Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP3980899B2 - Rail correction plan support device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP3980899B2 - Rail correction plan support device - Google Patents

Rail correction plan support device Download PDF

Info

Publication number
JP3980899B2
JP3980899B2 JP2002028319A JP2002028319A JP3980899B2 JP 3980899 B2 JP3980899 B2 JP 3980899B2 JP 2002028319 A JP2002028319 A JP 2002028319A JP 2002028319 A JP2002028319 A JP 2002028319A JP 3980899 B2 JP3980899 B2 JP 3980899B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rail
shape
database
correction
corrected
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2002028319A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2003232002A (en
Inventor
隆 番匠谷
光男 上田
浩 仲尾
憲一 高田
Original Assignee
近畿日本鉄道株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 近畿日本鉄道株式会社 filed Critical 近畿日本鉄道株式会社
Priority to JP2002028319A priority Critical patent/JP3980899B2/en
Publication of JP2003232002A publication Critical patent/JP2003232002A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3980899B2 publication Critical patent/JP3980899B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Machines For Laying And Maintaining Railways (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レールを必要量だけ研削する場合に、最適な削正計画を指示できる支援装置に関し、特に鉄道車両のレール削正計画に好適に適用されるものである。
【0002】
【従来の技術】
レール上を列車が通過すると、レール頭部と車論との接触部には不可避的に磨耗や損傷が発生することになる。そして、この磨耗が波状に発生すると、その区間では、レールと車輪との接触音が「ガガガッ」と変化することになり、乗客にも認識されるところとなる。なお、この波状磨耗は、列車のブレーキ区間及び力行区間や急曲線区間に多発することがあり、列車通過数が累積されるに従って磨耗の程度が深くなり、騒音や軌道狂いの原因となっている。
【0003】
一方、小さな凹凸や傷であっても、高速通過する列車では、騒音が大きくなるとともに軌道狂いが発生し易くなるなどの問題が発生し、更にこの傷が深くなるとレール折損というような最悪の状況も考えられる。
【0004】
また、そもそも、鉄道車両のレールが不規則に磨耗すると、レールと車輪と当接位置が本来の位置から大きくずれる可能性もあり、このような場合には脱線事故の原因ともなり兼ねない。
【0005】
そのため、レール頭頂面の表層に発生する疲労損傷の対策が必要となり、レールの疲労した部分を削り取ってレール表面を平滑化するとともに、レール傷を除去することによってレール寿命の延伸を図る方法が採られてきた。この補修作業はレール削正と呼ばれており、回転する砥石によって、走行中にこの作業を行うレール削正車が用いられている。
【0006】
ところで、このようなレール削正には、レール表面の形状を正確に把握することが先ず必要であり、出願人は先に特許2000−150044号に係る断面形状の測定装置を提案している。この装置によれば、レール断面形状を正確に把握することで、レール削正作業の対象とすべき場所を特定することが可能となる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、レール削正の対象となるレールの設置場所が特定されたとしても、最適な状態に削正できるか否かは、経験的な勘に頼るしかなく、最適な研削が実現できない可能性もあった。また、削正作業は、最終電車が通過した後、始発電車が走り始めるまでの限られた時間(例えば3時間)に完了させる必要があり、中途半端な段階で削正作業を中断させたのでは、却ってトラブルの原因になり兼ねない。
【0008】
この発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、目標とする形状ラインを実現するに最適な削正計画を立案できる支援装置を提供することを課題とする。また、限られた作業時間内に削正作業を終えることができるか否かを簡易に判定することができる支援装置を提供することを課題とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明に係るレール削正計画の支援装置は、各砥石による一回の削正作業によって除去されるレールの削除量を記憶している第1データベースDB1と、削正対象となるレールの現状の表面形状を記憶している第2データベースDB2と、前記両データベースのデータに基づいてシミュレーション動作を実現するコンピュータPCとを設け、前記第2データベースから読み出したデータに基づいて、現状のレール表面の断面形状を示し、その形状との関係で目標形状を特定させる特定手段(ST0)と、使用する砥石と削正位置の情報に基づいて前記第1データベースを参照し、一回の削正作業後のレール形状を算出する算出手段(ST4,ST5)とを備えている。
【0010】
また、本発明に係るレール削正計画の支援装置は、削正対象となるレールの現状の表面形状を記憶しているデータベースと、前記データベースのデータに基づいてシミュレーション動作を実現するコンピュータPCとを設け、前記データベースから読み出したデータに基づいて、現状のレール表面の断面形状を示し、その形状との関係で目標形状を特定させる特定手段(ST10)と、現状のレール表面の断面形状と目標形状とで形成される閉曲線内の面積を複数領域に区分し、各領域毎の面積を算出する分割手段(ST11)と、前記各領域毎の面積と、予め特定されている各領域毎の一回当りの削正量とに基づいて、必要な削正回数を算出する回数算出手段(ST12)と、前記回数算出手段の算出結果に基づいて、許容時間内に作業を完了できるか否かを判定する適否判定手段(ST13,ST14)とを備えている。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、実施例に基づいて本発明の実施の形態を説明する。図1は、本発明に関連する削正車両EQの一例について、その概略平面図を図示したものである。後述するレール削正計画の支援装置DETは、図1のような削正削正車両EQのレール研削(削正)量をシミュレーションして、最適な削正計画を構築するものである。
【0012】
図1の削正車両EQは、エンジン室を備えた動力車Aと、運転室付き削正車Bと、中央に位置する削正車Cとが連結されて構成されている。この削正車両EQは、鉄道レールRLを研削しつつ移動するが、この実施例では、レールRLを削正する16個の砥石GR1〜GR16が配置されている。
【0013】
図1のI−I線で切断した概略側面図(図2)に示すように、各砥石GRは、駆動モータMによって回転されつつ左右のレールRLに当接されるが、砥石の当接角度θは、任意に設定可能に構成されている。なお、当接角度θは、レール表面の接線と水平線L−Lとが形成する角度を意味している(図2参照)。
【0014】
先に説明したように、この削正車EQには、合計16個の砥石GR1〜GR16が設置されているが、車両進行方向の前後に隣接する2つの砥石は同一の当接角度θに設定されるようになっている。そのため、この実施例の削正車両EQでは、最大4つの異なる当接角度θ1〜θ4に設定され、左右のレールRL,RLが、それぞれ4つの方向から削正されることになる。
【0015】
レールRLの一回当りの削正量は、砥石の種類、レールの種類、レールの表面形状、砥石の削正圧力などをパラメータとして変化するが、各レールRLの削正量は、砥石の種類iと削正圧力jとを特定して、レールの種類毎にデータベース化されている。なお、データベースを構成する個々の削正テーブルTBL(i,j)は、理論的にシミュレーションされ且つ実験的に検証されたものである。
【0016】
以下、削正テーブルTBL(i,j)の作成方法から説明する。本来、レールの表面は、異なる曲率半径を有する複数の曲面が滑らかに連続して構成されているが、レール表面各部の微妙な摩耗の相違に係わらず、全体として各部の曲率半径は変化しないと擬制することができる。例えば、図3に例示するレールRLの場合には、曲率半径13mmの第1部R1と、曲率半径80mmの第2部R2と、曲率半径300mmの第3部R3とからなるが、使用による摩耗状況に係わらず、各部R1,R2,R3は、常に元の曲率半径を維持するものと簡略化することができる。
【0017】
図4は、このような前提で作成された特定の削正テーブルTBL(i,j)の内容をグラフ化して表現したものである。各削正テーブルTBL(i,j)では、特定の曲率半径rを有する削正対象部分について、砥石とレールとの接触幅(レール表面の接線方向の削正幅L)を横軸にし、所定の削正圧力による一回の削正で削り取られる削正量Sを縦軸にしている。
【0018】
先に説明したように、図4に示す削正量Sは、切除されるレール断面の削除面積で表わしている(図5参照)。図4のグラフを例にとると、曲率半径13mmのレール表面は、砥石との接触幅がL0(=0.2mm)の状態で削正すると、S0(=0.5mm2程度)の面積が削除される。同じ場所を次に削正する場合には、砥石との接触幅がL1に増加するが(図5参照)、実験結果によれば、削正断面積Sは徐々に飽和し、やがて、図4に示すように削正断面積Sは接触幅に係わらずほぼ一定状態となる。
【0019】
