JPS5832241B2 - レ−ルのヘッドの表面を軌道上で修正するための装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、レールのヘッドの輪かくを修正するための所
定数の研磨工具を含む少なくとも一つの研磨車両を備え
た、レールのヘッドの表面を軌道上で修正するための装
置に関する。

列車交通の速度と頻度が継続的に増力口しているため、
路盤の品質を維持する点ではますます剛性を保つ条件が
安来される。

良好な路盤はこの品質の第１条件である。

なぜなら、列車の経済性、乗心地、安全がそれに依存し
ているからである。

路盤枕木の周期的充填、軌道の整直と水平平たん化、レ
ール締結装置の緊締は路盤の維持に相当に寄与するが、
これらの作業はこの維持を保証するために完全には充分
でない。

なぜなら、転り器具により発達した応力がレールのヘッ
ドを非常にひどい摩耗にさらし、そのためその変形が生
じるからである。

レールヘッドの長手方向と横方向の輪かくが受けるこの
変形はレール踏面とそのビードにわたって広がり、それ
が転り器具と路盤の両方に達する振動と激しい上下動を
発生させる。

その結果、転り器具の疲労が増加し、次いで軌道とその
路盤の破壊が加速される。

さらに、この変形に起因する振動と激しい上下動が、旅
行者や鉄道の傍の居住者の気楽さを侵害するような騒音
を発生する。

それ故、鉄道を維持するための作業の設定の際に、レー
ルヘッドの転り性能を上げて上記の不都合を避けるため
にレールヘッドの摩耗および変形面を周期的に修正する
作業を含むことも必要である。

レールヘッドの摩耗面を修正する次のような方法が既に
知られており、その方法は、レールに垂直な平面におい
て角度的に旋回しかつそれぞれがリールの横方内輪かく
に対する接線に従って作動する所定の数の研磨工具を、
一定数の切削加工後、少なくともその加工部分、レール
の踏面、ビードおよび内面において理想的な輪かくにで
きるだけ近いアウトラインに従って修正されるヘッドを
得るような方法で、レールヘッドの摩耗面の母面に沿っ
てほぼ一定の速度で変位させることにある。

このように、レール長手方向にずれてレールヘッドの周
りの各位置に存在する研磨工具がその周方向位置に従っ
てレールヘッドに接するように種種に傾斜した配置によ
ると、研磨工具がレールヘッドと接する加工接線に垂直
な研磨工具の自重の分力が研磨工具の傾斜姿勢によって
変るので、レールに加えられる研磨工具のカロ圧力を比
例的に増加させたりまたは減少させたりしなければなら
ない。

さらに、加圧力を同じにすると、レールヘッドの表面の
もつ曲率半径が踏面とビードでは異なるので、研磨工具
の接触面積が異なり、その結果研磨工具の切削深さが同
一ではない。

すなわち、はとんど平らな踏面の上を接線方向に加工す
る研磨工具が、円みのついているビードの上を接線方向
に加工する工具より少なく金属に切り込む。

また、軌道の形状に依存して、直線レールの範囲から比
較的小さな半径のカーブレールの範囲まで、レールのヘ
ッドの最大摩耗面積が同じでなく、最も損傷するのが時
には踏面であり時にはビードであると考えなければなら
ない。

全てこれらを考慮すると、レールのヘッドの輪かくの周
りで研磨工具の各位置に対する研磨工具のカロ圧力を調
整してその輪かくの規定された形状に追従させることが
時には必要になる。

また、例えば、内側の範囲が転り材料によりいっそう影
響されるカーブの場合には、レールのある範囲の全研摩
工具の加圧力を他の範囲の全研磨工具の７Ｊロ圧力と異
なって調節することも必要である。

これらの全ての調節は現在作業者により手加減で実施さ
れており、調節された研摩作業の品質はもっばらそのよ
うな作業者の熟練と経験によっている。

このような調節の回数が多いことと複雑さのために、そ
のような調節は困難な問題を起こすことが容易に理解で
きる。

従って、本発明の目的は、上記の欠点を除去して、レー
ルヘッドの周りの各研磨工具の位置に従って、各研磨工
具の切削深さを加圧力の函数で何個に制御すると共に、
直線またはカーブ軌道の範囲の同一レールに作用する全
ての研磨工具の加圧力を同時に修正することができる、
レールのヘッドの面を軌道上で修正するための装置を提
供することである。

