JP6706987B2 - Shape memory alloy rail joint heating device and heating method - Google Patents
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Description
本発明は、形状記憶合金製レール継目部材の加熱装置および加熱方法に係るものである。 The present invention relates to a heating device and a heating method for a shape memory alloy rail joint member.
車両や天井クレーンの走行の際の案内路として用いられるレールは、複数のレールを連結して案内路を形成する場合がある。 A rail used as a guideway for traveling a vehicle or an overhead crane may form a guideway by connecting a plurality of rails.
一方で、この構造では、隣接するレールの継目部分に隙間があると、車両や天井クレーンの通過の際に、車輪が継目部分に落ち込むことにより衝撃が発生し、継目部分の軌道狂い、レール端部の損傷、さらには車両・天井クレーン自体の損傷を起こす恐れがある。 On the other hand, in this structure, if there is a gap between the joints of the adjacent rails, when the vehicle or overhead crane passes by, the wheels fall into the joints, causing an impact, resulting in a track deviation at the joints and rail ends. There is a risk of damage to parts and damage to the vehicle and overhead crane itself.
そのため、レールの継目部分に隙間をなくし、さらにレールの取替が容易なレール継目部材として、形状記憶合金製レール継目部材を用いる場合がある(特許文献1〜3)。 Therefore, a shape memory alloy rail seam member may be used as a rail seam member that eliminates a gap in the seam portion of the rail and that allows easy rail replacement (Patent Documents 1 to 3).
形状記憶合金製レール継目部材は、ある臨界温度以下で加工を加えた後に必要な温度に加熱することによって形状復元力により元の形状に戻るという特性を持っている。
そのため、形状記憶合金製レール継目部材を引張変形させた状態で2つのレールの接続部に取り付け、その後に形状記憶合金製レール継目部材をバーナーで加熱して復元させることにより、レール同士を密着させることができる。
これにより、常に圧縮力をレール間に作用させることができるので、車両や天井クレーンが継目を通過しても継目が開くことがなく、車輪が継目部分に落ち込むことがない。
このように、特許文献1〜3に記載の構造は、レールの継目に隙間をなくすことができる点では有用な発明である。
The shape-memory alloy rail seam member has the characteristic of returning to its original shape by a shape restoring force by being heated to a required temperature after being processed at a certain critical temperature or lower.
Therefore, the shape-memory alloy rail joint member is attached to the connecting portion of the two rails in a state of being tensilely deformed, and then the shape-memory alloy rail joint member is heated by a burner to restore the rails, thereby bringing the rails into close contact with each other. be able to.
As a result, the compressive force can always be applied between the rails, so that even if the vehicle or the overhead crane passes through the joint, the joint does not open and the wheels do not fall into the joint.
As described above, the structures described in Patent Documents 1 to 3 are useful inventions in that the gap can be eliminated at the seam of the rail.
一方で、形状記憶合金製レール継目部材をバーナーで加熱する際には、火気を用いるため、周囲に電気配線やガス配管等の可燃物があると火気養生が必須であり、施工制約が発生する場合がある。 On the other hand, when heating the shape memory alloy rail seam member with a burner, fire is used, so if there are combustibles such as electric wiring and gas piping in the surroundings, fire curing is essential and construction restrictions will occur. There are cases.
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、従来よりも施工制約が生じ難い形状記憶合金製レール継目部材の加熱装置および加熱方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a heating device and a heating method for a shape memory alloy rail joint member in which construction restrictions are less likely to occur than in the past.
本発明に係る形状記憶合金製レール継目部材の加熱装置は、レールのウェブ側面のそれぞれに設けられ、走行方向に沿って配置されたレール同士を形状復元力により密着させる一対の形状記憶合金製レール継目部材を加熱する形状記憶合金製レール継目部材の加熱装置であって、前記一対の形状記憶合金製レール継目部材の外側を挟み込むように設けられ、形状復元力を作用させる範囲を、非火力により加熱する一対の加熱体と、前記一対の加熱体の加熱面を、前記一対の形状記憶合金製レール継目部材の外面に押圧して密着させる押圧部と、を備えていることを特徴とする。 A heating device for a shape-memory alloy rail seam member according to the present invention is provided on each of the web side surfaces of the rails, and a pair of shape-memory alloy rails that bring the rails arranged along the traveling direction into close contact with each other by a shape restoring force. A heating device for a shape-memory alloy rail-seam member that heats a seam member, which is provided so as to sandwich the outside of the pair of shape-memory alloy rail-seam members. It is characterized by comprising a pair of heating bodies for heating, and a pressing portion for pressing the heating surfaces of the pair of heating bodies against the outer surfaces of the pair of shape-memory alloy rail joint members to bring them into close contact.
この発明によれば、加熱装置が形状記憶合金製レール継目部材を非火力により加熱する加熱体と、加熱体を押圧して形状記憶合金製レール継目部材に密着させる押圧部を備えているので、周囲に電気配線やガス配管等の可燃物があっても火気養生が必須ではなく、施工制約が生じ難い。 According to this invention, since the heating device includes the heating body that heats the shape-memory alloy rail seam member by non-thermal power, and the pressing unit that presses the heating body to make the shape-memory alloy rail seam member come into close contact with the heating body, Even if there are flammable materials such as electric wiring and gas pipes in the surroundings, fire curing is not essential and construction restrictions are unlikely to occur.
