JPH0377882B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、鉄道線路の軌道上を走行可能なレー
ル削正車に取付けられ、レール頭部表面に発生し
た波状摩耗や変形層を削正して、レール頭部の輪
郭を修正するレール頭部削正装置に関するもので
ある。

「従来の技術」 鉄道線路の軌道のレールの頭部表面には、軌道
上を走行する鉄道車両の車輪との接触部またはそ
の近傍に波状摩耗や変形層等が発生し、このため
鉄道線路の軌道、路盤および鉄道車両等に激しい
振動や衝撃を与え、軌道や路盤の破壊を促進する
とともに、乗客の乗心地や安全を阻害し、また、
騒音を発生して、鉄道沿線に騒音公害を惹起する
等の不都合を生ずる恐れがあつた。従つて、鉄道
線路の定期的保線作業等の際に、レール頭部表面
の波状摩耗や変形層等を削正してレール頭部の輪
郭を修正し、上述のような不都合を解消すること
が必要となる。

そして、軌道のレール頭部表面に発生した波状
摩耗や変形層を削正してレール頭部の輪郭を修正
する従来の技術としては、例えば、特公昭58−
51081号公報に示されているように、その研削深
さに相応して、サーボ弁を作動させ、レールヘツ
ド表面研削用研削工具ユニツトおよびレールヘツ
ド下面乃至側面研削用研削工具ユニツトを、それ
ぞれ高低調整装置および側方位置調整装置により
上下方向および軌道縦軸線に対して横方向に移動
させるレール研削機があり、また、特公昭58−
32241号公報の第５図に示されているように、一
定容量ポンプ、液圧アキユムレータおよび第二の
圧力調整弁を介して、それぞれ研磨工具を取付け
たすべての油圧ジヤツキの下部室に圧力P1の圧
力油を供給するとともに、油圧ジヤツキの上部室
には、第二の圧力調整弁の下流に油圧ジヤツキご
とに設けられた第一の圧力調整弁を介して圧力
P2の圧力油を供給し、P1≧P2として、上部室内
の圧力P2を一定として、第二の圧力調整弁によ
り下部室内圧力P1を変えることにより、同一の
基礎回路に連結されたすべての研磨工具の加圧力
を同時に変えることができるようにしたレールの
ヘツドの表面を軌道上で修正するための装置があ
る。

「発明が解決しようとする問題点」 一般に、レール頭部削正装置に、レールの頭頂
面用削正工具と、傾斜を小から大へと順次変えた
一連のレールの頭側面用削正工具を一緒に取付け
て、レールの頭部表面の削正、すなわちレールの
頭頂面および頭側面の同時削正を行う場合、頭頂
面用削正工具と傾斜を小から大へと順次変えた一
連の各頭側面用削正工具は、それぞれレールとの
接触面積が異なるので、削正深さを一定にしてレ
ール頭部表面を平滑に仕上げるためには、頭頂面
用削正工具および一連の各頭側面用削正工具ごと
にレール頭部表面への押圧力を変える必要があ
る。

しかしながら、上述の特公昭58−51081号公報
に開示された従来技術は、構造および操作が複雑
で、かつ高価になるという問題点があり、また、
上述の特公昭58−32241号公報に開示されたの従
来技術は、構造および操作が簡単であるが、任意
の研磨工具の加圧力を変えるために、第二の圧力
調整弁を調整して、その研磨工具の油圧ジヤツキ
の下部室の圧力を変ると、他のすべての研磨工具
の油圧ジヤツキの下部室の圧力も同じように変え
るので、他のすべての研磨工具の加圧力が変わ
り、他のすべての研磨工具の加圧力を元の加圧力
に保持するためには、第一の圧力調整弁により他
のすべての研磨工具の加圧力を元の加圧力になる
ように再調整しなければならないという問題点が
あつた。

本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、
構造および操作が簡単で、かつ安価に製作でき、
各削正工具の押圧力を、他の削正工具の押圧力に
影響を及ぼすことなく、それぞれ独立に任意の押
圧力に調整することができるレール頭部削正装置
を提供するものである。

