JPS5994002A - 鉄道レ−ルの転動面の波状変形測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、鉄道レールの転勤面の波状変形測定装置に関
するものである。

この型の菱形、波長および振幅の幾何学的％性は規則的
ではなくかつ列車の機械的特性、その退行速度、軌道の
局部的弾性および列車の通過によって発生される共振現
象の大きさに依存する。

これらの変形は、それらの原因および結果に応じて、異
なる波長の範囲（５ない１．３０　ｃｍの短かい波、お
よび３０鋸ないし６ｍの長い波）Ｋ本質的に分類される
。

これらの変形は時がたつにつれて悪化しかつ転３ｄｊ台
および軌道に漸増する重大な損傷を漸進的に生じ、そし
て乗客および転勤台および軌道が発生する振動、および
音波により近傍の乗客の乗り心地を減じる。

損傷が臨界的大きさに達する前にレールの転勤面を修正
するための作業が軌道の周期的保守の形工行なわれかつ
上記変形が除去されるまでこの面の母点に沿って動かさ
れるグラインダ、摩擦ブロックまたは平滑器を備えたレ
ール車両によって行なわれる。

これらの作業を実施するに都合のよいモーメントを決定
するために、短かい波長の範囲だけでなく長い波長の範
囲における波状変形の振幅を周期的にチェックする必要
がありかつこのチェックは４１．１正作業の進行を決犀
しかつ不必安な通過を回避するために修正作業中かつそ
の後繰り返されねけならない。

このチエッ久は別個の測定車両また鉱修正車両自体に設
けられた適宜な測定装置によって行なわれる。

公知の測定装置は、基準底面として役立ちかつローラを
介してまたはシャーシに堅固に固着された１個または２
個のシ二一を介してレールの転動向に支持するシャーシ
上に、機械的または電子的またはその他の７または数個
の距離検知器からなる。かかる測定装置は、例えば、ス
イス特許第６３０．０１５号またはフランス特許第２．
４８５．１８３号に記載されている。

これらの公知の装置は図面の第１図および第２図に略本
されている。

レール表面は短かい波長の変形が重音される長い波長の
変形を有している。基準底面ｒによって支持される距離
検知器ｄによって送出される出力信号はレールの短かい
または長い波状変形ののみでなく、またレールの波状変
形によりレールに沿つてシャーシを移動中に変更される
レールに関連する基準ｒの底面位置の関数であるｏした
がっててシャシは、そのローラまたはシューによシ、波
状変形の頂部および谷部に追随しかくして基準底面の位
置かつそれゆえ検知器ｄによって有効にされる測定がそ
れによって影響されるようなレールに関連するその距離
を変更する０ 幾つかの測定装置において平均有効波長を使用する極度
に複雑外電子装置ならびに波状変形の測定をこれらのレ
ールの起伏によって引き起される基準底面の運動から独
立して行うべく意図するようにのみ決定されることがで
きる複雑な伝達係数を使用することが提案されているＯ
それにも拘らず、測定の精度は実際に満足するものでは
なく、。

レールの転勤台の品質に関して課せられる同様により大
きな条件が与えられる。さらに、この装置は頻繁な保守
を要求する複雑な電子技術を含みかつどんなことがあっ
てもその測定はその精度が伝達係数の精度に本質的に依
存するため単なる近似である。

本発明の目的は、簡単な構造からなり、調整かつ保守し
易く、そしてその基準底面の位置は短かい波長の波状変
形によって影響されず、そして長い波長の、ならびに短
かい波長の波状摩損の決定を許容する鉄道レールの転勤
面の波状変形測定装置を提供することにある。

本測定装置は、シャーシのレールとの接触部制をレール
の長手方向軸線に対して垂直な軸のまわりでシャーシに
連接された２個のシューによって構成し、レールの長手
方向におけるシューの延長を短かい波長のレールの波状
変形の波長の２倍に少なくとも等しいが長い波長の波状
変形の波長より小さいということによって特徴づけられ
る０以下に本発明の実施例を添付図面に基づき説明する
。