本発明では、前記加熱体は、前記形状記憶合金製レール継目部材の外面に密着する加熱板と、前記加熱板の内部に内挿される複数の電気ヒータとを備えているものが考えられる。
この発明によれば、電気ヒータに通電するだけで加熱体を非火力により加熱できるため、加熱体を低コストで簡易な構造にできる。
In the present invention, it is conceivable that the heating body includes a heating plate that is in close contact with the outer surface of the shape memory alloy rail joint member, and a plurality of electric heaters that are inserted inside the heating plate.
According to the present invention, the heating body can be heated by non-fire power only by energizing the electric heater, so that the heating body can have a low cost and a simple structure.
本発明では、前記レールの端部には、前記ウェブを貫通する孔が形成され、前記形状記憶合金製レール継目部材には、前記レールの孔に応じた位置に、形状復元力の作用方向に沿った長孔が形成され、前記加熱体には、前記レールの孔に応じた位置に、加熱面に直交する貫通孔が形成されてもよく、この場合、前記押圧部は、前記レールの孔、前記形状記憶合金製レール継目部材の長孔、および前記一対の加熱体のそれぞれの貫通孔に挿通されたねじ軸部と、前記ねじ軸部の両端に螺合された一対のナットと、前記加熱体および前記ナットの間に設けられ、前記加熱体を面外方向から付勢する付勢部材とを備えているものが考えられる。 In the present invention, a hole penetrating the web is formed at an end portion of the rail, and the shape memory alloy rail joint member is provided at a position corresponding to the hole of the rail in a direction in which a shape restoring force acts. A long hole may be formed along the through hole, and a through hole orthogonal to the heating surface may be formed in the heating body at a position corresponding to the hole of the rail. In this case, the pressing portion may be a hole of the rail. A slot of the shape memory alloy rail joint member, and a screw shaft portion inserted into each through hole of the pair of heating bodies, a pair of nuts screwed to both ends of the screw shaft portion, It is conceivable that it is provided between the heating body and the nut, and includes a biasing member that biases the heating body from the out-of-plane direction.
この発明によれば、ナットを回転させてナットの位置を変更するだけで押圧部による押圧力を変更できるため、押圧部を低コストで簡易な構造にでき、加熱の際の作業性も向上させられる。 According to the present invention, since the pressing force by the pressing portion can be changed simply by rotating the nut and changing the position of the nut, the pressing portion can have a low cost and a simple structure, and workability at the time of heating is also improved. Be done.
本発明では、前記レールのフランジに跨設される一対の跨設部と、前記一対の跨設部から下方に延設される一対の延設部と、一対の前記延設部を連結し、前記ウェブ側面と対向する一対の連結部とを有する固定治具を備え、前記押圧部は前記連結部に固定されている構造も考えられる。 In the present invention, a pair of bridging portions bridging the flanges of the rails, a pair of extending portions extending downward from the pair of bridging portions, and a pair of the extending portions, A structure in which a fixing jig having a pair of connecting portions facing the side surface of the web is provided and the pressing portion is fixed to the connecting portion is also conceivable.
この発明によれば、押圧部が固定治具に固定されているため、固定治具をレールに保持させるだけで押圧部の位置決めができる。よって押圧部を形状記憶合金製レール継目部材に組み付けるのが容易であり、作業性に優れている。 According to the present invention, since the pressing portion is fixed to the fixing jig, the pressing portion can be positioned only by holding the fixing jig on the rail. Therefore, it is easy to assemble the pressing portion to the shape memory alloy rail joint member, and the workability is excellent.
本発明では、前記一対の跨設部は、前記レールの延出方向に沿って架設部材が架設され、前記架設部材には、前記レールの延出方向に沿って、複数の吊下ボルトが設けられ、前記加熱体は、前記吊下ボルトに固定されていてもよい。 In the present invention, a erection member is erected along the extension direction of the rail in the pair of spanning portions, and a plurality of suspension bolts are provided on the erection member along the extension direction of the rail. The heating element may be fixed to the suspension bolt.
この発明によれば、押圧部だけでなく加熱体も固定治具に固定されているため、固定治具をレールに保持させるだけで押圧部と加熱体の位置決めが同時にできる。よって押圧部と加熱体を形状記憶合金製レール継目部材に組み付けるのが容易であり、作業性に優れている。 According to the present invention, not only the pressing portion but also the heating body is fixed to the fixing jig, so that the pressing portion and the heating body can be positioned at the same time only by holding the fixing jig on the rail. Therefore, it is easy to assemble the pressing portion and the heating body to the shape memory alloy rail joint member, and the workability is excellent.
本発明では、前記加熱体の外側に断熱材が設けられていてもよい。
この発明によれば、加熱体の外側からの放熱が抑制されるため、熱伝達の効率を向上させることができ、加熱に要するコストを下げることができる。
この場合、前記断熱材は、少なくとも前記加熱体と接触する面が前記加熱板よりも熱伝達率の小さい材料で形成されていることが望ましい。
この発明によれば、加熱体の外側からの放熱がより抑制されるため、熱伝達の効率をさらに向上させることができ、加熱に要するコストをさらに下げることができる。
In the present invention, a heat insulating material may be provided outside the heating body.
According to the present invention, heat radiation from the outside of the heating element is suppressed, so that the efficiency of heat transfer can be improved and the cost required for heating can be reduced.
In this case, it is desirable that at least the surface of the heat insulating material that comes into contact with the heating body be made of a material having a smaller heat transfer coefficient than that of the heating plate.