「問題点を解決するための手段」 そのため、本発明は、軌道のレール上を走行可
能なレール削正車に、収納設定用油圧シリンダを
介して取付けられた、原動機により回転駆動され
る所定数の削正工具を有するレール頭部削正装置
において、各削正工具を上下方向に移動可能に、
かつ、各削正工具に上向きの力が作用するよう
に、例えばそれぞれ上下移動案内機構を介して、
上部室のピストン面積を下部室のピストン面積よ
り小さくした上下用油圧シリンダの上部室側のピ
ストンロツドで支承し、この各上下用油圧シリン
ダに圧力油を供給する油圧ポンプの吐出側に、各
上下用油圧シリンダごとに、所定の圧力に油圧ポ
ンプの吐出圧力を調整することができる第１圧力
調整弁を設け、この各第１圧力調整弁と油圧シリ
ンダの上部室と下部室を連通する循環油圧回路を
設け、かつ、この各循環油圧回路ごとに、削正工
具の削正深さに関連して、第１圧力調整弁により
調整された圧力に等しい圧力、またはそれより低
い任意の圧力に調整することができる第２圧力調
整弁を設ける。

「作 用」 まず、レール削正車を作業現場まで走行又は牽
引し、次いで、収納設定用油圧シリンダにより、
レール頭部削正装置をレール上に下降させ、各削
正工具をレール頭部表面に係合させる。そして、
レール頭部表面の波状摩耗の凹凸や変形層の状態
により削正工具に与えるべき削正深さを決める。
通常、削正深さは、削正工具の回転数および送り
速度を一定とした場合、削正工具によりレール頭
部に加えられる押圧力に比例する。この場合、各
上下用油圧シリンダの上部室と下部室は、それぞ
れ循環油圧回路により連通されているので、各上
下用油圧シリンダの上部室と下部室には、それぞ
れ第２圧力調整弁を介して、第１圧力調整弁によ
り調整された圧力に等しい圧力、またはそれより
低い圧力の圧力油が油圧ポンプから供給される。
従つて、上下移動案内機構を介して削正工具に連
結された上下用油圧シリンダの上部室側のピスト
ンロツドには、上部室と下部室のピストン面積の
差により発生する上向きの力が作用し、削正工具
の押圧力は、削正工具の自重とこの上向きの力の
差となる。従つて、第１圧力調整弁と第２圧力調
整弁を調整して、上下用油圧シリンダの上部室お
よび下部室に油圧ポンプから供給される圧力油の
圧力を変えることにより、前記ピストンロツドに
作用する上向きの力の大きさを変え、任意の削正
深さに対応する押圧力を削正工具に与えることが
できる。なお、この場合、各第１圧力調整弁はそ
のままにして、各第２圧力調整弁だけをそれぞれ
任意に調整すれば、各上下用油圧シリンダには、
それぞれ異なる圧力の圧力油が油圧ポンプから供
給され、他の削正工具とは互いに関係なく、すな
わち他の削正工具の押圧力に影響及ぼすことな
く、各削正工具の押圧力を任意の値に調整するこ
とができる。

また、削正作業時に、削正工具はレール頭部表
面の凹凸により上下に移動し、この上下移動は上
下移動案内機構を介して上下用油圧シリンダに伝
達されるが、上下用油圧シリンダの上部室と下部
室は循環油圧回路により連通されているので、削
正工具の上下移動による上部室内と下部室内の相
互間の圧力油の移動は、循環油圧回路を介して円
滑に行われ、削正工具はレール頭部表面の凹凸に
無理なく追従することができる。従つて、削正工
具を回転させながら、レール頭部削正装置をレー
ル削正車を介してレールに沿つて所定の送り速度
で移動させれば、削正工具はレール頭部表面に常
時所定の押圧力で押圧され、レール頭部表面の凹
凸に追従しながらレールに沿つて移動し、レール
頭部表面を所定の深さで削正し、レール頭部の輪
郭を修正することができる。