図6は、本実施例に係る研削計画の支援装置DETの構成を示すブロック図である。この支援装置DETは、図4のような削正テーブルTBLを備える参照データベースDB1と、鉄道レールの現状の表面形状を蓄積している実測データベースDB2と、データベースDB1,DB2のデータに基づいてシミュレーション動作を実現するコンピュータPCとで構成されている。
【0020】
鉄道レールの表面形状は、削正作業に先だって実際に測定されるが、好適には、特願2000−15004号に開示された「断面形状の測定装置」が使用される。この測定装置によれば、原点からの放射方向の距離Rと基準線からの角度Φとによってレールの表面形状を正確に特定することが可能となる(図3)。そして、実測データベースDB2には、曲座標(R,Φ)又は直交座標(X,Y)によって表面形状が特定されている。
【0021】
削正計画の立てるには、先ず、削正対象となるレールを実測データベースDB2から読み出してコンピュータPCの表示装置に表示する(ST0)。削正対象となるレールRLは、摩耗によって形状が当初の形状とは非相似になっているので、次に、所望の目標形状を描画する(ST0)。
【0022】
以上の処理は、半ば人為的に行われるが、その後は、図7のフローチャートの手順で自動的に行われる。なお、以降の説明では、便宜上、図1に示す左右各4対(各8個)存在する砥石のうち、1対の砥石のみ使用することにする。
【0023】
先ず、実測データベースDB2によって規定される実測ラインと、人為的に規定された目標ラインとの間の偏差を、削正砥石の削正方向(進出方向)に向けて計測し、偏差が最大となる位置(削正箇所)を特定する(ST1)。なお、この偏差は、レールに実測形状について、切削方向を所定角度ずつ(例えば5°)変化させて算出される。
【0024】
次に、抽出された最大偏差δを目標偏差εと比較し(ST2)、最大偏差δ<目標偏差εでなければ、最大偏差δの値と削正箇所に基づいて、砥石の種類と削正圧力のデフォルト値を特定する。例えば、図3の第1部R1と第3部R3では使用する砥石の種類が相違している。
【0025】
次に、特定された砥石と削正圧力をキーワードにして参照データベースDB1を検索して該当する参照テーブルTBLを読み出す(ST4)。次に、コンピュータ上のレール形状(現状のレール形状)と、ステップST1で決定された削正箇所とに基づいて、削正幅L(砥石とレールの接触幅)を特定し、削正幅Lをキーワードにして参照テーブルTBLから削正面積Sを算出する。また、これに合わせて、削正面積Sの分だけレールの形状データを修正し、必要に応じてコンピュータ上に表示する(ST5)。
【0026】
具体的には、削正幅Lと平行な削正線を引き、削正線と元々の表面形状線とで形成される閉曲面を描き、その閉曲面で囲まれる面積が削正面積Sと一致する削正線を特定する。なお、図4のような参照テーブルTBLは、曲率半径rの真円について削正することを前提にして得たデータであり、現実のレール表面とは必ずしも一致しないが、上記の手順で算出される削正線が、実際の削正結果と一致することが実験的に確認されている。
【0027】
以上のようにして削正面積Sを実現する削正線がコンピュータPCで算出できたら、次に、その算出された削正線が、目標としているレール表面を越えていないか(つまり、削り過ぎでないか)を判定する(ST6)。ここで、もし削り過ぎなら、削正圧力を一段階減少させてステップST5に戻る。なお、削正圧力を所定段階減少させても削り過ぎとなる場合には、砥石の種類を変更する。
【0028】
以上のような処理を繰り返せば、やがて、目標のレール表面を越えない削正線が得られるので、その場合には、そのときの削正圧力、砥石の種類、削正位置(削正角度)を計画テーブルTBL2に記録する(ST8)。また、得られた削正線にしたがって、削正対象のレールの表面形状データを修正してコンピュータに記憶する(ST8)。
【0029】
その後、修正後のレールの表面形状についてステップST1以降の処理を繰り返す。このようにしてステップST1〜ST8の処理を繰り返すと、やがて、シミュレーションによって得られたレール表面形状が、目標のレール形状のほぼ一致するので(δ<ε)この条件を満たした段階で処理を終える。なお、この段階では、計画テーブルTBL2に削正計画が構築できているので、印字処理などによってその結果を出力することになる。
【0030】
ところで、以上の説明では、最大偏差の箇所を抽出して、その箇所から削正処理を開始したが、例えば、レールの両端から中央に向けて削正作業を進め、最後の仕上げ段階だけ図7の手順を採ったのでも良い。また、図4に示されているように、曲率半径が特に小さい角の部分を除けば、一回の削正作業によって切除される削正面積は、砥石の当接角度やレール表面の削正位置に係わらずほぼ一定となる。特に、何回かの削正作業を経た後は、曲率半径が小さい角の部分も含めて一回に除去される削正面積は一定となる。
【0031】
従って、ステップST5のシミュレーション処理では、一回の削正作業によって除去される削正面積は、削正圧力によって決定される、所定の一定値であると擬制しても良い。曲率半径が小さい角の部分を除けば、このような処理によって得られる予想削正ラインが、実際の作業を経た後の実測ラインとほぼ一致することが確認されている。図8は、シミュレーションによって得られた予想削正ラインaと、削正後の実測ラインbとがほぼ一致していることを示す図面である。
【0032】
続いて、削正作業の対象となるレール距離と、目標形状と、削正作業時間とが与えられた場合に、その削正作業が可能か否かを判定する実施例について図9のフローチャートに基づいて説明する。この実施例によれば、例えば、図10の実線で与えられる形状のレールにつき、その作業レール距離L(例えば200m)を、目標の形状まで一晩で削正できるか否かを簡易的に判定することができる。
【0033】
図9に示すように、先ず、現状のレール形状との関係で目標形状を特定した後(ST10)、レールの断面をその曲率半径に応じて数箇所の領域に区分して、各領域についての削正断面積Siを算出する(ST11)。例えば、図10の場合には、曲率の小さい領域aと曲率の大きい領域bに区分され、それぞれの削正断面積がSa(mm2)、及びSb(mm2)と算出される。
【0034】
続いて、各領域の削正を終えるのに何回の削正作業が必要であるかを算出する(ST12)。一回の削正作業で削除できる単位削正量a1,a2,・・・ai(削正断面積mm2)は、各領域毎に予め実験的に特定されているので、削正断面積/単位削正量(=Si/ai)の計算に基づき、必要な作業回数Niが算出される。なお、実際の削正作業においては、前記の各領域毎に削正箇所が正確に分離される訳ではないが、必要な作業回数を算出する上では何の問題も生じない。
【0035】
次に、ステップST12の処理で算出された削正回数N1,N2について、最大削正回数Nmaxを求める(ST13)。なお、この際、同時に削正作業が可能か否かを考慮するが、図10の場合には、Sa部分とSb部分は同時に削正可能であるので、N1とN2の大きい方の数が最大削正回数Nmaxとなる。なお、Sa部分とSb部分とが同時に削正できないような場合には、N1+N2が最大削正回数Nmaxとなる。
【0036】
最後に、ステップST13で算出した最大削正回数Nmaxと、使用する削正車の作業能力に基づき、与えられた作業時間内に目標形状まで削正できるか否かが判定される(ST14)。ここで削正車の作業能力とは、削正車の作業速度(=単位時間当りの削正距離D)であり、Nmax回の作業に要する実時間は、作業レール距離Lに対して、L×Nmax/Dとして特定される。なお、特定された実時間に、作業の開始や終了に要する時間、その他必要な余裕時間を勘案して判定するのは勿論である。
【0037】
以上説明した通り、この実施例では、一晩の作業(通常は3時間程度)で目標形状まで削正できるか否かが判定できるので、確実な作業計画を立てることが可能となる。なお、目標形状まで削正できない場合には、削正すべきレールの距離を短縮して一晩で削正可能な作業レール距離に修正するか、或いは、目標形状を作り直し、一晩で削正可能な便宜上の目標形状に修正する。
【0038】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、目標とする形状ラインを実現するに最適な削正計画を立案できる支援装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に関連する削正車の一例について概略平面図を図示したものである。
【図2】図1のI−I線で切断した概略側面図である。
【図3】レールの表面形状を説明する図面である。
【図4】参照テーブルの内容をグラフ化して図示したものである。
【図5】レール表面の形状と、切除される削正面積の関係を説明する図面である。
【図6】実施例に係る支援装置のブロック図を図示したものである。
【図7】図6の装置の動作内容を説明するフローチャートである。
【図8】シミュレーションの結果と、実際の削正作業後の形状を対比して図示したものである。
【図9】第2実施例を説明するフローチャートである。
【図10】第2実施例を説明する図面である。
【符号の説明】
RL レール
DB1 第1データベース(参照データベース)
DB2 第2データベース(実測データベース)
PC コンピュータ
ST0 第1手段
ST4,ST5 第2手段
ST5 第3手段
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a support device capable of instructing an optimal correction plan when grinding a rail by a necessary amount, and is particularly suitably applied to a rail correction plan for a railway vehicle.
[0002]
[Prior art]
When a train passes on the rail, wear and damage will inevitably occur at the contact portion between the rail head and the vehicle theory. When this wear occurs in a wavy shape, the contact sound between the rail and the wheel changes in the section, which is recognized by the passengers. In addition, this wavy wear may occur frequently in the brake section, power running section, and sharp curve section of the train, and the degree of wear becomes deeper as the number of passing trains accumulates, causing noise and track misalignment. .
