JP2001071904A - Method and device for detecting state of wheel tread - Google Patents
Method and device for detecting state of wheel treadInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道車両の車輪踏
面の状態を、鉄道車両が高架橋等の構造物を通過した時
の構造物の振動を測定することにより、走行中に地上側
で検知するようにした方法及び装置に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention detects the condition of the wheel tread of a railway vehicle on the ground side while traveling by measuring the vibration of the structure when the railway vehicle passes through a structure such as a viaduct. The present invention relates to a method and an apparatus for doing so.
【０００２】[0002]
【従来の技術】通常、列車は、図６に示すように、車輪
１の踏面１ａが、レール２の頭部上面２ａと接触した状
態で転動し、レール２上を走行する。列車の高速化や列
車ダイヤの高密度化などにより、ブレーキの使用頻度は
多くなる。ブレーキ力が車輪１の粘着限界より大きくな
ると、つまり、ブレーキ力が強すぎると、車輪１がロッ
クされ、車輪１の回転が止まった状態でレール２上を滑
走し、車輪踏面１ａにレール２との接線に平行なフラッ
トと呼ばれる異常摩耗が発生する。また車輪１とレール
２との接触摩擦熱によって、車輪踏面１ａに小さな疵、
凹凸等の表面荒れの異常が発生する。このようなフラッ
ト摩耗や表面荒れ等の車輪踏面１ａの異常は、車輪１の
回転に伴ってレール２と接する瞬間にレール２に大きな
衝撃を与え、レール２及びマクラギを疲労させると共
に、車体に不快な振動を与えて乗り心地を悪くしてい
た。そのため、このようなフラット摩耗等の車輪踏面１
ａの異常があった場合には、これを検知し、車輪踏面１
ａを研削して真円にする等の対策を施す必要があった。2. Description of the Related Art Normally, as shown in FIG. 6, a train rolls with a tread surface 1a of a wheel 1 in contact with a top surface 2a of a head of a rail 2 and travels on the rail 2. The frequency of use of brakes increases due to the speeding up of trains and the densification of train schedules. If the braking force is larger than the adhesion limit of the wheel 1, that is, if the braking force is too strong, the wheel 1 is locked, and the wheel 1 slides on the rail 2 in a state where the rotation of the wheel 1 is stopped, and the wheel 2 is attached to the wheel tread surface 1a. Abnormal wear called flat which is parallel to the tangent line of. Also, due to the frictional heat of contact between the wheel 1 and the rail 2, a small flaw is formed on the wheel tread 1a.
Abnormalities of surface roughness such as irregularities occur. Such an abnormality of the wheel tread surface 1a such as flat wear and surface roughness gives a large impact to the rail 2 at the moment when the wheel 1 comes into contact with the rail 2 to cause fatigue of the rail 2 and sleeper and unpleasant to the vehicle body. It gave a bad vibration and made the ride uncomfortable. Therefore, the wheel tread surface 1 such as flat wear
If there is an abnormality in the wheel tread 1
It was necessary to take measures such as grinding a to make it a perfect circle.
【０００３】従来、車輪踏面１ａに発生したフラット摩
耗等の車輪踏面１ａの異常の把握は、乗務員からの申告
や乗客からの通報、検修社員による添乗調査等の情報を
基にして、次のような方法で行っていた。すなわち、そ
の一つは、車両が保守基地に入場した際に検修社員が止
まっている車両の車輪踏面１ａを目視により確認し、ノ
ギスで計測するという方法である。また従来の別な方法
としては、特開平０５−２３１８５８号公報に記載され
た技術のように、車両の走行中にレール２の振動又はレ
ール２近傍の車輪１の転動騒音を測定して地上で検知す
る方法がある。更に、従来の別な方法としては、乗り心
地が悪くなったことに基づいて車両上でその振動を測定
して検知する方法がある。Conventionally, an abnormality of the wheel tread 1a such as flat wear generated on the wheel tread 1a is grasped based on information from a crew member, a report from a passenger, a follow-up survey by a maintenance staff, and the like. Was done in such a way. That is, one of them is a method in which when the vehicle enters the maintenance base, the maintenance staff visually confirms the wheel tread 1a of the stopped vehicle and measures it with a vernier caliper. Another conventional method is to measure the vibration of the rail 2 or the rolling noise of the wheel 1 near the rail 2 while the vehicle is running, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 05-231858. There is a method to detect by. Further, as another conventional method, there is a method of measuring and detecting vibration on a vehicle based on deterioration of ride comfort.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところが、止まってい
る車両の車輪踏面１ａを目視により確認し、ノギスで計
測するという方法では、走行中に異常が生じても車両が
保守基地に帰るまで異常の状態を発見できないという問
題と、静的に調査しても走行中の異常を生じるような変
化に気が付かず、見逃すことがあるという問題があっ
た。However, in the method of visually confirming the wheel tread 1a of a stopped vehicle and measuring with a vernier caliper, even if an abnormality occurs during traveling, the abnormality remains until the vehicle returns to the maintenance base. There was a problem that the state could not be found, and a problem that even if a static investigation was performed, a change that would cause an abnormality during traveling was not noticed and could be overlooked.
