JP2009236140A - Method and device of detecting non-release of wheel tread brake of rail car - Google Patents
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Description
本発明は、鉄道車両の車輪の踏面に制輪子を押し付けて減速・静止させる踏面ブレーキの不緩解を検出する方法及び装置に関する。 The present invention relates to a method and an apparatus for detecting the incompatibility of a tread brake that decelerates and stops by pressing a restrictor against a tread of a railway vehicle wheel.
鉄道車両の踏面ブレーキは、車輪の踏面に当ててブレーキ力を発生する制輪子と、制輪子を駆動する空気圧シリンダを備えている。踏面ブレーキの不緩解は、ブレーキを緩めた場合、空気圧シリンダの空気圧がゼロになったにもかかわらず、制輪子が車輪の踏面に圧着された状態である。列車の折り返しなど長時間ブレーキを作動させておいた場合などに起こり得る現象である。また、踏面ブレーキの不緩解は、乗務員が手ブレーキをしたまま走行してしまう場合にも発生する。この現象が発生すると発熱し、踏面剥離や車輪の変形などの問題が起こる。 BACKGROUND ART A tread brake of a railway vehicle includes a brake member that generates a braking force against a tread surface of a wheel, and a pneumatic cylinder that drives the brake member. The incompatibility of the tread brake is a state where the brake is pressed against the tread of the wheel when the brake is released, even though the air pressure of the pneumatic cylinder becomes zero. This is a phenomenon that can occur when the brake is operated for a long time, such as when a train turns over. In addition, the incompatibility of the tread brake also occurs when the crew member travels with the hand brake applied. When this phenomenon occurs, it generates heat, causing problems such as tread peeling and wheel deformation.
特開平8−290766号公報(特許文献1)には、鉄道車両のブレーキ装置は車輪毎に制輪子及びシリンダを設け、該シリンダに高圧のエアを供給して制輪子を車輪の踏面に押しつけ、その摩擦力によって制動力を発生させるブレーキ装置であって、上記各シリンダと高圧エアの供給源との間に中継弁を設け、上記高圧エアの供給源から各シリンダへの高圧エアの供給を停止すると共に、供給されたエアを上記中継弁から排気してブレーキング圧を大気圧状態に戻すことで、発生した制動力を減少または解消させるブレーキ装置が記載されている。 In JP-A-8-290766 (Patent Document 1), a brake device for a railway vehicle is provided with a brake and a cylinder for each wheel, and high pressure air is supplied to the cylinder to press the brake against the tread of the wheel. A brake device that generates a braking force by the frictional force, provided with a relay valve between each cylinder and a high pressure air supply source, and stops the supply of high pressure air from the high pressure air supply source to each cylinder In addition, there is described a brake device that reduces or eliminates the generated braking force by exhausting supplied air from the relay valve and returning the braking pressure to an atmospheric pressure state.
そして、このようなブレーキ装置において、中継弁の動作が鈍くなったり固着すると、シリンダ内に圧力が残って発生するブレーキ不緩解を検出するために、運転者によるブレーキ緩め動作の開始から所定時間後の各シリンダのブレーキ圧を測定し、測定したブレーキ圧がある値(通常、0.3〜0.7kgf/cm2)以上であった場合にブレーキ不緩解と判定している。しかしながら、これでは0.3kgf/cm2未満のブレーキ圧でもブレーキ不緩解が発生することがあるが、この場合は検出できないという問題がある。また、車両の運転者によってブレーキが緩められた際に、シリンダに供給されていた高圧エアが排気に要する時間は、中継弁以降の空気容量、即ち、中継弁、中継弁とシリンダとの間の空気配管部、シリンダの空気容量によって異なるため、上記所定時間の設定値は車両完成後でないと決めることができないという難点がある。 In such a brake device, when the operation of the relay valve becomes dull or stuck, a predetermined time after the start of the brake release operation by the driver is detected in order to detect the brake incompatibility caused by the pressure remaining in the cylinder. The brake pressure of each cylinder is measured, and when the measured brake pressure is a certain value (usually 0.3 to 0.7 kgf / cm 2 ) or more, it is determined that the brake is incomplete. However, in this case, even when the brake pressure is less than 0.3 kgf / cm 2 , brake incompatibility may occur. However, in this case, there is a problem that it cannot be detected. Further, when the brake is released by the driver of the vehicle, the time required for exhausting the high-pressure air supplied to the cylinder is the air capacity after the relay valve, that is, between the relay valve and the relay valve and the cylinder. Since it differs depending on the air capacity of the air piping section and the cylinder, there is a problem that the set value for the predetermined time can only be determined after the vehicle is completed.
