JP7149522B2 - 分岐器類の状態監視装置 - Google Patents
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Description
なお、この発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、この実施形態に限定するものではない。
請求項1の発明は、図5、図8、図9、図17及び図18に示すように、分岐器類(1)の状態を監視する分岐器類の状態監視装置であって、前記分岐器類の可動レール(4a,4b)に作用する荷重を検出(S140)する荷重検出部(19)の検出結果と、前記可動レールの位置を検出(S140)する位置検出部(18)の検出結果とに基づいて、この分岐器類の状態を監視(S150)する状態監視部(27)を備え、前記状態監視部は、前記分岐器類の固定レール(3a,3b)に前記可動レールが密着したときにこの可動レールに作用する密着力が正常密着力の範囲(Th2)内であり(S151)、かつ、前記可動レールが正常停止位置(Th1)に停止していないとき(S152)には、前記固定レールの線形が異常であると判定(S154)し、前記密着力は、前記固定レールに前記可動レールが密着したときに、前記荷重検出部が検出する荷重値であり、前記正常密着力は、前記固定レールに前記可動レールが正常に密着して密着力が所定範囲内になるときに、前記荷重検出部が検出する所定範囲内の荷重値であることを特徴とする分岐器類の状態監視装置(26)である。
以下、図面を参照して、この発明の第1実施形態について詳しく説明する。
図1~図3に示す車輪Wは、基本レール3a,3b及びトングレール4a,4bと回転接触する部材である。車輪Wは、レール頭部3c,4cの頭頂面と接触して摩擦抵抗を受ける踏面W1と、脱輪を防止するために車輪Wの外周部に連続して形成されたフランジ面W2などを備えている。
以下では、制御部25の動作を中心として説明する。
図8に示すステップ(以下、Sという)100において、転換指令信号が入力したか否かを制御部25が判断する。図1に示すD1方向に分岐器1を転換するときには、D1方向に分岐器1を転換するように指令する転換指令信号が、図5に示す信号入力部23を通じて制御部25に入力する。一方、図2に示すD2方向に分岐器1を転換するときには、D2方向に分岐器1を転換するように指令する転換指令信号が、図5に示す信号入力部23を通じて制御部25に入力する。転換指令信号が制御部25に入力したときにはS110に進み、転換指令信号が制御部25に入力していないときにはS110の処理を制御部25が繰り返す。
次に、この発明の第1実施形態に係る分岐器類の状態監視装置の線形監視動作を説明する。
以下では、状態監視部27の動作を中心として説明する。
図9に示すS151において、トングレール4a,4bに作用する密着力が正常密着力Th2に達したか否かを状態監視部27が判断する。トングレール4a,4bに作用する密着力と正常密着力Th2とを状態監視部27が比較し、トングレール4a,4bに作用する密着力が正常密着力Th2に達したか否かを状態監視部27が判定する。トングレール4a,4bに作用する密着力が正常密着力Th2に達したと状態監視部27が判定したときにはS120に進む。一方、トングレール4a,4bに作用する密着力が正常密着力Th2に達していないと状態監視部27が判定したときにはS130に戻り、トングレール4a,4bに作用する密着力が正常密着力Th2に達するまでS130以降の処理を制御部25が繰り返す。
次に、この発明の第1実施形態に係る分岐器類の状態監視装置の密着力監視動作を説明する。
図10に示すS161において、トングレール4a,4bが停止しているか否かを状態監視部27が判定する。トングレール4a,4bの位置を状態監視部27が参照して、トングレール4a,4bが停止しているか否かを状態監視部27が判定する。トングレール4a,4bが停止していると状態監視部27が判定したときにはS162に進む。一方、トングレール4a,4bが停止していないと状態監視部27が判定したときにはS130に戻り、トングレール4a,4bが停止するまでS130以降の処理を制御部25が繰り返す。
次に、この発明の第1実施形態に係る分岐器類の状態監視装置の異物挟み込み監視動作を説明する。
図11に示すS171において、トングレール4a,4bが正常停止位置Th1の手前で停止したか否かを状態監視部27が判定する。トングレール4a,4bの現在位置と正常停止位置Th1とを状態監視部27が比較して、トングレール4a,4bが正常停止位置Th1の手前で停止したか否かを状態監視部27が判定する。トングレール4a,4bが正常停止位置Th1の手前で停止していないと状態監視部27が判断したときにはS172に進み、トングレール4a,4bが正常停止位置Th1の手前で停止したと状態監視部27が判定したときにはS173に進む。
