JPS5942121B2 - 締め固めによりレ−ルの持上げすぎを防止するため締め固め工具の流体圧回路に自動圧力調整手段を設けた軌道締め固め機械 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は液圧駆動部により垂直方向に変位され、開閉さ
れ、振動させれるべく構成された締固め具と、軌道の実
際の高さを検知するため少なくとも１つの電気的な検知
装置を含む水準装置と、前記の電気的な検知装置および
電気的な締固め圧力検出器に対して結合された減算回路
を含み、この減算回路により制御され、液圧作動型の締
め固め用駆動部の手前にある圧力調整弁を含む制御即ち
調整装置とから構成される自走式軌道締固め兼地均し機
械に関する。

オーストリア国特許第３１９９９３号は軌道締固め兼地
均し機械について記載するが、この機械においては、締
固め具によりバラスト床に対して加えられる締固め圧力
が、液圧作動型の締固め用１駆動部に対して与えられた
圧力の調整により未だ補正されない軌道において垂直方
向の誤差に基づいて自動的に調整されるように構成され
る。

この目的のためには、問題の機械には、軌道の実際の高
さを記録して、この高さと水準装置により決定される如
き軌道の所定高さとの間の垂直方向の誤差即ち差異を検
出する、ある減算器の一方刃側に結合される軌道持上具
の前方（機械の作業方向）の電気的な検知装置が設けら
れている。

装入即ち締固め圧力は、減算器と結合され締め固め用駆
動部に対する供給管に取付けられた電磁操作可能な圧力
調整弁を介して自動的に調整される。

未補正の軌道における垂直方向の誤差が大きくなればな
るほど締め固め用１駆動部に対して与えられる圧力が高
くなり、その結果所要の高さに置かれた軌道の枕木のバ
ラストが全て軌道の全長にワタって均等に締固められる
。

しかし、軌道持上具により持上げられた後に締固め具の
作用により枕木に対して与えられる持上げ量を考慮に入
れて軌道の実際の高さを判定もしくは更にこれを監視す
るため、軌道持上具と締固め具間に水準装置と共働する
高さ検知装置と共に別のセンサを設げることが必要であ
る。

オーストリア国特許第３３５５０２号は別の軌道締固め
兼地均し機械について記載するが、これにおいては締固
め具の締め固め圧力が再び局部的な最火持上度に比例的
に対応して圧力調整弁を介して調整される。

更に、水準装置により決定される如き軌道の予め定めた
垂直方向の位置において生じる持上運動に抗して締固め
具の付近で枕木またはレールの持上運動を制御するため
の装置が設けられる。

制限装置を備えた高性能の軌道締固め機械が実際におい
て非常に良好であることが証明された。

しかし、このような装置の提供は、特に簡単な機械の場
合にはかなりコスト高となる。

一方、選定された締固め圧力の大きさは、締固め品質に
とって決定的に重要である。

もし調整された締固め圧力が余りにも低すぎるならば、
バラスト床は不充分な締固め状態となるが、もし調整さ
れた締固め圧力が高すぎるならば、軌道は水準装置によ
り予め定めた高さを越えて上方向に匍匍する。

軌道の予め定めた高さを越えるこのような初旬運動は、
水準装置の誤差低減率により乗算される別の上方向の持
上量を生じる。

更に、長手方向の持上作業の品質に悪影響を及ぼし得る
。

ここで、本発明の目的は、簡単な構造にも拘わらず、こ
れにより軌道がバラストに与えられた持上作業によって
持上げられすぎることを防止するが同時に非常に強力な
締固め圧力を得ることが可能な、自動締固め圧力調整の
ための本文の最初に述べた形式の軌道締固め兼地均し機
械の提供にある。

本発明によれば、この目的は、予め定めた値のピックア
ップ、例えば、所要の最大締固め圧力に連続的に調整可
能なポテンショメータが締固め圧力検出手段として設け
られること、しきい値設定装置が軌道の実際の位置を検
出する検知装置減算回路との間に内蔵されること、また
圧力調整弁が入力の大きさに応じ供給する流体の圧力を
決定する比例作用弁の形態であることにおいて達成され
るものである。

本発明による機械のこの驚くべき簡単で有効な装備は、
持上げすぎが生じ易い順向が、水準装置と関連しかつ軌
道の実際の位置を検知するための問題の形式の機械にお
いて一般に存在する電気的な検知装置により提供される
測定値によって、発生段階において実際に検出でき、ま
た締固め圧力検出器により予め定めた最大締固め圧力を
自動的に低減するため使用可能であるという発見に基づ
くものである。

