JPH05509366A - 鉄道のレールに好適に用いられる接線研削装置 - 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】 鉄道のレールに好適に用いられる接線研削装置本発明は、特に、鉄道用レールに 適する接線研削装置に関するものである。

ＥＰ−Ａ２−０３１８５２　］には、回転部材と、該回転部材上を径方向に移動 可能な支持部材に取付けた扇形研削材と、該扇形研削材をその摩耗を補体する範 囲まで移動させるために上記支持部材を径方向に移動させる要素と、扁形研削材 の摩耗が予め定めた程度に達すると、摩耗した扁形研削材のもとの研肖ｑ面を修 復するために、上記径方向に移動可能な支持部材に配置した電子ユニットの制御 下で駆動されるセンサを備える接線研削装置について記載されている。

作動中は、上記研削ホイールは、研削されるレールの外形の歪みに一致して摩耗 し、不均一に摩耗するため、装置の作動中に扇形研削材の摩耗に応じて変化する 自動的な扇形研削材の外形の再生を行う本質的にダイヤモンド・セット工具を備 えた方法が採用されている。

上記公知の研削装置は、高い操作性と正確な工作結果という利点と相当小型化さ れていると共に安全性が高いという利点を兼ね備えるという点で有効であること が証明されている。特に、上記装置は、車両の速度、重量、関連する応力が限定 されているためレールの外形が大きく変形しない路面電車のレールの場合に好適 に使用されている。しかしながら、鉄道のレールの場合、レールの外形の変形の 範囲が異なると共に、それらの変形の性質が異なり、実質的に長手方向の突起と 呼ばれ、扇形研削材の急速かつ不均一な摩耗をもたらすと共に、同様にそれらの もとの外形の修復に使用されるダイヤモンド・セット工具の急速な摩耗をもたら すレールの内側上端の変形を含んでいるため、異なる種類の要求がある。

レールの外形は、曲率１３ｍｍの２つの側方帯域と接続する曲率３００ｍｍの中 央帯域を備えるということに基づいて、上記したＥＰ−Ａ２−０３１８５２１に 記載されたタイプの本発明に係る接線研削装置は、扁形研削材とレール上を慴動 する機械構造を備えた回転部材の間に、研削される対応するレールの帯域の曲率 の軸線と実質的に一致する長手方向の軸線回りの横方向の振動を、上記回転部材 に付与するための手段を備えた関節フレームを介装していることを特徴としてい る。

本発明は、添付図面を参照とする下記の説明により一層明確となり、ここで：図 １は本発明に係る研削装置の原理を示す概略斜視図であり；図２はレールの部分 的な拡大断面図であり：図３は本発明に係る研削装置の概略図であり；図４は図 ３のＩｔ’−ＩＶ線方向の平面図であり：図５は横断面図であり； 図６は図４のＶＴ−Ｖｌ線での断面図である。

図面から明らかなように、本発明に係る装置は、研削されるレール３上を走行す る車輪を有する構造体Ｉを備えている。４で示す接線研削デバイスは、上記ＥＰ −Ａ２−０３１８５２１１こ記載されたタイプのものであり、このＥ　Ｐ　−Ａ 、　２−０３１８５２１に記載されたものと構造上の詳細な相違はないが、本発 明を明らかにするため説明を加える。上記研削デバイス４は、電気モータ６によ り同期して回転されると共に、支持部材（図示せず）に取付けた扁形部材５を備 え、上記支持部材は、作動の変化の間に扇形研削材５が摩耗した場合に円周状の 研削面が精密に一定となるように径方向外側に移動可能である。上記支持部材の 外側への移動及びそれに関連する扇形研削材５の移動は、複数のセンサ（図示せ ず）により制御され、これらのセンサは、扇形研削材５が研削されるレールの上 で作動している時、通常時は上記扇形研削材５により「被覆」されているが、扇 形研削材５が予め定めた量を越えて摩耗したときには、非被覆状態となる。

支持の分配に起因する長手方向の起伏の問題を解決し、あるいは、その影響を軽 減するために、上記構造体１は車輪２に加えて、下方に複数のローラ７を備え、 これらローラ７は全体で、研削されるレール３上の機械全体を支持すると共に案 内するローラ・テーブルを形成している。