【０００５】また車両の走行中にレール２の振動又はレ
ール２近傍の車輪１の転動騒音を測定して地上で検知す
る方法では、加速度計をレール２に付設するか又は騒音
計をレール２近傍に設置するする必要がある。そのた
め、これらの測定機器が車両に近接して配置されること
になり、測定機器が外れた場合に車両の走行に支障を来
すことが考えられ、車両走行上からは好ましいものでは
なかった。しかも、車両が走行している時間帯には測定
機器の点検が困難であり、安全性の面で問題があった。
更に、車輪１が測定点を通過する瞬間に車輪踏面１ａの
どの部分がレール２に接触したかによって測定値のバラ
ツキが大きくなるという測定上の問題点もあった。更に
また、レール２の近傍で車輪１の転動騒音を測定する方
法では、騒音が空気を伝播するものであるため、パンタ
グラフからの集電系音、台車からのモーター音、車体か
らの車体空力音等の雑音も測定され、これらの雑音の影
響を受け、車輪踏面１ａの異常を正確に検知できないと
いう問題があった。In the method of measuring the vibration of the rail 2 or the rolling noise of the wheel 1 near the rail 2 while the vehicle is running and detecting the noise on the ground, an accelerometer is attached to the rail 2 or the noise meter is mounted on the rail 2. It must be installed nearby. For this reason, these measuring devices are arranged close to the vehicle, and if the measuring devices come off, the running of the vehicle may be hindered, which is not preferable from the viewpoint of running the vehicle. In addition, it is difficult to check the measuring device during the time when the vehicle is running, and there is a problem in terms of safety.
Further, there is a problem in measurement that the dispersion of measured values increases depending on which part of the wheel tread surface 1a contacts the rail 2 at the moment when the wheel 1 passes the measurement point. Furthermore, in the method of measuring the rolling noise of the wheel 1 near the rail 2, since the noise propagates through the air, the power collection system sound from the pantograph, the motor sound from the bogie, and the body aerodynamic force from the body Noise such as sound was also measured, and there was a problem that the abnormality of the wheel tread 1a could not be accurately detected due to the influence of these noises.
【０００６】一方、乗り心地の悪化に基づいて車上で検
知する方法では、乗り心地が悪化してから対処すること
になり、乗客の不満が生じるというサービス面での問題
点があった。[0006] On the other hand, in the method of detecting on the vehicle based on the deterioration of the ride quality, a measure is taken after the deterioration of the ride quality, and there is a problem in terms of service that passengers are dissatisfied.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は従来の前記課題
に鑑みてこれを改良除去したものであって、車両走行に
支障をきたすことなく、安全且つ高精度に行うことので
きる車輪踏面の状態検知方法及び装置を提供せんとする
ものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems and has been improved and eliminated. The present invention relates to a wheel tread that can be safely and accurately performed without hindering vehicle running. It is intended to provide a state detection method and apparatus.
【０００８】而して、前記課題を解決するために本発明
が採用した請求項１の手段は、鉄道車両が高架橋等の構
造物を通過した時の構造物の振動を測定し、測定した波
形の山の高さから鉄道車両の車輪踏面の状態を検知する
ようにした車輪踏面の状態検知方法である。高架橋等の
構造物は、車両が走行することによって、つまり、鉄道
車両の車輪踏面がレール上を走行することによって振動
し、その振動の大きさは車輪踏面の状態に応じたものと
なる。しかも、構造物の振動は、車輪からレール、スラ
ブ等を経て直接に伝播するものであるため、空気を伝播
する集電系雑音や車体空力音等の影響を受けることがな
い。従って、構造物の振動を測定することにより、車輪
踏面の状態を高精度に検知することが可能である。[0008] In order to solve the above-mentioned problem, the present invention employs a means for measuring the vibration of a structure when a railway vehicle passes through a structure such as a viaduct, and measuring the measured waveform. This is a method for detecting the state of the wheel tread of a railway vehicle from the height of the mountain. A structure such as a viaduct vibrates when a vehicle travels, that is, when a wheel tread of a railway vehicle travels on a rail, and the magnitude of the vibration depends on the state of the wheel tread. In addition, since the vibration of the structure is directly transmitted from the wheels via the rails, slabs, and the like, the vibration of the structure is not affected by the current-collecting system noise propagating in the air or the aerodynamic noise of the vehicle body. Therefore, it is possible to detect the state of the wheel tread with high accuracy by measuring the vibration of the structure.