従って、本発明により構成された機械は、一方ではバラ
ストに与えられた持上運動により生じた軌道の持上げす
ぎに対して完全な安全処理を可能にし、他方ではバラス
ト床のできる限り高くかつ均一な締固め効果が得られる
ように非常に強力な締固め圧力を与えることを可能にす
ると同時に軌道を正確に所要の高さに保持することを可
能にするものである。

例えば、軌道が水準装置により予め定めた高さを越えて
匍匍させ得るが予め定めた最大締固め圧力が完成した軌
道の予め定めた高さの正確な保持を確保するように軌道
の実際の高さを決定するための検知装置の付近に維持さ
れる、唯一の制御値を確保するか、あるいはこれを実験
的に決定することが可能である。

軌道の実際の位置を決定するため検知装置の付近におけ
る軌道のこの僅かな過剰持上量、例えば、約０．３ｍｍ
程度の過剰持上量は、軌道が自然に軌道の持上具と締固
め具間に配置された検知装置の付近におけるよりも実際
の軌道上の下部構造の付近の僅かに低い高さく持上げら
れたレールのカーブがとり得る自然の傾向と合致する）
に配置されるため好都合である。

前述の制限値に達すると、バラスト床は、充分な程度ま
たは所要の程度に締固められたものと見なすことができ
るのである。

軌道の実際の゛高さを決定するための検知装置と減算器
との間に配置されたしきい値設定回路における前述の制
限値と対応する電気的なしきい値を予め設定することに
より、比例作動弁は、軌道が制限値即ちしきい値を越え
ない高さまで持上される時減算回路による影響を受けな
い状態を維持し、その結果締固め作用が終了するまで所
要の最大締固め圧力が保持されるが、もし前記制限値即
ちしきい値を越えるならば、装入即ち締固め圧力はある
特定の過剰持上量に比例する量だけ低減されるのである
。

本発明による機械は未補正の軌道の高さを決定するため
、およびレールを前以って選定された高さに保持するた
めの手段を制限するため別の検知装置に対する必要を無
用にするその特に簡単な構造による許りではなく、また
既存の軌道締固め兼地均し機械が構造的に大規模に仕様
変更する必要なく本発明に従って装備が可能であるとい
う事実により他と識別されるものである。

本発明の１つの望ましい実施態様においては、予め定め
た締固め圧力に対するピックアップ、および締め固め用
駆動部の作動圧力により作動させられるように構成され
た実際の締固め圧力に対する電気的ピックアップは、必
要に応じてリバース・スイッチ 介して圧力インジケー
タに対して接続される。

このように、連続的にあるいは必要に応じて２つの締固
め圧力値の内の一方を監視すること、また適正な作動の
ための締固め圧力に影響を及ぼす電気的および液圧作動
調整要素を検査することが可能となる。

本発明の別の望ましい実施態様においては、予め定めた
締固め圧力に対するピックアップおよび軌道の実際の高
さを判定する検知装置は移動量または回転量ポテンショ
メータＱ形態であり、またしきい値設定回路は設定する
しきい値を可変にできる。

このような構成の御飯で、電圧の形態で存在する予め定
めた締固め圧力の測定値と軌道の実際の高さを直接比較
し、また所要の特定の順電圧に対するしきい値設定回路
の応答限度を容易に調整することが可能である。

電圧差の形態で存在する減算開路の出力信号に必要な増
幅は共に簡単である。

最後に、本発明の別の実施態様においては、軌道の実際
の高さを判定するための検知装置はまた前記機械の軌道
持上具も自動的に制御するように構成されている。

従って、水準装置と共働する検知装置は、軌道の持上動
作に関与する全ての工具および装置の制御または調整の
ためレール１本に対して１台しか必要としない。

本発明の実施態様の一例については、図面に関して以下
に詳細に説明する。

第１図に示された軌道締固め兼地均し機械１は、レール
４と枕木５からなる軌道に沿って軌道上の下部装置２，
３によって移動するように構成されたシャシ−６を含む
。

矢印７は、それ自体の推信駆動部８を備えた機械１の通
常の作動方向を示す。

本機械の動力兼電源装置９は、軌道上の前方（機械の作
業方向に関し）の下部機構２の上方に配置される。

本機械は、軌道持上兼位置修正装置１０と、レール４の
１本当り１つの締固め装置１１が設けられる。

前記軌道持上兼位置修正装置１０は、一方では液圧作動
シリンダ・ピストン１駆動装置１２を介して、また他方
では引張部材１３を介して垂直方向に変位するように機
械のフレーム６に対して枢着されている。

