JPS6316965A - レ−ル頭部の仕上装置 - 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、鉄道線路に敷設されたレール頭部の凹凸、特
に１／−ル溶接部の凹凸を削正して仕上するための装置
に関する。

（従来の技術） 一般に軌道レールは、工場で溶接されて仕］ニされるこ
とが多い。この場合の溶接及び仕上は、例えば溶接→溶
接部−次仕上（手作業）→空冷→水冷→二次仕−に（手
作業）→曲げ等の矯正（手作業）→頭部精密仕上（手作
業）→磁粉探傷検査（手作業）→仕上げ形状検査（手作
業）の工程で行なわれている。換言すれば、レール溶接
部にはパリのほかに、溶接前或いは溶接突合せ時のレー
ル端部の曲がりや溶接時の歪があるために、矯正装置に
よって曲がりを矯正しているが、いずれにしても最終的
には研摩等によって溶接部のパリ取りと同時にレール頭
部の平担精度を出す精密仕上工程が必要となるものであ
る。

周知の通り、断面路打字形を呈するレールの頭゛　部は
、乗心地、騒音、レール摩耗等の見地から、頭頂面にお
いて車輪のスムーズでガタのない回転を得るために平担
塵が要求されており、頭側面においても車輪のフランジ
を導くための精度が要求されている。日本国有鉄道規格
による新幹線のレールでは、頂上の平担塵は１ｍスパー
ンでは＋０．３ｍｍｍｍ以下−０，１ｍｍ以下で、頭側
面の平担塵は１ｍスパーンでは±０．５ｍｍ以下が要求
されている。

現在のところ精密仕上工程としては、すべて手作業で行
なわれている。鉄道線路に敷設されたレールの頭頂面を
研削する方式としては、カッ゛プ型のグラインダをレー
ル頭頂面に押し付けて研削する方式と、フェースミルカ
ッタを用いる研削方式とが行なわれている。

（発明が解決しようとする問題点） 上記各技術はレール頭部における頭頂面の凹凸削正技術
のみに限るものであって、頭頂面以外の頭側面とこれら
の間のゲージコーナには何等考慮がなされていないもの
であった。頭側面とこれらの間のゲージコーナは所定の
湾曲形状に構成されなければならないので、前記研削方
式で実施してゆくことは技術的に困難を伴なうものであ
った。

而して、本発明は実験に基づいてさらに検討の結果創作
されたものであって、サンデングベルトをレール頭部形
状に対応させることによって迅速で精密に仕上すること
ができるようにしたことを、その主な目的とするもので
ある。

（発明の構ｒ＆） 上記目的を達成するための本発明に係るレール頭部の仕
上装置の構成は、レール頭部の長手方向に沿ってベルト
面を並列配置するサンデングベルト機構と、上記ベルト
面をその巾方向においてレール頭部の頭頂面形状と頭側
面形状に合致するように湾曲形成する対のフォーミング
機構と、このフォーミング機構の内側でレール頭部への
仕上量に応じてベルト面をレール頭部に接離する仕上機
構とが備えられていることを特徴とするものである。

（発明の作用） レール頭部に沿ってサンデングベル）ＩＩ構のベルト面
を配置する。サンデングベルトは湾曲形成されているの
で、レール頭部の頭頂面形状と頭側面形状とに合致した
状態となっている。その後にサンデングベルトを駆動さ
せるとともに、必要な凹凸仕上量に応じた研摩個所に移
動してベルト面を接近押圧することによってレール頭部
が仕上される。

（発明の実施例） 図面は本発明のレール溶接部における頭部の仕上装置に
係る一実施例を示し、第１図は仕上機構を示す同概略図
、第２図は同要部斜視図、第３図は頭部の仕上工程を示
す端面説明図、第４図は同装置の概略回路図である。

而して、サンデングベルト機構１は無端へルト１１を複
数のガイドローラ１２，１３．１４を介して走行構成さ
れ、下位のガイドローラ１２，１３の間には、ベルト面
のｌ］力方向おいてレールＨの頭部ｒ１の形状に合致す
るように湾曲形成されるフォーミング機構２と、このフ
ォーミング機構２の間でレール頭部ｒ１に接近離反され
る仕上機構３とが備えられている。