第３図ないし第６図に示すレールの波状変形測定装置は
、少なくとも１つの距離検知器２を支持するシャーシ１
からなり、距離検知器２は機株的、電子的またはその他
のものからなりそしてレール３の表面上の一点から、シ
ャーシ１の空間内の位置によって構成される基準底面を
分離する距離を表わす信号を送出する０ 図示のごとく、このレールの表面は長い波長りの波状変
形に型費される短かい波長ｌの波状変形からなる。

測定装置のこのシャーシ１はレールの長手方向軸線に対
して直角の軸５，５′のまわりでシャーシに連接された
２個のシュー４．４′によってレール５の表面に支持す
る０これらの軸は好しくはレールの転勤面に対してほぼ
平行である。レールの長手方向の各シュー４，４′の延
長は精密に測定することが望まれる短かい波状変形の波
長！の２倍に少なくとも等しい。それゆえ、各シュー４
．４′は常にこれらの短かい波状変形の少なくとも２つ
の連続するピーク上に載りかつ各シュー４．４′は連接
軸５．５′と反対の長い波長のレール起伏にほぼ正接し
て位置決めされるように傾斜される０この方法において
、シャーシ１の空間内の位置によって決定される測定用
基準底面の位置は、短かい波長Ｅの波状変形から独立し
かつもはや長い波長りの波状（起伏）変形に依存しない
。

好しくけかつ構造的理由のため、２個のシューの連接間
の軸間距離は、揺動シュー４．４′の長さであるが少な
くとも最長波状変形の波長に等しい、精密に測定するこ
とが望まれる短かい波長の波の波長の２倍に少なくとも
等しい。

この構造のために、距離検知器２によって送出されるイ
ｇ号は短か９い波形変形の振幅によって変調される長い
波状変形の振幅を衣わす１ｇ号である。

したがってそれは短かい波状変形から独立した長い波状
変形に対応する低周波成分および長い波状変形から独立
した短かい波状変形に対応する高周波成分からなる簡単
な測定信号である。

したがってこの測定信号の処理は全く簡単であり、該信
号は符号６で増幅し、次いでその高周波および低周波成
分を一方で高帯域フィルタ７かつ他方で低帯域フィルタ
８によって短かい波長のおよび長い波長の波状変形を表
わす信号ｆおよびドをそれぞれ得るように分離するに十
分である。

これらの信号でお上びＦはそのテープ９が測定車両の速
度に比例する速度で巻き戻すレコーダの２つの入力を供
給する。これはレコーダの紙テープを駆動するステッピ
ングモータ１１に供給スるトラクタ車両の車輪Ｒによっ
て駆動されるパルス発生器１０により公知の方法で達成
される。

この構造のために、もはや長い波状変形の測定に関する
短かい波状変形のかつその逆の影響はなく、それにより
波状変形のこれら２つの型の測定は非常に正確でありか
つ測定揺上の電気的処理は簡単化される。

ム′ルア図に示されるｉＩａ＋定装置の第２実施例はま
た、８＋’Ｌ１実施例におけるように、軸に連接された
シュー　４　、４’＠−４ｔ、”ｉ！ｊ＋−Ｌシャーシ
１からなる。シュー４゜４′の回動軸間の１ｌｉｉＨ間
距離およびこれらのシューの長さは第１実施例における
と同一の方法において決定される。

シャーシ１は６個の距離検知器ｙａ、ｙｂおよびｙｃを
支持し、ｙ　ｃ　ＩｒＦ、他の２つ間の中間にかつシュ
ー４，４′の枢軸を引き離す軸間距離の中間に１υかれ
る。

距離検知器ｖｃはレールの表面上の点を基準底面から引
き離す距離を測定する一方、距離検知器ｙａおよびｙｂ
は各シュー４．４′の−に面上の点を前記基準底面から
引き離す距離を測定する。こｔらの距離は事実上レール
面であるべきであるｒｔ！ｕ　ｉ水線に対するシュー４
，４′の傾きα、βを表わす。

もしも、事実上鉄通用レールに関する場合であるように
、ｆｃが非常に小さくがつレールの長い波の曲率半径が
比較的大きいならば、レールの長い起伏の円弧はパラボ
ラに匹敵するかも知れない。

