JPS6011163B2 - レ−ルの修正装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はしールの修正装置に関する。

高速な列車の往来によりレールの頭部、特にカーブの部
分および制動がかかる領域において急速に摩耗される。

制動による金属粒子の剥落と組合わされた車輪のタイヤ
による袷間圧延作用は、レールの走行面に不規則性を発
生し、これらの不規則性がますます増大する傾向をもっ
ている。できるだけ速かに不規則性を除去するため外周
辺によるにしろ、端面に働らく複数の回転研削とし、し
車（以下グラィンダと称す）が用いられ、端面による場
合、グラィンダがその中央の凹部のために１つあるいは
２つの研削帯城をもつことができる。その際しールの切
欠きの発生を回避するのみならず、また１００分の数側
の程度の凹凸差所要高精度を得ることも極めて重要であ
る。

このため車輪の間あるいはレールの探雛子を形成するシ
ューの間でほぼ等しい一定の距離に置かれるグラィンダ
を設ける剛性フレームの使用が提案されている。

この提案された方法は水平方向の移動手段は、互いにグ
ラィンダおよびそれらの探触子を調節することによって
達成できる。それからさらに水平方向平衡を確保する各
種の手段によってレールに沿ってこのフレームを進行さ
せる。さらにレールの頭部の内面の修正に適した装置も
公知である。ほとんど総てのこの種の装置は、今日では
しールの走行面の轡曲した断面に適合させるためしール
に直交して傾斜可能なグラィンダから成る。

さらに高性能の装置では同じフレームに沿って複数のグ
ラィンダが設けられており、このフレームに直交してそ
れらのグラィンダの姿勢を調節することができる。この
場合は相当数の探触子、グラィンダを省略することがで
きる。この種の装置のうち、同じフレームにとりつけら
れる複数のグラィンダが加圧流体の作用を受けてフレー
ムのビームに沿って摺動することができ、上記流体がレ
ールに対する各グラィンダの支持力を各種の方法で決定
する装置が公知である。

この場合、グラィンダの液圧あるいは油空圧装置相互の
組合わせにより探触子を省略することもできる。一般に
高性能なこの種装置は、１つの軌条当り１つあるいは複
数の上述のフレームを備えている。

これらのフレームが車両の固定フレームに対して可動で
あり、車両の固定フレームは、大体において液体圧手段
で可動フレームが作動するようにそれらの可動フレーム
を駆動し、上記液体圧手段が研削作業および、作業の終
了時可動フレームの特上げに必要な圧力を確保する。１
つあるいは若干のグラィンダを備え、しール探触子をも
ちあるいはもたない上記フレームを使用する装置には次
のような問題点を残している。

すなわち、特定あるいは複数のグラィンダの通過が現実
の鉄道の要求に適しないレールの走行面に沿った残留う
ねりを持続させるばかりか、あるいは場合によってそれ
らのうねりを発生させさえもする。この欠陥は、それぞ
れグラィンダ、探触子の接触点の間の距離が、たとえば
、そのときのうねりの隣接する蜂間の距離すなわち波長
に等しくなるという事実から生じる。

その際工具であるグラィンダは、上記うねりを追従しよ
うとし、その上共鳴の作用によってうねりを増幅する傾
向がある。公知の設計では、それぞれグラィンダ、探触
子は、フレームに一定の距離に取付けられ、この周期性
の一致を除去するように使用することができない。その
上、上述の種類のグラィンダ列の使用は、レールが長手
方向の垂直および／あるいは水平平面で曲率を変化する
のでさらに多くの欠陥に当面する。