詳述すると、フォーミング機構２は長手方向に亘って離
間対設され、好ましくは一対が巾方向両端に略ハ字形に
配置して成る側フォーミングローラ２１．２１から構成
される。この場合には両端を押えることによって略々レ
ール頭部形状にフォーミング可能となる。側フォーミン
グローラ２１に」二位部に位置するローラ面をゲージコ
ーナｒ４に対応した四部形状にしても良い。

又、前記仕上機構３は上記フォーミング機構２と同一・
長さ方向に位置され、頭頂面ｒ２とこれに併せてゲージ
コーナｒ４とを仕上する上位仕上ローラ３１と、この両
端の長手方向前後で頭側面ｒ３、ｒ３を仕上する側仕上
ローラ３２．３２とから構成される。上記各仕上ローラ
３１，３２は夫々同時或いは単独でレール頭部ｒ１へ接
近離反可能に支持されている。」−位仕上ローラ３１は
、必要に応じて仕」−面となるローラ面３３を頭頂面ｒ
１とゲージコーナｒ４との所定湾曲形状に対応できるよ
うな四部に形成できる。これに対して、側仕上ローラ３
２は略コ字形乃至略ハ字形に配置されている。図示しな
いが、各機構２乃至３は上下方向駆動装置８と長手方向
駆動装置９とによって昇降及び移動走行可能に配置され
ている。

さらに、図中４は移動可能に構成されるレール頭部形状
の測定器で、頭頂部用測定器４１とこのｌ】方向左右に
頭側部用測定器４２．４２とが設けられる。５は頭頂面
ｒ２及び頭側面ｒ３．ｒ３の測定に基づく測定値を信号
変換する変換器、６は変換信号を収集するとともに任意
の仕上量を付与するために仕」−機構３の長手方向の移
動やベルトへの加圧量等から決定される仕上機構３の断
面方向の目標削正量を演算し制御する制御装置である。

上記構成に基づく仕上工程は次の通りである。

測定工程は、まず長手方向に沿ってサンデングベル）１
１の仕上面１５が並列配置されるようにレールＲをセッ
トしてレールクランプ機７でクランプした後に、長手方
向に測定器４１．４２を相対走行させてレール頭部ｒ１
の凹凸を測定する。

測定器４としては例えば非接触型の渦電式ギャップセン
サ等が選択される。測定は頭頂面ｒ２及び頭側面ｒ３．
ｒ３の夫々を対象として、長手方向に亘って連続的に行
なう。この場合に、レール長手方向をＸとし、凹凸量を
Ｙとして座標により夫々人力し、各測定点の凹凸状態係
数から最も研摩量が少ない状態で前述の日本国有鉄道規
格内に入る状態での目標仕上形状とそのための仕上量を
制御装置６で演算する。

次に、仕上工程においては、サンデングベルト機構ｌの
駆動と、上位仕上ローラ３１と側杆上ローラ３２．３２
との加圧と長手方向移動速度とに基づいてベルト研摩或
いは研削することとなる。

ベルト１１による仕上量は上記演算に基づいて予め設定
されているので、所望の規格内の状態で仕上されること
となる。

詳述すると、第３図に示すように上位仕上ローラ３１が
接近してベル）１１を行形しつつ頭頂面ｒ２に加圧する
。仕上量は、上位仕上ローラ３１の長手方向の移動速度
、」二位仕上ローラ３１の加圧力等で決定される。上位
什」ニローラ３１は上記決定に基づく加圧をしつつ、順
次レール長手方向へ移動して必要長さ範囲の研削仕上を
行なう。側杆上ローラ３２．３２は上記上位仕」ニロー
ラ３１と同時に必要な加圧を行なって研削を行なう。

又、仕上後に再び長手方向に測定器４１．４２を相対走
行させてレール頭部ｒ１の凹凸を測定して記録する。こ
れによって前述の日本国有鉄道規格内に入る状態に仕上
がっていることを確認する仕上形状検査を自動的に行な
う。

上記一実施例によれば以下の効果を奏する。

■上位仕上ローラ３１のローラ面３３によって頭頂面ｒ
２とゲージコーナｒ４．ｒ４とを同時に所定形状に精密
仕上することができるうえ、両頭側面ｒ３．ｒ３も同時
に精密仕上することができるので、仕上速度を大幅に短
縮することができた。

