JPH06287921A - レール塗油除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 適正な回転ブラシの押圧力を自動的に得るこ
とが可能で、作業員の負担を軽減することができると共
に、回転ブラシに加わる負荷の変動に対しても適切かつ
迅速に対応することのできるレール塗油除去装置を提供
する。 【構成】 各回転ブラシ６の部らしく同様モータ１５の
電流を検出する電流計ＣＴの出力を応じて電気−空気レ
ギュレータ３２を制御し、各回転ブラシ６をレールに押
し付けている空気圧シリンダ１３の押圧力を自動的に調
整する。すなわち、回転ブラシ６に加わる抵抗が大きく
モータ１５の負荷電流が大きい場合には、空気圧シリン
ダ１３に対する供給空気圧を低くして、回転ブラシ６に
加える押圧力を低減し、一方、抵抗が少なくモータ１５
の負荷電流が小さい場合には、空気圧シリンダ１３に対
する供給空気圧を高くして、回転ブラシ６に加える押圧
力を増加させるように電気−空気レギュレータ３２を制
御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鉄道線路におけるレー
ルの頭部内側面に付着した塗油を除去して清掃するため
のレール塗油除去装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】鉄道線路のレール頭部内側面には、車輪
のフランジ面との摩擦による摩耗を防止するなどの目的
で油が塗布されている。この塗油はレールと車輪フラン
ジ面の摩擦により発生する鉄粉その他の粉塵を吸着して
塊状になる。この粉塵などを吸着した塗油が、車輪のフ
ランジなどによってレール上面に掻き上げられると、レ
ール上を走行する車両の車輪がスリップし易くなる。ま
た、軌道検測車などによるレール検測の際にはその検測
車輪に前記の塗油が付着して、軌道の高低、水準などの
測定精度の低下を招くことになる。

【０００３】そのため従来より、軌道検測前などの必要
な時期に、前記レール頭部側面に付着した塗油を除去し
清掃することが行われている。このような塗油の除去装
置としては、従来から特開平１−２３７２５８号公報や
特公平４−１５３３３号公報に記載のように、レール上
を走行可能な台車にモータによって回転する回転ブラシ
を設け、この回転ブラシをシリンダなどを用いてレール
頭部内側面に所定の押圧力で押し付けながら回転させる
ことによって、レールに付着した塗油を自動的に掻き取
るようにした装置が、本出願人により提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
回転ブラシを使用した従来の塗油除去装置において、油
の掻き落とし作業を行う場合に、レールに対する回転ブ
ラシの押圧力を適正な値に保持する必要がある。即ち、
押圧力が低すぎると回転ブラシによる塗油の除去作業が
不十分になり、一方押圧力が強すぎると、回転ブラシの
損耗が早くなるなどの不都合が生じる。通常この回転ブ
ラシは、シリンダによってレールに押しつけられている
ので、このシリンダの押圧力を適正に制御することが要
求されている。

【０００５】従来、シリンダの圧力は、レールに圧着さ
れた回転ブラシの摩擦抵抗が増大すると、回転ブラシの
回転駆動用モータの負荷が増加してモータ駆動電流が増
加することを利用し、作業員が電流計を見て駆動電流の
増大を検出し、この駆動電流が適正値になるようにシリ
ンダの制御装置（レギュレータ）を手動で調整してい
た。しかしながら、このような作業員による目視による
電流値の確認と、手作業によるシリンダの制御は、作業
員による常時の監視が必要であり、省力化が要求されて
いる保線作業にとって好ましいものではなかった。ま
た、回転ブラシに加わる負荷は、カーブなどのレールの
状況や塗布されている油の性状、量などによって刻々と
変化するものであるため、人手によってこのような変化
に追従した適正なシリンダの圧力制御を行うことは極め
て困難であった。

【０００６】さらに、片側のレールごとに複数の回転ブ
ラシを設けた除去装置にあっては、装置の進行方向から
見て前方の回転ブラシの方が、除去する油の量が多いな
どの理由から、回転ブラシに加わる負荷が大きい。しか
し、従来の除去装置では、回転ブラシが複数個あっても
すべて同一の押圧力によって回転ブラシをレールに押し
つけていたため、前後の回転ブラシ夫々に適正な押圧力
を得ることができず、効率の良い塗油の除去作業が困難
であった。