上記の目的を達成する１こは、本発明により、各研磨工
具を懸垂するジヤツキに圧力流体を供給するための少な
くとも一つの供給回路にジヤツキの上部室および下部室
と連通ずるループがあり、このループには、工具の所望
の切削深さの函数として予め確立された制御値を設定す
るための部材を有する第一の圧力調整手段が設けられ、
前記の供給回路が第一の圧力調整手段の上流に、制御値
を設定するための部材を有する第二の圧力調整手段を有
し、前記の供給回路が第二の圧力調整手段の出口側で、
他の研磨工具のジヤツキと連通ずる他のループに連結さ
れているようにすれば良い。

このように、本発明では、カロ圧力の函数で各研磨工具
の切削深さを制御するための第一の圧力調整手段と、軌
道の同一範囲のレールに作用する多数の研磨工具のカロ
圧力を同時に修正するための第二の圧力調整手段を設け
たので、材料を切除する加圧力の函数で各研磨工具の切
削深さを個々に調整できると共に、多数の研磨工具の加
圧力を同時に修正できる。

以下、本発明の実施例について図面により説明する。

第１図は、鉄道レール２の上を走る研磨車両１を示し、
その研磨車両がレールの上に２つの車軸装置３と４によ
り載っている。

この車両には、研磨工具の作用と制御に心安なエネルギ
ーを与える動カニニットがある。

この車両は自走させても良いしまたは機関車で索引させ
ても良い。

−続きの各レールにわたって、２つの車軸装置の間にか
つ研磨車両のフレーム５の下に２つの研磨ユニット６と
７が取りつけられており、これらのユニットが液圧ジヤ
ツキ８，９，１０．１１のような入れ子穴懸垂装置によ
りフレーム５に連結され、この懸垂装置の機能は研磨ユ
ニットを下降上昇させることにより使用または非使用の
状態に置くことである。

これらの研磨ユニットが案内ローラ１２，１３，１４，
１５により加工位置で軌道に載っている。

これらの研磨ユニットには、レールの各長さに対してレ
ールの側面を動く円筒状グラインダーまたは石を有する
６つの研磨工具が取りつけられており、それらのうち４
つの工具がレール頭部の踏面の輪かくに追従するように
漸次配向され、２つの研磨工具２０と２１が前記頭部の
側面の輪かくに追従するように配向されている。

修正すべきレール頭部に適用される所望の再成形精度の
程度に依存して、いくつかの研磨車両を統合して、第２
図に２２で太い実線と斜線で示したようなレール頭部の
通常の摩耗域をできるだけ沢山カバーするために必及数
のグラインダーを使用できる研磨トレーンにすることが
できる。

第２図から、各グラインダー２３がレール頭部の輪かく
に対する接線Ｔに従って作動するので、その数が多けれ
ば多いほど、前記輪かくの周りの各グラインダーと次の
グラインダーの間の配向差を減少させることにより理想
的な輪かくに近くなるような再成形結果を得ることがそ
れだけ可能になる。

さて、本発明の詳細な説明する前に、個々の研磨工具の
切削深さを加圧力の函数で調整できるように構成された
、本発明の出発点となる研磨装置を第３図と第４図によ
り説明する。

研磨工具の完全送り制御回路を概略図示する第３図には
、一定容量の液圧モータ２５により駆動される円筒状グ
ラインダー即ち砥石２４からなる研磨工具が示されてい
る。

この工具は第１図に示された工具１６．１７，１８．１
９と同じ形式のものであり、第３図のレール２６の頭部
の踏面を機械加工する。

研磨工具モータ２５が、電動機２８により駆動される中
足容量液圧ポンプ２７により送られる。

この液圧ポンプ２７がタンク２９からフィルター３０を
介して流体を吸込み、研磨工具を懸垂保持する液圧ジヤ
ツキ３３の上部室３１と下部室３２の両方にほぼ一定の
圧力Ｐ１で送る。