軌道締固め兼地均し機械１０は、フランジ付きローラの
形態の修正ローラ１４と、軌道の設定でレールの頭部の
下方と係合する持上部材として作用する側方枢着フック
１５が設けられる。

液圧作動シリンダ・ピストン１駆動装置１６により垂直
方向に変位するように機械のシャシ−６に対して結合さ
れる２つの締固め装置１１の各々は、軌道の長手方向に
相互に関して接近離反方向に運動するように、また関連
するレール４０両側においてその下方でバラストが締固
められる枕木５０両側のバラスト床に侵入するように構
成された締固め具１７を含む。

締固め具１７はそれぞれ、液圧作動シリンダ・ピストン
駆動装置１８により形成されるそれ自体の締固め用駆動
部を介してその中間に取付けられた偏心軸装置により構
成された振動部１９と結合されている。

機械１は水準装置２０を含み、この装置は図示の実施態
様においては、（各レール４に対しテ）その前端部が未
だ補正されない軌道に沿ってセンサ２２により垂直方向
および側方に案内され、かつその後端部既に補正された
軌道に沿って別のセンサ２３により垂直方向および側方
に案内されるワイヤ２１を含む。

軌道持上兼位置修正装置１０と締固め装置１１間には、
回転または摺動ポテンショメータにより形成されかつ水
準装置２０のワイヤ２１と共働する検知装置２５が結合
される軌道の実際の高さを判定する別のセンサ２４があ
る。

第１図に極く略示したように、締固め具１７の液圧作動
シリンダ・ピストン１駆動装置１８の対応するシリンダ
室は、それぞれ、更に詳細に以下に説明するように、共
通の作動流体管路２６．２７によって、本機械の流体作
動装置に対して結合されている。

連続的に調整可能な電気的ピックアップ２８が液圧作動
シリンダ・ピストン１駆動装置、１８の内側シリンダ室
に至る流体管路２６に配置される。

この電気的ピックアップ２８は作動媒体の圧力によって
作動させられ、実際の締固め圧力と対応する電気的測定
信号を提供するものである。

シャシ−６の後端部には、以下に更に詳細に述べるよう
に、検知装置２５と、実際の締固め圧力用のピックアッ
プ２８と、締固め装置１１のシリンダ・ビス）４動部１
８とに対して結合された制御兼調整装置３０を収容する
作動コンパートメント２９がある。

第２図は、簡単な形態で制御兼調整装置３００基本的な
回路図を示す。

この装置は、手動操作される調整要素３１により連続的
に調整可能であり、かつ一方では減算回路３５の一人力
３４に対し、また他方では手動操作可能なリバース・ス
イッチ３７の切換え接点３６に対して接続されたポンテ
ンショメータの形態の予め定めた締固め圧力用のピック
アップ３２を含む。

これもまたポンテンショメータの形態であり水準装置３
０と共働し、かつ軌道の実際の高さを判定する検知装置
２５が設定値を可変にできるしきい値設定回路３９を内
蔵する回路３８により減算回路３５の第２の入力４０と
接続されている。

電磁式の比例作用弁４１が減算回路３５の出力側と接続
されている。

この弁は入力の大きさに応じ供給する流体の圧力を決定
する。

前記の比例作用弁４１は、流体ポンプ４２により供給さ
れる圧力管路４２と、戻り管路４４を介して流体作動装
置の圧力流体貯溜部４５に対して結合されている。

締固め具１７のシリンダ・ピストン駆動部１８に至る流
体管路２６と２７は比例作用弁４１の二次側に結合され
ている。

実際の締固め圧力に対するピックアップ２８は、例えば
、シリンダ・ピストン、駆動部または感圧セルにより構
成可能であり管路４７を介してかつ締固め圧力により作
動させられる調整装置４６を含む。

実際の締固め圧力に対するポテンショメータの形態のピ
ックアップ２８の出力は、リバース・スイッチ３７の第
２の切換え接点４８と接続されている。

図示した実施態様においては、アナログ・ディスプレイ
装置５０およびディジタル・ディスプレイ装置５１の双
方が装備された圧力インジケータ４９がリバース・スイ
ッチ３７と接続されている。

実際の締固め作業を開始する前に、作業すべき軌道区間
に必要とされるかまたは許される特定の最大締固め圧力
が、予め定めた締固め圧力用ピックアップ３２と関連す
る調整装置３１により予め選定される。

予め定めた締固め圧力の調整および監視のため、リバー
ス・スイッチ３７が第２図において示された位置から予
め定めた締固め圧力用のピックアップ３２が切換え接点
３６により圧力インジケータ４９に対して接続されるそ
の別の位置に移動される。