【０００７】本発明は、上記のような従来技術の問題点
を解決するために提案されたもので、その目的は、適正
な回転ブラシの押圧力を自動的に得ることが可能で、作
業員の負担を軽減することができると共に、回転ブラシ
に加わる負荷の変動に対しても適切かつ迅速に対応する
ことのできるレール塗油除去装置を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１のレール塗油除去装置は、レールの長さ
方向に沿って一定の間隔をもって配置された複数の回転
ブラシと、これらの回転ブラシの夫々に設けられたブラ
シ駆動用モータとブラシ押圧用空気圧シリンダと、各ブ
ラシ駆動用モータの負荷電流の検出手段と、各ブラシ駆
動用モータの負荷電流検出手段の出力によって制御さ
れ、その負荷電流検出手段の出力が所定の値になるよう
に対応する空気圧シリンダの押圧力を制御する電気−空
気レギュレータを備えていることを特徴とする。

【０００９】請求項２のレール塗油除去装置は、レール
の長さ方向に沿って一定の間隔をもって配置された複数
の回転ブラシと、これらの回転ブラシの夫々に設けられ
たブラシ駆動用モータとブラシ押圧用空気圧シリンダ
と、各ブラシ駆動用モータの負荷電流の検出手段と、装
置の進行方向前方の回転ブラシを選択する手段と、前記
回転ブラシ選択手段によって選択された回転ブラシの駆
動用モータに設けられた負荷電流検出手段の出力によっ
て制御され、その負荷電流検出手段の出力が所定の値に
なるように各空気圧シリンダの押圧力を制御する電気−
空気レギュレータを備えていることを特徴とする。

【００１０】請求項３のレール塗油除去装置は、レール
の長さ方向に沿って一定の間隔をもって配置された複数
の回転ブラシと、これらの回転ブラシの夫々に設けられ
たブラシ駆動用モータとブラシ押圧用空気圧シリンダ
と、各ブラシ駆動用モータの負荷電流の検出手段と、各
ブラシ駆動用モータに設けられた負荷電流検出手段の出
力を互いに比較して、モータ負荷のもっとも大きい回転
ブラシを検出するブラシ負荷比較手段と、前記ブラシ負
荷比較手段によって検出された回転ブラシの負荷電流検
出手段の出力によって制御され、その負荷電流検出手段
の出力が所定の値になるように各空気圧シリンダの押圧
力を制御する電気−空気レギュレータを備えていること
を特徴とする。

【００１１】

【作用】上記のような構成を有する請求項１の発明にお
いては、各回転ブラシに設けた負荷電流検出手段の出力
を基準にして電気−空気レギュレータを制御し、各回転
ブラシをレールに押し付けている空気圧シリンダの押圧
力を自動的に調整する。すなわち、回転ブラシに対する
抵抗が大きくモータの負荷電流が大きい場合には、空気
圧シリンダに対する供給空気圧を低くして、回転ブラシ
に加える押圧力を低減し、一方、抵抗が少なくモータの
負荷電流が小さい場合には、空気圧シリンダに対する供
給空気圧を高くして、回転ブラシに加える押圧力を増加
させるように電気−空気レギュレータを制御する。その
結果、人手によるレギュレータの調整を行わずとも、各
回転ブラシごとにレールに対する適切な押圧力を得るこ
とができ、塗油の効果的な除去が可能になると共に過大
な押圧力による回転ブラシの損耗が防止される。

【００１２】請求項２の発明においては、進行方向から
見て前方の回転ブラシと後方の回転ブラシとのモータに
加わる負荷が前方の回転ブラシほど大きいという現象を
利用して、切換スイッチなどの選択手段により前方のブ
ラシを選択して、この前方のブラシを駆動するモータの
負荷を基準にしてレギュレータを制御して、各ブラシの
空気圧シリンダの押圧力を調整する。その結果、各ブラ
シのレールへの押圧力を油の除去作業時にもっとも抵抗
の大きな前方の回転ブラシに合わせることができる。