【０００９】また本発明が採用した請求項２の手段は、
構造物近傍において構造物の振動音を測定することによ
り構造物の振動を測定するようにした請求項１に記載の
車輪踏面の状態検知方法である。この発明では、構造物
近傍で、構造物の振動音を測定し、前記請求項１の作用
効果を得るようにしている。従って、車両走行に支障を
きたすことなく、安全に行うことが可能である。Further, the means of claim 2 adopted by the present invention is as follows.
The method according to claim 1, wherein the vibration of the structure is measured by measuring the vibration sound of the structure in the vicinity of the structure. In the present invention, the vibration sound of the structure is measured in the vicinity of the structure to obtain the operation and effect of the first aspect. Therefore, it is possible to safely perform the driving without hindering the running of the vehicle.
【００１０】更に、本発明が採用した請求項３の手段
は、構造物に直接、振動計を取り付けて構造物の振動を
測定するようにした請求項１に記載の車輪踏面の状態検
知方法である。この発明では、構造物に直接、振動計を
取り付けて構造物の振動を測定し、前記請求項１の作用
効果を得るようにしている。従って、この発明の場合
も、車両走行に支障をきたすことなく、安全に行うこと
が可能である。Further, the means of claim 3 adopted by the present invention is a method of detecting the state of a wheel tread surface according to claim 1, wherein a vibration meter is directly attached to the structure to measure the vibration of the structure. is there. In this invention, the vibration of the structure is measured by directly attaching the vibrometer to the structure, and the effect of the first aspect is obtained. Therefore, also in the case of the present invention, it is possible to carry out safely without hindering the running of the vehicle.
【００１１】更に、本発明が採用した請求項４の手段
は、鉄道車両の高架橋等の構造物の橋脚近傍において、
地盤の振動を測定することにより、構造物の振動を測定
するようにした請求項１に記載の車輪踏面の状態検知方
法である。構造物が振動することによって、構造物の橋
脚の近傍の地面が振動するので、この発明では、その振
動を測定し、前記請求項１の作用効果を得るようにして
いる。従って、この発明の場合も車両走行に支障をきた
すことなく安全に行うことができる。また振動計の設置
は地面であるので容易である。Further, the means according to claim 4 employed by the present invention is characterized in that a structure such as a viaduct of a railway vehicle has a structure near a pier.
The method according to claim 1, wherein the vibration of the structure is measured by measuring the vibration of the ground. Since the ground vibrates by vibrating the structure, the ground near the pier of the structure vibrates. In the present invention, the vibration is measured to obtain the effect of the first aspect. Therefore, in the case of the present invention as well, it can be safely performed without hindering the running of the vehicle. The installation of the vibrometer is easy because it is on the ground.
【００１２】更にまた、本発明が採用した請求項５の手
段は、鉄道車両が高架橋等の構造物を通過した時の構造
物の振動を測定する振動測定器と、振動測定器で測定し
た波形を表示し、保存し、送信し、波形処理するデータ
測定処理装置とから成る車輪踏面の状態検知装置であ
る。この発明の装置によれば、請求項１の方法を具体化
することが可能であり、またえられたデータを送信して
後処理することで、 現場から離れた場所においてもリ
アルタイムで車輪踏面の状態を検知することが可能であ
る。Further, the means of claim 5 employed by the present invention is a vibration measuring device for measuring the vibration of a structure when a railway vehicle passes through a structure such as a viaduct, and a waveform measured by the vibration measuring device. And a data measurement processing device for displaying, storing, transmitting, and waveform-processing the data. According to the device of the present invention, the method of claim 1 can be embodied, and the obtained data is transmitted and post-processed, so that the wheel tread can be real-time even at a place remote from the site. It is possible to detect the state.