次に機械１は、第１図に示される如く締固め装置１１が
その下方のバラストが締固められるべき枕木５の中心の
上方に来るまで矢印７の方向に前送され、軌道は軌道持
上兼位置修正装置１０によって垂直方向および側方向に
整合される。

水準装置２０に依存する減圧作動シリンダ・ピストン１
駆動部１２による軌道の持上動作は、軌道の実際の高さ
を決定するための検知装置２５を用いて最もよ〈実施さ
れる。

しかし、これ以外にも、軌道持上兼位置修正装置１０に
別個の検知装置を内蔵するそれ自体のセンサを設けるこ
とが可能である。

振動部１９を作動させた状態で、次いで締固め装置１１
を液圧作動シリンダ・ピストン駆動部１６により下降さ
せ、締固め具１７をその下方でバラストが締固められる
枕木５０両側のバラスト床、および関連するレールの両
側即ち隣接する枕木のクリブ５２に対して侵入させる。

比例作用弁４１を介して、締固め具１７の液圧作動シリ
ンダ・ピストン駆動部１８は予め定めた締固め圧力用の
ピックアップ３２により予め設定された最大締固め圧力
を受け、減算器３５０入力側３４に対して回線３３を介
してピックアップ３２から与えられる電圧は比例作用弁
４１においてそのまま入力となり、作動流体管路２６お
よびシリンダ・ピストン駆動部１８の内側シリンダ室へ
の作動流体が完全に導通されるよう開被する。

実際の締固め圧力用ピックアップ２８の調整装置４６は
また、管路４７を介して全締固め圧力によって作動させ
られる。

この時第２図に示される如きその最初の位置に再び戻っ
ているリバース・スイッチ３７を介して、実際の締固め
圧力要のピックアップ２８の出力信号が圧力インジケー
タ４９の２つのディスプレイ装置５０．５１上に表示さ
れるのである。

軌道の実際の高さはまた、実際の締固め作業の間検知装
置２５により連続的に監視される。

水準装置２０により決定される如き軌道の予め定めた高
さを越えない限り、検知装置２５はしきい値設定３９の
順電圧よりも弱い比較的弱い出力電圧を供給し続ける。

従って、減算回路３５の第２の入力４０は無電圧の状態
を維持し、そのため予め定めた締固め圧力用のピックア
ップ３２の全出力信号が減算回路３５を通って全開状態
を維持し続けかつ流体管路２６内の予め設定された最大
締固め圧力を維持する比例作用弁４１の対応するマグネ
ットの巻線に流れる。

枕木５の下方のバラストの締固め状態が締固め具１７の
相互のやっとこ状の閉鎖運動およびその結果生じる変位
効果によって強化され、その上に載置された軌道と共に
バラストが上方向の運動を受ける。

もし最大締固め圧力が与えられ続けると、この所謂「持
上作用」が予め定めた高さを越えて軌道を持上げる結果
となる。

軌道のとかく持上られ過ぎる傾向は検知装置２５によっ
て検出することができるため、検知装置２５の電圧レベ
ルおよびしきい値設定回路３９の順電圧は、検知装置２
５により決定される如き実際のレベルが僅かに、例えば
、水準装置２０により決定される如き予め定められたレ
ベルである０、３ｙｎｍだけ越される時に前記しきい値
設定回路３９が開路されるように相互に共働させられる
。

この時検知装置２５の出力信号は減算回路２５の第２の
入力４０に流れ、その結果第１の入力側３４に対して与
えられる如き予め定めた締固め圧力用のピックアップ３
２の出力電圧が対応する量だけ低下させられる。

また、流体管路２６内の圧力は、減算回路３５に対して
結合される比例作用弁４１によって同じ割合いになるよ
うに低減させられる。

このような調整作用は、圧力インジケータ４９の助けに
より機械のオペレータによって観察することができる。

２つの締固め装置１１の締固め作用および持上運動の終
了は、ある最小量の圧力（圧力スイッチ）およびある時
間効果（予め選定された時間）に従って、シリンダ・ピ
ストン、駆動部１６によって通常の方向で自動的に生じ
る。

圧力の調整作用、即ち最初に設定された如き最大締固め
圧力の低下は、軌道の予め定めた高さをセンサ２４、あ
るいはむしろ検知器２５の付近における前述の制限値が
越えた後にのみ開始する理由は、レールの曲率に伴なう
傾向と比例して、軌道持上兼位置修正装置１０の付近に
おいて持上げられた軌道が機械１の後方の下部装置３の
付近におけるよりもセンサ２４の付近において僅かに高
いレベルに自然に設置されるためである。