【００１３】請求項３の発明においては、各回転ブラシ
に設けた負荷電流検出手段の出力を比較することによ
り、油の除去作業時にもっとも抵抗の大きな回転ブラシ
を検出することができる。そして、各回転ブラシの押圧
力をもっとも抵抗の大きな回転ブラシに合わせることが
できるので、抵抗が大きい場合であっても余分な油を確
実に除去することができる。

【００１４】

【実施例】

（１）第１実施例 本実施例は、請求項１の発明に対応するもので、個々の
回転ブラシごとに空気圧シリンダを設け、これらの空気
圧シリンダを対応する回転ブラシの駆動用モータの負荷
電流に応じて独立して制御することにより、各回転ブラ
シごとに最も適正な押圧力を得ることができるようにし
たものである。

【００１５】本実施例の塗油除去装置１は、図１に示す
ように、モーターカー２の後部に発電機、空気圧縮機、
散水用高圧ポンプなどを備えた動力ユニット車３と共に
牽引されるものである。図２に示すように、この塗油除
去装置１には、左右のレールＲごとに、前後の車輪４，
４によって支持された台車５の中間部分に、台車の進行
方向からみて前後一対の回転ブラシ６，６が所定の間隔
をもって設けられている。また、台車１の略中央部に
は、回送時などの非作業時に各回転ブラシ６を台車側に
引き上げて収納するための格納用シリンダ７が、各回転
ブラシごとに設けられている。

【００１６】各回転ブラシ６は、図３に示すように、台
車１の台枠８に支持されている。すなわち、台枠８に
は、各回転ブラシ６の設置箇所に合わせて、台車１の側
部（左右のレール側）と中央部（左右のレールの中間
側）とに一対のブラケット９，９が設けられ、これらの
ブラケット９，９にレールＲと直交する方向で左右の支
軸１０，１０が支持され、これらの支軸１０，１０によ
って回転ブラシ支持枠１１の両端が支持されている。

【００１７】回転ブラシ支持枠１１には、その長さ方向
（レールの幅方向）に沿ってスライド自在にスライド枠
１２が設けられ、このスライド枠１２と回転ブラシ支持
枠１１との間には、スライド枠１２を押圧する空気圧シ
リンダ１３が設けられている。この空気圧シリンダ１３
が、本発明における回転ブラシのレールに対する押圧力
を調整するためのシリンダで、本実施例では、シリンダ
の本体が回転ブラシ支持枠１１に、ピストンロッドがス
ライド枠１２に連結されている。スライド枠１２にはブ
ラケット１４が固定され、このブラケット１４の上部に
回転ブラシ駆動用のモータ１５が固定されている。ま
た、ブラケット１４の下部には軸受を介して回転ブラシ
６が支持され、この回転ブラシ６の軸とモータ１５の出
力軸とにベルト１６が掛けられている。なお、回転ブラ
シ６の周囲には、掻き落とした塗油の飛散を防止するカ
バー１７と塗油を洗い流すための散水ノズル１８が設け
られている。

【００１８】また、前記の通り回転ブラシ支持枠１１は
支軸１０，１０を中心としてブラケット９，９に対して
回動可能に支持されており、この回転ブラシ支持枠１１
に設けられたステー１９に前記格納用シリンダ７のピス
トンロッドの先端が連結されている。

【００１９】このような構成を有する本実施例の塗油除
去装置においては、格納用シリンダ７のピストンロッド
を伸縮すると、その先端に連結された回転ブラシ支持枠
１１が両端の支軸１０を中心に回動し、それに伴い回転
ブラシ支持枠１１に吊り下げられた回転ブラシ６が支軸
１０を中心にして回動することにより、台車側に引き上
げられた非作業時の格納位置から作業時のレールに接触
する位置との間で昇降する。回転ブラシ６がレールに接
触する作業位置で、モータ１５を駆動すると回転ブラシ
６が回転し、同時に、回転ブラシ支持枠１１に設けられ
た空気圧シリンダ１３を作動させてそのピストンロッド
を伸ばすと、この空気圧シリンダ１３によってスライド
枠１２がレール側に押圧され、スライド枠１２に支持さ
れた回転ブラシ６がレールに圧接される。