次に、この発明の第1実施形態に係る分岐器類の状態監視装置のレール折損監視動作を説明する。
図12に示すS181において、トングレール4a,4bの転換速度が正常転換速度Th4の範囲内であるか否かを状態監視部27が判定する。トングレール4a,4bの転換速度と正常転換速度Th4とを状態監視部27が比較して、トングレール4a,4bの転換速度が正常転換速度Th4の範囲内であるか否かを状態監視部27が判定する。トングレール4a,4bの転換速度が正常転換速度Th4の範囲内ではないと状態監視部27が判定したときにはS182に進み、トングレール4a,4bの転換速度が正常転換速度Th4の範囲内であると状態監視部27が判定したときにはS184に進む。
次に、この発明の第1実施形態に係る分岐器類の状態監視装置の摩擦監視動作を説明する。
図13に示すS191において、トングレール4a,4bの転換速度が低下しているか否かを状態監視部27が判定する。トングレール4a,4bの転換速度と正常転換速度Th4とを状態監視部27が比較して、トングレール4a,4bの転換速度が正常転換速度Th4を下回るか否かを状態監視部27が判定する。トングレール4a,4bの転換速度が正常転換速度Th4を下回ると状態監視部27が判定したときにはS192に進み、トングレール4a,4bの転換速度が正常転換速度Th4の範囲内であると状態監視部27が判定したときにはS194に進む。
次に、この発明の第1実施形態に係る分岐器類の状態監視装置の横圧力監視動作を説明する。
図14に示すS221において、トングレール4a,4bに作用する横圧力が上昇しているか否かを状態監視部27が判定する。トングレール4a,4bに作用する横圧力と正常横圧力Th5とを状態監視部27が比較し、トングレール4a,4bに作用する横圧力が正常横圧力Th5を越えるか否かを状態監視部27が判定する。トングレール4a,4bに作用する横圧力が正常横圧力Th5以下であると状態監視部27が判定したときにはS222に進み、トングレール4a,4bに作用する横圧力が正常横圧力Th5を越えると状態監視部27が判定したときにはS223に進む。
(1) この第1実施形態では、トングレール4a,4bに作用する荷重を検出する荷重検出部19の検出結果と、トングレール4a,4bの位置を検出する位置検出部18の検出結果とに基づいて、状態監視部27が分岐器1の状態を監視する。このため、分岐器1の線形を作業者が検査するような作業を省力化することができ保守作業を低減することができるとともに、メンテナンス性や走行安全性を向上させることができる。
(1) この第1実施形態では、基本レール3a,3bにトングレール4a,4bが密着するときの密着力が正常密着力Th2の範囲内になるように、トングレール4a,4bを転換するための駆動力を発生する駆動力発生部9を制御部25が制御する。このため、図22に示す従来の分岐器101のようなスイッチアジャスタによってトングレール104a,104bの転換位置を調整する必要がなくなって、調整作業の省力化を図ることができる。また、トングレール4a,4bを基本レール3a,3bに正常密着力Th2に達するように確実に密着させることができるため、トングレール4a,4bと基本レール3a,3bとの間に隙間が形成されず走行安全性を向上させることができる。さらに、トングレール4a,4bが基本レール3a,3bを過剰に押し付けることがなく、分岐器1の線形を維持することができる。
以下では、図1、図2及び図5に示す部分と同一の部分については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
図15及び図16に示す転換装置8A~8Dは、図1~図4及び図5に示す転換装置8と略同一構造であり、分岐器1のレール長さ方向に間隔をあけて複数配置されている。転換装置8A~8Dは、各転換装置8A~8Dの設置位置でそれぞれトングレール4a,4bを転換する。転換装置8A~8Dは、図17に示すように、トングレール4a,4bの位置を転換装置8A~8B毎に検出する位置検出部18と、トングレール4a,4bに作用する荷重を転換装置8A~8B毎に検出する荷重検出部19と、トングレール4a,4bの転換速度を転換装置8A~8B毎に検出する転換速度検出部20と、トングレール4a,4bと基本レール3a,3bとの間の隙間Δ2を転換装置8A~8B毎に検出する隙間検出部29などを備えている。状態監視装置26は、各転換装置8A~8Dの設置位置でそれぞれ分岐器1の状態を監視する。図15~図17に示す状態監視装置26は、各転換装置8A~8Dの制御部25と状態監視部27との間で相互に通信可能なように有線又は無線で接続されている。
以下では、図8に示す処理と同一又は対応する処理については詳細な説明を省略する。