この問題は、グラィンダが水平方向の異なる方向に傾斜
する場合にも現われる。

本発明の課題は、前述の重大な欠陥を防止しかつ高性能
の装置の精度および効率を一層向上するような研削によ
る鉄道レールの走行面の修正装置を提供することにある
。

この課題は、本発明は次のようにして解決する。

レール走行車両、特に車両の輪軸に固定され、かつレー
ル１に沿って延びる剛性固定フレーム４に対し相対的に
可動かつレール１に沿って延びる剛性可動フレームを備
え、可動フレームが複数のグラインダー２１，２２，２
３を有する研削装置を支持し、それらの研削装置は少な
くとも３つのレール１との接触位置を設定し、かつ、レ
ール１の走行面の凹凸を研削によって修正する装置であ
る。そして、本発明装置は逆Ｕ字状部材である剛性固定
フレーム４に対し、その両脚間で設けられかつ縦桁５，
６および横桁７，８から成る可動フレームを上下方向に
移動させる。そして、研削装置を支持する複数の１字状
支持体対２９，３０を所望の位置に固定し、したがって
レール１の方向においてレールーと研削装置との少なく
とも２つの相前後している接触位置の間の距離が調整可
能になっている。以下、本発明の対象の実施の態様およ
びその変形例を示す添付図面を参照して本発明を詳細に
説明する。

第１図では説明を簡単にするため水平にしたレール１が
示され、このレール１上を鉄道車両のフランジ付車輪２
，３が走行する。

それら車輪２，３の輪軸を取付けた固定フレーム４が逆
Ｕ字の形状になっており、その固定フレーム４の逆Ｕ字
形の両脚の間に本発明の主要部分をなす可動フレームを
受け入れるようにさせる。可動フレームは、水平の長方
形状枠から成り、この枠の２つの縦桁、すなわち、内側
の縦桁５および外側の縦桁６（共に第２図参照）が横桁
７，８へのそれぞれの端で溶接されている。

これらの横桁７，８はそれぞれ同軸ピボツトピン９，１
０を受け入れるためにその中心に穿孔されこれらのピボ
ツトピン９，１０は、それぞれねじ１１，１２によって
横桁７，８に固定される。穣桁７，８の端面に、溝（第
３図）を加工した２つのシュー１３，１４がそれぞれ結
合され、それらのシュー１３，１４が揺動を防止しなが
ら固定フレーム４の両脚に沿って上記可動フレームを案
内する。溝の底に十分の遊隙を設け、そのため可動フレ
ームの横方向のガタッキを若干可能にさせる。固定フレ
ーム４に対して可動フレームを水平面に対して平行を保
つたま）移動させるため、２つの垂直方向液圧ジャッキ
１５，１６は、一方では固定フレーム４のそれぞれ枢着
点１７，１８において、他方では可動フレームのシュー
１３，１４のそれぞれ枢着点１９，２０において枢着さ
れている。

説明した実施の態様では、可動フレームには垂直軸をも
つ３つの回転グラインダ２１，２２，２３が設けられて
おり、それらのグラィンダは、それぞれ同一構造の研削
装置または単位体を構成し、説明を簡単にするため１つ
しか示されないＱ当該グラィンダは、モータ２５の軸２
４の端にとりつけられ、モータ２５のハウジングが管２
６のフランジに固定され、管２６が２つの同軸のピボツ
トピン２７，２８と直交して十字体を形成している。

それらのピン２７，２８の各々は、縦桁５と６との間で
、揺動することができるようにそれぞれ支持体２９，３
川こまず枢着され、以下に述べられるように必要に応じ
て固定される。内側縦桁５の上部に縦方向溝３１（第３
図）が設けられており、この溝３１へ案内ねじ３２，３
３の丸めた先端が係合し、それらの案内ねじ３２，３３
は、それぞれ支持体対２９，３０の各々の上方フランジ
を貫通して取り付けられている。さらにこれらの支持体
対２９，３０は同様に上方フランジを貫通する支持ねじ
３４，３５を介して外側の縦桁６で支持される一方、１
字状の各支持体対２９，３０の下方フランジにはそれぞ
れ縦付けねじ３６，３８，３９が貫通している。結局ピ
ボツトピン２７，２８は、支持体対２９，３０の中央の
孔でそれぞれ緒付けねじ４０，４１によって固定される
。第２および第３図は、同じ参照数字で第１図に示され
た一部分の部材を詳細に表わしている。