「実施例」 以下に、本発明の一実施例を図面について詳細
に説明する。

第１図は本発明のレール頭部削正装置を取付け
たレール削正車の側面図、第２図は本発明のレー
ル頭部削正装置の概略図である。

第１図に示すように、レール頭部削正装置１
は、前車輪２と後車輪３により軌道のレール４上
を走行可能なレール削正車５の台車６の下端に設
けられた複数個の収納設定用油圧シリンダ７を介
して左右のレールの上方に取付けられ、この収納
設定用油圧シリンダ７により、回走時には車両限
界内に収納保持され、削正作業時には左右のレー
ル上に下降されて作業状態に設定され、案内車輪
８，８によりレール４上をレール削正車５ととも
に所定の送り速度で走行する。

第１図には、左右のレールの長手方向に対して
所定数、例えば左右それぞれ４台の削正工具９，
９ａ，９ｂ，９ｃを取付けたレール頭部削正装置
１が示してあり、左右の各４台の削正工具９，９
ａ，９ｂ，９ｃは、第２図に示すように、それぞ
れ油圧回路の分岐回路，，，により全く
同様に制御される。ここに、削正工具９はレール
の頭頂面用削正工具、削正工具９ａ，９ｂ，９ｃ
はレールの頭側面用削正工具で、レール頭部削正
装置１の台枠１８に、その軸線を鉛直線に対して
傾斜させ、その傾斜角が削正工具９ａ，９ｂ，９
ｃの順に順次大きくなるように、かつ、作業時に
レール頭部の側面に沿つて係合できるように取付
けられている。そして、削正工具９ａ，９ｂ，９
ｃは、その傾斜角が異なるだけで、構成および作
用は全く同じである。従つて、第２図には、片側
のレールに対する油圧制御回路と、この油圧制御
回路の分岐回路により制御されるレールの頭頂
面用の削正工具９と、レールの頭側面用削正工具
の代表として、分岐回路により制御される削正
工具９ａとが示されている。

以下、第２図を参照して、レール頭部削正装置
１の片側レールに対する部分について、その構成
および作用について説明する。レール頭部削正装
置１は片側レールに対して、原動機１０（電動
機、油圧モータ、空圧モータ等）とこの原動機１
０により駆動される砥石１１とから成る４台の削
正工具９，９ａ，９ｂ，９ｃと；これらの削正工
具９，９ａ，９ｂ，９ｃごとに設けられ、ピスト
ン１２、ピストンロツド１３、ピストン１２によ
り二分されたピストンロツド１３側の上部室１４
およびピストン１２側の下部室１５を有し、削正
工具９，９ａ，９ｂ，９ｃをそれぞれ上下移動案
内機構１６およびピストンロツド１３を介して支
承し、削正工具９，９ａ，９ｂ，９ｃに常に上向
きの力を与える上下用油圧シリンダ１７と；レー
ル頭部削正装置１の台枠１８に、削正工具９に対
しては鉛直に、削正工具９ａ，９ｂ，９ｃに対し
てはその軸線を鉛直線に対してそれぞれ所定角度
だけ傾斜させて取付けられた案内桿１９と、各上
下用油圧シリンダ１７のピストンロツド１３にそ
れぞれ連結され、かつ、削正工具９，９ａ，９
ｂ，９ｃをそれぞれ取付けて、案内桿１９に沿つ
て上下方向に移動可能な案内筒２０とから成る上
下移動案内機構１６と；原動機２１（エンジン、
電動機等）により駆動され、油槽２２から作動油
をフイルタ２３を介して吸入し、圧力油を各上下
用油圧シリンダ１７に供給する油圧ポンプ２４
と；この油圧ポンプ２４の吐出側に各上下用油圧
シリンダ１７ごとに設けられ、油圧ポンプ２４の
吐出圧力を所定の圧力に調整できる第１圧力調整
弁２５と；この各第１圧力調整弁２５と各上下用
油圧シリンダ１７の間にそれぞれ設けられ、上下
用油圧シリンダ１７の上部室１４と下部室１５を
連通する循環油圧回路２６と；この循環油圧回路
２６ごとに設けられ、循環油圧回路２６の圧力を
削正工具９，９ａ，９ｂ，９ｃの削正深さに関連
して、第１圧力調整弁２５により調整された圧力
に等しい圧力、またはそれより低い任意の圧力に
調整できる第２圧力調整弁２７と；油圧ポンプ２
４の吐出側と各第１圧力調整弁２５の間に設けら
れ、この油圧制御回路を過大な圧力から保護する
リリーフ弁２８とを有している。