図18に示すS140において、トングレール4a,4bの位置の検出を位置検出部18に制御部25が指令するとともに、トングレール4a,4bと基本レール3a,3bとの間の隙間Δ2の検出を隙間検出部29に制御部25が指令する。このため、図5に示すトングレール4a,4bの現在位置を位置検出部18が検出を開始して、位置検出部18が位置検出信号を制御部25に出力するとともに、トングレール4a,4bと基本レール3a,3bとの間の隙間Δ2を隙間検出部29が検出を開始して、隙間検出部29が隙間検出信号を制御部25に出力する。
次に、この発明の第2実施形態に係る分岐器類の状態監視装置の隙間監視処理の動作を説明する。
図19に示すS231において、トングレール4a,4bに作用する密着力が正常密着力Th2に達したか否かを状態監視部27が判定する。トングレール4a,4bに作用する密着力と正常密着力Th2とを状態監視部27が比較し、トングレール4a,4bに作用する密着力が正常密着力Th2の範囲内に達したか否かを状態監視部27が判定する。トングレール4a,4bに作用する密着力が正常密着力Th2の範囲内であると状態監視部27が判定したときにはS232に進む。一方、トングレール4a,4bに作用する密着力が正常密着力Th2に達していないと状態監視部27が判定したときにはS130に戻り、トングレール4a,4bに作用する密着力が正常密着力Th2に達するまでS130以降の処理を制御部25が繰り返す。
(1) この第2実施形態では、基本レール3a,3bとトングレール4a,4bとの間の隙間Δ2を状態監視部27が監視する。このため、基本レール3a,3bとトングレール4a,4bとの間の隙間Δ2を常に監視し、列車の走行安全性を向上させることができるとともに、分岐器1の線形が悪化して改善が困難になる前に分岐器1の保守を行って分岐器1の線形を容易に維持することができる。
図20に示す制御部25は、位置検出部18の検出結果に基づいて、駆動力発生部9を制御する。制御部25は、トングレール4a,4bが正常停止位置Th1に停止するように駆動力発生部9を制御する。制御部25は、位置検出部18が出力する位置情報と情報記憶部21が記憶する正常停止位置情報とを比較し、トングレール4a,4bが正常停止位置Th1に停止するまで駆動力発生部9にトングレール4a,4bを駆動させる。
図21に示すS141において、トングレール4a,4bの位置の検出を位置検出部18に制御部25が指令する。このため、図19に示すトングレール4a,4bの現在位置を位置検出部18が検出を開始して、位置検出部18が位置検出信号を制御部25に出力する。
(1) この第3実施形態では、トングレール4a,4bの位置を検出する位置検出部18の検出結果に基づいて、このトングレール4a,4bを転換するための駆動力を発生する駆動力発生部9を制御部25が制御する。このため、転換時のトングレール4a,4bの位置を制御する位置制御機能を転換装置8に付与することができる。例えば、図22に示す従来の分岐器101では、スイッチアジャスタによってトングレール104a,104bの転換位置を調整する必要があり、スイッチアジャスタの調整が不十分であるとトングレール104a,104bを正常な転換位置に停止させることができない。この第3実施形態では、転換時のトングレール4a,4bの位置を制御することによって、トングレール4a,4bを正常停止位置Th1に高精度に停止させることができる。
この発明は、以上説明した実施形態に限定するものではなく、以下に記載するように種々の変形又は変更が可能であり、これらもこの発明の範囲内である。
(1) この実施形態では、分岐器1が片開き分岐器である場合を例に挙げて説明したが、片開き分岐器に限定するものではない。例えば、両開き分岐器、内方分岐器、外方分岐器、振分分岐器、三枝分岐器、複分岐器、三線式分岐器又はノーズ可動分岐器などについても、この発明を適用することができる。また、この実施形態では、分岐器類として分岐器1を例に挙げて説明したが、分岐器1に限定するものではない。例えば、ノーズ可動クロッシング、はウィング可動クロッシング若しくは鈍端可動クロッシングのような可動クロッシング、可動K字クロッシングを有する可動ダイヤモンドクロッシング、シングルスリップスイッチ又はダブルスリップスイッチなどの分岐器類についても、この発明を適用することができる。さらに、この実施形態では、基本レール3a,3bのような固定レールやトングレール4a,4bのような可動レールを例に挙げて説明したが、クロッシング部のヘ形レールのような固定レールやクロッシング部の可動レールについても、この発明を適用することができる。
2 ポイント部
3a,3b 基本レール(固定レール)
4a,4b トングレール(可動レール)
7A,7B 分岐まくらぎ
8 転換装置
9 駆動力発生部
10 シリンダ部
10a シリンダチューブ
10b ピストン
10c,10d ピストンロッド
11 流体圧回路