上記構造体Ｉは、８で示す中間７レームを支持し、この中間フレーム８は２本の 長手方向部材ＩＱにより連結された２つの肩部９を備えている。上記のアセンブ リ全体は、２本の管状支持部材１１．１１’によりその端部を支持しており、こ れら管状支持部材１１．１１’は、構造体ｌに設けた横方向ガイド１２．１２’ に沿って摺動する。さらに詳しくは、２本の管状支持部材１１．１１’のうち、 一方の管状支持部材１１は、対応する横方向ガイド１２に対して該横方向ガイド １２の軸線回りにヒンジ止めしており、他方の管状支持部材１１’は、フレーム ８に固定されると共に、それ自体ガイド１２に沿って鉛直方向に摺動可能な、鉛 直支持部材１４に沿って摺動する部分１３を備えている。

７レーム８の各肩部９には、それぞれ曲がり孔１５を設けており、数曲がり孔１ ５にはサドルＩ７を支持する一対のローラ１６を係合し、該サドル１７には研削 デバイス４と電気モータ６を支持している。上記−がり孔１５の曲率半径は、上 記ローラＩ６がこの曲がり孔１５内を摺動したときに、上記研削デバイス４の扇 形研削材５が、研削されるレール３と接触する領域において、研削されるレール の帯域と同じ曲率半径を有する横方向の曲面を描くように設定している。

レール３に対する中間構造の長手方向部材ＩＯの間には、１８に示すウオ−ム・ タイプの一対のギア・モータを下記の方法により介装している。

さらに、構造体１と中間フレーム８の長手方向部材ｌＯの間には、後述する公知 の方法で、研削されるレールに対する研削デバイス４の残りの傾斜を調整するよ うにギア・モータ１９を介装している。さらに、構造体ｌと２本の管状構造１１ ．１１’の間にギア・モータ２０．２０’を介装すると共に、管状構造１１′の ２つの部分１３．１．４の間にギア・モータ２１を介装している。

図中では、構造体ｌは１本のレール用として示されているが、実際には、構造体 １が一方のレールから軌道に沿って摺動可能な一つのトロ−りを形成する他方の レールに延在することが好ましい。レールと研削装置の車輪の間に隙間が存在す ると、その結果、軌道の軸線に対する研削装置の長手方向の軸線が傾斜し、研削 作業に回避できないマイナスの効果をもたらすことになるため、本発明で１よ、 最低限の平行性を維持するためｌこ、２対のローラ２２，２３を備え、これらロ ーラ２２．２３により研削装置をレールの側方に対し、て支持している。各組の ローラ２２１；を構造体１に固定すると共に、一本のレール３に対して側方より 支持し、他方のローラ２３はアーム２４の端部に接続しており、このアーム２４ は構造体１に対してヒンジ止めすると共に他方の端部を空気ピストン・ポンプ・ ユニットに接続して、上記ローラ２３を他方のレールに対して側方より密着させ ている。

そのため、本発明に係る研削装置の軸線は、軌道の軸線に対する平行を維持して いる。

本発明に係る研削装置の作動は下記のとおりであり：ギア・モータ２１を操作し て鉛直方向ガイドに対する支持１１’の位置を調節することにより、研削デバイ ス４とレール３の間の干渉する範囲を定め、次いで、中間フレーム８に対するサ ドル１７の振動の強度を定めて、電気モータ６及びギア・モータ１８を駆動する 。上記ギア・モータ１８は、案内孔１５内のローラ１６により案内される一連の 横方向の振動を研削デバイスに対して付与する。

上記案内孔１５が特別な形状を有するｊ；め、一端の研削デバイス４の扇形研削 材５は、レール３のもとの曲率を修復し、特に、使用とともに成長する内側の長 手方向突起を除去する。一方、扇形研削材５は、それらの摩耗に抵抗することな く、もとの形状を均一に維持するように摩耗が進展する。

