JP4317461B2 - 鉄道レールへの潤滑剤塗布方法及び装置 - Google Patents
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Description
図8(A)は一般的な鉄道車両が急な曲線区間を走行するときにおける台車と車輪の状態を模式的に示す平面図であり、図8(B)は出口側緩和曲線走行時の内外軌のレールと車輪との関係を模式的に示す側面図である。
図8(A)には、急な曲線区間(内軌RI・外軌RO)を矢印方向に走行する鉄道車両台車11が模式的に示されている。ここに示す曲線区間は、入口側緩和曲線部C1と、円曲線部C2と、出口側緩和曲線部C3とからなる。台車11は、入口側緩和曲線部C1から円曲線部C2を経て出口側緩和曲線部C3へと走行する。
α=L/C
で定義される。この式において、Lは緩和曲線長(単位m)であり、Cはカント量(単位m)である。カント量Cは、1067mmゲージで最大0.105mである。
図9は、車両が緩和曲線を走行する際に輪軸に作用する力を説明するための説明図である。(A)は平面図であり、(B)は正面図である。
図9に示すように、車両が緩和曲線を走行する際に、レール方向に垂直な平面内にある左右方向の力を横圧といい、上下方向の力を輪重という。横圧のうち、内軌RI側の車輪WIに作用する横圧を内軌側横圧QINと呼び、外軌RO側の車輪WOに作用する横圧を外軌側横圧QOUTと呼ぶ。同様に、輪重のうち、内軌RI側の車輪WIに作用する輪重を内軌側輪重PINと呼び、外軌RO側の車輪WOに作用する輪重を外軌側輪重POUTと呼ぶ。外軌側横圧QOUTは、低速で走行しているときは遠心力及び台車からの力を無視すると内軌側横圧QINにほぼ等しいと考えることができる。急曲線区間において、内軌側横圧輪重比QIN/PINはほぼ摩擦係数に相当する。
本発明の鉄道レールへの潤滑剤塗布方法は、 鉄道車両が前記曲線軌道の出口側緩和曲線の進入部に至ったときの内軌側輪重P IN 、外軌側輪重P OUT 、及び、内軌側横圧Q IN を測定し、 内軌側の横圧輪重比Q IN /P IN 、及び、外軌側の輪重減少率(P AV −P OUT )/P AV (但しP AV =(P OUT +P IN )/2)を算出し、 前記横圧輪重比Q IN /P IN が所定値より大きく、且つ、前記輪重減少率(P AV −P OUT )/P AV が所定値より大きい場合に、前記出口側緩和曲線の進入部の内軌側レール頭頂面に潤滑剤を塗布し、 前記横圧輪重比Q IN /P IN が所定値以下か、又は、前記輪重減少率(P AV −P OUT )/P AV が所定値以下の場合に、前記出口側緩和曲線の進入部の内軌側レール頭頂面に潤滑剤を塗布しないことを特徴とする。
本発明のレールへの潤滑剤塗布装置は、 鉄道車両が前記曲線軌道の出口側緩和曲線の進入部に至ったときの内軌側輪重P IN 、外軌側輪重P OUT 、及び、内軌側横圧Q IN を測定する測定手段と、 内軌側の横圧輪重比Q IN /P IN 、及び、外軌側の輪重減少率(P AV −P OUT )/P AV (但しP AV =(P OUT +P IN )/2)を算出して、前記横圧輪重比Q IN /P IN が所定値より大きく、且つ、前記輪重減少率(P AV −P OUT )/P AV が所定値より大きい場合に脱線危険性有りと判断する脱線危険性判定手段と、 該脱線危険性判定手段が脱線危険性有りと判断した場合に、同手段の信号に応じて前記出口側緩和曲線の進入部の内軌側レール頭頂面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段と、を具備することを特徴とする。
図1(A)は本発明に係る脱線防止装置の概念的構成を示す図であり、図1(B)は急な曲線区間における輪重・横圧測定器ならびに潤滑剤塗布器の設置状態を模式的に示す平面図である。
図1(A)に示すように、本実施例の脱線防止装置1は、大別して、輪重・横圧測定器10と、潤滑剤塗布器30と、制御装置50とを有する。図1(B)に示すように、輪重・横圧測定器10は出口側緩和曲線部C3の進入部において内軌RI及び外軌ROに付設されており、潤滑剤塗布器30は輪重・横圧測定器10の先の出口側緩和曲線部C3において内軌RI近傍に付設されている。
図2(A)は本実施例に係る脱線防止装置の輪重測定部の構成例を示す図であり、図2(B)は輪重測定結果の波形の例を示す図である。
図3は、同脱線防止装置の横圧測定部の構成例を示す図である。
(1)隣接する車輪の波形を完全に分離して記録することができる。
(2)基準線の判別が容易である。
(3)測定箇所付近が浮枕木となっていても測定に影響がない。
(4)いわゆる4ゲージ法を用いているので、ノイズ電流が互いに打ち消し合うように作用し、比較的きれいな測定結果記録を得ることができる。
図4は、本実施例に係る脱線防止装置の輪重・横圧測定器の測定ブロックを示す図である。
図4に示すように、前述の歪みゲージ11に結線される4芯シールドコード13の各コードは、つなぎ箱又はプリント配線板15を使って、纏めて整理することが望ましい。さらに、接着不良を回避するため、貼り付け後に歪みゲージ11を順次レールに押し付けるようにし、4芯シールドコード13にコネクタ16を介して接続した歪み計17及び電磁オシログラフ18で歪みゲージ11の感度の良否を確認することが望ましい。