可動フレームに関してそれらの図面は、細部を十分理鱗
させる。説明した実施の態様の作動は、以下のようであ
る。

すなわち、固定フレーム４の両脚に沿って案内される可
動フレーム（部材５，６，７および８）は、両脚につけ
た目盛４２，４３を目印として水平位置まで液圧ジャッ
キ１５，１６によって下降される。

次いでグラインダーの各々は、レール１の水平研削を行
なう場合は以下説明するようにレール１に対して平行に
なるために調節される。まづ、グラインダーのモータ２
５のバランスを維持しながら下方フランジの４つの縦付
けねじ３６，３７，３８および３９ならびにピボツトピ
ン２７，２８の縦付けねじ４０，４１が弛るめられる。

さらに案内ねじ３２および３３、次に支持ねじ３４およ
び３５をゆるめることによって、１字状支持体対２９，
３０が水平位置にもたらされる。したがって支持体対２
９，３０が支持する両ピボツトピン２７，２８も水平に
なるので、グラインダの下面レール１に対して平行にな
る。それから、緒付けねじ４０および４１をピボットピ
ン２７，２８に対し、垂直に締め付けると、モーター軸
２６は垂直位置に固定される。かくして１字状支持体対
２９，３０１こ組み立てられたモータ２５は、支持体２
９，３０と一対となり、この支持体２９，３０の４つの
ねじ３２，３３，３４および３５を同時に操作すること
によってレール１の水準に対してわん型グラィンダの下
面を水平に調節することができる。

それから下方の４つのねじ３６，３７，３８，３９は、
内側の縦桁５および外側の縦桁６に対して補捉的に締付
け直される。このようにして３つのグラインダ２１，２
２，２３が順次調節され、モータ２５が始動され、かつ
それらジャッキ１５，１６が作動される。

したがって車両が移動しながら、研削に必要な圧力を確
保される。実際上、設けられるわん型式のグラインダは
中心に向って凹んでいるので、この場合このように形成
される３つのグラィンダ２１，２２，２３列は、可動フ
レームの縦方向に見て互いに間隔を置いて続いている６
つの研削帯城（第１図）を決定する。

したがって本実施例ではこれらの帯城は同じ平面内にあ
る。したがってこの研削部材列が通過するために、レー
ル１の走行面の摩耗に基ずく小さい凹凸を削除できるが
、しかしそのとき条件により多少とも規則的または多少
とも大きい波長の縦方向うねりが研削後残るか、あるい
は研削部材列自体によって新たにつくられさえもする。

実際上、第１図に示されるように、レールの６つの接触
帯城が第１図に鎖線で示した予じめ存在する著しく凹凸
を誇張したうねりの波長と一致する間隔で規則的に置か
れていることは直ちに理解される。

研削部材列がこのうねりに追従する不利な傾向をもつこ
とが考えられ、この傾向は、有効研削帯城の長さが短か
〈なるほど大きくなる。第４図に概略的に示されるよう
に、その場合のうねりの波長が第１図の場合の波長の２
倍、換言すれば、グラィンダ２１，２２，２３の鼠間距
離に等しいならば、これらのうねりに沿って３つの研削
帯城しか使用されない。若しその場合のうねりの波長が
比較的短かし、場合、経験の示すところによれば、研削
帯城の幅の影響によって著しく緩和されるけれども、同
機にグラインダーの研削効率の少ない欠陥を発生する可
能性がある。

特にうねりの不規則な場合、研削残留部分の大きい欠陥
が譲発され、または持続され、あるいは研削部材自体に
よって増幅される可能性のあることが理解される。説明
を冗長にしないために、グラインダの摩耗、研削帯城の
幅および間隔、その際のうねりの不規則形状のような別
の要因が考慮される場合研削が複雑になると言うことを
強調するだけにとどめて置く。

うねりの波長に応じてグラインダーの位置を縦桁５，６
に沿って移動できるのが、本発明の特徴の１つである。

この移動を行なうためには、下方の４つのねじ３６，３
７，３８および３９がゆるめられ、次いでたとえば縦方
向溝３１に案内ねじ３２および３３を案内させて支持体
対２９，３０と共にグラィンダ２２を移動するだけで十
分である。案内ねじ３２および３３の丸めた先端のまわ
りにグラィンダ装置を若干回動させることによって上記
グラィンダの移動している間このグラィンダ装置が下降
してレール１と接触することを防止させることができる
。