次に、以上の構成を有するレール頭部削正装置
１の作用について説明する。

まず、レール削正車５を作業現場まで走行又は
牽引し、収納設定用油圧シリンダ７を作動させ
て、レール頭部削正装置１をレール４上に下降さ
せる。

次いで、レール４の頭部表面の摩耗や変形層の
状態により削正工具９，９ａ，９ｂ，９ｃに与え
るべき削正深さを決める。通常、削正深さは、削
正工具の回転数および送り速度を一定とした場
合、削正工具によりレール４の頭頂面に加えられ
る押圧力に比例する。例えば、削正工具の回転数
を1800rpm、送り速度１Km／Hrとした場合、削
正深さ0.1mmに対して、約３Kg／cm²の押圧力が必
要である。また、削正工具は、剛性を大きくする
ために頑丈に作られているので重量が大で、削正
工具の自重だけで、所要の押圧力を超過するの
で、これを軽減する必要がある。従つて、上下用
油圧シリンダ１７の上部室１４のピストン面積
を、下部室１５のピストン面積より小さくしてあ
るので、上部室１４および下部室１５に、油圧ポ
ンプ２４から、第１圧力調整弁２５および第２圧
力調整弁２７により調整された同一圧力の圧力油
が、循環油圧回路２６を介して供給されると、上
下用油圧シリンダ１７のピストンロツド１３に
は、上部室１４と下部室１５のピストン面積の差
より上向きの力が発生し、削正工具９，９ａ，９
ｂ，９ｃよりレール４の頭頂面に加えられる押圧
力は、削正工具９，９ａ，９ｂ，９ｃの自重と上
下用油圧シリンダ１７のピストンロツド１３に作
用する上向きの力の差となる。この場合、上下用
油圧シリンダ１７の上部室１４と下部室１５のピ
ストン面積の差をＡ、第２圧力調整弁２７によつ
て調整された圧力油の圧力をP2、削正工具の自
重をＷ、削正工具の押圧力をＦとすると、上下用
油圧シリンダ１７のピストンロツド１３に作用す
る上向きの力はP2・Ａとなるから、Ｆ＝Ｗ−
P2・Ａとなり、削正工具の押圧力Ｆは、P2＝０
のとき最大値Ｗ、P2＝Ｗ／Ａのときに最小値０
となる。従つて、第２圧力調整弁２７の圧力調整
範囲は０〜Ｗ／Ａとなるから、第１圧力調整弁２
５の圧力調整範囲はＷ／Ａ以上に、リリーフ弁２
８の圧力は第１圧力調整弁２５の設定圧力以上の
圧力に調整すればよい。また、各上下用油圧シリ
ンダ１７は、第１圧力調整弁２５により互に分離
された循環油圧回路２６を有し、それぞれ独立し
て第２圧力調整弁２７により、油圧ポンプ２４よ
り供給される圧力油の圧力を任意に調整すること
ができるので、各削正工具の押圧力を独立して任
意に変えることができる。従つて、第１圧力調整
弁２５の圧力をＷ／Ａ以上の圧力に調整し、次い
で各第２圧力調整弁２７の圧力を０からＷ／Ａま
での圧力または任意の圧力に調整して、油圧ポン
プ２４から上下用油圧シリンダ１７に供給される
圧力油の圧力を変えることにより、各ピストンロ
ツド１３に作用する上向きの力を任意の大きさに
変えることができ、削正深さに対応して各削正工
具９，９ａ，９ｂ，９ｃの押圧力を任意の大きさ
に変えることができる。また、レール４の頭部表
面の削正作業時に、削正工具９はレール４の頭頂
面の凹凸により、削正工具９ａ，９ｂ，９ｃはレ
ール頭側面の凹凸により上下に移動し、この上下
移動は上下移動案内機構１６を介して上下用油圧
シリンダ１７に伝達されるが、上下用油圧シリン
ダ１７の上部室１４と下部室１５は循環油圧回路
２６により連通されているので、削正工具９，９
ａ，９ｂ，９ｃの上下移動による上部室１４内と
下部室１５内の相互間の圧力油の移動は循環油圧
回路２６を介して円滑に行われ、削正工具９，９
ａ，９ｂ，９ｃはレール４の頭頂面および頭側面
の凹凸に無理なく追従することができる。従つ
て、上述のようにしてレール４の頭部表面の削正
深さに対応する押圧力を各削正工具９，９ａ，９
ｂ，９ｃに与え、削正工具９，９ａ，９ｂ，９ｃ
を回転させながら、レール削正車５をレールに沿
つて適正な送り速度で走行させれば、削正工具
９，９ａ，９ｂ，９ｃはレール４の頭部表面に常
時所定の押圧力で押圧され、レール４の頭部表面
の凹凸に追従しながらレール４に沿つて移動し、
レール４の頭部表面を所定の削正深さで削正し、
レール４の頭部表面の輪郭を修正することができ
る。