According to the present invention, heat radiation from the outside of the heating element is further suppressed, so that the efficiency of heat transfer can be further improved and the cost required for heating can be further reduced.
本発明では、前記加熱体および前記断熱材は、前記形状記憶合金製レール継目部材の前記形状復元力を付与された範囲に複数組設けることができる。 In the present invention, a plurality of sets of the heating element and the heat insulating material can be provided in a range to which the shape restoring force of the shape memory alloy rail joint member is applied.
この発明によれば、形状記憶合金製レール継目部材が加熱の際に変形した場合に加熱体および断熱材が容易に変形に追従できるため、加熱の際に加熱体および断熱材が割れるのを防ぐことができ、加熱装置の耐久性を向上させられる。 According to the present invention, when the shape-memory alloy rail joint member is deformed during heating, the heating body and the heat insulating material can easily follow the deformation, so that the heating body and the heat insulating material are prevented from cracking during heating. Therefore, the durability of the heating device can be improved.
本発明に係る形状記憶合金製レール継目部材の加熱方法は、レールのウェブ側面のそれぞれに設けられ、形状復元力により、走行方向に沿って配置されたレール同士を密着させる一対の形状記憶合金製レール継目部材を加熱する形状記憶合金製レール継目部材の加熱方法であって、前記一対の形状記憶合金製レール継目部材の形状復元力を作用させる範囲を、外側から一対の加熱体で挟み込む工程と、前記一対の加熱体の加熱面を、前記一対の形状記憶合金製レール継目部材の外面に、押圧して密着させる工程と、前記一対の加熱体で前記一対の形状記憶合金製レール継目部材を加熱する工程と、予め計測された加熱時間が経過したら、前記一対の加熱体による加熱を停止させる工程とを実施することを特徴とする形状記憶合金製レール継目部材の加熱方法である。 A method of heating a shape-memory alloy rail seam member according to the present invention is provided on each of the web side surfaces of the rail, and is made of a pair of shape-memory alloys that bring the rails arranged along the traveling direction into close contact with each other by a shape restoring force. A method for heating a rail joint member made of a shape memory alloy for heating a rail joint member, wherein a range in which a shape restoring force of the pair of shape memory alloy made rail joint members acts is sandwiched by a pair of heating bodies from the outside. , A step of pressing the heating surfaces of the pair of heating bodies to the outer surfaces of the pair of shape memory alloy rail joint members to bring them into close contact with each other, and the pair of shape memory alloy rail joint members with the pair of heating bodies. A method for heating a rail joint member made of a shape memory alloy, which comprises performing a step of heating and a step of stopping heating by the pair of heating bodies when a heating time measured in advance has elapsed.
この発明によれば、形状記憶合金製レール継目部材の形状復元力を作用させる範囲を、加熱体を密着させた状態で非火力により加熱するので、周囲に電気配線やガス配管等の可燃物があっても火気養生が必須ではなく、施工制約が生じ難い。 According to this invention, the range in which the shape restoring force of the shape-memory alloy rail joint member acts is heated by non-fire power in the state where the heating element is in close contact, so that flammable materials such as electric wiring and gas pipes are surrounded. Even if it exists, fire curing is not essential and construction restrictions are unlikely to occur.
以下、図面に基づき本発明に好適な実施形態について詳細に説明する。
なお、以下の説明において参照する各図にはデカルト座標系が記載されており、レール1A、1Bの延出方向をX方向、幅方向をY方向、高さ方向をZ方向とする。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
A Cartesian coordinate system is described in each drawing referred to in the following description, and the extending direction of the
まず、図1から図3を参照して、本発明の加熱装置100の加熱対象であるレール接続構造200の構造について説明する。
First, the structure of a