[0003]
On the other hand, even in the case of small unevenness and scratches, in a train passing at high speed, there are problems such as increased noise and prone to track misalignment. Is also possible.
[0004]
In the first place, if the rail of the railway vehicle is irregularly worn, the contact position between the rail and the wheel may be greatly deviated from the original position. In such a case, a derailment accident may be caused.
[0005]
For this reason, it is necessary to take measures against fatigue damage occurring on the surface of the rail top surface, and a method of smoothing the rail surface by scraping the fatigued portion of the rail and extending the rail life by removing the rail flaws is adopted. Has been. This repair work is called rail grinding, and a rail grinding wheel that performs this work while traveling is used by a rotating grindstone.
[0006]
By the way, for such rail correction, it is first necessary to accurately grasp the shape of the rail surface, and the applicant has previously proposed a cross-sectional shape measuring apparatus according to Japanese Patent No. 2000-150044. According to this device, it is possible to specify a place to be subjected to rail correction work by accurately grasping the rail cross-sectional shape.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, even if the installation location of the rail that is subject to rail correction is specified, whether or not it can be corrected to an optimal state depends only on empirical intuition, and there is a possibility that optimal grinding cannot be realized. there were. In addition, the correction work must be completed in a limited time (for example, 3 hours) after the last train has passed until the first generator car starts to run, and the correction work was interrupted at a halfway stage. Then, it may cause trouble.
[0008]
This invention is made in view of such a problem, and makes it a subject to provide the assistance apparatus which can devise the optimal cutting plan for implement | achieving the target shape line. It is another object of the present invention to provide a support device that can easily determine whether or not the correction work can be completed within a limited work time.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, a rail correction plan support apparatus according to the present invention includes a first database DB1 storing a rail deletion amount to be removed by a single correction operation by each grindstone, and a cutting database. Based on the data read from the second database, a second database DB2 storing the current surface shape of the rail to be the main object and a computer PC for realizing a simulation operation based on the data of the two databases are provided. Then, the cross-sectional shape of the current rail surface is shown, the specifying means (ST0) for specifying the target shape in relation to the shape, and referring to the first database based on the information on the grindstone to be used and the cutting position, And calculating means (ST4, ST5) for calculating the rail shape after one cutting operation.
[0010]
The rail correction plan support apparatus according to the present invention includes a database storing a current surface shape of a rail to be corrected, and a computer PC that realizes a simulation operation based on the data of the database. Provided, based on the data read from the database, the current rail surface cross-sectional shape, a specifying means (ST10) for specifying the target shape in relation to the shape, the current rail surface cross-sectional shape and the target shape The dividing means (ST11) for dividing the area in the closed curve formed by the above into a plurality of areas and calculating the area for each area, the area for each area, and once for each area specified in advance Based on the correction amount per hit, the number calculation means (ST12) for calculating the required number of corrections, and based on the calculation result of the number calculation means, the work is performed within the allowable time Determining appropriateness determination means whether it Ryo and a (ST13, ST14) and.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below based on examples. FIG. 1 is a schematic plan view of an example of a grinding vehicle EQ related to the present invention. A rail correction plan support device DET, which will be described later, simulates the amount of rail grinding (correction) of the correction vehicle EQ as shown in FIG. 1 and constructs an optimal correction plan.
[0012]
The grinding vehicle EQ in FIG. 1 is configured by connecting a power vehicle A having an engine compartment, a grinding vehicle B with a driver's cab, and a grinding vehicle C located in the center. The expurgation vehicle EQ is moved while grinding railway rails RL, in this example, 16 pieces of grinding stone GR 1 ~GR 16 to expurgation rail RL is located.