■連続的測定からの演算によってレール長手方向におけ
る目標仕」皿形状とそのための仕」二量を決定でき、合
理的で迅速な仕上を可能にできる。

又、前記フォーミング機構２と仕上機構３は夫々各種変
更設計可能である。

第５図に示すように、フォーミング機構２は、好ましく
は一対がベルト巾方向中央を押える上位フォーミングロ
ーラ２２と、この上位フォーミングローラ２２に対して
略コ字形乃至略ハ字形に交差してベルト巾方向中央を湾
曲形成する対の側フォーミングローラー２３．２３とか
らＪｔＪ成できる。図示しないが、側フォーミングロー
ラ２３は序々にフォーミングするためにガイドローラ１
２又は１３から離間するに従って交差角度を大きく設定
するような複数対配置構造にできる。仕上機構３として
は、側杆上ローラ３４を上位仕上ローラ３１に交差した
状態に配置構成しても良い。

さらに、サンデングベルト機構は第６図に示すようにも
構成できる。即ち、サンデングベルトａ構１６は、無端
走行可能な最小単位である左右のローラ１２，１３から
構成することを妨げない。

この場合に、仕上機構３として複数の仕上ローラ３５１
９．３６．、を長手方向に配置し、長手方向を同時に仕
上可能に構成できる。上記上位仕上ローラ３５としては
、ローラ面を頭頂面形状にのみ合致する形状としても良
い。

上記各実施例において、ゲージコーナｒ４．ｒ４は上位
仕上ローラ３１の凹部形状で行なった例に限定されるわ
けではなく、上位仕上ローラ３５と側仕−Ｌローラ３２
．３４２．３６Ｊ−の春汝却ハＪ−ベルト巾の湾曲した
ゲージコーナ用仕上部を構成できるものである。

又、フォーミング機構２と仕上機構３とにおいて、上位
と側の各ローラを交差状態で図示したが、第１図及び第
２図の仕上機構３のように、ローラ支持軸が交差しない
ように長手方向前後に僅かに位置相違させることを妨げ
ないものである。

又、上記各実施例において説明したサンデングベルト機
構１，１６、フォーミング機構２及び仕上機構３は夫々
任意に組合せて構成できるものである。本発明機構は装
置本体として構成するか、或いは他の圧接機構と組合せ
て実施できることは言うまでもない。さらに又、レール
の如き長尺物を対象にできることも明らかである。

（発明の効果） 以上説明したように本発明に係るレール頭部の仕上装置
によれば以下の効果を奏する。

■ベルト面をレールの頭頂面形状と頭側面形状に合致す
るように湾曲形成しているので、レール頭部の頭頂面と
ゲージコーナと頭側面とに対応してレール頭部形状を損
なうことなく精密仕−Ｌを行なうことができる。

■サンデングベルトによって長手方向へレール頭部形状
に応じて仕上する機構であるので、精密仕上を迅速に行
なうことができ、仕上形状検査も含めて容易に自動化工
程として実施可能である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明のレール溶接部における頭部の仕上装置に
係る一実施例を示し、第１図は仕上機構を示す同概略図
、第２図は同要部斜視図、第３図は頭部の仕上工程を示
す端面説明図、第４図は同装置の概略回路図、第５図及
び第６図は他側を示す同概略図である。 １．１６．、サンデングベルト機構、 ２１．フォーミンク機構、３０．仕上機構、４０．測定
器、　　　　５０．信号変換器、６６．制御装置、　　
７０．レールクランプ機、８１．上下方向駆動装置、 ９９．長手方向駆動装置、 １１６．ベルト、　　　１２〜１４９．ローラ、２１．
２３．、側フォーミングローラ、２２１．上位フォーミ
ングローラ、 ３１．３５．、上位仕上ローラ、 ３２．３４．３６．、側仕上ローラ。 特許出願人６、日　　本　国　有　鉄　道同　　　４８
株式会社白山製作所 代理人　　、６弁理士　吉　１）芳春 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. レール頭部の長手方向に沿ってベルト面を並列配置する
   サンデングベルト機構と、上記ベルト面をその巾方向に
   おいてレール頭部の頭頂面形状と頭側面形状に合致する
   ように湾曲形成する対のフォーミング機構と、このフォ
   ーミング機構の内側でレール頭部への仕上量に応じてベ
   ルト面をレール頭部に接離する仕上機構とが備えられて
   いることを特徴とするレール頭部の仕上装置。