前述の制限値、あるいはむしろしきい値設定回路３９の
しきい値の選択は、特定のレールの輪郭の断面形状、レ
ールが持上げられた程度、軌道持上兼位置修正装置と機
械の各下部装置との間の距離の如き種々の要因によって
決定される。

機械力号索的良好な軌道位置を特徴とする軌道の部位に
おいて作業するように使用される場合、例えば軌道の持
上が不要または望ましくない高速区間の場合には、前述
の制限値は軌道が予め定めた高さに達する前に圧力調整
作用が実際に開始するように負の値を取ることすらあり
得る。

調整可能な値および可変出力電圧を有する増幅器を用い
ればしきい値設定装置の如き利点をもたらすことができ
る。

本文に述べ図に示した実施例とは異なる他の多くの構成
の変更例および使用法が本発明の範囲内で可能である。

特に、本発明はまた、資材の水準装置の代りに、光学的
な水準装置、例えば、レーザーまたは赤外線の水準装置
の形式の機械に対しても適用可能である。

更に、軌道の実際の高さを決定する検知装置は、例えば
締固め装置の特に中心部における断面区域に異なる方法
で配置することもまた可能である。

本発明によれば、軌道持上および（または）位置修正装
置の構成および配置についても如何なる制限を受けるも
のではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明により締固め圧力を調整するための装置
を備えた軌道締固め兼地均し機械を示す側面図、および
第２図は第１図に示された前記機械の制御兼調整装置を
示す非常に単純化したブロック回路である。 １・・・・・・軌道締固め兼地均し機械、２，３・・・
・・・下部装置、４・・・・・・レール、５・・・・・
・枕木、６・・・・・・シャシ−１８・・・・・・推進
１駆動部、９・・・・・・動力兼電源装置。 １０・・・・・・軌道持上兼位置修正装置、１１，１７
・・・・・・締固め装置、１２，１６，１８・・・・・
・液圧作動シリング・ピストン、駆動部、１３・・・・
・・引張部材、１４・・・・・・ライニング・ローラ、
１５・・・・・・把持フック、１９・・・・・・振動装
置、２０・・・・・・水準装置、２１・・・・・・ワイ
ヤ、２３，２４・・・・・・センサ、２５・・・・・・
検知装置、２６，２７・・・・・・流体管路、２８・・
・・・・電気的ピックアップ、３０・・・・・・制御兼
調整装置、３２・・・・・・締固め圧力用ピックアップ
、３５・・・・・・減算回路、３６，４８・・・・・・
切換え接点、３７・・・・・・リバース・スイッチ、３
９・・・・・・しきい値設定回路、４１・・・・・・比
例作用弁、４２・・・・・・流体ポンプ、４６・・・・
・・調整装置、４８・・・・・・切換え接点、４９・・
・・・・圧力インジケータ、５０・・・・・・アナログ
・ディスプレイ装置、５１・・・・・・ディジタル・デ
ィスプレイ装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 液圧駆動部により垂直方向に変位され、開閉され、
   振動させられるべく構成された締固め具と、軌道の実際
   の高さを検知する電気的な検知装置を少くとも１つ含む
   水準装置と、前記の電気的な検知装置および電気的な締
   固め圧力検出器に対して結合された減算回路を含み、こ
   の減算回路により制御され、液圧作動型の締め固め用駆
   動部の手前にある圧力調整弁を含む制御即ち調整装置と
   から構成される自走式軌道締固め機械において、所要の
   最大締固め圧力に連続的に調整可能な予め定めた値のピ
   ックアップ、例えばポテンショメータが締固め圧力検出
   器として設けられ、しきい値設定装置が前記検知装置と
   減算回路間に内蔵され、かつ圧力調整弁が入力の大きさ
   に応じ供給する流体の圧力を決定する比例作用弁の形態
   であることを特徴とする機械。 ２ 予め定めた締固め圧力に対するピックアップと、締
   め固め用１駆動部の作動圧力により作動させられるよう
   構成された実際の締固め圧力に対する電気的ピックアッ
   プが必要に応じてリバース・スイッチを介して圧力イン
   ジケータに対して結合されるように構成されることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の機械。 ３ 予め定めた締固め圧力に対するピックアップと、軌
   道の実際の高さの検知装置が移動量または回転量ポテン
   ショメータの形態であり、また前記しきい値設定装置は
   その設定値が可変であることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項または第２項記載の機械。 ４ 軌道の実際の高さの検知装置がまた前記機械の軌道
   持上具をも自動的に制御するように構成されることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに
   記載の機械。