【００２０】ところで、本実施例において、上記のよう
な空気圧シリンダ１３によるレールに対する回転ブラシ
６の圧接力は、次のようにして制御される。すなわち、
図４は、空気圧シリンダ１３の制御系のブロック図を示
すものであって、図中６は各回転ブラシ、１５は回転ブ
ラシ駆動用のモータ、１３は各回転ブラシ６をレールに
向かって押圧するための空気圧シリンダである。各回転
ブラシ駆動用モータ１５の電源回路２０上には、ブラシ
回転時におけるモータ１５の負荷電流を検出するための
変流器ＣＴが設けられ、この変流器ＣＴの出力が電流−
電圧変換器Ｉ／Ｖを介して増幅器を有するプロセス制御
盤ＰＩに接続されている。なお、このプロセス制御盤Ｐ
Ｉには、回転ブラシ６のレール頭部内側面に対する圧接
力を設定するための設定器２１が設けられている。

【００２１】各空気圧シリンダ１３の空気圧配管３１に
は、電気−空気レギュレータ３２がそれぞれ接続されて
おり、この電気−空気レギュレータ３２が前記プロセス
制御盤ＰＩの出力により制御されている。この電気−空
気レギュレータ３２から伸びる空気圧配管３１は、各空
気圧シリンダ１３の基部に設けられたピストン押圧側の
ポートに接続されている。一方、各空気圧シリンダ１３
の先端側のピストンロッド側のポートには、減圧弁３３
を介して空気圧配管３１が接続されている。一例とし
て、各空気圧シリンダ１３における押圧側のポートに
は、電気−空気レギュレータ３２制御された０〜５ｋｇ
／ｃｍの空気圧が供給され、ロッド側のポートには、減
圧弁３３によって減圧された２〜３ｋｇ／ｃｍの空気圧
が供給されている。

【００２２】このような構成を有する本実施例では、設
定器２１を操作してプロセス制御盤ＰＩの出力を変化さ
せることで電気−空気レギュレータ３２を制御し、空気
圧シリンダ１３のシリンダ本体側ポートに供給する空気
圧を増加して、空気圧シリンダのピストンロッドを伸ば
して、その先端の回転ブラシ６をレール内側面に圧接さ
せると共に、モータ１５を駆動して回転ブラシ６を回転
させ、塗油の除去を行う。この塗油の除去作業時におい
て、いずれかの空気圧シリンダ１３によるレールに対す
る各回転ブラシ６の押圧力が強く、回転ブラシ６に大き
な抵抗が加わると、この回転ブラシ６を駆動するモータ
１５の負荷電流が大きくなるので、これを変流器ＣＴに
より検出しする。この変流器ＣＴの出力は、電流−電圧
変換器Ｉ／Ｖを介してプロセス制御盤ＰＩに入力され、
設定器２１によってプロセス制御盤ＰＩにあらかじめ設
定されているモータの負荷電流値と比較される。検出さ
れた負荷電流値が設定値よりも高い場合には、プロセス
制御盤ＰＩからの指令により電気−空気レギュレータ３
２を制御して、空気圧シリンダ１３のシリンダ本体側ポ
ートに対する供給空気圧を低くする。すると、空気圧シ
リンダ１３のシリンダ本体側ポートとロッド側ポートに
加わる空気圧の相対的なバランスが変化し、結果として
空気圧シリンダ１３が回転ブラシ６に加える押圧力が低
減する。

【００２３】一方、回転ブラシ６の押圧力が弱くモータ
１５の負荷電流が小さい場合には、電気−空気レギュレ
ータ３２を制御して空気圧シリンダ１３のシリンダ本体
側ポートに対する供給空気圧を増加して、回転ブラシ６
に加える押圧力を増加させる。このように本実施例で
は、各回転ブラシの負荷電流値を常時監視し、これを空
気シリンダの押圧力制御用の電気−空気レギュレータに
フィードバックすることにより、各回転ブラシ６ごとに
レール頭部内側面に対する適切な押圧力を得ることがで
きる。

