JP2014129685A - 遠隔操作によるレール削正方法及びレール削正システム - Google Patents

Abstract

【課題】従来レール削正車で削正が困難であった分岐部や踏切部またはガードレールが設置されている区間をレール削正車で、できるだけ削正残しがなく、高度な削正を行うレール削正方法及びシステムを提供する。
【解決手段】レール削正車に、少なくとも削正砥石の下降と上昇とを制御する制御装置と、制御装置をレール削正車の内部又は外部から制御可能に選択できる切換装置が備えられており、外部から少なくとも削正砥石の下降と上昇とを制御できる遠隔装置とで構成されている。切換装置で、制御装置をレール削正車の外部から制御可能に選択して、遠隔装置に削正砥石の下降の信号を入力するとレール削正車の削正砥石が下降してレール削正が開始され、遠隔装置に削正砥石の上昇の信号を入力するとレール削正車の削正砥石が上昇してレール削正が中止されるレール削正方法である。
【選択図】図５

Description

本発明は、レール削正車によってレールを削正する際に、分岐器がある分岐したレール部分やガードレールが敷設されている部分のレール削正方法及びレール削正システムに関するものである。

鉄道会社では、列車を正常に運行させるため、定期的なレール削正作業を行っており、これにより、レール表面部の波状摩耗を除去し、騒音や振動の低減を図ることができる。そのためレール削正車を用いて、列車の運行終了後と運行開始前の夜間にレール削正作業が行われる。レール削正作業は、一定区間ずつ頭頂面の断面形状を測定し、測定形状に基づいて削正後の最適な頭頂面形状を決め、その頭頂面形状が得られるようにレール削正車によるレール削正パターン（削正砥石による削正圧力・削正角度及びパス数）を決め、それに基づいてレール削正車によるレール削正を行う。

レール削正は、時速５ｋｍ程度の一定速度で前進しながら、レール削正車の運転席から削正開始のスイッチを押すと、回転する削正砥石が下降してレールに接触し、削正が開始される。削正区間を前進で削正した後、削正終了のスイッチを押すと、回転する削正砥石が上昇して、１回目（１パス）の削正が終了する。次に今度は同じ時速５ｋｍ程度の一定速度で後退しながら、削正開始のスイッチを押すと、回転する削正砥石が下降してレールに接触し、削正が開始され、削正区間を終了し、削正終了のスイッチを押すと、回転する削正砥石が上昇して、２回目（２パス）の削正が終了する。このような作業を繰り返して、目標とする最適な頭頂面形状にレールを削正する。

一方、鉄道線路では、分岐部や踏切部または脱線防止用のガードレールが設置されている区間があり、このような区間では、対象となるレール削正を行おうとすると削正砥石が他のレールに接触して、対象となるレールを削正できなかったり、対象となるレールは削正できるが、適正に削正できない分岐部や踏切部またはガードレールの一部も削正して、損傷を与えてしまうと言う問題があった。このような区間では、レール削正車による削正は中止して、別途、小型の削正機等を用いて、人力で削正を行う必要があり、効率が悪かった。

ガードレールが設置されている区間をレール削正車で削正できるものとして、特許文献１には、フランジ付きの案内車輪と研削砥石とを備えた研削ユニットを、車体の幅方向にスライド自在に設けるとともに、これらの研削ユニットと車体との間には、案内車輪のフランジが常にレールの内側面に接触するように研削ユニットをそれぞれのレールに倣わせる押圧機構を設けることを提案する発明が提示されている。なお、本技術分野では、研削と削正は同意であるので、以下削正の語句を用いる。

しかしながら、特許文献１では、削正砥石の下降方向の中心がレール中心部からずれない精度を確保して、削正砥石がガードレールを削正しないようにするものの、削正砥石を傾けて高度な削正をしたり、クロッシングレールのような分岐部を持つレールの分岐部を削正しないようにする作業には対応が困難である。

また、最近のレール削正車では、複数の並列した削正砥石を備え、それぞれの削正砥石が進行速度に同期してレールのほぼ同じ位置に下降するようにしてレール削正を行うようになっている。レール削正車の運転手が、クロッシングレールのような分岐部を持つレールの分岐部を削正しないように削正開始のスイッチを押してレール削正を開始し、削正終了のスイッチを押してレール削正を終了する場合、運転席と削正砥石の部分が離れているために現場確認ができず、どうしても削正開始のスイッチは遅く押してレール削正を開始し、削正終了のスイッチは早く押してレール削正を終了することになる。そのため削正残しの部分が多く、その部分を小型の削正機等を用いて人力で削正を行う必要があり、効率が悪かった。