[0013]
As shown in the schematic side view (FIG. 2) cut along line II in FIG. 1, each grindstone GR is abutted against the left and right rails RL while being rotated by the drive motor M. θ is configured to be arbitrarily settable. Note that the contact angle θ means an angle formed by the tangent to the rail surface and the horizontal line LL (see FIG. 2).
[0014]
As described above, a total of 16 grindstones GR 1 to GR 16 are installed in this grinding wheel EQ, but two grindstones adjacent to each other in the vehicle traveling direction have the same contact angle θ. Is set to. Therefore, in the trimming vehicle EQ of this embodiment, the maximum four different contact angles θ1 to θ4 are set, and the left and right rails RL and RL are trimmed from four directions, respectively.
[0015]
The amount of correction per rail RL varies depending on the type of grinding wheel, rail type, rail surface shape, grinding wheel correction pressure, etc., but the amount of correction for each rail RL depends on the type of grinding wheel. i and the correction pressure j are specified, and are databased for each type of rail. The individual correction tables TBL (i, j) constituting the database are theoretically simulated and experimentally verified.
[0016]
Hereinafter, a method for creating the correction table TBL (i, j) will be described. Originally, the surface of the rail is composed of a plurality of curved surfaces with different curvature radii smoothly and continuously, but the curvature radius of each part does not change as a whole, regardless of subtle wear differences on each part of the rail surface. Can be imitated. For example, the rail RL illustrated in FIG. 3 includes a first part R1 having a curvature radius of 13 mm, a second part R2 having a curvature radius of 80 mm, and a third part R3 having a curvature radius of 300 mm. Regardless of the situation, each part R1, R2, R3 can be simplified to always maintain the original radius of curvature.
[0017]
FIG. 4 is a graph representing the contents of a specific correction table TBL (i, j) created under such a premise. In each cutting table TBL (i, j), the contact width between the grinding wheel and the rail (the cutting width L in the tangential direction of the rail surface) is set on the horizontal axis for a portion to be corrected having a specific radius of curvature r. The vertical axis is a correction amount S that is cut by one correction with the correction pressure.
[0018]
As described above, the correction amount S shown in FIG. 4 is represented by the deleted area of the rail section to be cut (see FIG. 5). Taking the graph of FIG. 4 as an example, the rail surface having a curvature radius of 13 mm has an area of S0 (= about 0.5 mm 2 ) when corrected with the contact width with the grindstone being L0 (= 0.2 mm). Deleted. When the same place is cut next, the contact width with the grindstone increases to L1 (see FIG. 5), but according to the experimental results, the cut cross-sectional area S gradually saturates and eventually FIG. As shown in FIG. 4, the cut cross-sectional area S is substantially constant regardless of the contact width.
[0019]
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of the grinding plan support apparatus DET according to the present embodiment. This support device DET performs a simulation operation based on the reference database DB1 having the correction table TBL as shown in FIG. 4, the actual measurement database DB2 storing the current surface shape of the rail, and the data in the databases DB1 and DB2. It is comprised with computer PC which implement | achieves.
[0020]
The surface shape of the railroad rail is actually measured prior to the grinding operation. Preferably, a “cross-sectional shape measuring device” disclosed in Japanese Patent Application No. 2000-15004 is used. According to this measuring apparatus, the surface shape of the rail can be accurately specified by the radial distance R from the origin and the angle Φ from the reference line (FIG. 3). In the actual measurement database DB2, the surface shape is specified by the music coordinates (R, Φ) or the orthogonal coordinates (X, Y).
[0021]
In order to make a correction plan, first, the rail to be corrected is read from the actual measurement database DB2 and displayed on the display device of the computer PC (ST0). Since the shape of the rail RL to be corrected is not similar to the original shape due to wear, next, a desired target shape is drawn (ST0).
[0022]
