JPS62231110A - レ−ルの波状摩耗検測装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、鉄道線路のレール上を走行しながら、レール
頭部の波状摩耗、変形等の凹凸状態を連続的に検測する
レールの検測装置に関する。

［従来の技術］ 鉄道線路のレール頭部には、レール上を走行する車両の
車輪との間の摩擦等により、レールの長手方向に波状に
凹凸を呈する波状摩耗が発生したり、変形が生じたりす
る。これらの波状摩耗、変形等が進行すると、車両が通
過するごとに、車両、軌道および路盤に激しい＠肋や衝
撃を与え、乗客の乗り心地を悪くするともに、軌道や路
盤の破壊を促進し、また騒音を発生して、鉄道沿線に騒
音公害をもたらす等の不都合を生ずる。したがって、上
記のような事態が発生する前に、レール頭部に発生した
波状摩耗、変形等の凹凸状態を検測して、必要な場合に
はレール頭部削正中等を使用して、それらの波状摩耗等
を除去しなければならない。

このレールの上面に発生した波状摩耗、変形等を検測す
る従来の装置としては、鉄道線路のレール上を走行可能
な検測台車の前車輪と後車輪との略中間に検測器が設け
られたものがある。

［発明が解決しようとする問題点］ 一般にレールの波状摩耗の場合は、その振幅がＱ、１ｍ
ｍ以下になるように削正しなければ短時間に再び波状摩
耗が進行するので、１０ｕｍ以下の高精度な測定が必要
となる。

しかしながら、上記の前後の車輪の略中間に検測器が取
付けられたものでは、車輪の偏心によって車軸が上下に
変動し、これによって検測器も上下に移動するため、測
定誤差を生じる。

前記の高精度検測を行なうためには、車輪の偏心を１０
μｍ以下におさえるか、または、第５図に示ずように、
車輪のかわりに、レール頭部Ｒ゛の長手方向の前後に摺
動自在に圧接させられたシュー２０を用い、その略中間
に検測器５を取付けることが考えられる。ところが、車
輪の偏心を１０ａｍ以下に製作することは困難であり、
また、上記のようなシューを使用した場合には、シュー
がレール頭部に接触した状態で測定するため、８速での
測定ができないという問題点があった。

そこで本発明の目的は、検測台車の車輪の偏心による測
定誤差を補正して高精度な検測ができるレールの検測装
置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は上記問題点を解決するために、レール上を走行
可能な検測台車に取付けられた検測器によりレール頭部
の波状摩耗、変形等の凹凸状態を検出する検測装置にお
いて、検測器による検測量から、検測台車の車輪の偏心
による検測量の変動に対応する周波数成分を除去するフ
ィルタ回路を設けたものである。

また、好ましい実施態様は、検測台車の速度を検出する
速度検出器により前記フィルタ回路のノツチ周波数また
はカッ１−オフ周波数を制御する制御回路を備えたもの
である。

［作　用１ 上記のような車輪を有する検測装置の検出器の出力波形
は、第４図に示すように、車輪の偏心による変動の特有
の波形ａにレールの波状摩耗ｍ、変形■等の波形が重な
ったものとなる。

本発明の検測装置においては、検測器によって検出され
た検測量から、フィルタ回路を用いて、車輪の偏心によ
る基準高さの変動に対応する周波数分を除去することに
より実際の波状摩耗等の凹凸状態が検出される。

また、検測速度が一定であれば車輪の偏心による変動周
波数も一定で、フィルタ回路のカットオフ周波数、ノツ
チ周波数は固定でよいが、検測速度が一定でない場合に
はカットオフ周波数、ノツチ周波数は速度信号で制御す
る必要がある。

したがって、速度検出器により検出された速度によりフ
ィルタ回路のノツチ周波数またはカットオフ周波数を制
御する制御回路を備えると、検測台車の速度に応じて、
車輪の偏心による波形が、検測された波形から自動的に
除去される。

［実施例］ 以下、図面を用いて本発明の実施例について説明する。

第１図は、レール頭部Ｒ°の波状摩耗、変形等の凹凸状
態を検出する検測装置の一実施例を示すブロック図であ
り、第２図は、この装置の正面図である。この検測装置
は、第２図に示すように、検測台車１が前車輪２及び後
車輪３により鉄道線路のレールＲ上を走行可能になされ
ており、この検測台車１下方の前車輪２と後車輪３との
略中間には、接触型または非接触型の検測器５が設けら
れている。接触型の検測器としては、レール頭部Ｒ°と
接触するスライドシャフトの上下変量を電圧または電流
に変換するポテンショメータまたは差動トランス等を利
用したセンサ、非接触型の検測器としては、光を利用し
た光学式センサ、レール頭部Ｒ゛とのギャップの静電容
量を検出する静電容量式センサ、コイルにより磁界を発
生させ、電磁誘導によりレールに誘１１流が流れて生ず
るコイルのインダクタンス損失を検出する磁気式センサ
等が用いられる。この検測器５は、第１図に示すように
、後述するフィルタ回路７に接続されている。