【００１３】本発明が採用した請求項６の手段は、鉄道
車両が高架橋等の構造物を通過した時の構造物の振動を
測定する振動測定器と、振動測定器で測定した波形を表
示し、保存し、送信し、波形処理するデータ測定処理装
置と、データ測定処理装置からのデータを解析し、統計
的に処理する解析装置とから成る車輪踏面の状態検知装
置である。この発明では、前記請求項５の場合に加え
て、得られたデータを統計的に解析処理することがで
き、特定車両ごとにその車輪踏面の状態の履歴を把握し
て管理することが可能である。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a vibration measuring device for measuring a vibration of a structure when a railway vehicle passes through a structure such as a viaduct, and a waveform measured by the vibration measuring device. This is a wheel tread state detecting device including a data measurement processing device that stores, transmits, transmits, and performs waveform processing, and an analysis device that analyzes data from the data measurement processing device and statistically processes the data. According to the present invention, in addition to the case of the fifth aspect, the obtained data can be statistically analyzed and processed, and the history of the state of the wheel tread surface can be grasped and managed for each specific vehicle. is there.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下に、本発明の構成を図面に示
す発明の実施の形態に基づいて説明すると次の通りであ
る。図１〜図４は本発明の第一の実施の形態にかかるも
のであり、図１は騒音計の設置状況を示す正面図、図２
は同側面図、図３は装置全体のブロック図、図４の図
（Ａ）及び図（Ｂ）はその通常時と異常時の測定波形を
示す図面である。図１及び図２に示すように、この第一
の実施の形態では、鉄道構造物である高架橋３の桁の上
り側線路及び下り側線路の中間に対応した位置で、高架
橋桁の下面からおよそ１ｍ下方へ離れた位置に、高架橋
３の振動音（構造物音）を測定するための騒音計４を設
置している。騒音計４は、音を拾うマイクロホン５と、
拾った音の強さ（レベル）を測定する計測部６とから成
る。実際に高架橋下に設置するのはマイクロホン５のみ
でよい。このマイクロホン５の設置は、支柱７の先端に
マイクロホン５を取り付け、倒壊しないように複数本の
ワイヤ８等で支柱７を固定するだけの簡単な方法であ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The configuration of the present invention will be described below with reference to the embodiments of the invention shown in the drawings. 1 to 4 relate to a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a front view showing the installation state of a sound level meter.
FIG. 3 is a block diagram of the entire apparatus, and FIGS. 4A and 4B are diagrams showing measured waveforms at normal and abnormal times. As shown in FIG. 1 and FIG. 2, in the first embodiment, at a position corresponding to the middle of the ascending line and the descending line of the girder of viaduct 3, which is a railway structure, approximately from the lower surface of the viaduct girder. A sound level meter 4 for measuring the vibration sound (structure sound) of the viaduct 3 is installed at a position 1 m below. The sound level meter 4 includes a microphone 5 that picks up sound,
A measuring unit 6 for measuring the intensity (level) of the picked-up sound. Actually, only the microphone 5 needs to be installed under the viaduct. The installation of the microphone 5 is a simple method in which the microphone 5 is attached to the tip of the column 7 and the column 7 is fixed with a plurality of wires 8 so as not to collapse.
【００１５】マイクロホン５の設置位置を、上り側線路
と下り側線路の中間の位置にしたのは、両線路を走行す
る列車の車輪踏面１ａの状態を検知することができるか
らである。また高架橋３の下面に限定した理由は、軌道
上ではないので列車の走行に支障をきたすおそれがな
く、列車が走行している時間帯においても点検が可能だ
からである。しかも、マイクロホン５は水に弱いが、高
架橋３の下であるので、雨を避けることもできるからで
ある。従来の高架橋３の振動音（構造物音）の測定では
地面からおよそ１ｍ上方にマイクロホンを設置するのが
普通であったが、高架橋３の桁の下面からおよそ１ｍ下
方に設置するのは、次の理由による。すなわち、高架橋
３の桁から離れ過ぎると、マイクロホン５の真上から前
後に離れた台車の車輪１による振動音も拾うようにな
り、測定した波形の山と谷が鈍り、測定精度が悪くなる
からである。また高架橋３の桁に接近し過ぎると、測定
した波形の谷の騒音レベルが上がって山と谷のレベル差
が縮り、山の判別が難しくなるからである。The microphone 5 is installed at an intermediate position between the ascending track and the descending track because the state of the wheel tread 1a of the train running on both tracks can be detected. The reason for limiting to the lower surface of viaduct 3 is that there is no risk of hindering the running of the train because it is not on the track, and the inspection can be performed even during the time when the train is running. In addition, since the microphone 5 is weak to water but under the viaduct 3, rain can be avoided. In the conventional measurement of the vibration sound (structure sound) of viaduct 3, it was usual to install the microphone approximately 1 m above the ground, but to install it approximately 1 m below the lower surface of the girder of viaduct 3, It depends on the reason. That is, if it is too far from the digit of the viaduct 3, the vibration sound due to the wheel 1 of the bogie that is separated from the position directly above the microphone 5 will also be picked up, the peaks and valleys of the measured waveform will be dull, and the measurement accuracy will deteriorate It is. On the other hand, if the height of the viaduct is too close to three digits, the noise level of the valley of the measured waveform rises, the level difference between the valleys is reduced, and it becomes difficult to distinguish the ridges.