The above processing is artificially performed halfway, and thereafter is automatically performed according to the procedure of the flowchart of FIG. In the following description, for the sake of convenience, only one pair of grindstones will be used among the four pairs of left and right (8 each) shown in FIG.
[0023]
First, the deviation between the actual measurement line defined by the actual measurement database DB2 and the artificially defined target line is measured in the correction direction (advancing direction) of the grinding wheel, and the deviation becomes maximum. A position (corrected portion) is specified (ST1). This deviation is calculated by changing the cutting direction by a predetermined angle (for example, 5 °) for the actually measured shape on the rail.
[0024]
Next, the extracted maximum deviation δ is compared with the target deviation ε (ST2). If the maximum deviation δ <the target deviation ε is not satisfied, the type of grinding wheel and the grinding are determined based on the value of the maximum deviation δ and the grinding location. Identify the default value for pressure. For example, the types of grindstones used in the first part R1 and the third part R3 in FIG. 3 are different.
[0025]
Next, the reference database DB1 is searched using the specified grindstone and the correction pressure as keywords, and the corresponding reference table TBL is read (ST4). Next, based on the rail shape on the computer (current rail shape) and the cutting position determined in step ST1, a cutting width L (contact width between the grindstone and the rail) is specified, and the cutting width L Is used as a keyword to calculate the corrected area S from the reference table TBL. In accordance with this, the rail shape data is corrected by the corrected area S and displayed on the computer as necessary (ST5).
[0026]
Specifically, a cutting line parallel to the cutting width L is drawn, a closed curved surface formed by the cutting line and the original surface shape line is drawn, and the area surrounded by the closed curved surface is the cutting area S. Identify matching grinding lines. Note that the reference table TBL as shown in FIG. 4 is data obtained on the assumption that the true circle having the curvature radius r is corrected, and does not necessarily match the actual rail surface, but is calculated by the above procedure. It has been experimentally confirmed that the correct cutting line matches the actual correcting result.
[0027]
Once the cutting line that realizes the cutting area S can be calculated by the computer PC as described above, the calculated cutting line does not exceed the target rail surface (that is, excessive cutting). (ST6). Here, if it cuts too much, the cutting pressure is decreased by one step and the process returns to step ST5. Note that the type of grindstone is changed if excessive grinding occurs even if the grinding pressure is decreased by a predetermined level.
[0028]
Repeating the above process will eventually provide a cutting line that does not exceed the target rail surface. In that case, the cutting pressure, the type of grinding wheel, and the cutting position (cutting angle) at that time Is recorded in the plan table TBL2 (ST8). Further, according to the obtained cutting line, the surface shape data of the rail to be corrected is corrected and stored in the computer (ST8).
[0029]
Thereafter, the process after step ST1 is repeated for the rail surface shape after correction. When the processes of steps ST1 to ST8 are repeated in this way, the rail surface shape obtained by the simulation eventually coincides with the target rail shape (δ <ε), and the process ends when this condition is satisfied. . At this stage, since the correction plan has been established in the plan table TBL2, the result is output by printing processing or the like.
[0030]
By the way, in the above description, the position of the maximum deviation is extracted, and the correction process is started from that position. For example, the correction work is advanced from both ends of the rail toward the center, and only the final finishing stage is shown in FIG. You may take the procedure. In addition, as shown in FIG. 4, except for the corner portion with a particularly small radius of curvature, the cutting area cut by one cutting operation is the contact angle of the grindstone or the cutting of the rail surface. It is almost constant regardless of the position. In particular, after a number of cutting operations, the cutting area removed at a time including a corner portion having a small radius of curvature is constant.
[0031]
Therefore, in the simulation process of step ST5, the cutting area removed by one cutting work may be assumed to be a predetermined constant value determined by the cutting pressure. Except for the corner portion where the radius of curvature is small, it has been confirmed that the expected correction line obtained by such processing substantially coincides with the actual measurement line after the actual work. FIG. 8 is a diagram showing that the predicted correction line a obtained by the simulation and the actual measurement line b after the correction substantially coincide with each other.