図1から図3に示すように、レール接続構造200はレール1A、1Bと、レール1A、1Bのウェブ側面2A、2Bのそれぞれに設けられる一対の形状記憶合金製レール継目部材3A、3B、および形状記憶合金製レール継目部材3A、3Bをレール1A、1Bに固定するボルト21、25、ナット23、27を有している。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
レール1Aおよびレール1Bは走行方向に沿って配置されており、図2に示すように、ウェブ2Cおよびウェブ2Cの両端に設けられたフランジ8A、8Bを有している。
レール1Aの端部にはウェブ2Cを貫通する孔10A、10Bが形成されている。レール1Bの端部にはウェブ2Cを貫通する孔10C、10Dが形成されている。
The
形状記憶合金製レール継目部材3Aは形状復元力によりレール1Aとレール1Bを密着させ、継目1Cに隙間が生じるのを防ぐ部材であり、図3に示すように、孔10A、10B、10C、10Dに応じた位置に、孔4A、4B、4C、4Dが形成されている。
孔4A、4Dは、形状記憶合金製レール継目部材3Aをレール1A、1Bに固定するための孔である。孔4B、4Cは形状復元力の作用方向に沿った長孔であり、後述する加熱装置100のねじ軸13Aが貫通する。
図3に示すように、形状記憶合金製レール継目部材3Bも形状復元力によりレール1Aとレール1Bを密着させ、継目1Cに隙間が生じるのを防ぐ部材であり、図3に示すように、延出方向に沿って孔6A、6B、6C、6Dが形成されている。
孔6A、6Dは、形状記憶合金製レール継目部材3Bをレール1A、1Bに固定するための孔である。孔6B、6Cは形状復元力の作用方向に沿った長孔であり、後述する加熱装置100のねじ軸13Aが貫通する。
The shape-memory alloy
The
As shown in FIG. 3, the shape memory alloy
The
形状記憶合金製レール継目部材3Bの孔6A、レール1Aの孔10A、形状記憶合金製レール継目部材3Aの孔4Aにボルト21を挿入し、ナット23で締結することにより、図1に示すように形状記憶合金製レール継目部材3A、3Bはレール1Aに固定される。
By inserting the
同様に、形状記憶合金製レール継目部材3Aの孔4D、レール1Bの孔10D、形状記憶合金製レール継目部材3Bの孔6Dにボルト25を挿入し、ナット27で締結することにより、形状記憶合金製レール継目部材3A、3Bはレール1Bに固定される。
この状態、具体的には図1に示す状態では、レール1A、1Bは形状記憶合金製レール継目部材3A、3Bによって連結される。
Similarly, by inserting the
In this state, specifically, the state shown in FIG. 1, the
レール接続構造200では、形状記憶合金製レール継目部材3A、3Bの形状復元力を作用させる復元範囲22A、22Bを引張変形させた状態でレール1Aとレール1Bを連結するようにウェブ2Cの両側面に取り付け、その後に復元範囲22A、22Bを加熱して復元させることにより、レール1Aとレール1Bを密着させることができる。
In the
なお、復元範囲22A、22Bは必ずしも形状記憶合金製レール継目部材3A、3Bの全体である必要はない。例えば復元範囲22Aは孔4Aと孔4Dの間であればよく、復元範囲22Bは、孔6Aと孔6Dの間であればよい。これは、孔4A、4D(6A、6D)は形状記憶合金製レール継目部材3A(3B)とレール1A、1Bを接続するための孔であり、この周囲を復元させる必要がないためである。
The restoration ranges 22A and 22B do not necessarily have to be the entire shape memory alloy rail
次に、図3から図5を参照して、第1の実施形態に係る加熱装置100の構造の概略について説明する。
Next, an outline of the structure of the
加熱装置100は形状記憶合金製レール継目部材3A、3Bを同時に加熱して形状復元力を作用させる装置であり、図3から図5に示すように、加熱体28A、28B、30A、30Bおよびスプリング付きボルト13を備えている。
加熱体28A、28B、30A、30Bは復元範囲22A、22Bを非火力により加熱する部材であり、図3に示すように一対の形状記憶合金製レール継目部材3A、3Bの外側を挟み込むように設けられている。
図3に示すように、加熱体28A、30Aは形状記憶合金製レール継目部材3Aの外側に設けられ、加熱体28B、30Bは形状記憶合金製レール継目部材3Bの外側に設けられている。
The
The
As shown in FIG. 3, the
図3に示すように、加熱体28A、28B、30A、30Bは、形状記憶合金製レール継目部材3A、3Bの外面に密着する加熱板7A、7B、9A、9Bと、加熱板7A、7B、9A、9Bの内部に内挿される複数の電気ヒータ11を備えている。
スプリング付きボルト13は加熱体28A、28B、30A、30Bの加熱面を、形状記憶合金製レール継目部材3A、3Bの外面に押圧して密着させる押圧部である。
As shown in FIG. 3, the
The spring-equipped
加熱装置100は、加熱板7A、7B、9A、9Bの外側に設けられた断熱材15A、15B、17A、17Bも有している。
The
図5に示すように、加熱装置100は、電気ヒータ11に接続され、電気ヒータ11の温度よび発熱時間を制御する制御部103と、制御部103に接続され、制御部103および電気ヒータ11に電力を供給する電源104も有している。
As shown in FIG. 5, the
以上が第1の実施形態に係る加熱装置100の構造の概略である。
The above is the outline of the structure of the
次に、加熱装置100の構造の詳細について図3〜10を参照して説明する。
図3に示すように、加熱板7A、7B、9A、9Bは、形状記憶合金製レール継目部材3A、3Bに接触してこれを加熱する板状の部材である。
Next, details of the structure of the
As shown in FIG. 3, the
図3に示すように、加熱板7A、9Aは、レール1Aの孔10B、レール1Bの孔10Cに応じた位置に、加熱面に直交する貫通孔14A、16Aが形成されている。貫通孔14A、16Aには後述するスプリング付きボルト13のねじ軸13Aが挿入される。
図3に示すように加熱板7B、9Bはレール1Aの孔10B、レール1Bの孔10Cに応じた位置に、加熱面に直交する貫通孔14B、16Bが形成されている。貫通孔14B、16Bには後述するスプリング付きボルト13のねじ軸13Aが挿入される。
As shown in FIG. 3, the
As shown in FIG. 3, the
図3に示すように加熱板7A、7B、9A、9Bは、電気ヒータ11を収納する収納凹部20を上端面に有している。
As shown in FIG. 3, the
加熱板7A、7B、9A、9Bには、加熱温度域での耐熱性と、電気ヒータ11から生じた熱を伝達する伝達性が求められる。
このような要求を満たす材料としてはステンレスが挙げられるが、ステンレスに限定されるものではない。
The
Examples of the material satisfying such requirements include stainless steel, but the material is not limited to stainless steel.