新規な位置は、このように自動的に修正される。

すなわち上方ねじをいづれも回転しない状態で移動した
後下方ねじが改めて再び締付けられる。このように研削
帯城の間隔の改変が行われ、残留うねりを除去すること
ができる。

そのときの条件により、グラィンダ装置の若干の位置を
変更するだけで十分良好な結果を生ずる。

しかしながら、摩耗したレールを観察した結果、軌道の
構造種類により、或る種の縦方向のうねりが頻発するよ
うである。

その際には可動フレームに位置調節装置を設けることが
できる。このため可動フレームは、第１図で示した係止
ノッチ４４を備え、係止ノツチ４４の間へ上記研削装置
の下方ねじ３８が係合される。これらの係止ノッチ４４
は、勿論、たとえば外側の縦桁６で多少大きい突起のよ
うな異なる形式で、あるいは、一連の孔等の形式にして
実施することもできる。縦桁６で枢着される爪４５（第
５図）は、支持体２９にねじ止めされた板４６に設けら
れた複数の切欠きへ、第５図で示されるように、係合さ
せることもできる。変形例として上記板４６および縦桁
６は、向かい合っている２つの孔へ挿入される取外ずし
可能なピンを受入れるように帯孔することもできる。

支持体の位置調節装置に組合わせた連続調節装置を有利
に使用することもできる。このため板４６は、たとえば
、固定ねじによって貫通される２つの細長い孔４７（第
５図）を設けている。したがって係止爪４６によって行
なわれる段階毎の調節作用は、支持体２９上で板４６を
摺動させることによって微細に行なわせることができる
。さらに操作を容易にするためにグラインダの縦桁方向
位置を組み合わせるようにすることができる。図示され
る場合では、バー４７′の両端（第５図）で、隣接する
支持体２９，３０をねじ締め固定し、隣接する２つのグ
ラインダーたとえだ２１，２２間の距離を不同にする。
さらに端のグラィンダを別々に移動し、次いで固定ねじ
によって相互の位置を確保することができる。さらにバ
ー４７′の端がねじを挿入できる複数の孔をもち、これ
によって補助的調節をさせることができる。線路の同一
区間で往復通過することによってしばいま用いられる修
正法を容易にするため、特に可動フレームの長さの中点
を中心として対称的にグラィンダを配置することが有利
である。第５図は、中心から反対の方向に目盛を刻んだ
尺度４７ｂを使用し、縦桁６に枢着される２つのブーリ
４７ｄ，４７ｅによって張り渡され、かつ指標４７ｆ，
４７ｇを備えるケーブル４７ｃのような位置決め機構を
設けた場合を示している。第６図は、モータ２５′の軸
２４′の端に取りつけられ、かつレール１の垂直面の片
側へ接触させるグラィンダ２２′を示す。

モータ２５′が管４８に固定され、管４８の中央部にピ
ストン４９を形成し、ピストン４９に対し圧縮つる巻き
ばね５０が接触している。上記モータ２５′は、それと
一体の管４８に設けたピストン４９によってシリンダ５
１内で摺動できる。しかし管４８の溝５３へ係合される
シリンダ５１の突起５２のために回転しない。室５５へ
導管５４を介して導入される加圧流体はしール１に対し
てグラィンダ２２′を接触させて研削に必要な適量の圧
力を加える。図示したシリンダ５１の上部には水平アー
ム５８にねじ６７によって固定される垂直ピボツトピン
５６が挿入されている。水平アーム５８自体は、軸６０
の下方でねじ５９によって固定され、軸６川よ、その頂
部で対称的に直交する２つのピボットピン２７′および
２８′とＴ字状を形成して一体となっている。第１図の
ピボットピン２７，２８の代りにそれらのピボットピン
２７′，２８′を取りつけることによって第１の実施態
様で説明した垂直軸を備える同数の回転グラィンダを可
動フレームに装備することができる。