図5は、本実施例に係る輪重・横圧検定器の構成例を示す図である。(A)は検定器全体を示す図であり、(B)は輪重測定チャックを示す図であり、(C)は横圧測定チャックを示す図であり、(D)は測定点配置例を示す平面図である。
図5(A)に示す検定器20の本体21は、レールRに接触可能な測定部23を備えており、高精度の油圧計(図示されず)と併用することで、測定感度検定装置としての機能をもたせることができる。この検定器20は、輪重測定用チャック24(図5(B)参照)と、横圧測定用チャック25(図5(C)参照)を備えており、アタッチメントを換えることによって、輪重・横圧の双方に使用できるようになっている。
図6は、本実施例に係る脱線防止装置の潤滑剤塗布器の構成例を示す斜視図である。
図6には、隣り合う二つの潤滑剤塗布器30(30A、30B)が示されている。各潤滑剤塗布器30は、切換弁の内蔵された本体31を備えている。この本体31は、内ブラケット33及び一対の外ブラケット34、35を介して、レールR外側に固定される。内ブラケット33は板状をしており、レールR側面に沿って取り付けられる。外ブラケット34、35は内ブラケット33外面に取り付けられ、これら両者間に本体31が配置される。本体31には、吐出アダプタ36が設けられている。この吐出アダプタ36は、制御装置50(図1参照)からの塗布指令を受けた場合は本体31内の弁を開状態とし、非塗布指令を受けた場合は本体31内の弁を閉状態とする。
図7は、本実施例に係る脱線防止装置の制御装置内部のフローチャートである。
制御装置50は、図7に示すフローチャートにしたがって制御を行う。まず、ステップS1で車両が出口側緩和曲線C3(図8(A)参照)の進入部に至ったか否かが判断され、YESであればステップS2へと移行し、NOであればステップS5(非塗布指令)へと移行する。ステップS2では、前述の輪重・横圧測定器10で測定された内軌側輪重PIN及び内軌側横圧QINの値に基づき、内軌側の横圧輪重比QIN/PIN(出口側緩和曲線C3の進入部における内軌側レール頭頂面の摩擦係数)が0.4以上であるか否かが判断され、YESであればステップS3へと移行し、NOであればステップS5へと移行する。ステップS3では、輪重・横圧測定器10で測定された内軌側輪重PIN及び外軌側輪重POUTの値に基づき、外軌側の輪重減少率(PAV−POUT)/PAV(但しPAV=(POUT+PIN)/2)が0.6以上であるか否かが判断され、YESであればステップS4へと移行し、NOであればステップS5へと移行する。
なお、潤滑剤塗布は、潤滑剤がレール長手方向に数10cm〜数m程度の範囲で頭頂面全面にいきわたり、レール頭頂部側面に垂れ落ちない程度の量が好ましい。
10P 輪重測定部 10Q 横圧測定部
11 歪みゲージ 13 4芯シールドコード
13a〜13d コード 17 歪み計
18 電磁オシログラフ 20 検定器
30(30A、30B) 潤滑剤塗布器 31 本体
33 内ブラケット 34、35 外ブラケット
36 吐出アダプタ 37 吐出ホース
38 アダプタ付きT型継手 39 延出ホース
50 制御装置
Claims (2)
- 鉄道曲線軌道におけるレールへの潤滑剤塗布方法であって、
鉄道車両が前記曲線軌道の出口側緩和曲線の進入部に至ったときの内軌側輪重PIN、外軌側輪重POUT、及び、内軌側横圧QINを測定し、
内軌側の横圧輪重比QIN/PIN、及び、外軌側の輪重減少率(PAV−POUT)/PAV(但しPAV=(POUT+PIN)/2)を算出し、
前記横圧輪重比QIN/PINが所定値より大きく、且つ、前記輪重減少率(PAV−POUT)/PAVが所定値より大きい場合に、前記出口側緩和曲線の進入部の内軌側レール頭頂面に潤滑剤を塗布し、
前記横圧輪重比QIN/PINが所定値以下か、又は、前記輪重減少率(PAV−POUT)/PAVが所定値以下の場合に、前記出口側緩和曲線の進入部の内軌側レール頭頂面に潤滑剤を塗布しないことを特徴とする鉄道レールへの潤滑剤塗布方法。 - 鉄道曲線軌道におけるレールへの潤滑剤塗布装置であって、
鉄道車両が前記曲線軌道の出口側緩和曲線の進入部に至ったときの内軌側輪重PIN、外軌側輪重POUT、及び、内軌側横圧QINを測定する測定手段と、
内軌側の横圧輪重比QIN/PIN、及び、外軌側の輪重減少率(PAV−POUT)/PAV(但しPAV=(POUT+PIN)/2)を算出して、前記横圧輪重比QIN/PINが所定値より大きく、且つ、前記輪重減少率(PAV−POUT)/PAVが所定値より大きい場合に脱線危険性有りと判断する脱線危険性判定手段と、
該脱線危険性判定手段が脱線危険性有りと判断した場合に、同手段の信号に応じて前記出口側緩和曲線の進入部の内軌側レール頭頂面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段と、
を具備することを特徴とする鉄道レールへの潤滑剤塗布装置。
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