なお、第1の実施形態では図4、図5、図6に示すように、1つの形状記憶合金製レール継目部材3A(3B)に複数(ここでは2つ)の加熱板7A、9A(7B、9B)および断熱材15A、17A(15B、17B)が設けられているが、加熱板および断熱材の数は特に限定されない。復元範囲22A、22Bを均一に加熱できるのであれば1つの形状記憶合金製レール継目部材3A(3B)に加熱板が1つのみ設けられていてもよく、3つ以上設けられていてもよい。
In the first embodiment, as shown in FIGS. 4, 5 and 6, one shape memory alloy rail
ただし、1つの形状記憶合金製レール継目部材3A(3B)に複数の加熱板および断熱材を設けることにより、形状記憶合金製レール継目部材が加熱で変形した場合に追従しやすい。
However, by providing a plurality of heating plates and heat insulating materials on one shape memory alloy rail
電気ヒータ11はここでは図8および図9に示すように加熱板7A、9A、加熱板7B、9Bに埋め込まれた筒状のカートリッジヒータであり、図10に示すように通電により加熱する発熱コイル11Cを内部に有している。発熱コイル11Cは外部端子11A、11Bに接続されており、外部端子11A、11Bが制御部103に接続される。ただし、電気ヒータ11はカートリッジヒータには限定されず、シースヒータでもよい。
The
このように、加熱体28A、28B、30A、30Bとして、加熱板7A、7B、9A、9Bおよびこれらに埋め込まれた電気ヒータ11を有する構造とすることにより、加熱装置100は非火力で形状記憶合金製レール継目部材3A、3Bを加熱できる。
In this way, the
図3、図4、図5に示すように、断熱材15A、15B、17A、17Bは加熱板7A、7B、9A、9Bの外側(形状記憶合金製レール継目部材3A、3Bと接する側の反対側)からの放熱を抑制する部材である。断熱材15A、15B、17A、17Bを設けることにより、加熱板7A、7B、9A、9Bにおいて、形状記憶合金製レール継目部材3A、3Bと接する面以外からの放熱を抑制することができる。
As shown in FIGS. 3, 4, and 5, the
図3に示すように、断熱材15A、15B、17A、17Bにはスプリング付きボルト13を通すための孔部24A、24B、26A、26Bが形成されている。
断熱材15A、15B、17A、17Bは少なくとも加熱板7A、7B、9A、9Bと接触する面が加熱板7A、7B、9A、9Bよりも熱伝達率の小さい材料で形成されているのが望ましい。このような材料としては、以下のものが挙げられるが、これらには限定されない。
まず、無機系の断熱材、例えばニチアス株式会社製のヘミサル(登録商標)が挙げられる。
次に、セメントにパーライト等の断熱性骨材を混練したものも挙げられる。
さらに、セメント材料を低発泡させて精成したものも挙げられる。
また、ブランケットのような無機繊維の断熱材も挙げられる。ブランケットは鋼板等に予め取り付けられたものを用いることができる。
As shown in FIG. 3, the
It is preferable that at least the surfaces of the
First, an inorganic heat insulating material such as Hemisal (registered trademark) manufactured by Nichias Co., Ltd.
Next, cement in which a heat insulating aggregate such as pearlite is kneaded is also included.
Further, a cement material obtained by low-foaming and refining is also included.
In addition, an inorganic fiber heat insulating material such as a blanket can also be used. As the blanket, one that is attached in advance to a steel plate or the like can be used.
スプリング付きボルト13は加熱板7A、7B、9A、9Bを(断熱材15A、15B、17A、17B)を介して形状記憶合金製レール継目部材3A、3Bに押圧することにより、熱伝達効率を高める部材である。
The spring-loaded
図3に示すように、スプリング付きボルト13は加熱板7A、7B、9A、9Bを面外方向から付勢する付勢部材としてのコイルスプリング13Bと、コイルスプリング13Bに挿入されるねじ軸13Aと、ねじ軸13Aの両端に螺合される一対のナット13Cを有している。
As shown in FIG. 3, the
スプリング付きボルト13は、以下の手順により加熱板7Aおよび加熱板7Bに固定される。
まず、ねじ軸13Aを断熱材15Aの孔部24A、加熱板7Aの貫通孔14A、形状記憶合金製レール継目部材3Aの孔4C、レール1Bの孔10C、形状記憶合金製レール継目部材3Bの孔6C、加熱板7Bの貫通孔14Bおよび断熱材15Bの孔部24Bに挿入する。
次に、ねじ軸13Aの両端からコイルスプリング13Bを挿入する。
次に、ねじ軸13Aの両端にナット13Cを螺合する。これによりコイルスプリング13Bがナット13Cと断熱材15Aまたは断熱材15Bに挟み込まれ、加熱板7Aまたは加熱板7Bを押圧する。
最後に、ナット13Cを回転させてねじ軸13Aの軸方向の位置を調節することにより、コイルスプリング13Bの押圧力を調整する。
The
First, the
Next, the coil springs 13B are inserted from both ends of the
Next, nuts 13C are screwed into both ends of the
Finally, the pressing force of the
なお、スプリング付きボルト13の加熱板9Aおよび加熱板9Bへの固定の手順は同様であるため、説明を省略する。
The procedure for fixing the
このように、押圧部としてスプリング付きボルト13を設けることにより、ナット13Cの位置の調節だけで形状記憶合金製レール継目部材3A、3Bへの押圧力を個別に調整できる。
As described above, by providing the
以上が加熱装置100の構造の詳細の説明である。
The above is the detailed description of the structure of the
次に、加熱装置100を用いた形状記憶合金製レール継目部材3A、3Bの加熱方法について、説明する。
Next, a method for heating the shape memory alloy rail
まず、形状記憶合金製レール継目部材3A、3Bをレール1Aとレール1Bに固定する。
具体的には、まず図3に示すようにレール1Aとレール1Bを延出方向に突き合わせる。
First, the shape memory alloy rail
Specifically, first, as shown in FIG. 3, the
次に、図2に示すようにレール1A、1Bの両側面に形状記憶合金製レール継目部材3A、3Bを取り付ける。