特開平９−８８００１号公報

本発明の目的は、従来レール削正車で削正が困難であった分岐部や踏切部またはガードレールが設置されている区間をレール削正車で、できるだけ削正残しがなく、高度な削正を行うことを提案するものである。

上記課題を解決するために、本発明のレール削正方法では、レール削正車によるレール削正において、少なくとも削正砥石の下降と上昇とを制御する制御装置と、前記制御装置をレール削正車の内部又は外部から制御可能に選択できる切換装置と、外部から少なくとも削正砥石の下降と上昇とを制御できる遠隔装置とで構成され、前記切換装置が、前記制御装置をレール削正車の外部から制御可能に選択され、前記遠隔装置に削正砥石の下降の信号が入力されると前記レール削正車の前記削正砥石が下降してレール削正が開始され、前記遠隔装置に削正砥石の上昇の信号が入力されると前記レール削正車の前記削正砥石が上昇してレール削正が中止されることを特徴としている。

本発明によれば、レール削正車に、少なくとも削正砥石の下降と上昇とを制御する制御装置と、制御装置をレール削正車の内部又は外部から制御可能に選択できる切換装置が備えられており、外部から少なくとも削正砥石の下降と上昇とを制御できる遠隔装置とで構成されている。切換装置で、制御装置をレール削正車の外部から制御可能に選択して、削正区間の開始点と終了点を正確に認識出来る位置で、遠隔装置に削正砥石の下降の信号を入力するとレール削正車の削正砥石が下降してレール削正が開始され、遠隔装置に削正砥石の上昇の信号を入力するとレール削正車の削正砥石が上昇してレール削正が中止されるため、現場で所望の削正区間をきめ細かくレール削正を行うことができ、適正に削正できない部分を削正して損傷を与えてしまうと言う事故を防止して、削正残しの部分を減少させることができる。

好ましくは、前記遠隔装置において、前記削正砥石の下降の信号の入力が続いている間のみ前記レール削正車の前記削正砥石が下降してレール削正が行われ、前記信号の入力が断絶すると前記削正砥石が上昇してレール削正が中止されることを特徴としている。

斯かる構成によれば、遠隔装置の作業者は、削正砥石の下降の入力ボタンを押している間のみレール削正が行われ、入力ボタンから手を離せば、レール削正は中止されるので、上昇ボタンを押す必要がなく、またボタンの押し間違いや、押し損ねの機会が減少するので、作業者は現場で安心して所望の削正区間をきめ細かく削正することができる。

また本発明では、前記遠隔装置が、無線通信により前記制御装置と信号の授受を行うことを特徴としている。

斯かる構成によれば、遠隔装置が、無線通信によりレール削正車の少なくとも削正砥石の下降と上昇とを制御する制御装置と信号の授受を行うことを特徴としているため、遠隔装置の作業者は、ケーブル等に煩わされることなく、遠隔装置で削正砥石の下降と上昇とを制御できるので、更に安心して所望の削正区間をきめ細かく削正することができる。

また本発明のレール削正システムでは、レール削正車に、少なくとも削正砥石の下降と上昇とを制御する制御装置と前記制御装置をレール削正車の内部又は外部から制御可能に選択できる切換装置とを備え、外部から無線通信により前記制御装置と信号の授受を行い、少なくとも削正砥石の下降と上昇とを制御できる遠隔装置とで構成され、前記切換装置が、前記制御装置をレール削正車の外部から制御可能に選択され、前記遠隔装置に削正砥石の下降の信号が入力されると前記レール削正車の前記削正砥石が下降してレール削正が開始され、前記遠隔装置に削正砥石の上昇の信号が入力されると前記レール削正車の前記削正砥石が上昇してレール削正が中止されることを特徴としている。