上記摩耗の補償は、ＥＰ−Ａ２−０３１８５２１に詳細に述べた原理により行上 記ＥＰ−Ａ２−０３１８５２１では、扇形研削材５が本来レール３のもとの外形 と一致する曲がった横方向の曲面を有することを仮想している。しかしながら、 実際に市場で入手可能な扇形研削材は、真直な横方向の外形を有しているため、 最初に扇形研削材を研削するレール３の横断外形と一致するように成形しなけれ ばならない。これは、研削装置を研削されるレールに沿って数メートル作動させ て、研削デバイスの横方向の振動により扇形研削材Ｉ：横断方向の曲率を付与す るか、あるいは、チップ２７を備えたダイアモンド・セット工具２６を研削デバ イス４に適用し、該ダイアモンド・セット工具２６を扁形研削材５に形成する曲 率に対応する円弧を描くように横方向に振動させることにより行うことができる 。

上記したように、鉄道のレール５は、曲率半径が８０ｍｍである２つの側方帯域 に接続した曲率半Ｂｔ３００ｍａの中央帯域を備え、これらは曲率半径１３ｍｍ の２つの外側帯域に接続している。そのため、中央帯域の研削は上記の方法によ り行われるのに反して、側方帯域を研削するには、肩部９を研削される側方帯域 の曲率に対応する曲率を有する案内孔１５を有するものに予め置換する必要があ ると共に、扁形研削材５を同様の曲率を有するものに置換する必要がある。

次に、ギア・モータ１９を作動すると、研削デバイスが研削される側方帯域の中 央平面に対して傾斜し、この傾斜は必然的に研削デバイスの側方への動きを含み 、ギア・モータ２０，２０’を作動すると、中間フレーム全体が研削される帯域 の中央平面を形成するように横方向ガイド１２．１２’に沿って摺動する。

この点において研削操作は最初に述べた方法により行われる。

本実施例では、研削されるレールの帯域の位置及び曲率に対応して相互交換可能 な部品を備えた一つの研削デバイスにより作動しているが、それぞれレールの異 なる長手方向帯域に作用する連続する複数のデバイスを作動させてもよい。この 場合、各研削デバイスの振動運動は、鉛直方向であっても、あるいは、傾斜して いても中間位置を基準とすることを要求されるにもかかわらず、研削装置の横方 向の傾斜や、その側方の動きを調節する必要は全くない。上記横方向の振動は、 通常ギア・モータ１８により得ることができる。

鉄道のレールには５つの異なる曲率の帯域があり、よって、５つの研削装置が必 要であるように思われる。しかし、レール３の変形は内側部分を含むため、第１ に曲率３００ｍｍの中央帯域、第２に曲率８０ｍｍの内側側方面、及び第３に曲 率１３＋ａｍの内側端部面のわずか３つの研削デバイスのみが要求される。

以上の説明から明らかなように、本発明に係る接線研削装置は、特に、下記の利 点を有し、即ち： 変形していた鉄道のレールの外形を全体的、かつ、完全に研削でき：接線研削ホ イールの利点と伝統的なカップ研削ホイールの利点を組み合わせ、同時に、例え ば、多くの工具が必要であることや研削されるレールに「平坦面」が生じること のような上記カップ研削ホイールの欠点を解消することができ；すべでのレール の曲率半径に対して一つの研削ホイールを使用するため、作動の制御が容易であ ると共に、高い生産性と高度の作動の静粛性を実現することができ： 肩形研肖１材の外形を一定に維持し、現実に実質的に完全な方法で扁形研削材を 維持することができる。

要約書 回転部材（４）と、該回転部材上を径方向に移動可能な支持部付に取付ｔすた複 数の扇形研削材（５）と、該扇形研削材をその摩耗を補償する範囲まで移動させ るために上記支持部材を径方向に移動させる要素と、扇形研削材の摩耗力；予め 定めた程度に達すると、摩耗した扁形研削材のもとの研肖り面を修復するために 、上記径方向に移動可能な支持部材に配置した電子ユニットの制御下で駆動され る複数のセンサを備え、上記扇形研削材（５）を備えた回転部材（４）とレール （３）上を摺動可能な機械的な構造体（１）との間に、上記回転部材４に研肖り されるレーＪしく３）の対応する帯域の曲率の軸線と実質的に一致する長手方向 軸線回りの横方向の振動を付与する手段（１５，１６，１７）を備えｊこ関節フ レーム（８）を介装したことを特徴とする鉄道のレールに好適に用し１られる接 線研肖り装置。