次に、図1に示すようにボルト21を形状記憶合金製レール継目部材3Bの孔6A、レール1Aの孔10A、形状記憶合金製レール継目部材3Aの孔4Aに挿入し、ナット23で締結する。
同様に、ボルト25を形状記憶合金製レール継目部材3Aの孔4D、レール1Bの孔10D、形状記憶合金製レール継目部材3Bの孔6Dに挿入し、ナット27で締結する。
これにより、形状記憶合金製レール継目部材3A、3Bがレール1A、1Bに固定される。
Next, as shown in FIG. 2, shape memory alloy rail
Next, as shown in FIG. 1, the
Similarly, the
Thereby, the shape memory alloy rail
次に、加熱装置100の構成部材を形状記憶合金製レール継目部材3A、3Bに取り付ける。
具体的には、まず、図3に示すように形状記憶合金製レール継目部材3A、3Bを加熱板7A、9Aおよび加熱板7B、9Bで挟み込む。加熱板7A、7B、9A、9Bにはあらかじめ電気ヒータ11を取り付けておく。
次に、図3に示すように加熱板7A、7B、9A、9Bに断熱材15A、15B、17A、17Bを取り付ける。
次に、図3に示すようにスプリング付きボルト13を加熱板7A、7B、9A、9Bに取り付け、加熱面を形状記憶合金製レール継目部材3A、3Bの外面に押圧して密着させる。
最後に、電気ヒータ11を制御部103に接続し、制御部103を電源104に接続する。
Next, the constituent members of the
Specifically, first, as shown in FIG. 3, the shape memory alloy rail
Next, as shown in FIG. 3,
Next, as shown in FIG. 3, the
Finally, the
次に、制御部103を用いて電源104から電気ヒータ11に電力を供給して発熱させ、加熱板7A、7B、9A、9Bを介して形状記憶合金製レール継目部材3A、3Bを加熱する。これにより、復元範囲22A、22Bが復元してレール1A、1Bが密着する。
Next, using the
加熱する時間は、通電時の電気ヒータ11の温度および発熱時間と形状記憶合金製レール継目部材3A、3Bの復元量の関係を求め、当該関係から、レール1A、1Bが密着し、レール間に所定の圧力が作用するのに十分な時間を求めることにより予め計測する。
For the heating time, the relationship between the temperature and heat generation time of the
予め計測された加熱時間が経過したら、制御部103は電気ヒータ11への電力の供給を停止し、加熱体28A、28B、30A、30Bによる加熱を停止させる。
When the heating time measured in advance has elapsed, the
最後に、加熱板7A、7B、9A、9Bの温度がある程度下がった後で、加熱装置100を形状記憶合金製レール継目部材3A、3Bから取り外す。
Finally, after the temperature of the
以上が加熱装置100を用いた形状記憶合金製レール継目部材3A、3Bの加熱方法の説明である。
The above is the description of the method for heating the shape memory alloy rail
このように、第1の実施形態によれば、加熱装置100は、一対の形状記憶合金製レール継目部材3A、3Bの外側を挟み込むように設けられ、復元範囲22A、22Bを非火力により加熱する加熱体28A、28B、30A、30Bと、加熱体28A、28B、30A、30Bの加熱面を、形状記憶合金製レール継目部材3A、3Bの外面に押圧して密着させる押圧部としてのスプリング付きボルト13を備えている。
Thus, according to the first embodiment, the
そのため、加熱装置100は非火力により形状記憶合金製レール継目部材3A、3Bを加熱することができ、従来よりも施工制約が生じ難い。
Therefore, the
次に、第2の実施形態について、図11を参照して説明する。
第2の実施形態は、第1の実施形態において、レール1A、1Bに固定される固定治具31に押圧部としてのレべリングボルト33を水平方向に調整可能に設けたものである。
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG.
The second embodiment differs from the first embodiment in that a leveling
なお、第2の実施形態において、第1の実施形態と同様の機能を果たす要素については同一の番号を付し、主に第1の実施形態と異なる部分について説明する。 In the second embodiment, elements having the same functions as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and mainly different points from the first embodiment will be described.
図11に示すように、第2の実施形態に係る加熱装置100Aは押圧部としてのレべリングボルト33を固定する固定治具31を有している。
固定治具31は、一対の跨設部35A、35Bと、一対の延設部35C、35Dと、一対の連結部37を有する。
跨設部35A、35Bは固定治具31をレール1A、1Bに固定する基部であり、レール1A、1Bのフランジ8Aに跨設される。
延設部35C、35Dは一対の跨設部35A、35Bから下方に延設される部材である。
連結部37はレべリングボルト33を保持するLアングル(等辺山形鋼)である。連結部37はL字の一方が鉛直方向、他方が水平方向に向くように一対の延設部35C、35Dを連結しており、鉛直方向を向いた部分がウェブ側面2A、2Bと対向している。鉛直方向を向いた部分には雌ねじ孔が形成されている。
レべリングボルト33は、ウェブ側面2A、2Bと対向する向きに連結部37の切孔を貫通しており、固定治具37とレべリングボルト33の先端間にスプリング33Aが取り付けられている。
この構造では、スプリング33Aにより、加熱板7A、7B、9A、9Bへの押圧力を調整する。
このように、固定治具31を介して押圧部を保持する構造としてもよい。
As shown in FIG. 11, the
The fixing
The bridging
The extending
The connecting
The leveling
In this structure, the
In this way, the pressing portion may be held via the fixing
このような構造にすることにより、固定治具31をレール1A、1Bに保持させるだけで押圧部の位置決めができる。
With such a structure, the pressing portion can be positioned only by holding the fixing
次に、第3の実施形態について、図12を参照して説明する。
第3の実施形態は、第2の実施形態において、加熱板7A、9A、加熱板7B、9Bを固定治具31に吊り下げて保持したものである。
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG.