ジヤツキと研磨工具が、研磨ユニットの一部である旋回
支持体３４（完全には図示せず）に関着されている。

この旋回支持体は、所望の接線に従って研磨工具を配向
できるものであればどんな種類のものでも良い。

研磨工具の関着部は、工具の垂直揺動中にグラインダー
の加工角が変らないような平行四辺形形式のものである
。

モータ２５からタンク２９への戻り配管は、モータの抵
抗トルクが幾分減少したときはいつでも前記モータのか
ら回りを防止する絞り３６を含み、また出口弁３７が過
負荷の場合の保護として供給回路に設けられている。

下部室３２に連通ずる供給管と共にループを形成するジ
ヤツキの上部室３１の供給管には、設定部材３９により
調節可能な出力圧Ｐ２を送出す圧力調整弁３８が取りつ
けられている。

この圧力Ｐ２はもちろん圧力Ｐ１に等しいかまたは小さ
い。

この圧力Ｐ２は、レール上における研磨工具の所望の加
圧力Ｆの函数として求められる。

その際、工具−関着部一ピストンの糺合せの重量Ｑと回
路の圧力Ｐ１を考慮に入れる。

この回路において、例えば短かいレール起伏の重要なき
ずにより研磨モータ２５の抵抗トルクが増加すると、モ
ータの入力端の供給回路および液圧ジヤツキの下部室３
２の圧力Ｐ１が増加する。

このジヤツキの上部室３１内の圧力Ｐ２が圧力制御弁３
８により調整されていて一定であるので、抵抗トルクと
研磨工具の加圧力の間の平衡が回復されるまで下部室３
２内のこの圧力増加が研磨工具を緩和する。

グラインダーの密着が減少するとこの逆の状態が起る。

この場合には、ジヤツキの下部室内の圧力が減少し、研
磨工具の加圧力が増加することになる。

圧力Ｐ２をこのように設定することにより、研磨工具の
抵抗トルクとレールを加圧するその力の間の平衡の自動
調整が得られる。

仕上げになると、研磨工具の抵抗トルクの変化にかかわ
らず、研磨工具の加圧力が変らないように保証すること
が有効である。

第４図は第３図の液圧ジヤツキの送り回路の変形を示し
、この変形例はこのような安定状態を保証する回路を構
成する。

この場合の設定値はもはやジヤツキ３３（７”上部室３
１の圧力Ｐ２ではなくて、圧力差△−Ｐ１−Ｐ２であり
、研磨工具の加圧力が直接この圧力差に依存する。

この場合、この圧力差は、ジヤツキ３３の上部室と下部
室に送る２本の管に橋架した差圧調整器４１の設定部材
４０により設定される。

この調整器のフィードバック制御部４２が制御弁３８の
調整部材に連結されていて、差圧△＝ Ｐｌ−Ｐ２を一
定に保持するように前記弁の出力圧Ｐ２を変化させる。

、さて、本発明の実施例を第５図と第６図により説明す
る。

研磨工具の送りおよび制御回路の実施例を概略示す第５
図には、はぼ一定の回転速度を有する同期電動機４３に
より駆動される円筒石４２を含む研磨工具が示されてい
る。

第３図に示した回路のように、研磨工具懸垂ジヤツキの
液圧送りおよび制御回路が圧力制御弁３８により前記ジ
ヤツキの上部室に圧力Ｐ２を保持するように配設されて
いる。

第一の圧力制御弁３８は、ジヤツキＣ下部室３２の供給
管と共にループを形成する上部室３１の供給管に設けで
ある。

しかしながら、この場合この液圧回路は単に利用できる
圧力Ｐ１を保持するためにのみ配設されている。

この目的のために、その液圧回路には定容量液圧ポンプ
４４があり、このポンプがタンク４５から流体をフィル
ター４６を介して吸込み、それをチェツキバルブ４７を
介して液圧アキュムレータ４８の中へ推し進める。