[0032]
Subsequently, in the flowchart of FIG. 9, an embodiment for determining whether or not the correction work is possible when the rail distance, the target shape, and the correction work time to be corrected are given. This will be explained based on. According to this embodiment, for example, for a rail having a shape given by the solid line in FIG. 10, it is simply determined whether or not the work rail distance L (for example, 200 m) can be corrected to the target shape overnight. can do.
[0033]
As shown in FIG. 9, first, after specifying the target shape in relation to the current rail shape (ST10), the rail cross-section is divided into several regions according to the radius of curvature, The reduced cross-sectional area Si is calculated (ST11). For example, in the case of FIG. 10, it is divided into a region a having a small curvature and a region b having a large curvature, and the respective cut cross-sectional areas are calculated as Sa (mm 2 ) and Sb (mm 2 ).
[0034]
Subsequently, it is calculated how many correction operations are required to complete the correction of each area (ST12). The unit cutting amounts a1, a2,... Ai (cutting cross-sectional area mm 2 ) that can be deleted by one cutting operation are experimentally specified in advance for each region. Based on the calculation of the unit correction amount (= Si / ai), the necessary number of operations Ni is calculated. In the actual cutting work, the cutting position is not accurately separated for each of the above-mentioned areas, but there is no problem in calculating the necessary number of work.
[0035]
Next, the maximum number of corrections Nmax is obtained for the number of corrections N1 and N2 calculated in the process of step ST12 (ST13). In this case, it is considered whether or not the correction work can be performed at the same time. However, in the case of FIG. 10, since the Sa part and the Sb part can be corrected simultaneously, the larger number of N1 and N2 is the maximum. The number of corrections Nmax. When the Sa portion and the Sb portion cannot be corrected simultaneously, N1 + N2 is the maximum number of corrections Nmax.
[0036]
Finally, based on the maximum number Nmax of corrections calculated in step ST13 and the working ability of the grinding car to be used, it is determined whether or not the target shape can be corrected within a given working time (ST14). Here, the working ability of the grinding car is the working speed of the grinding car (= the grinding distance D per unit time), and the actual time required for Nmax operations is L with respect to the working rail distance L. XNmax / D is specified. It should be noted that the determination is made in consideration of the specified real time in consideration of the time required for starting and ending work and other necessary margin time.
[0037]
As described above, in this embodiment, since it is possible to determine whether or not the target shape can be corrected in an overnight work (usually about 3 hours), it is possible to make a reliable work plan. If the target shape cannot be corrected, the distance of the rail to be corrected can be shortened and corrected to a work rail distance that can be corrected overnight, or the target shape can be recreated and corrected overnight. The target shape is corrected for convenience.
[0038]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to realize a support device that can formulate an optimum correction plan for realizing a target shape line.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view of an example of a grinding wheel related to the present invention.
2 is a schematic side view taken along line II in FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a view for explaining a surface shape of a rail.
FIG. 4 is a graph showing the contents of a reference table.
FIG. 5 is a drawing for explaining the relationship between the shape of the rail surface and the cut area to be cut off.
FIG. 6 is a block diagram of a support device according to the embodiment.
FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation content of the apparatus of FIG. 6;
FIG. 8 shows a comparison between a simulation result and a shape after an actual cutting operation.
FIG. 9 is a flowchart illustrating a second embodiment.
FIG. 10 is a diagram illustrating a second embodiment.
[Explanation of symbols]
RL rail DB1 first database (reference database)
DB2 Second database (actual measurement database)
PC computer ST0 first means ST4, ST5 second means ST5 third means

