JPS62233306A - レ−ル頭部の修正方法および修正装置 - 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、ａ道線路のレール頭部表面の形状を検測し、
研削することにより所定の形状に昨正する方法および装
置に関する。

［従来の技術］ 鉄道線路のレール頭部表面にはレール上を走行する鉄道
車両の車輪との間の摩ｒ！Ａ等により、レール上面の長
手方向に波状に凹凸を呈する波状摩耗やレール側面の変
形？？が発生し、鉄道線路のレール、路盤および鉄道車
両に激しい振動や衝撃を与え、軌道、路盤の破壊を促進
づるとともに、乗客の乗心地や安全を阻害し、また、騒
音を発生して、鉄道沿線に騒音公害を惹起する等のおそ
れがある。したがって、鉄道線路の保線作業の際に、レ
ール頭部表面の波状摩耗や変形等の状態を検測してレー
ル表面を研削することによりレール頭部の輪郭を修正す
る必要がある。

レール頭部表面の形状を検測してω］削する従来の装置
どしては、持分１１１６０−３０８０２号公報に示され
たものがある。この装置は、レール上を走行する研削車
両の前端部および後端部１こ、レール表面の変形の振幅
を測定する測定装置を設けるとともに、その中間部にレ
ール頭部表面を研削する研削工具を設置ノ、車両前端で
測定された変形の振幅の値に、車両後端で測定された変
形の振幅の値と変形の許容値との差を力【１えた値に基
づいて、研□削工具（７）加圧力、切削法１立、傾斜角
等のパラメータを制御しながらレール頭部表面を研削し
てゆくものである。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記装置は、研削前のレール頭部表面の形状を車両の前
端部の測定装置で検出し、研削後の形状を車両の後端部
の測定装置で検出し、これら値に基づいて研削工具をフ
ィードバック制御しているが、実際には、車両の後端部
の測定位置とその測定値に基づいて研削する研削位置が
ずれているために、厳密なフィードバックにはならない
。したがって、この装置は、レール頭部表面の変形が小
さくかつ一様であるとの仮定のもとで実用される。しか
し、実際には、レール頭部表面の変形は一様でなく、大
きさもさまざまであり、この装置によれば、削る必要の
ない区間を削ってレール頭部を正しい輪郭にすることが
できなかったりする場合があり、かえってレール頭部表
面に損傷を与えることもある。

そこで本発明の目的は、レール頭部表面の波状摩耗や変
形等を検測してレール頭部が正しい輪郭にな、るように
研削する方法および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１ 上記問題点を解決するための本発明の方法は、次のよう
なものである。すなわち、レール頭部表面を研削する研
削工具及びレール頭部表面の形状を検測する検測ユニッ
トを有し鉄道線路のレール上を走行Ｊる加工台ＩＪによ
って、レール頭部表面の形状を検測して記憶し、その検
測値と基準形状とを比較し、その比較値に基づいて研削
工具を各区間ごとにまたは連続的に制御してレール頭部
表面が基準形状となるように研削し、ざらに研削後のレ
ール頭部表面の形状を検測して記憶する。

また、−１＝記方法を実施づる本発明の装置は次のａ）
〜［）の要素から構成されている。

ａ）鉄道線路のレール上を走行可能な加工台車ｂ）その
加工台車に取りイ４けられレール頭部表面を研削リ−る
研削工具 Ｃ）前記加工台中に取り付けられレール頭部表面の形状
を検測する検測ユニット ｄ）　前記加工台中の走行距離を検出する走行検出器 Ｃ）前記検測ユニットの検測値および走行検出器の検出
値によりレール頭部表面の形状を求めて記憶し、これを
レール頭部の基準形状と比較して研削工具の加圧力、傾
斜角度等の制御パラメータを算出する演算処理部 ｆ）前記制御パラメータに基づいて研削工具を一定区間
ごとにまたは連続的に制御する制φ１１装置 ［作　用］ 本発明のレール頭部の修正方法おいては、レール上を走
行する加工台車の検測ユニットによる検測値が一旦記憶
されるので、検測されたレールの箇所と、その検測値に
基づいて研削工具の加圧力、傾斜角等を制御する箇所と
を一致させることができ、このため、レールの波状摩耗
や変形等がどのような形状や大ぎさであっても、レール
頭部が基準形状と一致するように削正される。また、削
正後のレール頭部表面の形状を再度検測して記憶してい
るので、レール頭部表面が正確に基準形状と等しくなる
ように研削されたか否かが確認され、この検測値に基づ
いて研削を終了するか、再度研削を行なうかを判断でき
、再度研削を行なう場合には、この記憶された検測値に
基づいて研削工具を各区間ごとにまたは連続的に制御し
ながらレール頭部表面を研削することによりレール頭部
を所定の輪郭に修正することができる。

