続部研磨装置。
  3. 前記研磨機構は、前記ガイドシャフトに対して水平直交方向に配置され駆動モータに接続される駆動軸により前記昇降ベース上に支持される駆動プーリと、前記駆動プーリに対して前記ガイドシャフトの軸線方向に対向し当該ガイドシャフトに対して水平直交方向の回転軸により前記昇降ベース上に支持される従動プーリと、上向きの研磨面が前記昇降ベースと平行に前記第1の架空トロリ線及び第2の架空トロリ線の摺面に対面するように、前記駆動プーリと前記従動プーリとの間に掛け回される研磨ベルトとを具備することを特徴とする請求項1または2に記載のトロリ線の接続部研磨装置。
  4. 前記研磨ベルトの研磨面の下面側に当接するベルトシューをさらに具備し、前記昇降調整ボルトはさらに前記昇降ベースの挿通孔を自在に貫通するように設けられ、当該昇降調整ボルトの上端と前記ベルトシューとの間に前記押しばねが介設されることを特徴とする請求項に記載のトロリ線の接続部研磨装置。
  5. 前記フレーム部材は、前記ガイドシャフトに、それの軸線方向に沿って支持位置を変更可能に構成されることを特徴とする請求項1または2に記載のトロリ線の接続部研磨装置。
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