Claims (5)

各砥石による一回の削正作業によって除去されるレールの削除量を記憶している第1データベース(DB1)と、削正対象となるレールの現状の表面形状を記憶している第2データベース(DB2)と、前記両データベースのデータに基づいてシミュレーション動作を実現するコンピュータ(PC)とを設け、前記第2データベースから読み出したデータに基づいて、現状のレール表面の断面形状を示し、その形状との関係で、各部の曲率半径がレールの当初形状と同一に設定された目標形状を特定させる特定手段(ST0)と、前記第1のデータベース及び前記第2のデータベースを参照し、前記第2のデータベースに記憶された削正対象となるレールの現状の表面形状に対し、前記第1のデータベースに記憶された一回の削正作業によって除去されるレールの削除分修正することにより得られる、一回の削正作業後のレール形状を算出する算出手段(ST4,ST5)とを備えることを特徴とするレール削正計画の支援装置。A first database (DB1) that stores the deleted amount of rails to be removed by a single correction operation by each grindstone, and a second database that stores the current surface shape of the rail to be corrected ( DB2) and a computer (PC) that realizes a simulation operation based on the data of both databases, and shows the current cross-sectional shape of the rail surface based on the data read from the second database, Referring to the specifying means (ST0) for specifying a target shape in which the radius of curvature of each part is set to be the same as the initial shape of the rail , the first database and the second database, The current surface shape of the rail to be corrected stored in the database is subjected to a single correction operation stored in the first database. Obtained by removing partial modification of the rail to be removed, once the cutting calculating means for calculating a positive working after the rail shape (ST4, ST5) and support apparatus of the rail cutting positive plan, characterized in that it comprises a. 前記算出手段の算出結果に基づいてレール表面の断面形状を修正し、修正後のレール表面の断面形状を特定するデータを記憶する記憶手段(ST8)を更に備え、
前記修正後のレール表面の断面形状に基づき、前記算出手段(ST4,ST5)の動作を再度実行させるようにしている請求項1に記載の支援装置。
A storage means (ST8) is further provided for storing data for correcting the cross-sectional shape of the rail surface based on the calculation result of the calculating means, and for specifying the cross-sectional shape of the rail surface after the correction,
The support device according to claim 1, wherein the operation of the calculating means (ST4, ST5) is executed again based on the cross-sectional shape of the rail surface after the correction.
前記算出手段によって算出されたレール状態を、前記特定手段(ST0)によって特定された目標形状と対比する対比手段(ST1,ST2)を更に備え、
両者の差異が所定値を下回った場合には、動作を終えるようにしている請求項2に記載の支援装置。
Further comprising comparison means (ST1, ST2) for comparing the rail state calculated by the calculation means with the target shape specified by the specification means (ST0),
The support device according to claim 2, wherein the operation is finished when the difference between the two is below a predetermined value.
前記算出手段による算出結果の適否を判定する判定手段(ST6)を更に備え、目標形状を越えて削正していない限り、前記算出手段の実行における砥石情報、及び削正位置情報を記憶するようにしている請求項1〜3の何れかに記載の支援装置。A determination means (ST6) for determining the suitability of the calculation result by the calculation means is further provided, so that the grinding wheel information and the correction position information in execution of the calculation means are stored unless the target shape is corrected. The support device according to any one of claims 1 to 3. 削正対象となるレールの現状の表面形状を記憶しているデータベースと、前記データベースのデータに基づいてシミュレーション動作を実現するコンピュータ(PC)とを設け、前記データベースから読み出したデータに基づいて、現状のレール表面の断面形状を示し、その形状との関係で、各部の曲率半径がレールの当初形状と同一に設定された目標形状を特定させる特定手段(ST10)と、現状のレール表面の断面形状と目標形状とで形成される閉曲線内の面積を複数領域に区分し、各領域毎の面積を算出する分割手段(ST11)と、前記各領域毎の面積と、予め特定されている各領域毎の一回当りの削正量とに基づいて、前記各領域毎における必要な削正回数を算出し、その内、最大削正回数を算出する回数算出手段(ST12)と、前記回数算出手段の算出結果に基づいて、許容時間内に作業を完了できるか否かを判定する適否判定手段(ST13,ST14)とを備えることを特徴とするレール削正計画の支援装置。A database that stores the current surface shape of the rail to be corrected and a computer (PC) that realizes a simulation operation based on the data of the database are provided, and based on the data read from the database, Showing the cross-sectional shape of the rail surface, and specifying means (ST10) for specifying a target shape in which the radius of curvature of each part is set to be the same as the initial shape of the rail in relation to the shape, and the cross-sectional shape of the current rail surface The area within the closed curve formed by the target shape and the target shape is divided into a plurality of regions, the dividing means (ST11) for calculating the area for each region, the area for each region, and each region specified in advance based on the expurgation per single, calculate the expurgation times as necessary in the respective regions, the number of times calculation means for calculating the inner, maximum cutting positive number (ST12) , Based on the calculation result of the frequency calculation unit, permissible determines appropriateness determination means whether it can complete the work in time (ST13, ST14) and support apparatus of the rail cutting positive plan, characterized in that it comprises a.
JP2002028319A 2002-02-05 2002-02-05 Rail correction plan support device Expired - Fee Related JP3980899B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002028319A JP3980899B2 (en) 2002-02-05 2002-02-05 Rail correction plan support device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002028319A JP3980899B2 (en) 2002-02-05 2002-02-05 Rail correction plan support device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003232002A JP2003232002A (en) 2003-08-19
JP3980899B2 true JP3980899B2 (en) 2007-09-26