次に本発明のレール頭部の修正装置の作用について説明
する。

まず、加工台車をレール上を走行させて、走行検出器に
より加工台車の走行位置を検出しながら、レール頭部表
面の形状を検測ユニットにより検測する。この検ｆｔ［
１（ｉｆｌは演算処理部により記憶され、この記憶され
たレールの各地点の検測値が、予め設定されたレール頭
部表面の基準形状と比較され、レール頭部表面を基準形
状に研削するめに必要な研削工具の制御パラメータが決
定される。そして、この制御パラメータに基づいて、レ
ール上を走行する加工台車の研削工具が制御装置により
一定区間ごとにまたは連続的に制御されてレールの頭部
表面が基準形状になるように削正される。さらに、レー
ル上を走行する加工台車の検測ユニットにより研削後の
レール頭部表面の形状が再度検測されて記憶される。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第１図は本発明の方法を実施する装置の一実施例を示し
たものである。加工台車１は前車輪２と後車輪３ににリ
レールＲ上を走行可能に構成されている。この加工台車
１の下部には、左右のレールＲの上方に相当するの所に
、複数個の研削工具４からなる研削ユニット５が油圧シ
リンダ６によって上下に移動可能に取り付【ノられてい
る。この研削ユニット５は作業時には図に示すように左
右のレールＲ上に下降されて案内車輪７．７によりレー
ルＲ上を加工台車１とともに走行する。

研削ユニット５の各研削工具４は、第２図に示すように
、原ｖＪ機８（電動機、油圧モータ、空圧モータ等）と
、これによって回転駆動される砥石９とからなっている
。この原動Ｒ８は、案内ロッド１０に沿って上下方向に
摺動自在な案内筒１゛１に取り付けられ、上下動用油圧
シリンダ１２にＪ：って上下方向に移動可能になされて
いる。また、案内ロッド１０の端部はビン１３で研削ユ
ニット５の支持枠１４に回動自在に取り付けられ、かつ
他端部は回動用油圧シリンダ１５のピストンロッド１６
にビン連結されており、切削工Ｒ４がこの回動用油圧シ
リンダ１５によってビン１３を中心として回動自在にな
されている。これらの案内ロッド１０、案内筒１１、油
圧シリンダ１２．１５が制御装置２０を構成しており、
この制御装置２０によって、レールＲに対づる研削工具
４の角度θ、加圧力Ｐが制御される。すなわら、この制
御装置２゜の上下動用油圧シリンダ１２によって研削工
具４の角度θが設定され、回動用油圧シリンダ１５によ
って研削工具４の加圧力Ｐが設定される。

これらの油圧シリンダ１２．１５は後述する演算処理部
４０からの信号により制御される。

ビン１３には角度検出器１７が取り付けられ、この角度
検出器１７により検出された角度信号は演算処理部４０
に入力される。

各研削工具４はそれぞれレールＲ断面の所定の位置を研
削するように配置されている。

加工台車１の前部には、第１図に示すように、検測装置
３０が接続されている。この検測装置３０は、検測台車
３１の前車輪３２と後車輪３３との間に検測ユニツ１〜
３４を設けたちのである。この検測ユニット３４には、
レール頭部表面と接触するスライドシャフトの上下変通
を電圧または電流に変換するポテンショメータ、差動ト
ランス等の接触型のセンサが用いられるか、または、光
を利用した光学式センサ、レールとのギＶツブの静電容
けを検出する静゛社容（３式センサ、レールとの間にコ
イルを用いて磁界をつくり電磁誘導によりレールに誘導
電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のル接触型のセンサ等が用いられる
。検測ユニット３４をレールＲの長ざ方向に沿って動か
しながらこのセンサによってレール８頭部との距丙１を
測定することによってレール頭部表面の長さ方向の形状
が検測される。この検測ユニット３４による検測値は演
算処理部４０に入力される。

また、検測装置３０には、走行距離を検出する走行検出
器３５が取り付けられてＪ５す、レールＲの長さ方向の
どの位置を検測しているかを検出し、この検出信号を演
算処理部４ｏに入力するようになっている。