これらの条件によりｆ　ｃ　＝　Ｄ　７　／　ｌ（であ
る。

連接されたシュー４．４′は長い波長の変形に対してそ
れら自体自ａｈ的に正接方向に向きかつレールとシュー
の接触点を通過する、基準底面に対して平行な直線との
角度αおよびβをそれぞれ形成する。

これらの角度は小さくそれにより距離検知器ｙａ。

ｙｂと反対に測定されるシュー４．４′の直線Ｘを分離
する距離はそれぞれα・ｄおよびβ・ｄによって与えら
れ、これらの角度は放射点として衣わされる。

さらにこれらの特別な条件により α＋β−Ｄ／Ｒ もしも構造が、距離検知器ｙａおよびｙｂを対応するシ
ュー４．４′の枢軸から引き離す差の、基準底面上の投
影（プロジェクション）ｄがＤ／８に等しいようにもた
らされるならば、その場合には以下のようになる。

ｆａ＝　　α　・　− ｆｂ　　−β　・　− ｆｃ　　　二　（ａ　　＋　β　）　　＃　−：　　ｆ
　　ａ　　　＋　　ｆ　　ｂこの実施例において長い波
を示す矢印ｆｃがｆａおよびｆｂの測定の合計によって
与えられることが坤解されよう。

実際上、短かい波は長い波に重畳されそれにょシ中央の
検知器ｙｃは短かい波および長い波による変型の合計に
対応する大きさを測定する一方検知器ｙａおよびｙｂの
測定の合Ｈ“［仁［長い波の変形の振幅に対応する。

したがって、短かい波の振幅を有するために、適宜な電
子的手段によって ｆＣ−（ｆａ＋ｆｂ） を供給すれば十分である。

距離検知器ｙａおよびｙｂがシュー４．４′の角度的位
置の検知器によって置き換えられることは明らかである
。

最後に、留意されるべきことは、測定されるべきレール
の軸線が凹状であるとき、シューがその長さのために小
さな矢座に対する。しかしこれはシューが修正因数によ
って補正されることができるため面倒ではない。

この測定装置は非常に感度が良くかつ同様にレベリング
作業または軌道のレベルを制御するのに使用されること
ができる。

シャーシ１はその上昇およびレールラインに沿うその案
内を許容する２つの油圧ジヤツキ１２によって鉄道車両
に接続される０ 鉄道車両はレールラインにより少なくとも１つの測定装
置を備えることができる。シュー４，４′は公知の方法
において、レール５上でのシャーシ１の横方向案内を確
実にするためにスペーサの作用によりレールヘッドの内
側面と接触するようになされた垂直側面またはローラを
含んでもよい。

第８図に示した変形例において、シャーシ１は捷だ連接
されたシュー４．４′および距離検知器２を備えている
。レールの表面上でのシューの摩擦による該シュー４．
４′の摩耗を制限するために、これらのシューはガイド
として役立つホイールまたはローラ１６およびバンドま
たはチェーン１４用支持体を備えている０したがって、
レールに沿うシューの移動中、シューは揺動しか転動し
、ノ（ンド１４けローラ１６のまわりを循環してシュー
の摩耗を多いに減少する０図示してない変形例において
、ローラ１３およびチェーンまたは）くンド１４は互い
に密接する小径の一連の四−ラによって置き換えられる
ことができる。