また、上述の実施例では、第２図に示すよう
に、上下用油圧シリンダ１７は、ピストンロツド
１３を上向きとし、ピストン１２により二分され
たシリンダ室の内、ピストンロツド１３側を上部
室１４、ピストン１２側を下部室とし、ピストン
ロツド１３を上下移動案内機構１６に連結して、
上部室１４と下部室１５のピストン面積の差によ
り、上部室１４と下部室１５に同一圧力の圧力油
が供給されると、ピストンロツド１３に上向きの
力が作用するようにしてあるが、上下用油圧シリ
ンダのピストンの両側に、上部室には上部ピスト
ンロツド、下部室には下部ピストンロツドを設
け、上部ピストンロツドの直径を下部ピストンロ
ツドの直径より大きくして、上部室のピストン面
積を下部室のピストン面積より小さくし、上部室
および下部室に同一圧力の圧力油を供給したとき
に、下部ピストンロツドに上向きの力が作用する
ようにして、下部ピストンロツドを上下移動案内
機構または削正工具の原動機に連結するようにし
てもよい。

また、上述の実施例では、削正工具９，９ａ，
９ｂ，９ｃの上下方向の移動を、案内桿１９とこ
れに沿つて上下方向に移動する案内筒２０とから
成る上下移動案内機構１６の案内筒２０に削正工
具９を取付けて行つているが、上下移動案内機構
は何もこれに限定されるものではなく、レール頭
部削正装置１の台枠１８に、一端をピン結合した
平行クランク機構の他端に削正工具９，９ａ，９
ｂ，９ｃをピン結合により取付け、一方のクラン
クを上下用油圧シリンダのピストンロツドに連結
し、このピストンロツドに上向きの力が作用する
ように構成してもよい。また、リリーフ弁２８は
特に設ける必要はなく、第１圧力調整弁２５にリ
リーフ弁を兼用させてもよい。

また、レールの頭側面を削正する削正工具９
ａ，９ｂ，９ｃの取付態様は、上述の実施例に限
定されるものではなく、削正工具９ａ，９ｂ，９
ｃ自体を台枠１８に鉛直に取り付けられた案内桿
１９に対して所定角度だけ傾斜できるようにして
もよいし、削正工具９ａ，９ｂ，９ｃの砥石自体
を所定角度だけ傾斜できるようにしてもよい。

また、レール頭部削正装置１のレールの頭頂面
用削正工具と頭側面用削正工具の個数と配置も、
何も上述の実施例に限定されるものではなく、頭
頂面用削正工具を前後に１個または複数個配置
し、その間に複数個の頭側面用削正工具を配置す
るとか、複数個の頭側面用削正工具の後に１個ま
たは複数個の頭頂面削正工具を配置し、まずレー
ルの頭側面を削正した後、レールの頭頂面の削正
を行う等種々の実施態様が可能である。