第２図に示す演算処理部４０は主としてＣＰＵからなり
、レールＲ上を走行する加工台車１の検測装置３０及び
走行検出器３５から検測値及び走行距離を入力して、レ
ールＲの各地点にお＋ｊる検測値を予め設定されている
レールの基型形状と比較し、各地点における各研削工具
４の加圧力Ｐ、角度θ等の制御パラメータを算出し、レ
ールＲｌを走行中の加工台車ゴの制御装置３０に制御パ
ラメータを出力し、また、各研削工ｎ４について各地点
の検測値、制御パラメータ等を記憶する。

次に、このレール頭部の修正装置の作用について説明す
る。

まず、走行検出器３５によって走行位置を検出しながら
加工台車１を前進させて、レール頭部表面の形状を検測
装Ｐ２３０により検測する。

演ｎ処理部４０は、この走行検出器３５及び検測装置３
０からの信号を入力して、レール頭部表面の各地点の検
測値を記憶する。そしてレールＲの検測区間を複数の等
距離区間に分割し、記憶された検測値から各区間の平均
形状を算出する。さらに、演算処理部４０は、各区間の
形状を予め設定されているレール頭部表面の基準形状と
比較して、各区間ごとに、レール頭部の輪郭を基準形状
に修正するために必要な各研削工具４の加圧力Ｐ、角度
ｅ等の制御パラメータを算出し、各区間ごとに、かつ各
研削工具４ごとに、制御パラメータを記憶する。

次に、走行検出器３５によって走行位置を検出しながら
加工台車１を後退させる。このとき、演算処理部４０は
、走行検出器３５ｒ検出される走行位置に１１ｔづいて
、各区間ごとに記憶されている制御パラメータＰ１θを
制御装置２０に送ってそれぞれの研削工具４をイリ御し
ながら、レール頭部表面を逐次研削してゆくとともに、
研削後のレール頭部表面の形状を検測装置３０により検
測してそれを記憶する。さらに演算処理部／ＩＯ１よ、
レールＲの各地点ごとに、記憶させた検測１直をレール
頭部表面の４準形状と比較し、その差が許容誤差内であ
るかどうかを調べ、再度研削を行なうかどうかを判断す
る。再度研削を行４Ｔう場合には、各研削工具４の！、
制御パラメータＰ、θを各区間ごとに算出し、加工台車
１をレールＲ上を走行ざぜながら、上記と同様にしてレ
ール頭部表面を研削する。

以上のように、加工台車１の往路でレール頭部表面の形
状が検測され、加工台車２の復路でレール頭部表面が研
削されて修正されると同時に、研削後の形状の検測が行
なわれることになる。

なお、検測装置３０によって検測されたレール頭部表面
の形状は、演算処理部４ｏを介してＣＲＴディスプレイ
、チャート等に表示され、また演算処理部４０によって
算出された各研削工具４の各区間ごとの４制御パラメー
タＰ、ｅもＣＲＴディスプレイ、プリンタ等に表示され
る。

なお、この実施例においては、レールＲの削正すべき範
囲を複、数の等距離の区間に分割して、各区間ごとに算
出した制御パラメータＰ、ｅで各研削工具４を制御して
いるが、区間と区間の間にトランジション領域を設ける
ことによって、区間と区間の間において制御パラメータ
をスムーズに変化させることが好ましい。また、上記の
ように、複数の区間に分割せずに、検測されたレール頭
部表面の形状に基づいて削正工具４を連続的に制御して
もよい。

第３図は、本発明のレール頭部の修正装置の他の実施例
を示したものであり、加工台車１の前部と（す部に検測
装置３０．３１を設けたちのである。この修正装置によ
ると、削正前の検測、削正、削正後の検測が同時に行な
える５、すなわち、加工台車１をレールＲ上を走行させ
ながら、前部の検測袋Ｅ’Ｊ　３０によってレール頭部
表面の形状を検測し、それに基づいて研削ユニット５の
各研削工具４の制御パラメータＰ、θを算出し、研削工
具４がその検測地点に達したとぎにその制御パラメータ
Ｐ、ｅ′ｃその研削工具４を制御してレール頭部表面を
削正し、後部の検測装置３１で削正後のレール頭部表面
の形状を検測する。このように、レール頭部の検測、削
正、検測が加工台中１をレールＲ上を一度走行させるた
りて行なうことができる。