【００１６】図３に示すように、騒音計４で計測された
騒音は、ノート型パソコン等のデータ測定処理装置９に
送られて表示、記憶され、モデム１０、１１を通じて電
話回線１２によって別のコンピュータである解析装置１
３へ送信され、所定の解析処理が行われるようになって
いる。表示方法は、画面に直接表示してもよく、ペン描
き、オシロスコープなど記録紙に描いて表示してもよ
い。また記憶方法は、ハードディスク、磁気テープ、光
ディスク、フロッピィーディスク、半導体メモリ等を用
いてデータを保存すればよい。As shown in FIG. 3, the noise measured by the sound level meter 4 is sent to a data measurement processing device 9 such as a notebook type personal computer and displayed and stored therein. Analysis device 1 that is a computer
3 and a predetermined analysis process is performed. The display method may be displayed directly on the screen or drawn on a recording paper such as a pen or an oscilloscope. As a storage method, data may be stored using a hard disk, a magnetic tape, an optical disk, a floppy disk, a semiconductor memory, or the like.
【００１７】次に、このように構成された第一の実施の
形態に係る装置の動作態様を説明する。列車がマイクロ
ホン５の設置されている箇所へ近づき、通過すると、車
輪１の車輪踏面１ａとレール頭部上面２ａとの接触によ
る振動が、レール２、スラブ、高架橋３へと直接伝播さ
れ、高架橋３を振動させるようになる。この高架橋３の
振動について、本発明者らが鋭意研究を重ねた結果、車
輪踏面１ａの状態に応じてその振動レベルは変化し、マ
イクロホン５で集音される高架橋３の振動騒音のレベル
も車輪踏面１ａの状態に応じたものとなることが明らか
となった。Next, the operation of the thus configured apparatus according to the first embodiment will be described. When the train approaches and passes the place where the microphone 5 is installed, the vibration caused by the contact between the wheel tread surface 1a of the wheel 1 and the rail head upper surface 2a is directly propagated to the rail 2, the slab and the viaduct 3, and the viaduct 3 To vibrate. As a result of intensive studies by the present inventors on the vibration of the viaduct 3, the vibration level changes according to the state of the wheel tread surface 1a, and the vibration noise level of the viaduct 3 collected by the microphone 5 is also reduced by the wheel. It has become clear that the state depends on the state of the tread 1a.
【００１８】例えば、図４の図（Ａ）で示す波形は、１
６両編成の新幹線が、営業速度で通過したときの高架橋
３の振動騒音レベルを測定したものである。得られた騒
音波形は、山と谷をもっている。これは、マイクロホン
５の真上を一つの台車が通過したときに騒音の値が最も
大きくなり、ピークとなって現れるからである。１６両
編成では、先頭と後尾の台車がそれぞれ一つの山をつく
り、その他の台車では、前後の車両の隣合う近接した台
車どうしで一つの山をつくる。そのため、１６両編成の
全体では合計１７個の山ができることになる。従って、
これらの山の騒音レベルを判定することにより、該当す
る車輪１の車輪踏面１ａの状態を検知することが可能で
ある。この判定は、測定者が表示画面を見ながら判定し
てもよく、またコンピュータによって自動的に比較判定
させるようにしてもよい。なお、図４の図（Ａ）及び図
（Ｂ）の横軸は時間であり、一目盛りは１秒である。ま
た縦軸は、騒音レベルであり、一目盛りは１０ｄＢであ
る。For example, the waveform shown in FIG.
The vibration noise level of the viaduct 3 when the Shinkansen of the 6-car train passes at the operating speed is measured. The resulting noise waveform has peaks and valleys. This is because the noise value becomes the largest when one carriage passes directly above the microphone 5 and appears as a peak. In the 16-car train, the leading and trailing bogies each make one mountain, and the other bogies make one mountain between adjacent bogies adjacent to the preceding and following vehicles. Therefore, a total of 17 mountains are formed in the entire 16-car train. Therefore,
By determining the noise levels of these mountains, it is possible to detect the state of the wheel tread 1a of the corresponding wheel 1. This determination may be made by the measurer while looking at the display screen, or may be automatically made by a computer for comparison. The horizontal axis in FIGS. 4A and 4B is time, and one division is 1 second. The vertical axis is the noise level, and one division is 10 dB.