In the third embodiment, the
なお、第3の実施形態において、第2の実施形態と同様の機能を果たす要素については同一の番号を付し、主に第1の実施形態と異なる部分について説明する。 In the third embodiment, elements having the same functions as those in the second embodiment are designated by the same reference numerals, and mainly different points from the first embodiment will be described.
図12に示すように、第3の実施形態に係る加熱装置100Bの固定治具31は、一対の架設部材39、吊下ボルト51、および連結用ナット53をさらに有している。
As shown in FIG. 12, the fixing
架設部材39は跨設部35A、35Bをレール1A、1Bの延出方向に連結するLアングル(等辺山形鋼)であり、L字の一方が鉛直方向、他方が水平方向を向くように加熱板7A、9A、加熱板7B、9Bの上方(Z方向の正の向き)に設けられている。水平方向を向く部分には雌ねじ孔が形成されている。
The
吊下ボルト51は加熱板7A、9A、加熱板7B、9Bを固定治具31に固定するねじ軸であり、上端が架設部材39の雌ねじ孔に螺合され、下端が加熱板7A、9A、加熱板7B、9Bに螺合されている。
連結用ナット53は吊下ボルト51を架設部材39に固定するナットであり、吊下ボルト51の架設部材39から突出した上端に螺合されている。
加熱板7A、9A、加熱板7B、9BのZ方向の位置は、連結用ナット53を回転させて吊下ボルト51をZ方向に移動させることにより調整可能である。
The hanging
The connecting
The positions of the
このように、加熱板7A、9A、加熱板7B、9Bを固定治具31に吊り下げて保持する構造としてもよい。このような構造にすることにより、固定治具31をレール1A、1Bに保持させるだけで保持部と加熱板7A、9A、加熱板7B、9Bの位置決めが同時にできる。
In this way, the
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記した実施形態に限定されない。当業者であれば本発明の技術思想の範囲内において各種変形例および改良例に想到するのは当然のことであり、これらも本発明の範囲に含まれる。 The present invention has been described above based on the embodiment, but the present invention is not limited to the above embodiment. Of course, those skilled in the art will come up with various modifications and improvements within the scope of the technical idea of the present invention, and these are also included in the scope of the present invention.
1A…レール、1B…レール、1C…継目、2A、2B…ウェブ側面、2C…ウェブ、3A、3B…形状記憶合金製レール継目部材、4A、4B、4C、4D…孔、6A、6B、6C、6D…孔、7A、7B…加熱板、8A、8B…フランジ、9A、9B…加熱板、10A、10B、10C、10D…孔、11…電気ヒータ、11A、11B…外部端子、11C…発熱コイル、13…スプリング付きボルト、13A…ねじ軸、13B…コイルスプリング、13C…ナット、14A、14B…貫通孔、15A、15B…断熱材、16A、16B…貫通孔、17A、17B…断熱材、20…収納凹部、21…ボルト、22A、22B…復元範囲、23…ナット、24A、24B…孔部、25…ボルト、26A、26B…孔部、27…ナット、28A、28B…加熱体、30A、30B…加熱体、31…固定治具、33…レべリングボルト、33A…スプリング、35A、35B…跨設部、35C、35D…延設部、37…連結部、39…架設部材、51…吊下ボルト、53…連結用ナット、100…加熱装置、100A…加熱装置、100B…加熱装置、103…制御部、104…電源、200…レール接続構造 1A... Rail, 1B... Rail, 1C... Seam, 2A, 2B... Web side surface, 2C... Web, 3A, 3B... Shape memory alloy rail seam member, 4A, 4B, 4C, 4D... Hole, 6A, 6B, 6C , 6D... Hole, 7A, 7B... Heating plate, 8A, 8B... Flange, 9A, 9B... Heating plate, 10A, 10B, 10C, 10D... Hole, 11... Electric heater, 11A, 11B... External terminal, 11C... Heat generation Coil, 13... Bolt with spring, 13A... Screw shaft, 13B... Coil spring, 13C... Nut, 14A, 14B... Through hole, 15A, 15B... Thermal insulation material, 16A, 16B... Through hole, 17A, 17B... Thermal insulation material, 20... Storage recess, 21... Bolt, 22A, 22B... Restoration range, 23... Nut, 24A, 24B... Hole, 25... Bolt, 26A, 26B... Hole, 27... Nut, 28A, 28B... Heater, 30A , 30B... Heating element, 31... Fixing jig, 33... Leveling bolt, 33A... Spring, 35A, 35B... Straddling part, 35C, 35D... Extension part, 37... Connecting part, 39... Construction member, 51 ... Hanging bolts, 53... Connection nuts, 100... Heating device, 100A... Heating device, 100B... Heating device, 103... Control part, 104... Power supply, 200... Rail connection structure
Claims (7)
前記一対の形状記憶合金製レール継目部材の外側を挟み込むように設けられ、形状復元力を作用させる範囲を、非火力により加熱する一対の加熱体と、
前記一対の加熱体の加熱面を、前記一対の形状記憶合金製レール継目部材の外面に押圧して密着させる押圧部と、
前記レールのフランジに跨設される一対の跨設部と、前記一対の跨設部から下方に延設される一対の延設部と、一対の前記延設部を連結し、前記ウェブ側面と対向する一対の連結部とを有する固定治具と、
を備え、
前記押圧部は前記連結部に固定されていることを特徴とする形状記憶合金製レール継目部材の加熱装置。 A heating device for a shape-memory alloy rail seam member that heats a pair of shape-memory alloy rail seam members that are provided on each of the web side surfaces of the rails and that bring the rails arranged along the traveling direction into close contact with each other by a shape-restoring force. There
A pair of heating bodies that are provided so as to sandwich the outer sides of the pair of shape memory alloy rail joint members, and a range in which a shape restoring force is applied, are heated by non-fire power,