「発明の効果」 以上のように、本発明のレール頭部削正装置
は、レールの頭頂面用および傾斜を小から大へと
順次変えた一連の頭側面用の各削正工具を、それ
ぞれ上下移動案内機構を介して、常に上向きの力
が作用するように構成された上下用油圧シリンダ
のピストンロツドにそれぞれ連結し、これらの上
下用油圧シリンダごとに上部室と下部室を連通す
る循環油圧回路を設け、この循環油圧回路ごとに
第１圧力調整弁および第２圧力調整弁を設け、油
圧ポンプの吐出圧力を、まず第１圧力調整弁によ
り所定圧力（Ｗ／Ａ以上）に調整し、次いでレー
ルの頭部表面の摩耗や変形層の状態に応じて、各
削正工具に与えるべき削正深さに対応する押圧力
を第２圧力調整弁により、循環油圧回路の圧力を
０〜Ｗ／Ａの範囲内で調整し、この調整された圧
力の圧力油を上下用油圧シリンダの上部室および
下部室に供給することにより、各削正工具の押圧
力を、他の削正工具に影響を及ぼすことなく、独
立に上述の第２圧力調整弁の圧力調整範囲内で、
それぞれ任意の大きさに調整することができる。
従つて、レール頭部削正装置にレールの頭頂面用
および頭側面用の削正工具を取付けた場合、各削
正工具とレールの頭部表面との接触面積がそれぞ
れ異なるが、各削正工具の削正深さが同一となる
ように、その接触面積に対応して各削正工具のレ
ール頭部表面への押圧力を変えることにより、レ
ールの頭部表面を削正してレール頭部の輪郭を修
正することができる。また、第１圧力調整弁の調
整圧力は削正工具の自重Ｗと、上下用油圧シリン
ダの上部室と下部室のピストン面積の差Ａとの比
Ｗ／Ａから決まるので、予め第１圧力調整弁の圧
力をＷ／Ａに設定しておけば、後はレールの頭部
表面の摩耗や変形層の状態に応じて第２圧力調整
弁により、循環油圧回路の圧力を調整するだけで
よいので操作が簡単である。また、上述の記載か
ら明らかなように、レールの頭頂面と頭側面の削
正を同時に行う装置においては、従来の同種の装
置に比べて、本発明の装置は構成が簡単で、従つ
て安価に製作できる等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のレール頭部削正装置を取付け
たレール削正車側面図、第２図は本発明のレール
頭部削正装置の一実施例の概略図である。 １…レール頭部削正装置、９，９ａ，９ｂ，９
ｃ…削正工具、１０…原動機、１１…砥石、１２
…ピストン、１３…ピストンロツド、１４…上部
室、１５…下部室、１６…上下移動案内機構、１
７…上下用油圧シリンダ、１９…案内桿、２０…
案内筒、２４…油圧ポンプ、２５…第１圧力調整
弁、２６…循環油圧回路、２７…第２圧力調整
弁、２８…リリーフ弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 軌道上を走行可能なレール削正車に収納設定
   用油圧シリンダを介して取付けられ、レール頭部
   表面を削正してレール頭部の輪郭を修正するレー
   ル頭部削正装置において、原動機とこの原動機に
   より回転駆動される砥石とから成る所定数の削正
   工具と、この各削正工具ごとに設けられ、前記削
   正工具を上下方向に移動可能に、かつ、前記削正
   工具に上向きの力が作用するように支承する上下
   用油圧シリンダと、この上下用油圧シリンダに圧
   力油を供給する油圧ポンプと、この油圧ポンプの
   吐出側に、前記各上下用油圧シリンダごとに設け
   られ、前記油圧ポンプの吐出圧力を所定の圧力に
   調整する第１圧力調整弁と、この各第１圧力調整
   弁と前記各上下用油圧シリンダの間にそれぞれ設
   けられ、前記上下用油圧シリンダの上部室と下部
   室を連通する循環油圧回路と、この各循環油圧回
   路ごとに設けられ、前記循環油圧回路の圧力を、
   前記削正工具の削正深さに関連して、前記第１圧
   力調整弁により調整された圧力に等しい圧力、ま
   たはそれより低い任意の圧力に調整できる第２圧
   力調整弁とを有することを特徴とするレール頭部
   削正装置。