検測台車１の前車輪２または後車輪３には速度検出器６
が取付けられており、これによって検測台車１の走行速
度が検出される。この速度検出器６は、第１図に示すよ
うに、制御回路９に接続され、このｔｉＩｌＩＫ１回路
９はフィルタ回路７に接続されている。

この検測台車１は、油圧シリンダ８を介して削正中等の
作業車（図示せず）に連結されており、この油圧シリン
ダ８により、検測作業時には、レールＲ上に降ろされて
作業車とともにレールＲ上を走行し、回送時には、レー
ルＲ上より引ぎ上げられて作業車に収納される。

検測作業の際には、検測台車１が作業車と共に所定速度
でレールＲ上を走行し、検測器５によりレール頭部Ｒ°
の凹凸状態が検測されるが、検測台車１の車輪２，３に
偏心があると、検測器５が上下に変動し、すなわち、検
測器５の基準高さが変動する。検測器５による検測器は
、レール頭部Ｒ゛の実際の凹凸状態に、車輪２゜３の偏
心による検測器５の基準高さの変動が重なった量となる
。検測台車１の車輪２，３の半径をＲ（ｍｌｌｌ）とし
、検測台車１の走行速度をＳ（ｋｍ／ｈ）とすると、検
測器５の基準高さの変動の波長はλ＝２πＲ（ｍｍ）と
なり、検測器５の基準高さの変動の周波数は ｆ＝ｓｘ１０６／　（３６００・λ） となる。

本発明においては、第１図に示ずように、検測器５にフ
ィルタ回路７が接続されており、検測器５による検測値
から、上記の車輪２．３の偏心による基準高さの変動の
周波数ｆの成分が除去される。このフィルタ回路７は、
波状摩耗等のレールＲの凹凸状態の波長が、基準高さの
変動の波長λよりも短い場合は、カットオフ周波数ｆｃ
がｆのローパスフィルタを用いてもよいが、基準高さの
変動の波長λよりも長い波長のものを含む場合は、ノツ
チ周波数ｆＯがｆの帯域阻止フィルタを用いる。

特にこの実施例においては、前記フィルタ回路７として
、カットオフ周波数ｆｃまたはノツチ周波数ｆＯが可変
のものを用い、速度検出器６からの検出信号によってこ
のフィルタ回路７のカットオフ周波数ｆｃまたはノツチ
周波数ｆＯを ＄制御する制御回路９が備えられている。すなわちフィ
ルタ回路７は、この制御回路９によって、カットオフ周
波数が、 ｆＣ＝ｆ＝ＳＸ１０６／（３６００・２πＲ）となるか
、またはノツチ周波数が ｆＯ＝ｆ＝ｓｘ１０６／（３６００・２πＲ）となるよ
うに制御される。

この速度検出器６として【ユ、ＤＣタコジェネレータや
、第３図に示すように、検測台車１の車輪２または３に
取付けられたパルス発生器１０のパルスの周波数をＦ／
Ｖ変換器１１によって電圧に変換してフィルタ回路７の
カットオフ周波数ｆＣ、ノツチ周波数ｆＯを制御するも
の等が用いられる。

作業車を用いて検測台車１をレールＲ上を走行させなが
ら、検１ｌＩＩＩ器５によって検測された検測信号は、
第１図のＡのように、レールＲの波状摩耗等の凹凸に車
輪２．３の偏心による基準高さの変動ａが重なった信号
となり、この信号からフィルタ回路７によって基準高さ
の変ｖＩａの周波数成分が除去されるため、車輪の偏心
による基Ｑ高さの変動分ａを含まない第１図の８のよう
な信号となる。この信号をレコーダ等に記録する。

［発明の効果］ 本発明の検測装置によると、検測器によって検出された
検測器から、車輪の偏心による検測器の基準高さの変動
に対応する周波数分を除去することによって、レール頭
部の波状摩耗、変形等の凹凸状態を高精度に検測ができ
る。

また速度検出器の速度信号でフィルタ回路のカットオフ
周波数またはノツチ周波数を１．制御すると、走行速度
を常に一定に保つ必要はなく、走行速度の変化によって
測定誤差が生じるということもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
レールの検測装置を示す正面図、第３図は速度検出器及
び制器回路を示すブロック図、第４図は検測器による検
測けを示す波形図、第５図は従来例を示す正面図である
。 符号の説明 １・・・検測台車　　　２・・・前車輪３・・・後車輪
　　　　５・・・検測器６・・・速度検出器　　７・・
・フィルタ回路９・・・制御回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、レール上を走行可能な検測台車に取付けられた検測
   器によりレール頭部の波状摩耗、変形等の凹凸状態を検
   出する検測装置において、検測器による検測量から、検
   測台車の車輪の偏心による検測量の変動に対応する周波
   数成分を除去するフィルタ回路を設けたことを特徴とす
   るレールの波状摩耗検測装置。 ２、検測台車の速度を検出する速度検出器により、フィ
   ルタ回路のノッチ周波数またはカットオフ周波数を制御
   する制御回路を備えたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載のレールの波状摩耗検測装置。