12 ロック機構部
13A,13B 接続部
14 連結部(分岐器類側の連結部)
15 連結部(駆動力発生部側の連結部)
17 絶縁部
18 位置検出部
19 荷重検出部
20 転換速度検出部
21 情報記憶部
25 制御部
26 状態監視装置
27 状態監視部
28 収容装置
29 隙間検出部
W 車輪
D1,D2 方向
C1,C2 シリンダ室
Δ1,Δ2 隙間
Th1 正常停止位置(所定位置)
Th2 正常密着力
Th3 正常摩擦力
Th4 正常転換速度
Th5 正常横圧力
Th6 正常隙間
Claims (6)
- 分岐器類の状態を監視する分岐器類の状態監視装置であって、
前記分岐器類の可動レールに作用する荷重を検出する荷重検出部の検出結果と、前記可動レールの位置を検出する位置検出部の検出結果とに基づいて、この分岐器類の状態を監視する状態監視部を備え、
前記状態監視部は、前記分岐器類の固定レールに前記可動レールが密着したときにこの可動レールに作用する密着力が正常密着力の範囲内であり、かつ、前記可動レールが正常停止位置に停止していないときには、前記固定レールの線形が異常であると判定し、
前記密着力は、前記固定レールに前記可動レールが密着したときに、前記荷重検出部が検出する荷重値であり、
前記正常密着力は、前記固定レールに前記可動レールが正常に密着して密着力が所定範囲内になるときに、前記荷重検出部が検出する所定範囲内の荷重値であること、
を特徴とする分岐器類の状態監視装置。 - 分岐器類の状態を監視する分岐器類の状態監視装置であって、
前記分岐器類の可動レールに作用する荷重を検出する荷重検出部の検出結果と、前記可動レールの位置を検出する位置検出部の検出結果とに基づいて、この分岐器類の状態を監視する状態監視部を備え、
前記状態監視部は、前記可動レールが所定位置の手前で停止し、かつ、前記分岐器類の固定レールと前記可動レールとの間の異物にこの可動レールが密着したときにこの可動レールに作用する密着力が正常密着力の範囲内であるときには、前記異物の挟み込みであると判定し、
前記密着力は、前記異物に前記可動レールが密着したときに、前記荷重検出部が検出する荷重値であり、
前記正常密着力は、前記固定レールに前記可動レールが正常に密着して密着力が所定範囲内になるときに、前記荷重検出部が検出する所定範囲内の荷重値であること、
を特徴とする分岐器類の状態監視装置。 - 分岐器類の状態を監視する分岐器類の状態監視装置であって、
前記分岐器類の可動レールに作用する荷重を検出する荷重検出部の検出結果と、前記可動レールの位置を検出する位置検出部の検出結果とに基づいて、この分岐器類の状態を監視する状態監視部を備え、
前記状態監視部は、前記分岐器類の固定レールに前記可動レールが密着したときにこの可動レールに作用する密着力が正常密着力の範囲内であり、かつ、前記可動レールと前記固定レールとの間の隙間が正常隙間外であるときには、前記隙間が異常であると判定し、
前記密着力は、前記固定レールに前記可動レールが密着したときに、前記荷重検出部が検出する荷重値であり、
前記正常密着力は、前記固定レールに前記可動レールが正常に密着して密着力が所定範囲内になるときに、前記荷重検出部が検出する所定範囲内の荷重値であり、
前記正常隙間は、前記密着力が正常密着力の範囲内であるときに、前記可動レールの停止位置に基づいて検出される前記可動レールと前記固定レールとの間に形成される所定範囲内の隙間量であること、
を特徴とする分岐器類の状態監視装置。 - 請求項3に記載の分岐器類の状態監視装置において、
前記状態監視部は、前記固定レールと前記可動レールとの間の隙間に基づいて、前記分岐器類の線形を演算すること、
を特徴とする分岐器類の状態監視装置。 - 請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の分岐器類の状態監視装置において、
前記分岐器類は、この分岐器類を転換する転換装置がこの分岐器類の長さ方向に間隔をあけて複数配置されており、
前記荷重検出部は、前記可動レールに作用する荷重を転換装置毎に検出し、
前記位置検出部は、前記可動レールの位置を転換装置毎に検出し、
前記状態監視部は、前記転換装置毎の前記荷重検出部の検出結果と、前記転換装置毎の前記位置検出部の検出結果とに基づいて、前記分岐器類の状態を監視すること、
を特徴とする分岐器類の状態監視装置。 - 請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の分岐器類の状態監視装置において、
前記荷重検出部は、前記可動レールを作動流体の流体圧によって転換するときに、この作動流体の流体圧に基づいてこの可動レールに作用する荷重を検出すること、
を特徴とする分岐器類の状態監視装置。
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