【００２４】（２）第２実施例 図５は、本発明の第２実施例を示すもので、この第２実
施例は一つの電気−空気レギュレータ３２によって、前
後の回転ブラシ６，６の空気圧シリンダ１３，１３を同
時に制御するものである。すなわち、装置の進行方向か
らみて前後に複数の回転ブラシを設けた場合には、塗油
がまったく除去されていない前方の回転ブラシほどその
駆動用モータ１５に加わる負荷が大きくなる。そこで、
この第２実施例では、各回転ブラシの電流−電圧変換器
Ｉ／Ｖとプロセス制御盤ＰＩとの間に除去装置の進行方
向によってオン・オフする切換スイッチＳＷを設け、進
行方向前方の回転ブラシから検出したモータ負荷電流値
のみがプロセス制御盤ＰＩに入力される。その結果、前
後の回転ブラシ６，６は、常にモータ負荷が大きい前方
の回転ブラシに合わせた圧力でレールに押し付けられる
ことになり、押圧力が強すぎて回転ブラシが損耗した
り、押圧力不足が生じることがない。

【００２５】なお、本実施例において、切換スイッチＳ
Ｗは、装置の進行方向に合わせて手動で切り換えるもの
でもよいし、装置の運転装置と連動して装置の進行方向
に合わせて自動的に切り換えるものでもよい。また、特
に図示しないが、この種の装置においては、図５の一点
鎖線で示すように進行方向に傾斜した状態で圧接させる
ことにより塗油を効果的に除去するものが知られてい
る。そのような回転ブラシの傾斜手段を持った装置にお
いては、装置の進行方向に合わせて回転ブラシの傾斜方
向の切換手段が設けられているので、その切換手段と前
後の回転ブラシからのモータの負荷信号の切換スイッチ
とを連動させることもできる。

【００２６】（３）第３実施例 図６は、本発明の第３実施例を示すもので、切換スイッ
チＳＷによって進行方向前方の回転ブラシを選択する代
わりに、前後両方の回転ブラシのモータの負荷を常時監
視し、両方のモータの負荷電流の大きさを比較すること
により、負荷が大きい方の回転ブラシに合わせて空気圧
シリンダの供給空気圧を制御するものである。すなわ
ち、この実施例では、前後のブラシ駆動用モータ１５の
変流器ＣＴで検出された出力を比較器３４にて比較する
ことにより、モータ負荷のもっとも大きなブラシを検出
する。そして、この負荷のもっとも大きなブラシのモー
タ側に切り換えスイッチＳＷを切り換えることにより、
そのモータからの出力をプロセス制御盤ＰＩに入力し、
これによって電気−空気レギュレータ３２を制御してす
べてのブラシの空気圧シリンダ１３に対する供給空気圧
を、負荷が最大のブラシに合わせて調整する。

【００２７】このような第３実施例においては、装置の
進行方向に左右されることなく、もっとも負荷の大きな
回転ブラシに合わせて、各ブラシの押圧力が制御される
ので、ブラシの過度の損耗や押圧力不足による塗油除去
作業の不良がなくなる。特に、第２実施例のように進行
方向に合わせて画一的に回転ブラシの選択を行うと、モ
ータの故障や、モータと回転ブラシの駆動系の故障など
の際に過剰押付けなどの現象が起こるが、本実施例によ
れば最も負荷の大きな回転ブラシを基準として空気圧シ
リンダを制御するので、過剰押付けが生じることはな
い。

【００２８】（４）他の実施例 なお、本発明は上記の実施例に限定されるものではな
く、例えば、プロセス制御盤ＰＩで設定しておくモータ
負荷電流の基準値を強、中、弱のように３段階に選択で
きようにすることも可能である。更に、どの回転ブラシ
でも一定値以上の押圧力を得たい場合には、最もモータ
負荷の低い回転ブラシに合わせて空気圧シリンダを制御
することもできる。また、本発明は、同一の台車上に動
力ユニットや散水用のポンプやタンクなどを設けた装置
や、自走式の車両上に各種の機器を設けた塗油除去装置
についても適用可能である。