本レール削正システムは、レール削正車に、少なくとも削正砥石の下降と上昇とを制御する制御装置と制御装置をレール削正車の内部又は外部から制御可能に選択できる切換装置とを備え、外部から無線通信により制御装置と信号の授受を行い、少なくとも削正砥石の下降と上昇とを制御できる遠隔装置とで構成されている。切換装置を制御装置をレール削正車の外部から制御可能に選択して、遠隔装置に削正砥石の下降の信号が入力されるとレール削正車の削正砥石が下降してレール削正が開始され、遠隔装置に削正砥石の上昇の信号が入力されるとレール削正車の削正砥石が上昇してレール削正が中止されるシステムであり、無線通信による遠隔装置によりレール削正車の削正砥石の下降と上昇とを制御することができるので、現場の作業者は所望の削正区間をきめ細かくレール削正を行うことができ、削正残しの部分を減少させることができる。

本発明によれば、従来削正が困難又は多くの削正残しの部分があった分岐部や踏切部または脱線防止用のガードレールが設置されている区間を作業者が遠隔装置で、レール削正車の削正砥石の下降と上昇とを制御してレール削正を行うことができるので、適正に削正できない部分を削正して損傷を与えてしまうと言う事故を防止して、削正残しの部分を減少させることができる。

図１は分岐器の概念図であり、図１（ａ）はポイントの分岐器、図１（ｂ）はクロッシングの分岐器を示す図である。 図２は本発明の一実施形態に係るレール削正車を示す図である。 図３は本発明の一実施形態に係るレール削正車の削正装置ユニットを示す図である。 図４は削正装置とレールの関係を示す図である。 図５は本発明の一実施形態に係るレール削正車と遠隔装置の概念図である。 図６は従来例と本発明例に係るポイントの分岐器の削正範囲の比較である。 図７は従来例と本発明例に係るクロッシングの分岐器の削正範囲の比較である。

以下、本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明が対象とする分岐器の概念図である。図１（ａ）は、ポイント１２の分岐器であり、斜線のハッチング部分は、適正に削正できない部分である。図１（ｂ）はクロッシング１４の分岐器であり、斜線のハッチング部分は、適正に削正できない部分である。なお、クロッシング１４の分岐器がある区間には、ガードレール１６が、しばしば設置され、分岐をしやすくしているが、この部分のレール１０の適正な削正も困難である。このような区間が削正途中にある場合には斜線のハッチング部分又はガードレール１６のできるだけ手前でレール削正を中止して、斜線のハッチング部分又はガードレール１６が終了したらできるだけ早くレール削正を開始することが削正残しの部分が少なく、効率的である。そのためには、削正装置ユニット２の削正砥石２４の下降と上昇の位置の見えないレール削正車１の運転手に削正終了のスイッチを押してレール削正を中止し、削正開始のスイッチを押してレール削正を開始する動作を委ねるより、削正装置ユニット２の削正砥石２４の下降と上昇の位置の見える作業者に遠隔装置７を持たせ、削正終了のスイッチを押してレール削正を中止し、削正開始のスイッチを押してレール削正を開始する動作を委ねるのが賢明である。

また、分岐器間を削正する場合は、斜線のハッチング部分又はガードレール１６を過ぎたら、できるだけ早くレール削正を開始して、次の斜線のハッチング部分又はガードレール１６のできるだけ手前でレール削正を中止する必要があり、削正装置ユニット２の削正砥石２４の下降と上昇の位置の見える作業者に遠隔装置７を持たせ、削正開始のスイッチを押してレール削正を開始し、削正中止のスイッチを押してレール削正を中止する動作を委ねるのが削正残しの部分が少なく、効率的である。

図２は本発明の一実施形態に係るレール削正車を示す図である。レール削正車１は、その台車の間に削正装置ユニット２を備えている。また少なくとも削正装置ユニット２の削正砥石２４の下降と上昇とを制御する制御装置４を備えている。制御装置４には、レール削正パターンの制御を含んでいても良い。制御装置４をレール削正車１の内部又は外部から制御可能に選択できる切換装置３は本実施例では前部運転席５に備えられているが、後部運転席６に備えられても良いし、制御装置４に備えられても良い。両方の運転席にあれば、前進の場合と後退の場合に切換られるので便利である。なお、レール削正車１を前進で運転する場合には、運転者は前部運転席５で操作し、レール削正車１を後退で運転する場合には、運転者は後部運転席６で操作する。

削正装置ユニット２を図３に示す。削正装置ユニット２には、片側２個ずつの計４個のガイド車輪枠２０と片側５個ずつの計１０個の削正装置２８を備えている。各ガイド車輪枠２０は、２個の小型のガイド車輪２２を支持しており、削正装置ユニット２のレール１０へ横方向のずれやカーブでのずれを防止して、レール削正の精度を向上させている。削正装置２８は、レール幅方向及び進行方向に対して対象に配置されており、前進及び後退でレール削正に差がでないようになっている。また削正装置ユニット２は、片側５個ずつの削正装置２８を別個に制御することができ、レール１０の両側を同時に削正することもレール１０の片側だけを削正することも可能である。