このアキュムレータには分離ピストン４９が設けられ、
圧力ガスが充填されている。

圧力に応答するオン−オフスイッチとしてプレッシャス
タット（ｐｒｅｓｓｕｒｅ−ｅｔａｔ ） ５０のよう
な作用−釈放装置がアキュムレータ４８の供給回路に設
けられかつポンプ４４を駆動する電動機５１に連結され
ていてこの回路の所望の出力圧Ｐ１より大きい所定のア
キュムレータ圧力限界内で電動機５１を作動させたりま
たは停止させたりする。

この圧力Ｐ１は第二の圧力調整器５２により調節される
。

吐出弁５３には、回路の過負荷またはプレッシャスタッ
トの故障の場合の保護としてタンクへの戻りが設けられ
ている。

点■で連結されたこの実施例のためのエネルギー発生器
であるこの基礎回路に、工具４２−４３の形式の他の研
磨工具に点ｎ 、ｍ、■で供給する分岐回路の始めが示
されており、これによってただ一つの第二の圧力制御□
□弁５２の設定を変えることによりこの同一の基礎回路
に連結された全ての工具の加圧力を変えられることが分
る。

実際、第二の圧力調整弁５２を新しい圧力に設定するこ
とによりこれらの工具の懸垂ジヤツキの全ての下部室が
この新しい設定圧力にさらされるのに対し、同じ工具の
上部室内の圧力が第一の圧力調整弁３８により一定のま
まである。

この効果は、下部室３２内の調整された新しい圧力と上
部室３１内の古い圧力の間の差に相当する等しい量だけ
当該全研磨工具の加圧力を増加させたりまたは減少させ
たりすることである。

第３．４．５図の回路では、圧力制御弁３８が差動ジヤ
ツキの上部室の供給回路に取りつけられている。

この配置は、図面に示したように垂直軸心を有する研磨
工具を軽減すると同様に第１図の工具２０と２１のよう
にレールの内側面の研磨のために水平軸心を有する工具
を負荷させることができるので有利である。

しかしながら、この取りつけは限定的なものではなく、
同一の結果を得るために他のどんなシステムでも適用で
きる。

例えば、水平軸心を有する工具の場合には、複動ジヤツ
キの下部室の供給管に圧力制御弁３８を取りつけること
ができる。

第６図には水平軸心を有する研磨工具が示されており、
この研磨工具はその円周によりレール５５を加工するグ
ラインダ５４からなる。

このグラインダが液圧モータ５６により駆動され、この
液圧モータは電動機５８により駆動される定容量液圧ポ
ンプ５７自体により供給される。

この基礎回路の他の要素即ちタンク５９、フィルタ６０
、吐出弁６１、絞り６２が既に述べた第３図の同じ要素
と同じ機能を有する。

懸垂ジヤツキ３３の送り回路は図示してない。

それは第３図または第４図に示した形式のものでも良く
任意であり、研磨工具の送り回路から独立させるかまた
は連結させることができる。

グラインダ５４が徐々に磨耗するにつれて、研磨工具が
レールにいっそう接近すると共に研磨工具を懸垂する支
持体３４から離れる。

というのは、支持体が案内ローラを介して鉄道に載って
いる研磨ユニットに固着されているため支持体がレール
から固定距離にあるからである。

モータ５６の回転速度が一定のため、グラインダの周速
が磨耗と共に徐々に落ちる。

この不都合を避けるために、比例分配器６３が液圧モー
タ５６の入力と出力を相互連結する液圧回路の枝管に平
行に取りつけられている。

この分配器のジャケットが研磨工具の関着部６４に連結
され、その芯部がナツト・スクリュウ調整装置６５を介
して支持体３４に連結されている。

この比例分配器の特性は次のようにして選定される。

即ち、グラインダの直径の減少に比例するこれらの２つ
の要素、芯部とジャケットが相対的に変位すると、その
周速を一定に保証するためにモータ５６への入力が前記
の直径の減少に比例して調節されるように選定される。

上記の実施例は限定的なものではなく、例えば、回転速
度の調整とグラインダのモータのトルクの調整を組合わ
せることにより本発明の教示を研磨力の制御に適用する
ことができる。