シャーシ１はレールヘッドの幾つかの異なる触点の波状
変形を測定するようにレールに対して横方向にずらされ
た幾つかの距離検知器を含むことができる。

したがって、このような測定装置は小型で、堅牢、簡単
かつ精確でありそして実際上保守を必要としない。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来装置を示す説明図、８ｎ５図
はレールに載置しかつ鉄道車両に接続された本発明によ
る測定装置の第１実施例を示す説明図、 第４図および第５図はレールの長い波長の波状変形のそ
れぞれ谷部、および頂部にある第１図の測定装置を示す
説明図、 第６図は第３図ないし第５図の測定装置の距離検知器に
よって送出される信号の処理を略本する説明図、 第７図は測定装置の第２実施例を略本する説明図、 第８図は測定装置の揺動シューの変形例を示す説明図で
ある。 図中、符号１はシャーシ、２は距離検知器、６はレール
、４．４′はシュー、５．５′は軸、６は増幅器、７は
高帯域フィルタ、８は低帯域フィルタ、１０はパルス発
生器、１２はジヤツキ、１５はローラ、１４はバンド、
Ｙａｌ　ｙｂは検知器、ｙｃは中央の検知器である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）軌道を往来する車両に接続されるようになされた
   接触部材によって少なくとも一方のレールに載置するシ
   ャーシ、および該シャー７および往来されるレールライ
   ンのスペース内の位置によって画成される直線基準底面
   を分離する距離を表わす電気的信号を送出する少なくと
   も１つの検知器からなる鉄道レールの転勤面の波状変形
   を測定するための装置において、前記シャーシの前記レ
   ールとの接触部材を前記レールの長手方向軸線に対して
   垂旧な軸のまわりで前記シャーシに連接された２個のシ
   ューによって構成し、前記レールの長手方向における前
   記シューの延長を短かい波長のレールの波状変形の波長
   の２倍に少なくとも等しいが長い波長の波状変形の波長
   より小さいことを特徴とする鉄道レールの転動向の波状
   変形測定装置０（２）前記シャーシの２個のシューの回
   動軸を分離する距離は短かい波状変形の波長の２倍より
   大きいが長い波長の波状変形の波長より小さいことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項ＶＣ記載の鉄道レールの
   転勤面の波状変形測定装置。 （８）前記シューはスペーサ手段の作用によυレール内
   領面を支持するようになされた垂直部分を含むことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項普たは第２狽のいずれか
   に記載の鉄道レールの転勤面の波状変形測定装置。 （４）谷シューはバンドまたはチェーンがその−まわり
   を循環する回１）、ｔ　Ｉ：Ｉ−ラを含むことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記
   載の鉄道レールの転勤面の波状変形測定装置。 （６）鉄道車両にその上昇を許容するジヤツキによって
   接続されることを特徴とする特許請求の舵囲第１項ない
   し第４項のいずれかに記載の鉄道レールの転動向の波状
   変形測定装置。 （６）レールヘッドの幾つかの異なる母点の波状変形を
   測定するレールに関連して横方向にずらされた幾つかの
   距離検知器を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項ないし第５項のいずれかに記載の鉄道レールの転勤面
   の波状変形測定装置。 （７）各測定コレクタはｌｓ、かい波長の波状変形の振
   幅によって変調された、長い波長の波状変形の振幅に対
   応す不信号を送出し、そしてこの信号を処理する゛ため
   のｒ＋を予約手段を含むことを特徴とする特許Ｍｕ求の
   範囲前項いずれかに記載の鉄道レールの転勤面の波状変
   形測定装置。 （８）長い波長の起伏に対応する信号の低周波成分を通
   す低帯域フィルタ、および雉かい波長の起伏に対応する
   高周波成分を通す前記低帯域フィルタと並列の高帯域フ
   ィルタを含むことを特徴とする特許請求の範囲Ｍｚ項に
   記載の鉄道レールの転動向の波状変形測定装置。 （９）５個の長手方向にすらされた距離検知器を営み、
   その中央の検知器が長い波長および短かい波長の変形の
   振幅合計に比例する信号全供給することを特徴とする％
   　ｆ’ｒ　請求の範囲第１項ないし第５項のいずれかに
   記載の鉄道レールの転勤面の波状変形測定装置。 軸の一方から他の検知器の各々を分離する距離はシュー
   の連接の軸間距離の１／８に等しくそしてこれら２つの
   検知器によって送出される信号の合計は長い、波長の起
   伏のみの振幅に比例することを特徴とする特許請求の範
   囲第９項に記載の鉄道レールの転動向の波状変形ｄ４１
   １定装Ｗ　。 （１１）前、記中央の検知器の信号と他の検知器の信号
   の合計との差に比例する。信号を送出する得られた信号
   を処理するための電子的手段を含み、この信号は短かい
   波長の起伏の振幅に対応することを特徴とする特＃４１
   −Ｍ求の範囲第１０項に記載の鉄道レールの転勤面の波
   状変形測定装置。