A heating portion that presses the heating surfaces of the pair of heating bodies into close contact with the outer surfaces of the pair of shape memory alloy rail joint members,
A pair of bridging portions bridging the flanges of the rails, a pair of extending portions extending downward from the pair of bridging portions, and a pair of the extending portions are connected to each other, and the web side surface is formed. A fixture having a pair of connecting portions facing each other,
Equipped with
The heating device for a rail joint member made of shape memory alloy, wherein the pressing portion is fixed to the connecting portion .
前記加熱体は、前記形状記憶合金製レール継目部材の外面に密着する加熱板と、前記加熱板の内部に内挿される複数の電気ヒータとを備えていることを特徴とする形状記憶合金製レール継目部材の加熱装置。 The heating device for a rail joint member made of a shape memory alloy according to claim 1,
The heating body includes a heating plate that is in close contact with the outer surface of the shape-memory alloy rail joint member, and a plurality of electric heaters that are inserted inside the heating plate. A heating device for joint members.
前記加熱体の外側に断熱材が設けられていることを特徴とする形状記憶合金製レール継目部材の加熱装置。 The heating device for the shape-memory alloy rail joint member according to claim 2 ,
A heating device for a rail joint member made of a shape memory alloy, characterized in that a heat insulating material is provided outside the heating body.
前記断熱材は、少なくとも前記加熱体と接触する面が前記加熱板よりも熱伝達率の小さい材料で形成されていることを特徴とする形状記憶合金製レール継目部材の加熱装置。 The heating device for the rail joint member made of a shape memory alloy according to claim 3 ,
The heating device for a shape-memory alloy rail joint member, wherein at least a surface of the heat insulating material that comes into contact with the heating body is formed of a material having a heat transfer coefficient smaller than that of the heating plate.
前記加熱体および前記断熱材は、前記形状記憶合金製レール継目部材の前記形状復元力を付与された範囲に複数組設けられていることを特徴とする形状記憶合金製レール継目部材の加熱装置。 The heating device for a rail joint member made of a shape memory alloy according to claim 3 or 4 ,
A heating device for a shape memory alloy rail joint member, wherein a plurality of sets of the heating body and the heat insulating material are provided in a range to which the shape restoring force of the shape memory alloy rail joint member is applied.
前記一対の跨設部は、前記レールの延出方向に沿って架設部材が架設され、
前記架設部材には、前記レールの延出方向に沿って、複数の吊下ボルトが設けられ、
前記加熱体は、前記吊下ボルトに固定されていることを特徴とする形状記憶合金製レール継目部材の加熱装置。 The heating device for a rail joint member made of a shape memory alloy according to any one of claims 1 to 5 ,
The pair of bridging portions, a bridging member is laid along the extending direction of the rail,
The suspension member is provided with a plurality of suspension bolts along the extending direction of the rail,
The heating device for a shape-memory alloy rail joint member, wherein the heating element is fixed to the suspension bolt.
前記一対の形状記憶合金製レール継目部材の形状復元力を作用させる範囲を、外側から一対の加熱体で挟み込む工程と、
前記一対の加熱体の加熱面を、前記一対の形状記憶合金製レール継目部材の外面に、押圧して密着させる工程と、
前記一対の加熱体で前記一対の形状記憶合金製レール継目部材を加熱する工程と、
予め計測された加熱時間が経過したら、前記一対の加熱体による加熱を停止させる工程とを実施することを特徴とする形状記憶合金製レール継目部材の加熱方法。 A heating method for a shape-memory alloy rail seam member that heats a pair of shape-memory alloy rail seam members that are provided on each of the web side surfaces of the rail and that make the rails arranged along the traveling direction adhere to each other by a shape-restoring force. And
A step of sandwiching a range in which the shape restoring force of the pair of shape memory alloy rail joint members is applied with a pair of heating bodies from the outside,
A step of pressing the heating surfaces of the pair of heating bodies to the outer surfaces of the pair of shape memory alloy rail joint members to bring them into close contact;
Heating the pair of shape memory alloy rail seam members with the pair of heating elements;
A method of heating a rail joint member made of a shape memory alloy, which comprises performing a step of stopping heating by the pair of heating bodies when a heating time measured in advance has elapsed.
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