その作動は、前述の第１実施の態様の機能と同様である
。

第７図はしールの走行面の上面部分を修正するため設け
られた第６図の装置に類する装置の１つが示されている
。

ピストンは、たとえば行程の終りで、液圧の休止によっ
て固定することができる。この作動が前述の第１実施態
様の機能と同様であるが、しかし３つのグラィンダは、
その周辺部を使用するように水平軸を備えているので、
レールと３つ以上の接触帯城をもつことはできない。

特に接触帯域の研削がアーム５８の垂直方向の位置調節
およびグラィンダのモータ２５′の回転によって同機に
行なわれることに留意すべきである。これらの水平軸グ
ラィンダが第１図に示されるピボットピン９および１川
こよって水平方向に傾斜させることのできる可動フレー
ムによって優斜させることができることも分る。

さらに本発明によるこの装置は、別の重要な長所をもた
らす。

すなわち、一端のグラィンダ、たとえば２１が移動され
る場合、グラインダー列の端部分の接触帯域間の距離が
変更され、このためカーブおよびスロープの変化で、す
なわち、いまいま修正を必要とする個所で経験されるよ
うなレールの多少大きな曲率にグラインダーの配列を適
合させることができる。レールの曲率を極めて強い場合
、一端のグラィンダが持ち上げられ、あるいは、既に説
明したように傾斜され、このため可動フレームに沿った
可能な接触帯城の配分が改変される。

これと対照的に、直線軌道では、精密性ならびに移動の
迅速性の観点から可動フレーム当り３つ以上のグラィン
ダで修正するのが有利である。

本発明装置は、複数の輪軸の間あるいは片持ちレバーで
取りつけられる可動フレームを備えるすべての公知車両
へ使用可能である。第１図に関して、若し一端のグラィ
ンダの一方および／あるいは他方のグラィンダが停止さ
れる場合、これらのグラィンダは、作動している特定あ
るいは複数のグラィンダの案内シューとなる。

そのときこれらの研削材シューは、レールの探触子を形
成する簡単な摺動シューあるいはローラによって取替え
ることができる。このような探舷子が研削のために生ず
る研削材粉禾によって著しく摩耗を受けるからである。
第８なし、し第１０図は、既述のあるいはこれから説明
しようとする特徴を明瞭にしようとする限定しない概略
図である。

第８図は、２つの探触子を有する水平軸をもつ回転グラ
ィンダの場合を示している。

矢印によって示される進行方向では、前方探触子の接触
点Ａがレールの凹凸（画像で著しく誇張される）してい
るところにあるのに、後方探触子の接触点Ｂが帯城１の
既に修正済部分にある。

そのときの凹凸の影響を緩和し、かつ精度を改良するた
めにベースに沿ってグラィンダを後退させるのが好まし
い。逆方向の進行では点Ａに向ってグラィンダを移動さ
せる必要がある。若し探触子の点Ａ，Ｂ間の距離が減少
されると、局部的曲率の変化の影響が研削に余り影響し
ないが、この探触子間の距離が大きくなるとこの曲率部
分を研削の際、除去できない傾向が出る。

進行方向に往復して修正するため、グラィンダは、修正
される不規則性の輪部を考慮して自体距離を置いて設け
られる探触子の中間に置かれるのが有利である。第９図
は、垂直軸の下端のグラィンダを誘導し、したがって２
つの研削帯域１，２をもつ探触子の場合を示し、一方の
帯城が他方の帯城に対し第２探触′点を与える。

探触子とグラィンダと距離の選定およびその変更は、前
述と同様な注意を要する。さらに第１０図は、垂直線×
−×の両側にグラィンダが対称に配置される場合を示し
、グラインダ間の距離をレールの曲率に合せて調節する
ことができ、その距離を適宜変更して走行面の不規則な
場合に適合させるようにする。