特開2005−283298号公報(特許文献2)には、車両の既定走行路が敷設された地上側に設置された放射温度計で、車両の床下に設置されたモータやブレーキ等の発熱部位を検出し、検出温度を評価して異常情報を発生する車両の床下機器温度検知装置が記載されている。しかしながら、この車両の床下機器温度検知装置は、発熱がモータや抵抗器によるものかブレーキによるものかを識別できないから、ブレーキ不緩解を検出することはできない。
本発明が解決しようとする課題は、鉄道車両の踏面ブレーキの不緩解を地上側で確実に検出できるようにすることである。 The problem to be solved by the present invention is to make it possible to reliably detect the incompatibility of the tread brake of a railway vehicle on the ground side.
上記課題を解決するために、第1に温度測定箇所を鉄道車両のレールとの接触面付近のリム部とし、第2に温度測定手段を地上に設置した非接触温度計とし、第3に車輪毎のリム部温度を示す列車毎のリム部温度パターンを作成した。そして、前記列車毎のリム部温度パターンを評価してブレーキ不緩解の有無を判定するようにした。 In order to solve the above problems, first, the temperature measurement point is a rim near the contact surface with the rail of the railway vehicle, second is a non-contact thermometer installed on the ground, and third is the wheel. The rim part temperature pattern for every train which shows the rim part temperature for every train was created. And the rim part temperature pattern for every said train was evaluated, and the presence or absence of the brake instability was determined.
本発明により、鉄道車両の踏面ブレーキの不緩解を地上側で確実に検出できる方法及び装置が提供された。また、本発明により、台車枠等で車輪の大半が隠蔽されている場合、或いは車輪ロックが発生している場合でも、鉄道車両の踏面ブレーキの不緩解を地上側で確実に検出できるようになった。 According to the present invention, there has been provided a method and an apparatus that can reliably detect the incompatibility of a tread brake of a railway vehicle on the ground side. In addition, according to the present invention, even when most of the wheels are concealed by a bogie frame or the like, or when wheel locks are generated, it is possible to reliably detect the incompletion of the tread brake of the railway vehicle on the ground side. It was.
本発明を実施する最良の形態は、レールを走行する鉄道車両の車輪の前記レールとの接触付近のリム部の温度を測定するために前記レールの近傍の地上に設置された非接触温度計と、レールを走行する鉄道車両の車輪を検出するために前記レールの近傍の地上に設置された車輪検出器と、前記非接触温度計の温度データと前記車輪検出器の車輪タイミング信号が入力される処理装置とで構成され、前記処理装置は前記温度データと前記車輪タイミング信号を処理して列車毎のリム部温度パターンを作成する機能と、前記リム部温度パターンを評価してブレーキ不緩解の有無を判定する機能を備えることを特徴とする鉄道車両の踏面ブレーキの不緩解検出装置である。 The best mode for carrying out the present invention is a non-contact thermometer installed on the ground in the vicinity of the rail to measure the temperature of the rim near the contact of the wheel of the rail vehicle traveling on the rail with the rail. The wheel detector installed on the ground in the vicinity of the rail to detect the wheel of the railway vehicle traveling on the rail, the temperature data of the non-contact thermometer, and the wheel timing signal of the wheel detector are input. And a processing device that processes the temperature data and the wheel timing signal to create a rim temperature pattern for each train, and evaluates the rim temperature pattern to determine whether there is brake incompatibility. It is the incompletion detecting device of the tread brake of a railway vehicle characterized by having the function to judge.