【００１９】図４の図（Ａ）で示す場合は、騒音レベル
がほぼ一定で各山の高さが揃っており、車輪踏面１ａに
異常は見られない。これに対して図４の図（Ｂ）で示す
波形は、図（Ａ）と同じ速度の１６両編成の新幹線の場
合であるが、騒音レベルが全体的に高く、しかも各山の
高さにバラツキがある。これは、この車両の各車輪１の
車輪踏面１ａの状態が悪いことを表している。すなわ
ち、車輪踏面１ａにフラット摩耗部分があったり、凹凸
等の表面欠陥が生じているかのいずれかであり、これら
の欠陥部分がレール２の頭部上面２ａと接触するときに
大きな振動が発生し、更にスラブを通じて高架橋３へ直
接に伝播され、高架橋３の振動騒音（構造物音）レベル
が高くなっているものである。なお、測定した騒音レベ
ルは、それがどの列車のものであるかを明らかにする必
要がある。これは、列車がダイヤ通り運行されている場
合は、列車の通過時刻と騒音波形の山（何両編成である
か）とから判別することが可能である。列車の通過時刻
は、騒音計４が設置された騒音測定地点の時計機能で把
握すればよい。時計機能は、例えば、コンピュータの時
計機能を利用することができる。In the case shown in FIG. 4A, the noise level is almost constant and the heights of the peaks are uniform, and no abnormality is found on the wheel tread surface 1a. On the other hand, the waveform shown in FIG. 4B is a case of a 16-car Shinkansen train at the same speed as that in FIG. 4A, but the noise level is generally high and the height of each mountain is high. There is variation. This indicates that the condition of the wheel tread 1a of each wheel 1 of the vehicle is poor. That is, there is either a flat wear portion on the wheel tread surface 1a, or a surface defect such as unevenness has occurred, and when these defective portions come into contact with the top surface 2a of the head of the rail 2, large vibration occurs. Further, the vibration noise (structure sound) of the viaduct 3 is directly transmitted to the viaduct 3 through the slab, and the viaduct 3 has a high vibration noise level. In addition, it is necessary to clarify which train the measured noise level belongs to. This can be determined from the passing time of the train and the peak of the noise waveform (how many cars are formed) when the train is operating on a schedule. The passing time of the train may be determined by the clock function at the noise measurement point where the sound level meter 4 is installed. As the clock function, for example, a clock function of a computer can be used.
【００２０】このようにして測定された特定車両の騒音
レベルは、更に解析装置１３へ伝送され、統計的に処理
することで、各車両における各車輪の車輪踏面の状態の
履歴を作成することができ、この履歴に応じて検査、点
検、修理等を行うようにすることも可能である。また前
記測定されたデータは、車両基地等の他の列車施設へ提
供することも可能であり、どの車両のどの車輪を研削す
るか等の車輪研削のデータとして利用することができ
る。The noise level of the specific vehicle measured in this way is further transmitted to the analysis device 13 and statistically processed to create a history of the state of the wheel tread surface of each wheel in each vehicle. Inspection, inspection, repair, and the like can be performed according to this history. Also, the measured data can be provided to other train facilities such as a train depot, and can be used as wheel grinding data such as which wheel of which vehicle is to be ground.
【００２１】図５は、本発明の第二の実施の形態に係る
ものであり、高架橋３の振動を、上下線路の中間に対応
する位置の高架橋３の桁の下面に設置した振動加速度計
１４で直接測定するようにしたものである。その他の構
成並びに作用効果は、前記第一の実施の形態の場合と同
じである。FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention, in which the vibration of the viaduct 3 is applied to the vibration accelerometer 14 installed on the lower surface of the girder of the viaduct 3 at a position corresponding to the middle of the upper and lower tracks. It is designed to measure directly with. The other configuration and operation and effect are the same as those of the first embodiment.