これまでのところ説明を明瞭にするため、それぞれグラ
ィンダ、探触子の支持体が研削している間固定されてい
ると仮定した。

【図面の簡単な説明】

第１図は軌道の外部から見た本発明による修正装置の側
面図、第２図は第１図による装置のロー０線に沿って見
た部村の一部分を同じ参照数字を用いて部分断面にして
示した端面図、第３図は第１図のｍ−ｍ線から見た部材
の一部分を同じ参照数字を用いて部分断面にして示した
平面図、第４図は作動の概略説明図、第５図は第１〜第
４図による実施の態様の第１変形例、第５ａ図は、グラ
インダーの位置決め装置の説明図、第６および第７図は
、水平軸にとりつけたグラィンダの支持装置を示す変形
例で、そのうち第６図はしールの頭部の内側面をレール
の横方向から修正するグラィンダを示す正面図、第７図
はしールの頭部周辺を修正するグラィンダを平面図で示
す。 第８，９図および第１０図は本発明装置の作動を説明す
る概略側面図である。１・・・レール、２・・・フラン
ジ付車輪、３・・・フランジ付車輪、４・・・固定フレ
ーム、５・・・内側縦桁、６…外側縦桁、７・・・横桁
、８…横桁、９・・・ピボットピン、１０…ピボツトピ
ン、１１…ねじ（第１図）、１２…ねじ（第１図）、１
３…シュー、１４…シュ−、１５・・・垂直方向油圧ジ
ャッキ、１６・・・垂直方向油圧ジャッキ、１７…枢支
軸、１８・・・枢支軸、１９・・・枢支軸、２０・・・
枢支軸、２１・・・グラインダー、２２…グラインダー
、２３…グラインダー、２４…軸騰、２５・・・モータ
、２６・・・管チューブ、２７・・・旋回鞠、２８・・
・旋回軸、２９・・・支持体、３０・・・支持体、３１
・・・縦方向溝、３２・・・案内ねじ、３３・・・案内
ねじ、３４・・・支持ねじ、３５・・・支持ねじ、３６
・・・稀付ねじ、３７・・・締付ねじ、３８…締付ねじ
、３９・・・縦付ねじ、４０・・・縦付ねじ、４１・・
・締付ねじ、４２・・・目盛、４３・・・目盛、４４…
係止／ッチ、４５爪、４６…板（第５図）、４７…細長
い孔（第５図）、４７′…バー、４８…管（第７図、第
６図入 ４９…ピストン、５０・・・巻ばね、５１…シ
リンダー、５２…突起、５３・・・溝、５４・・・導管
、５５・・・室、５６・・・垂直ピボットピン（第６図
、第７図）、５７…ねじ（第７図）５８・・・水平アー
ム（第７図）、５９・・・ねじ（第７図）、６０・・・
軸（第７図）。 第１図 第２図 第５図 第３図 第４図 第５図ｏ 第６図 第７図 第８図 第９図 第１０図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ レール１に沿って走行する車輪付の固定フレーム４
   に対し、可動の可動フレームを備え、該可動フレームが
   複数のグラインダー２１，２２，２３を支持し、それら
   のグラインダー２１，２２，２３が少くとも３ケ所のレ
   ール１との接触位置を設定し、それらの複数のグライン
   ダー２１，２２，２３のうち少なくとも１つがレール１
   の走行面を研削するレールの修正装置において、・ 該
   固定フレーム４の両脚間に、平行する２本の縦桁５，６
   からなる可動フレームを備え、・ 縦桁５，６の両端は
   横桁７，８で連結されており、・ 前記可動フレームは
   その両側のシユー１３，１４により、固定フレーム４の
   両脚に沿って上下動可能であり、かつ、シユー１３，１
   ４は上端が固定フレーム４の枢着点１７，１８、下端が
   シユー１３，１４の枢着点１９，２０に枢着されたジヤ
   ツキ１５，１６に取付けられており、・ さらに可動フ
   レームの縦枠５，６に沿って姿勢調整位置移動可能に研
   削装置を組込んだ複数の支持体対２９，３０がその上下
   から挿通されるねじ２９，４１によって取り付けられ、
   したがって、レール１に対する各々のグラインダー２１
   ，２２，２３が相互の間隔が調整可能となっている、こ
   とを特徴とするレールの修正装置。