本発明の一実施例の鉄道車両の踏面ブレーキの不緩解検出装置は、図1及び図2に示す如く、レール1を走行する鉄道車両10の車輪11のリム部11pの温度を測定し温度データTを出力する非接触温度計である放射温度計2と、鉄道車両10の車輪11を検出し車輪タイミング信号Sを出力する車輪検出器3と、放射温度計2の温度データTと車輪検出器3の車輪タイミング信号Sが入力される処理装置4とで構成されている。
Non remission detector of railway vehicle tread brake according to an embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 1 and 2, the temperature and measuring the temperature of the
ここで、非接触温度計2には放射温度計が用いられ、また、車輪検出器3には電磁式近接スイッチが用いられている。放射温度計2はレール1の近傍、例えば1メートル程度離れた地上に、そのプローブがレール1を走行する鉄道車両10の車輪11のリム部11pの温度を測定できるような方向と位置に調整して、設置されている。車輪検出器3は、放射温度計2よりも列車10の走行方向の手前の地上に設置されているが、同じ位置でもかまわない。
Here, a radiation thermometer is used for the
処理装置4は、図2に示す如く、制御部5、記憶部6及び通信部7とで構成されている。そして、処理装置4は温度データTと車輪タイミング信号Sを処理して列車毎のリム部温度パターンを作成する機能と、前記リム部温度パターンを評価してブレーキ不緩解の有無を判定する機能を備えるものである。更に、処理装置4は、図示しない列車管理システムと列車検知システムと通信部7を介して接続されている。
As shown in FIG. 2, the
以下、図3のフローチャートを参照しながら、本発明の一実施例の踏面ブレーキの不緩解検出装置の動作を説明する。図3において、図示しない列車検知システムにより列車が測定地点に到来すると、踏面ブレーキの不緩解検出装置は、ブレーキ不緩解検知動作の処理をスタートさせる。車輪検出部3が車両10の車輪11を検出する(101)と、処理装置4の制御部5は非接触温度計2に車両10の車輪11のリム部11pの温度を計測させ(102)、温度データTを処理装置4の記憶部6に記憶させる。図示しない列車検知システムにより全車両が通過の有無を監視している(104)。従って、ステップ101からステップ103までの動作は、ステップ104の判定結果がYESになるまで続けられる。
Hereinafter, the operation of the tread brake incompatibility detecting device of one embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. In FIG. 3, when a train arrives at a measurement point by a train detection system (not shown), the tread brake incompatibility detecting device starts processing of the brake incompatibility detecting operation. When the
ステップ104の判定結果がYES、即ち全車両が通過したことが検出されると、処理装置4の制御部5は記憶部6から温度データTの記憶データを読み出し、車輪11のリム部11pの列車毎の温度パターンを生成する(105)。続いて、制御部5は、生成した温度パターンが通常温度パターンか否かを評価する(106)。即ち、ステップ106において、制御部5は記憶部6に記憶されている基準温度パターンと比較して同一か否かを判定する。前記基準パターンは、通常発生する列車毎の温度パターンである。
When the determination result in
ステップ106の判定結果がNOならば、制御部5はブレーキ不緩解検出がどの車両に生じたか特定し(107)、特定した情報を図示しない列車管理システムに通信部7を介して通報し(108)、ブレーキ不緩解検知動作をストップさせる。また、ステップ106の判定結果がYESの場合は、制御部5はブレーキ不緩解検知動作の処理をストップさせる。
If the determination result in
ここで、リム部の温度パターンを図4と図5を参照して説明する。或る車両10が、図4に示す如く、二対4個の車輪11A,11B,11C,11Dを有し、これらの車輪のリム部の温度がTA,TB,TC,TDであるとする。すると、通常のリム部の温度分布は、図5(A)に示す如く、車輪11A,11B,11C,11Dが検出された時刻に測定されたリム部温度TA,TB,TC,TDは大きな差がない。一方、ブレーキ不緩解が発生したときのリム部の温度分布は、図5(B)に示す如く、一対の車輪11C,11Dが検出された時刻に測定されたリム部温度TCとTDは、次の一対の車輪11A,11Bが検出された時刻に測定されたリム部温度TAとTBと大きな差を生じる。なお、図5(A)と図5(B)において、縦軸は温度を横軸は時間を示す。このようなパターンを示すのは、ブレーキ不緩解は通常は台車毎に発生するからである。
Here, the temperature pattern of the rim portion will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 4, a
図5(A)と図5(B)から明らかな如く、処理装置4の制御部5が行うリム部温度の評価処理、即ちステップ106の判定は、非接触温度計2で測定されたリム部の温度について生成された列車毎のリム部温度パターンが図5(A)の通常温度パターンであるか否かを判定する処理である。
As is apparent from FIGS. 5A and 5B, the rim temperature evaluation process performed by the
1 レール
2 非接触温度計
3 車輪検出器
4 処理装置
5 制御部
6 記憶部
7 通信部
10 車両
11,11A,11B,11C,11D 車輪
11p リム部
12 台車枠
S 車輪タイミング信号
T,TA,TB,TC,TD 温度データ
1
Claims (9)
6. The incompletion detecting device for a tread brake of a railway vehicle according to claim 5, wherein the wheel detector includes a magnetic sensor.
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