補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の８）平成４年１１月９日。ガ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．回転部材（４）と、該回転部材上を径方向に移動可能な支持部材に取付けた 複数の扇形研削材（５）と、該扇形研削材をその摩耗を補償する範囲まで移動さ せるために上記支持部材を径方向に移動させる要素と、扇形研削材の摩耗が予め 定めた程度に達すると、摩耗した扇形研削材のもとの研削面を修復するために、 上記径方向に移動可能な支持部材に配置した電子ユニットの制御下で駆動される 複数のセンサを備え、上記扇形研削材（５）を備えた回転部材（４）とレール（ ３）上を摺動可能な機械的な構造体（１）との間に、上記回転部材４に研削され るレール（３）の対応する帯域の曲率の軸線と実質的に一致する長手方向軸線回 りの横方向の振動を付与する手段（１５，１６，１７）を備えた関節フレーム（ ８）を介装したことを特徴とする鉄道のレールに好適に用いられる接線研削装置 。 ２．上記中間フレーム（８）は２つの同軸な長手方向のピン回りに上記構造体（ １）にヒンジ止めされると共に、回転部材（４）の中央位置を規定する上記構造 体（１）に接続したアクチュエータ（１９）を備えることを特徴とする請求項１ に記載の接線研削装置。 ３．上記構造体（１）は、上記中間フレーム（８）の支持部材（１１，１１′） の横方向ガイド（１２，１２１）を備え、上記中間フレームの横方向ガイドに沿 った位置決めをアクチュエータ（２０，２０′）により行うことを特徴とする請 求項１に記載の接線研削装置。 ４．上記中間フレーム（８）は、一方の支持部材（１１）が構造体（１）の横方 向ガイド（１２）にヒンジ止めされると共に、上記回転部材（４）と研削される レール（３）の間の干渉を調節するように鉛直方向に調節可能な他方の支持部材 （１１′）を備えることを特徴とする請求項３に記載の接線研削装置。 ５．上記回転部材（４）は、研削されるレール（３）の帯域の曲率の軸線と一致 する長手方向軸線回りに上記中間フレーム（８）にヒンジ止めしていることを特 徴とする請求項２に記載の接線研削装置。 ６．上記中間フレーム８は、その曲率の中心が研削されるレール（３）の帯域の 曲率の軸線に位置する曲がり孔（１５）を備えた２つの肩部（９）を備え、各曲 がり孔には回転部材（４）を支持するサドル（１７）に固定したガイド・ローラ （１６）を係合し、該サドルが少なくとも一つのアクチュエータ（１８）を介し て中間フレーム（８）に接続され、上記アクチュエータ（１８）は回転部材（４ ）が回転する間、複方向の振動を付与することを特徴とする請求項２に記載の接 線研削装置。 ７．上記中間フレーム（８）は、上記構造体（１）とレールの間の隙間をなくす ために軌道のレール（３）の側方を支持する２組のローラ（２２，２３）を備え ることを特徴とする請求項１に記載の接線研削装置。 ８．各ローラの組（２２，２３）は、上記構造体に固定した鉛直方向の軸線を備 えると共に、レール（３）の内側側面に対して密着する第１のローラ（２２）と 、同様の鉛直方向の軸線を備えると共にアーム（２４）の端部に取付けた第２の ローラ（２３）を備え、上記アームは構造体（１）にヒンジ止めされると共に上 記ローラ（２３）を他方のレール（３）の内側側面に対して押圧するように他端 をアクチュエータ（２５）により付勢していることを特徴とする請求項７記載の 記載の接線研削装置。 ９．ダイヤモンド・セット工具（２６）を備え、該ダイヤモンド・セット工具（ ２６）は、工具チップ（２７）が研削されるレール（３）の帯域の曲率半径と対 応する曲率半径を有する横方向の環状円弧を描くように中間フレーム（８）にヒ ンジ止めしたロッドを備えることを特徴とする請求項１に記載の接線研削装置。 １０．研削されるレール（３）の異なる帯域に作用する複数の回転部材（４）を 構造体（１）に取付け、各回転部材は対応する帯域の長手方向の中央面と一致す る中央位置回りに横方向に振動することを特徴とする請求項１から請求項９に記 載の接線研削装置。