【００２２】ところで、本発明は上述した実施の形態に
限定されるものではなく、適宜の変更が可能である。例
えば、騒音計４のマイクロホン５の設置は、吊下げ方
式、タワー方式、櫓方式等のものが可能であり、測定さ
れた騒音レベルの伝送は、無線方式、ケーブル方式、電
話回線方式等の各種が利用できる。また騒音レベルの測
定は、全ての列車を対象としたり、特定車両のみを対象
として、特定車両の通過時刻前後に自動的に装置がＯ
Ｎ，ＯＦＦするようにしてもよい。更に本発明は、新幹
線以外の在来線へも適用可能であり、しかもスラブ軌道
以外のバラスト軌道へも適用可能である。更にまた、騒
音計４又は振動加速度計１４は、上下の線路に対応させ
て別々に設けてもよい。更に、振動加速度計１４は、図
５に示すように、橋脚１５に設けてもよく、橋脚１５の
近傍の地面に設けてもよい。このように振動加速度計１
４を橋脚１５又は橋脚近傍の地面に設けた場合であって
も、構造物の振動を測定することが可能であり、測定し
た波形の山の高さから鉄道車両の車輪踏面の状態を検知
することが可能である。Incidentally, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed. For example, the microphone 5 of the sound level meter 4 can be installed in a suspension system, a tower system, a tower system, or the like, and the measured noise level can be transmitted by various methods such as a wireless system, a cable system, and a telephone line system. Is available. In addition, the noise level can be measured for all trains or only for specific vehicles, and the device automatically turns on before and after the passing time of the specific vehicles.
N, it may be set to OFF. Further, the present invention can be applied to conventional lines other than the Shinkansen, and can also be applied to ballast orbits other than slab orbits. Furthermore, the sound level meter 4 or the vibration accelerometer 14 may be separately provided corresponding to the upper and lower lines. Further, the vibration accelerometer 14 may be provided on the pier 15 as shown in FIG. 5, or may be provided on the ground near the pier 15. Thus, the vibration accelerometer 1
Even when 4 is provided on the pier 15 or on the ground near the pier, the vibration of the structure can be measured, and the state of the wheel tread surface of the railway vehicle is detected from the measured mountain height of the waveform. It is possible.
【００２３】[0023]
【発明の効果】以上説明したように本発明にあっては、
鉄道車両が高架橋等の構造物を通過した時の構造物の振
動を測定し、測定した波形の山の高さから鉄道車両の車
輪踏面の状態を検知するようにしている。これは、鉄道
車両の車輪踏面がレール上を走行することによって高架
橋等の構造物が振動し、その振動の大きさは車輪踏面の
状態に応じたものとなることを本発明者らが知見したこ
とに基づくものである。この構造物の振動は、車輪から
レール、スラブ等を経て直接に伝播するものであるた
め、空気を伝播する集電系雑音や車体空力音等の影響を
受けることがなく、車輪踏面の状態を高精度に検知する
ことが可能である。As described above, in the present invention,
Vibration of a structure when a railway vehicle passes through a structure such as a viaduct is measured, and the state of the wheel tread surface of the railway vehicle is detected from the height of the measured waveform peak. The present inventors have found that this is because a structure such as a viaduct vibrates when the wheel tread of a railway vehicle runs on a rail, and the magnitude of the vibration depends on the state of the wheel tread. It is based on Since the vibration of this structure propagates directly from the wheels via rails, slabs, etc., it is not affected by the current-collecting system noise or body aerodynamic noise that propagates the air, and the condition of the wheel treads is reduced. It is possible to detect with high accuracy.
【００２４】しかも、高架橋の桁下での測定であるた
め、列車の走行に支障を来すおそれがなく、列車が走行
している時間帯に安全に点検することが可能である。ま
た騒音計のマイクロホンは、水に弱いが、高架橋下であ
るため、雨を避けることができる。In addition, since the measurement is performed under the girder of the viaduct, there is no possibility that the running of the train will be hindered, and the inspection can be performed safely during the time when the train is running. In addition, the microphone of the sound level meter is vulnerable to water, but can be protected from rain because it is under a viaduct.
【図１】本発明の第一の実施の形態に係るものであり、
騒音計の設置状況を示す正面図である。FIG. 1 relates to a first embodiment of the present invention,
It is a front view showing the installation situation of a sound level meter.
【図２】本発明の第一の実施の形態に係るものであり、
騒音計の設置状況を示す側面図である。FIG. 2 relates to a first embodiment of the present invention,
It is a side view which shows the installation situation of a sound level meter.
【図３】本発明の第一の実施の形態に係る装置全体のブ
ロック図である。FIG. 3 is a block diagram of the entire apparatus according to the first embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第一の実施の形態に係るものであり、
図（Ａ）は通常時の騒音レベルを示す波形図、図（Ｂ）
は異常時の騒音レベルを示す波形図である。FIG. 4 relates to the first embodiment of the present invention,
Fig. (A) is a waveform diagram showing a normal noise level, and Fig. (B)
7 is a waveform diagram showing a noise level at the time of abnormality.