最後に、研磨トレーンの構造およびその配置に本発明の
範囲から逸脱しないでどんな変形をすることもできる。

液圧エネルギーの使用は望ましいものであるが、限定的
なものではなく、本発明の範囲から逸脱せずに他の電気
的および空圧的エネルギー源を研磨工具を制御すると同
様に研磨工具を送るためにも使用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は研磨トレーンのグラインダ車両の正面図、第２
図は研磨工具が作動する範囲を太いアウトラインで示し
かつハツチングしであるレールの横断面図、第３および
４図は不発明の出発点となる各研磨工具のための制御お
よび供給回路を示すダイヤグラム、第５図は本発明によ
る研磨工具の制御および送り回路の実施例を示すダイヤ
グラム、第６図はグラインダがその局面で加工する研磨
工具の制御および送り回路のダイヤグラムである。 ２．２２．２６．５５・・・・・・レール、１６，１７
゜１Ｂ、１９，２０，２１．２３，２４，４２゜５４・
・・・・・研磨工具。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ レールのヘッドの輪かくを修正するための所定数の
   研磨工具を含む少なくとも一つの研磨車両を備えた、レ
   ールのヘッドの表面を軌道上で修正するための装置にお
   いて、各研磨工具４２を回転させるために各研磨工具に
   連結されたモータ４３と、各研磨工具を懸垂するジヤツ
   キ３３と、ジヤツキに圧力流体を供給するための少なく
   とも一つの供給回路とを備え、前記供給回路にはジヤツ
   キの上部室３１および下部室３３と連通ずるループがあ
   り、このループには、工具の所望の切削深さの函数とし
   て予め確立された制御値を設定するための部材３９を有
   する第一の圧力調整手段３８が設けられ、前記の供給回
   路が第一の圧力調整手段３８の上流に、制御値を設定す
   るための部材５２′を有する第二の圧力調整手段５２を
   有し、前記の供給回路が第二の圧力調整手段の出口側で
   、他の研磨工具のジヤツキと連通ずる他のループに連結
   されていることを特徴とする装置。 ２ 第一の圧力調整手段が圧力制御弁３８からなり、そ
   の制御値を設定するための部材が、制御圧Ｐ２を設定す
   るための圧力制御弁３８の部材３９からなり、また第二
   の圧力調整手段が圧力制御弁５２からなり、その制御値
   を設定するための部材が、制御圧Ｐ１を設定するための
   圧力制御弁５２の部材５２′７５）らなる、特許請求の
   範囲第１項記載の装置。 ３ レールのヘッドの輪かくを修正するための所定数の
   研磨工具を含む少なくとも一つの研磨車両を備えた、レ
   ールのヘッドの表面を軌道上で修正するための装置であ
   って、各研磨工具４２を回転させるために各研磨工具に
   連結されたモータと、各研磨工具を懸垂するジヤツキ３
   ３と、ジヤツキに圧力流体を供給するための少なくとも
   一つの供給回路とを備え、前記供給回路にはジヤツキの
   上部室３１および下部室３３と連通ずるループがあり、
   このループには、工具の所望の切削深さの函数として予
   め確立された制御値を設定するための部材３９を有する
   第一の圧力調整手段３８が設けられ、前記の供給回路が
   第一の圧力調整手段３８の上流に、制御値を設定するた
   めの部材４０を有する第二の圧力調整手段５２を有し、
   前記の供給回路が第二の圧力調整手段の出口側で、他の
   研磨工具のジヤツキと連通ずる他のループに連結されて
   いる装置において、少なくとも一つの研磨工具が、作用
   局面を有する砥石車５４からなり、また研磨工具のため
   の供給回路を備え、この供給回路が、砥石車の周速を制
   御するための手段を有し、この手段は、摩耗により引き
   起こされる砥石車５４の直径の変化に応答する手段６３
   からなり、さらに前記の応答手段６３に応答して砥石車
   のモータの回転速度を変えるために前記の応答手段６３
   に速度変換手段が接続されていることを特徴とする特許