図４に削正装置２８とレール１０との関係を示すが、各削正装置２８は、削正砥石２４とその砥石を回転させる砥石モータ２６と図示しない上下シリンダから構成されている。レール削正開始の信号が制御装置４に入力されると制御装置４は、上下シリンダに削正砥石２４を下降させ、所定の押圧を付与してレール１０を回転しながら削正を開始し、レール削正終了の信号が制御装置４に入力されると制御装置４は、上下シリンダに削正砥石２４を上昇させて削正を終了させる。

図示しないアクチュエータにより、削正砥石２４をレール１０間の内側（ゲージ側）の角度αにおいて水平方向から７５度の角度まで、レール１０間の外側（フィールド側）の角度βにおいて水平方向から４５度の角度まで可変に傾動することもでき、測定したレール頭頂面の断面形状に応じて削正後の最適な頭頂面形状になるように傾動角度も選択される。レールのゲージ側の傾動角度範囲がフィールド側より大きいのは、レールのゲージ側が列車の車輪のフランジと接触するため、フィールド側に比べて摩耗が大きいため、それに対応できるように削正砥石２４の傾動角度を大きくできるようにしている。

図５は本発明の一実施形態に係るレール削正車１と遠隔装置７の概念図を示したものである。遠隔装置７には、無線の送受信機が備えられており、レール削正車１の切換装置３が制御装置４をレール削正車１の外部から制御可能に切換られている場合には、切換装置３に内蔵されている無線の送受信機と信号の送受信が可能である。通信方式としては無線ＬＡＮで用いられている方式でも良い。遠隔装置７には、少なくとも削正砥石２４の下降の信号の入力と上昇の信号の入力とを入力できるボタン等の入力手段が備わっており、遠隔装置７に削正砥石２４の下降の信号が入力されると、切換装置３に内蔵されている無線の送受信機が信号を受信して、制御装置４にその信号を伝送する。信号の伝送を受けた制御装置４は、上下シリンダを通じてレール削正車１の削正砥石２４を下降させてレール削正が開始される。同様に遠隔装置７に削正砥石２４の上昇の信号が入力されると、切換装置３に内蔵されている無線の送受信機が信号を受信して、制御装置４にその信号を伝送する。信号の伝送を受けた制御装置４は、上下シリンダを通じてレール削正車１の削正砥石２４を上昇させてレール削正が中止される。

なお、レール１０の片側だけを削正する場合には、遠隔装置７にレール１０の両側を同時に削正するモードとレール１０の片側だけを削正するモードの選択手段を設けても良いし、切換装置３にレール１０の両側を同時に削正するモードとレール１０の片側だけを削正するモードの選択手段を設けても良い。

遠隔装置７を用いた場合には、現場で、削正装置ユニット２の削正砥石２４の下降と上昇の位置の見える作業者に遠隔装置７を持たせ、所望の位置で削正開始のスイッチを押して削正砥石２４を下降させてレール削正を開始して、削正終了のスイッチを押して削正砥石２４を上昇させレール削正を中止する。これにより、削正装置ユニット２の削正砥石２４の下降と上昇の位置の見えないレール削正車１の運転手が、削正開始のスイッチや削正終了のスイッチを操作するより、きめ細かくレール削正を行うことができ、適正に削正できない部分を削正して損傷を与えてしまうと言う事故を防止して、削正残しの部分を減少させることができる。

遠隔装置７の別の実施例として、遠隔装置７の削正砥石２４の下降の信号の入力と上昇の信号の入力との２つの入力手段を１つにすることも可能である。遠隔装置７から削正砥石２４の下降の信号のＯＮ入力が続いている間は切換装置３に内蔵されている無線の送受信機がその信号を受信して、制御装置４にその信号を伝送する。信号の伝送を受けた制御装置４は、上下シリンダを通じてレール削正車１の削正砥石２４を下降させて、その状態を維持する。遠隔装置７から削正砥石２４の下降の信号の入力が断絶すると切換装置３に内蔵されている無線の送受信機が信号ＯＦＦを受信して、制御装置４に信号ＯＦＦを伝送する。信号ＯＦＦの伝送を受けた制御装置４は、上下シリンダを通じてレール削正車１の削正砥石２４を上昇させてレール削正が中止される。この場合は、無線状態が悪い場合にもＯＦＦ信号でレール削正が中止されるので、２つの入力手段で削正砥石２４の下降の信号の入力は受け付けたが、削正砥石２４の上昇の信号の入力は無線状態が悪く受け付けないといった場合に比べて安全である。