【００２９】また、図示の実施例はいずれも空気圧シリ
ンダのシリンダ本体側ポートに電気−空気レギュレータ
によって制御された空気圧を供給し、ロッド側ポートに
減圧弁を介して一定圧の空気圧を供給したが、これを逆
にすることもできる。すなわち、空気圧シリンダのシリ
ンダ本体側ポートに一定圧の空気圧を供給しておき、ロ
ッド側ポートに電気−空気レギュレータを介して空気圧
を供給することで、変流器で検出された負荷電流値が設
定値より高い場合には、空気圧シリンダ１３に対する供
給空気圧を高くしてシリンダの押圧力を低減し、検出さ
れた負荷電流値が設定値より低い場合には、空気圧シリ
ンダ１３に対する供給空気圧を低くして押圧力を増加さ
せる。

【００３０】

【発明の効果】以上の通り、本発明のレール塗油除去装
置によれば、各ブラシの駆動用モータの負荷電流を常時
監視して、それに従って電気−空気レギュレータを制御
するという構成により、人手による押圧力の制御が不要
で、しかも刻々と変化する作業状況に合わせたブラシの
押圧力を得ることのできるレール塗油除去装置を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のレール塗油除去装置の作業状態の連結
の一例を示す側面図。

【図２】本発明のレール塗油除去装置の側面図。

【図３】本発明の回転ブラシ及びモータ部分を示す正面
図。

【図４】本発明の空気圧シリンダの制御系の第１実施例
を示す配線及び配管図。

【図５】本発明の空気圧シリンダの制御系の第２実施例
を示す配線及び配管図。

【図６】本発明の空気圧シリンダの制御系の第３実施例
を示す配線及び配管図。

【符号の説明】

１…レール塗油除去装置 ２…モーターカー ３…動力ユニット車 ５…台車 ６…回転ブラシ ７…格納用シリンダ １３…空気圧シリンダ １５…ブラシ駆動モータ ＣＴ…変流器 Ｉ／Ｖ…電流−電圧変換器 ＰＩ…プロセス制御盤

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レールの長さ方向に沿って一定の間隔をも
   って配置された複数の回転ブラシと、 これらの回転ブラシの夫々に設けられたブラシ駆動用モ
   ータとブラシ押圧用空気圧シリンダと、 各ブラシ駆動用モータの負荷電流の検出手段と、 各ブラシ駆動用モータの負荷電流検出手段の出力によっ
   て制御され、その負荷電流検出手段の出力が所定の値に
   なるように対応する空気圧シリンダの押圧力を制御する
   電気−空気レギュレータを備えていることを特徴とする
   レール塗油除去装置。
2. 【請求項２】レールの長さ方向に沿って一定の間隔をも
   って配置された複数の回転ブラシと、 これらの回転ブラシの夫々に設けられたブラシ駆動用モ
   ータとブラシ押圧用空気圧シリンダと、 各ブラシ駆動用モータの負荷電流の検出手段と、 装置の進行方向前方の回転ブラシを選択する手段と、 前記回転ブラシ選択手段によって選択された回転ブラシ
   の駆動用モータに設けられた負荷電流検出手段の出力に
   よって制御され、その負荷電流検出手段の出力が所定の
   値になるように各空気圧シリンダの押圧力を制御する電
   気−空気レギュレータを備えていることを特徴とするレ
   ール塗油除去装置。
3. 【請求項３】レールの長さ方向に沿って一定の間隔をも
   って配置された複数の回転ブラシと、 これらの回転ブラシの夫々に設けられたブラシ駆動用モ
   ータとブラシ押圧用空気圧シリンダと、 各ブラシ駆動用モータの負荷電流の検出手段と、 各ブラシ駆動用モータに設けられた負荷電流検出手段の
   出力を比較して、モータ負荷のもっとも大きい回転ブラ
   シを検出するブラシ負荷比較手段と、 前記ブラシ負荷比較手段によって検出された回転ブラシ
   の負荷電流検出手段の出力によって制御され、その負荷
   電流検出手段の出力が所定の値になるように各空気圧シ
   リンダの押圧力を制御する電気−空気レギュレータを備
   えていることを特徴とするレール塗油除去装置。