第４図は、さらに他の実施例であり、第１図の実施例の
修正装置を２台互いにその後部どうしで接続したもので
ある。この装置によると第３図の実施例と同様に、削正
前の検測、削正、削正後の検測を一度の走行で行なうこ
とができるとともに、レール頭部の削正を２段階に行な
うことができ、レール頭部の変形の程度が大きい場合に
は有効である。

ざらに、第４図の実施例において、２つの研削ユニット
５．５゛の間にもう１つの検測ユニットを設けると（図
示せず）、前方の加工台車１の前部の検測装置３０でレ
ール頭部表面の形状を検測して、それに基づいて前方の
加工台車１の研削ユニット５により削正を行ない、中央
に設けられた検測ユニットによって、削正後のレール頭
部表面の形状を検測し、それに基づいて後方の加工台車
１°の研削ユニット５°で再度削正を行ない、さらに後
方の加工台車１°の後部の検測装置３０゛で削ｉＥ後の
レール頭部の形状を検測することができる。

したがって、この修正装置をレールＲ上を−・反走行さ
せるだ番ノで、検測、削正、検測、削正、検測という作
業を一度に行なうことができ、レール頭部表面の形状が
より正確に基準形状に修正される。

［発明の効果１ 本発明のレール頭部の修正方法によると、レールの検測
された箇所と、その検測値に基づいて研削される箇所と
が一致しているので、レールの波状摩耗や変形等がどの
ような形状や大きさであっても、削る必要のない区間を
削ったりレール頭部に損傷を与えることもなく、レール
　４頭部を所定の輪郭に正確に修正することができる。

また、研削後のレール頭部表面の形状を再度検測してい
るので、レール頭部表面の削正結果が確認され、これに
桔づいて、研削を終了するか再度研削を行なうかを判断
でき、再度研削を行なう場合には、この検測値に基づい
て再度レール頭部表面を研削することによりレールをよ
り正確な輪郭に修正することができる。

本発明のレール頭部の修正装置によると、加工台車をレ
ール上を走行さけるだけで、レール頭部の検測、削正が
自動的に行なわれて上記方法が効率良〈実施され、レー
ル頭部表面が所定の輪郭に正確に修正される。

特に、走行検出固によって検測位置と研削位置を検出し
なから検測、研削を行なっているので、加工台車の速度
にかかわらず、所定箇所を所定の条件で誤差なく正確に
削正することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のレール頭部の修正装置の一実施例を示
す正面図、第２図は同装置の要部の構成を示す説明図、
第３図は他の実施例を示す正面図、第４図はさらに他の
実施例を示す正面図である。 符号の説明 １・・・・・・加工台車　　　４・・・・・・研削工具
５・・・・・・研削ユニット　２０・・・制御２′Ｉｌ
装置３０・・・検測装置　　　３４・・・検測ユニット
４０・・・演ｎ処理部　　Ｒ・・・・・・レール特許出
願人　株式会社芝浦製作所 代　　理　　人　　　弁理士　　蔦　　１）　璋　　子
ばか１名

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、鉄道線路のレール頭部表面を研削する研削工具及び
   レール頭部表面の形状を検測する検測ユニットを有しレ
   ール上を走行する加工台車によって、レール頭部表面の
   形状を検測して記憶し、その検測値と基準形状とを比較
   し、その比較値に基づいて研削工具を一定区間ごとにま
   たは連続的に制御してレール頭部表面が基準形状となる
   ように研削し、さらに研削後のレール頭部表面の形状を
   検測して記憶することを特徴とするレール頭部の修正方
   法。 ２、鉄道線路のレール上を走行可能な加工台車と、この
   加工台車に取り付けられレール頭部表面を研削する研削
   工具と、前記加工台車に取り付けられレール頭部表面の
   形状を検測する検測ユニットと、前記加工台車の走行距
   離を検出する走行検出器と、前記検測ユニットの検測値
   および走行検出器の検出値によりレール頭部表面の形状
   を求めて記憶し、これをレール頭部表面の基準形状と比
   較して研削工具の加圧力、傾斜角度等の制御パラメータ
   を算出する演算処理部と、前記制御パラメータに基づい
   て研削工具を一定区間ごとにまたは連続的に制御する制
   御装置とを備えたことを特徴とするレール頭部の修正装
   置。