なお、遠隔装置７からの無線信号は、切換装置３に内蔵されている無線の送受信機を経由して制御装置４に伝送されたが、遠隔装置７からの無線信号を直接制御装置の無線の送受信機に伝送する態様も可能である。但しこの場合は、切換装置３が外部から制御可能に選択されていなければ、遠隔装置７からの無線信号は受け付けないようにしておく必要がある。また、遠隔装置７として、ケーブル等で連結する有線方式も考えられるが、遠隔装置７の現場での取り回しを考慮すると無線方式が好ましい。

図６に従来例と本発明例に係るポイント１２の分岐器の削正範囲の比較を示す。斜線のハッチング部分が適正に削正できない部分であり、網目のハッチング部分が削正できる範囲である。図６（ａ）の従来例では、ポイント１２が閉じている側のレール１０の約２０ｍ手前で削正を中止していたが、図６（ｂ）の本発明例では、ポイント１２が閉じている側のレール１０の約２ｍ手前まで削正ができるため削正残しの部分が少なくなり、斜線のハッチング部分の際まで削正が可能である。

図７に従来例と本発明例に係るクロッシング１４の分岐器の削正範囲の比較を示す。斜線のハッチング部分が適正に削正できない部分であり、網目のハッチング部分が削正できる範囲である。また、ガードレール１６が設置されている部分のレール１０も削正が中止される。図７（ａ）の従来例では、クロッシング１４又はガードレール１６を挟んで両側約２０ｍずつ手前で削正を中止していたが、図７（ｂ）の本発明例では、クロッシング１４又はガードレール１６を挟んで両側約２ｍずつ手前まで削正ができるため、きめ細かくレール削正を行うことができ、削正残しの部分を減少させることができる。

１ レール削正車
２ 削正装置ユニット
３ 切換装置
４ 制御装置
５ 前部運転席
６ 後部運転席
７ 遠隔装置
１０ レール
１２ ポイント
１４ クロッシング
１６ ガードレール
２０ ガイド車輪枠
２２ ガイド車輪
２４ 削正砥石
２６ 砥石モータ
２８ 削正装置

Claims (4)

1. レール削正車によるレール削正において、少なくとも削正砥石の下降と上昇とを制御する制御装置と、前記制御装置をレール削正車の内部又は外部から制御可能に選択できる切換装置と、外部から少なくとも削正砥石の下降と上昇とを制御できる遠隔装置とで構成され、前記切換装置が、前記制御装置をレール削正車の外部から制御可能に選択され、前記遠隔装置に削正砥石の下降の信号が入力されると前記レール削正車の前記削正砥石が下降してレール削正が開始され、前記遠隔装置に削正砥石の上昇の信号が入力されると前記レール削正車の前記削正砥石が上昇してレール削正が中止されることを特徴とするレール削正方法。
2. 前記遠隔装置において、前記削正砥石の下降の信号の入力が続いている間のみ前記レール削正車の前記削正砥石が下降してレール削正が行われ、前記信号の入力が断絶すると前記削正砥石が上昇してレール削正が中止されることを特徴とする請求項１に記載のレール削正方法。
3. 前記遠隔装置が、無線通信により前記制御装置と信号の授受を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のレール削正方法。
4. レール削正車に、少なくとも削正砥石の下降と上昇とを制御する制御装置と前記制御装置をレール削正車の内部又は外部から制御可能に選択できる切換装置とを備え、外部から無線通信により前記制御装置と信号の授受を行い、少なくとも削正砥石の下降と上昇とを制御できる遠隔装置とで構成され、前記切換装置が、前記制御装置をレール削正車の外部から制御可能に選択され、前記遠隔装置に削正砥石の下降の信号が入力されると前記レール削正車の前記削正砥石が下降してレール削正が開始され、前記遠隔装置に削正砥石の上昇の信号が入力されると前記レール削正車の前記削正砥石が上昇してレール削正が中止されることを特徴とするレール削正システム。

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