【図５】本発明の第二の実施の形態に係るものであり、
振動計の設置状況を示す正面図である。FIG. 5 relates to a second embodiment of the present invention,
It is a front view showing the installation situation of a vibrometer.
【図６】車輪とレールとの接触関係を示す正面図であ
る。FIG. 6 is a front view showing a contact relationship between a wheel and a rail.
１…車輪、１ａ…車輪踏面、２…レール、２ａ…レール
の頭部上面、３…高架橋、４…騒音計、５…マイクロホ
ン、６…計測部、７…支柱、８…ワイヤ、９…データ測
定処理装置、１０，１１…モデム、１２…電話回線、１
３…解析装置、１４…振動計、１５…橋脚DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Wheel, 1a ... Wheel tread surface, 2 ... Rail, 2a ... Upper surface of rail head, 3 ... Viaduct, 4 ... Sound level meter, 5 ... Microphone, 6 ... Measuring unit, 7 ... Strut, 8 ... Wire, 9 ... Data Measurement processing device, 10, 11 modem, 12 telephone line, 1
3 ... analyzer, 14 ... vibrometer, 15 ... pier
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 哲也 大阪市北区芝田二丁目４番24号 西日本旅 客鉄道株式会社内 (72)発明者 高橋 亮一 大阪市北区芝田二丁目４番24号 西日本旅 客鉄道株式会社内 Ｆターム(参考） 2F069 AA24 AA60 AA68 AA99 BB21 BB27 DD16 DD25 DD30 GG09 HH30 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Tetsuya Nakamura 2-4-2, Shibata, Kita-ku, Osaka City Inside West Japan Railway Company (72) Ryoichi Takahashi 2-4-2, Shibata, Kita-ku, Osaka City West Japan Railway Company F-term (reference) 2F069 AA24 AA60 AA68 AA99 BB21 BB27 DD16 DD25 DD30 GG09 HH30
Claims (6)
の構造物の振動を測定し、測定した波形の山の高さから
鉄道車両の車輪踏面の状態を検知するようにした車輪踏
面の状態検知方法。1. A wheel tread that measures vibration of a structure when a railway vehicle passes through a structure such as a viaduct, and detects the state of the wheel tread of the railway vehicle from the height of the measured waveform peak. State detection method.
することにより構造物の振動を測定するようにした請求
項１に記載の車輪踏面の状態検知方法。2. The method according to claim 1, wherein the vibration of the structure is measured by measuring the vibration sound of the structure in the vicinity of the structure.
の振動を測定するようにした請求項１に記載の車輪踏面
の状態検知方法。3. The method according to claim 1, wherein a vibration meter is directly attached to the structure to measure the vibration of the structure.
おいて、地盤の振動を測定することにより、構造物の振
動を測定するようにした請求項１に記載の車輪踏面の状
態検知方法。4. The method for detecting a state of a wheel tread according to claim 1, wherein the vibration of the structure is measured by measuring the vibration of the ground near a bridge pier of a structure such as a viaduct of a railway vehicle.
の構造物の振動を測定する振動測定器と、振動測定器で
測定した波形を表示し、保存し、送信し、波形処理する
データ測定処理装置とから成る車輪踏面の状態検知装
置。5. A vibration measuring device for measuring vibration of a structure when a railway vehicle passes through a structure such as a viaduct, and a waveform measured by the vibration measuring device is displayed, stored, transmitted, and subjected to waveform processing. A wheel tread state detection device comprising a data measurement processing device.
の構造物の振動を測定する振動測定器と、振動測定器で
測定した波形を表示し、保存し、送信し、波形処理する
データ測定処理装置と、データ測定処理装置からのデー
タを解析し、統計的に処理する解析装置とから成る車輪
踏面の状態検知装置。6. A vibration measuring device for measuring the vibration of a structure when a railway vehicle passes through a structure such as a viaduct, and a waveform measured by the vibration measuring device is displayed, stored, transmitted, and subjected to waveform processing. A wheel tread state detecting device comprising a data measurement processing device and an analysis device that analyzes data from the data measurement processing device and statistically processes the data.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24839399A JP2001071904A (en) | 1999-09-02 | 1999-09-02 | Method and device for detecting state of wheel tread |
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| JP24839399A JP2001071904A (en) | 1999-09-02 | 1999-09-02 | Method and device for detecting state of wheel tread |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001071904A true JP2001071904A (en) | 2001-03-21 |
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ID=17177451
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001071904A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 1999-09-02 JP JP24839399A patent/JP2001071904A/en active Pending
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