Family

ID=27773437

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002028319A Expired - Fee Related JP3980899B2 (en) 2002-02-05 2002-02-05 Rail correction plan support device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3980899B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5437224B2 (en) * 2010-12-02 2014-03-12 公益財団法人鉄道総合技術研究所 Rail wear shape estimation device, rail wear shape estimation method, program, storage medium
JP6108592B2 (en) * 2012-10-04 2017-04-05 日鉄住金レールウェイテクノス株式会社 Rail correction method
JP6663704B2 (en) * 2015-12-15 2020-03-13 三菱重工エンジニアリング株式会社 Orbit correction point generation device, orbit correction point generation system, orbit correction point generation method and program
JP6598301B2 (en) * 2016-01-25 2019-10-30 公益財団法人鉄道総合技術研究所 Rail correction work support method
JP7772674B2 (en) * 2022-09-01 2025-11-18 公益財団法人鉄道総合技術研究所 Method and system for selecting a rail grinding method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003232002A (en) 2003-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Magel et al. The blending of theory and practice in modern rail grinding
US7500812B2 (en) Method and program for calculating maximum depth of cut without self-excited vibration of cutting tool
US8887391B2 (en) Turbine disk slot bottom machining
JP3980899B2 (en) Rail correction plan support device
EP3060721B1 (en) Grinding motor and method of operating the same for rail applications
CN111451886B (en) Online planning method for polishing track of robot in putty defect area of rail car body
CN1443260A (en) Method for re-profiling at least one running surface of rail, and corresponding device
CN107717137A (en) A kind of tooth top rounding method
CN113106796A (en) Seamless track steel rail pre-polishing construction method
CN109287119A (en) Method for breaking glass sheets
CN105544326A (en) Method and device for calculating polishing depth of polishing head of steel rail
CN119779202A (en) Automatic detection device and method for rail weld grinding
CN112035971B (en) Polishing process parameter optimization method based on orthogonal experiment method and response surface analysis method
CN112836313B (en) Design method of turnout steel rail polishing profile based on contact light band position
JP5800775B2 (en) Rail head straightener and self-propelled rail head straightener
JP2001317930A (en) Track maintenance system and rail sharpening system
JP7437716B2 (en) Railway vehicle wheels
CN114218643B (en) A rapid design method for rail profile
US7169028B1 (en) Flexible finishing shoe
JPH03503150A (en) railway wheel rim
CN1041903A (en) The finishing of emery wheel
SHIMIZU et al. Analyzing effect of profile change of top surface of 60kg rail upon vehicle dynamics
CN120849765B (en) Method for automatically generating rail polishing mode
JPS61238502A (en) Tread used for recap
CN118628666B (en) Wheel-rail three-dimensional wear map construction method considering environmental temperature and material characteristics

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050201

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070122

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070130

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070221

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070529

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070628

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100706

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110706

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120706

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130706

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees