JP7655284B2

JP7655284B2 - Rail flaw detection equipment

Info

Publication number: JP7655284B2
Application number: JP2022114146A
Authority: JP
Inventors: 友彬佛淵; 弘典丹地
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2022-07-15
Filing date: 2022-07-15
Publication date: 2025-04-02
Anticipated expiration: 2042-07-15
Also published as: JP2024011858A

Description

本発明は、圧延製造されたレールの超音波探傷を行うレールの探傷装置に関する。 The present invention relates to a rail flaw detection device that performs ultrasonic flaw detection on rolled rails.

一般に、鉄道の線路やクレーンの線路に用いられるレールは、主に熱間圧延により製造される。圧延製造されたレールは、内部品質を保証するために、敷設前に検査場等にてレールの各部位に対して超音波探傷が行われる。
従来、既に敷設されたレールの超音波探傷を行うものとして、例えば、特許文献１乃至６に示すものが知られている。
特許文献１に示す軌条探傷装置は、軌条の長手方向に沿って移動可能な台車部と、軌条の頭頂部の上面に沿って移動可能な状態で台車部に設けられた探触子ケースと、探触子ケースに形成された空洞部内に格納された超音波探触子とを備えている。 In general, rails used for railway tracks and crane tracks are mainly manufactured by hot rolling. In order to guarantee the internal quality of rolled rails, ultrasonic inspection is performed on each part of the rail at an inspection site or the like before laying the rails.
Conventionally, as systems for performing ultrasonic flaw detection on rails that have already been laid, those shown in Patent Documents 1 to 6, for example, are known.
The rail flaw detection device shown in Patent Document 1 comprises a carriage section that can move along the longitudinal direction of the rail, a probe case that is mounted on the carriage section in a state that allows it to move along the upper surface of the top of the rail, and an ultrasonic probe stored in a hollow portion formed in the probe case.

また、特許文献２に示すレール検査装置は、走行レール上を走行可能な検査台車に搭載されて、超音波によって走行レールを非破壊探傷するものである。
また、特許文献３に示すレール探傷装置は、超音波パルスをレールに放射して得られた反射エコーからレールの傷を探傷するものである。
また、特許文献４に示す超音波を用いたレール検査装置は、一人乃至複数人の人手によって鉄道の軌道上に配置することが可能な台車と、台車に設けられた探触子とを備えている。そして、台車は、１つの軌道をなす左右の２本のレールに配される２輪１対の車輪を複数備え、軌道上にて自走能力を有する車両に連結されている。 Moreover, the rail inspection device disclosed in Patent Document 2 is mounted on an inspection carriage capable of traveling on a running rail, and performs non-destructive inspection of the running rail by ultrasonic waves.
Moreover, a rail flaw detector disclosed in Patent Document 3 detects flaws in a rail from reflected echoes obtained by emitting ultrasonic pulses to the rail.
The ultrasonic rail inspection device disclosed in Patent Document 4 includes a carriage that can be placed on a railway track by one or more people and a probe attached to the carriage. The carriage includes a plurality of pairs of wheels arranged on two rails on the left and right that form a single track, and is connected to a vehicle that is capable of self-propelling on the track.

また、特許文献５に示すレール探傷装置は、走行体が走行するレール上を走行可能な探傷台車と、探傷台車の底部に設けられてレールを探傷する探触子とを備えている。
更に、特許文献６に示す天井クレーンのレール探傷用自動走査装置は、天井クレーンが走行するレールの探傷を天井クレーンを用いて走行させることにより自動的に行うものである。 Furthermore, the rail flaw detection device disclosed in Patent Document 5 includes a flaw detection carriage capable of running on the rail on which the traveling body runs, and a probe provided at the bottom of the flaw detection carriage for detecting flaws in the rail.
Furthermore, Patent Document 6 discloses an automatic scanning device for detecting flaws in rails of an overhead crane, which automatically detects flaws in the rails along which the overhead crane runs by running the overhead crane.

特開２０１９－７８６６号公報JP 2019-7866 A 特開２０１６－８０３５５号公報JP 2016-80355 A 特開２００７－１３２７５８号公報JP 2007-132758 A 特開平９－８９８４８号公報Japanese Patent Application Publication No. 9-89848 特開平７－２０１０６号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-20106 特開平７－１２８３１３号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-128313

しかしながら、従来の特許文献１に示す軌条探傷装置、特許文献２に示すレール検査装置、特許文献３に示すレール探傷装置、特許文献４に示すレール検査装置、特許文献５に示すレール探傷装置、及び特許文献６に示すレール探傷用自動走査装置のいずれにあっても、次の課題があった。
すなわち、これら従来の探傷装置等は、いずれも、既に敷設されているレールの超音波探傷を行うものであり、いずれの探傷装置においても敷設済のレール上を走行するようになっている。
このため、特許文献１乃至６に示す探傷装置のいずれも、圧延製造された敷設前のレールの各部位に対して超音波探傷を行うのには適していない。 However, the following problems exist in all of the conventional rail flaw detection device shown in Patent Document 1, the rail inspection device shown in Patent Document 2, the rail flaw detection device shown in Patent Document 3, the rail inspection device shown in Patent Document 4, the rail flaw detection device shown in Patent Document 5, and the automatic scanning device for rail flaw detection shown in Patent Document 6.
That is, all of these conventional flaw detection devices are designed to perform ultrasonic flaw detection on rails that have already been laid, and all of these flaw detection devices are designed to run on rails that have already been laid.
For this reason, none of the flaw detection devices disclosed in Patent Documents 1 to 6 is suitable for performing ultrasonic flaw detection on each portion of a rolled rail prior to installation.

従って、本発明はこの従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、載置面上に正立姿勢で載置された敷設前のレールに対しても、レールの頭部の全長に対する超音波探傷を移動走行を自動で行いつつ的確に行うことができるレールの探傷装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve this problem, and its purpose is to provide a rail flaw detection device that can automatically move and accurately perform ultrasonic flaw detection on the entire length of the head of a rail, even when the rail is placed in an upright position on a mounting surface before installation.

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係るレールの探傷装置は、載置面上に正立姿勢で載置されたレールの頭部に対する超音波探傷を行うレールの探傷装置であって、前記レールの長手方向に沿って移動可能に前記レールの頭部に取り付けられ、前記レールの頭部に対して超音波探傷を行う探傷部と、前記載置面上を前記レールの長手方向に沿って走行して前記探傷部を前記レールの長手方向に沿って移動させる台車部とを備え、該台車部は、前記載置面上を回転移動する車輪と、前記探傷部に接続され、前記車輪に駆動力を付与する駆動部とを備えていることを要旨とする。 In order to solve the above problems, a rail flaw detection device according to one embodiment of the present invention is a rail flaw detection device that performs ultrasonic flaw detection on the head of a rail placed in an upright position on a mounting surface, and includes a flaw detection unit that is attached to the head of the rail so as to be movable along the longitudinal direction of the rail and performs ultrasonic flaw detection on the head of the rail, and a carriage unit that travels along the longitudinal direction of the rail on the mounting surface to move the flaw detection unit along the longitudinal direction of the rail, and the carriage unit includes wheels that rotate on the mounting surface, and a drive unit that is connected to the flaw detection unit and applies a drive force to the wheels.

本発明に係るレールの探傷装置によれば、載置面上に正立姿勢で載置された敷設前のレールに対しても、レールの頭部の全長に対する超音波探傷を移動走行を自動で行いつつ的確に行うことができる。 The rail flaw detection device of the present invention can accurately perform ultrasonic flaw detection on the entire length of the rail head while automatically moving around, even on uninstalled rails placed in an upright position on a mounting surface.

本発明の一実施形態に係るレールの探傷装置の概略側面図である。1 is a schematic side view of a rail flaw detection device according to one embodiment of the present invention; 図１における２－２線に沿う断面図である。2 is a cross-sectional view taken along line 2-2 in FIG. 1. 図１における３－３線に沿う断面図である。3 is a cross-sectional view taken along line 3-3 in FIG. 1. 図１における４－４線に沿う断面図である。4 is a cross-sectional view taken along line 4-4 in FIG. 探傷装置による探傷方法を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining a flaw detection method using the flaw detection device. 探傷装置による探傷方法の他の例を説明するための図である。FIG. 11 is a diagram for explaining another example of a flaw detection method using the flaw detection device. レールの各部位を説明するための正面図である。FIG. 4 is a front view for explaining each part of the rail.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記の実施形態に特定するものではない。
また、図面は模式的なものである。そのため、厚みと平面寸法との関係、比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。
図１には、本発明の一実施形態に係るレールの探傷装置の概略側面が示されている。
図１に示すレールの探傷装置１は、床Ｆの床面（載置面）Ｆａ上に正立姿勢で載置されたレール１００の後述する頭部１０１に対して超音波探傷を行うものである。レール１００は、熱間圧延により製造される。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The embodiments shown below are merely examples of devices and methods for embodying the technical concept of the present invention, and the technical concept of the present invention is not limited to the following embodiments in terms of the materials, shapes, structures, arrangements, etc. of the components.
In addition, the drawings are schematic, and therefore, it should be noted that the relationship between thickness and planar dimensions, ratios, etc. may differ from the actual ones, and the drawings also include parts in which the relationship and ratios of dimensions differ from each other.
FIG. 1 shows a schematic side view of a rail flaw detection device according to an embodiment of the present invention.
1 performs ultrasonic flaw detection on a head 101 (described later) of a rail 100 placed in an upright position on a floor surface (mounting surface) Fa of a floor F. The rail 100 is manufactured by hot rolling.

ここで、圧延製造されたレール１００は、図７に示すように、左右の幅方向（図７における矢印ｘで示す方向）、上下方向（図７における矢印ｚで示す方向）、及び長手方向（図７において紙面に対して直交する方向、図１における矢印ｙで示す方向）に延びる。レール１００は、頭部１０１と、腹部１０２と、足部１０３とを備えている。足部１０３は、左右の幅方向に細長く延び、底面１０３ａ、左端部１０３ｂ、及び右端部１０３ｃを備えている。腹部１０２は、足部１０３の幅方向中央部の上面から上方に向けて細長く延びている。また、頭部１０１は、腹部１０２の上部に設けられ、左右の幅方向に直線状に延びる頭頂面１０１ａを備えている。また、頭部１０１は、頭頂面１０１ａの幅方向左側から下方に延びる左側の頭側面１０１ｂと、頭頂面１０１ａの幅方向右側から下方に延びる右側の頭側面１０１ｃとを備えている。また、左側の頭側面１０１ｂから腹部１０２の左側面に向けて左側の顎下面１０１ｄが設けられ、右側の頭側面１０１ｃから腹部１０２の右側面に向けて右側の顎下面１０１ｅが設けられている。 Here, the rail 100 manufactured by rolling extends in the width direction (the direction indicated by the arrow x in FIG. 7), the up-down direction (the direction indicated by the arrow z in FIG. 7), and the longitudinal direction (the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 7, the direction indicated by the arrow y in FIG. 1) as shown in FIG. 7. The rail 100 has a head 101, a body 102, and a foot 103. The foot 103 extends in an elongated manner in the width direction, and has a bottom surface 103a, a left end 103b, and a right end 103c. The body 102 extends in an elongated manner upward from the upper surface of the center of the width direction of the foot 103. The head 101 is provided on the upper part of the body 102, and has a top surface 101a that extends linearly in the width direction. The head 101 also has a left head side surface 101b extending downward from the left side of the parietal surface 101a in the width direction, and a right head side surface 101c extending downward from the right side of the parietal surface 101a in the width direction. A left submandibular surface 101d is provided from the left head side surface 101b toward the left side of the abdomen 102, and a right submandibular surface 101e is provided from the right head side surface 101c toward the right side of the abdomen 102.

圧延製造されたレール１００の長手方向の長さは、２５ｍや５０ｍとなるのが一般的である。
そして、圧延製造されたレール１００は、製品として出荷される前に、製品検査に際しての床Ｆの床面（載置面）Ｆａ上に正立姿勢で載置され、検査の一つとして超音波探傷が行われる。ここで、正立姿勢とは、レール１００の頭部１０１を上方、足部１０３を下方として、レール１００が床面（載置面）Ｆａ上に載置される状態をいう。
図１に示すレールの探傷装置１は、探傷部１０と、台車部２０とを備えている。
探傷部１０は、レール１００の長手方向（図１における矢印ｙで示す方向）に沿って移動可能にレール１００の頭部１０１に取り付けられる。探傷部１０は、レール１００の長手方向一端１００Ａ（図５参照）側からレール１００の長手方向他端１００Ｂ（図５参照）側に向かう方向（矢印Ａ方向）と、その逆方向（矢印Ｂ方向）との双方向に移動可能となっている。 The longitudinal length of the rail 100 produced by rolling is generally 25 m or 50 m.
The rolled rail 100 is placed in an upright position on the floor surface (mounting surface) Fa of the floor F for product inspection before being shipped as a product, and ultrasonic flaw detection is performed as one of the inspections. Here, the upright position refers to a state in which the rail 100 is placed on the floor surface (mounting surface) Fa with the head portion 101 of the rail 100 facing upward and the foot portion 103 facing downward.
The rail flaw detection device 1 shown in FIG. 1 includes a flaw detection unit 10 and a bogie unit 20 .
The flaw detection unit 10 is attached to the head 101 of the rail 100 so as to be movable along the longitudinal direction (the direction indicated by the arrow y in FIG. 1 ) of the rail 100. The flaw detection unit 10 is movable in both directions (the direction of the arrow A) from one longitudinal end 100A (see FIG. 5 ) of the rail 100 toward the other longitudinal end 100B (see FIG. 5 ) of the rail 100, and the opposite direction (the direction of the arrow B).

探傷部１０は、レール１００の頭部１０１に対して超音波探傷を行う。具体的に、探傷部１０による頭部１０１の超音波探傷は、頭部１０１の頭頂面１０１ａに超音波探傷に必要な液体（本実施形態では水）を介して接して頭頂部について行う。また、探傷部１０による頭部１０１の超音波探傷は、頭部１０１の左側の頭側面１０１ｂ、及び右側の頭側面１０１ｃに超音波探傷に必要な液体を介して接して左側の頭側部、及び右側の頭側部についても行う。
探傷部１０は、レール１００の頭部１０１の頭頂面１０１ａ上においてレール１００の長手方向に沿って移動可能な探傷部フレーム１１を備えている。 The flaw detection unit 10 performs ultrasonic flaw detection on the head 101 of the rail 100. Specifically, the flaw detection unit 10 performs ultrasonic flaw detection on the top of the head 101 by contacting the top surface 101a of the head 101 via a liquid required for ultrasonic flaw detection (water in this embodiment). The flaw detection unit 10 also performs ultrasonic flaw detection on the left side of the head 101 and the right side of the head 101 by contacting the left side of the head 101b and the right side of the head 101c of the head 101 via a liquid required for ultrasonic flaw detection.
The flaw detection unit 10 is equipped with a flaw detection unit frame 11 that is movable along the longitudinal direction of the rail 100 on the top surface 101 a of the head 101 of the rail 100 .

そして、探傷部フレーム１１には、図２に示すように、頭部１０１の頭頂面１０１ａに液体を介して接する頭頂部用探触子１２が取り付けられている。また、探傷部フレーム１１には、左側（図２においては右側）の頭側用ケース１３が取り付けられ、この左側の頭側用ケース１３には、左側の頭側面１０１ｂに液体を介して接する左側の頭側部用探触子１４が取り付けられている。更に、探傷部フレーム１１には、右側（図２においては左側）の頭側用ケース１５が取り付けられ、この右側の頭側用ケース１５には、右側の頭側面１０１ｃに液体を介して接する右側の頭側部用探触子１６が取り付けられている。これら頭頂部用探触子１２、左側の頭側部用探触子１４、及び右側の頭側部用探触子１６は、図示しない弾性体の弾性力によって頭部１０１の頭頂面１０１ａ、左側の頭側面１０１ｂ、及び右側の頭側面１０１ｃのそれぞれに押し付けられている。 As shown in Fig. 2, a top probe 12 that contacts the top surface 101a of the head 101 via a liquid is attached to the flaw detection frame 11. A left side (right side in Fig. 2) head case 13 is attached to the flaw detection frame 11, and a left side probe 14 that contacts the left side of the head 101b via a liquid is attached to this left side case 13. A right side (left side in Fig. 2) head case 15 is attached to the flaw detection frame 11, and a right side probe 16 that contacts the right side of the head 101c via a liquid is attached to this right side case 15. The probe 12 for the top of the head, the probe 14 for the left side of the head, and the probe 16 for the right side of the head are pressed against the top surface 101a, the left side surface 101b, and the right side surface 101c of the head 101, respectively, by the elastic force of an elastic body (not shown).

頭頂部用探触子１２は、頭部１０１における頭頂部の内部欠陥を超音波探傷する。また、左側の頭側部用探触子１４は、頭部１０１における左側の頭側部の内部欠陥を超音波探傷する。更に、右側の頭側部用探触子１６は、頭部１０１における右側の頭側部の内部欠陥を超音波探傷する。
これら頭頂部用探触子１２、左側の頭側部用探触子１４、及び右側の頭側部用探触子１６は、図示しない搭載コンピュータに接続されている。この搭載コンピュータには、頭頂部用探触子１２、左側の頭側部用探触子１４、及び右側の頭側部用探触子１６からの出力（探傷結果）が入力されるとともに、当該出力（探傷結果）をデータ処理してデータ処理の結果を探傷モニタ４０に出力する。探傷モニタ４０は、図１に示すように、探傷部フレーム１１上に取り付けられており、データ処理の結果を表示する。 The top probe 12 ultrasonically detects internal defects in the top portion of the head 101. The left side probe 14 ultrasonically detects internal defects in the left side portion of the head 101. The right side probe 16 ultrasonically detects internal defects in the right side portion of the head 101.
The parietal probe 12, the left side probe 14, and the right side probe 16 are connected to an on-board computer (not shown). The on-board computer receives the outputs (flaw detection results) from the parietal probe 12, the left side probe 14, and the right side probe 16, processes the outputs (flaw detection results), and outputs the results of the data processing to a flaw detection monitor 40. The flaw detection monitor 40 is attached to the flaw detection unit frame 11 as shown in FIG. 1, and displays the results of the data processing.

また、探傷部フレーム１１には、図１及び図３に示すように、レール１００の頭部１０１の頭頂面１０１ａに接する頭頂用ガイドローラ１７が長手方向に所定間隔を置いて１対備えられている。各頭頂用ガイドローラ１７は、レール１００の頭部１０１の頭頂面１０１ａに接して回転可能となっている。これにより、探傷部フレーム１１は、各頭頂用ガイドローラ１７によりレール１００の頭部１０１の頭頂面１０１ａ上を案内されてレール１００の長手方向に沿って移動可能となっている。
また、探傷部フレーム１１には、図１及び図３に示すように、レール１００の頭部１０１の左側（図３では右側）の頭側面１０１ｂに接する左側の頭側用ガイドローラ１８が長手方向に所定間隔を置いて１対備えられている。各左側の頭側用ガイドローラ１８は、レール１００の頭部１０１の左側の頭側面１０１ｂに接して回転可能となっている。これにより、探傷部フレーム１１は、各左側の頭側用ガイドローラ１８によりレール１００の頭部１０１の左側の頭側面１０１ｂに沿って案内されてレール１００の長手方向に沿って移動可能となっている。 1 and 3, the flaw detection unit frame 11 is provided with a pair of top guide rollers 17 at a predetermined interval in the longitudinal direction, which are in contact with the top surface 101a of the head 101 of the rail 100. Each top guide roller 17 is rotatable in contact with the top surface 101a of the head 101 of the rail 100. As a result, the flaw detection unit frame 11 is guided on the top surface 101a of the head 101 of the rail 100 by each top guide roller 17, and is movable along the longitudinal direction of the rail 100.
1 and 3, the flaw detection unit frame 11 is provided with a pair of left head side guide rollers 18 at a predetermined interval in the longitudinal direction, which contact the left side head side surface 101b (right side in FIG. 3) of the head 101 of the rail 100. Each left head side guide roller 18 is rotatable in contact with the left head side surface 101b of the head 101 of the rail 100. As a result, the flaw detection unit frame 11 is guided along the left head side surface 101b of the head 101 of the rail 100 by each left head side guide roller 18, and is movable along the longitudinal direction of the rail 100.

更に、探傷部フレーム１１には、図１及び図３に示すように、レール１００の頭部１０１の右側（図３では左側）の頭側面１０１ｃに接する右側の頭側用ガイドローラ１９が長手方向に所定間隔を置いて１対備えられている。各右側の頭側用ガイドローラ１９は、レール１００の頭部１０１の右側の頭側面１０１ｃに接して回転可能となっている。これにより、探傷部フレーム１１は、各右側の頭側用ガイドローラ１９によりレール１００の頭部１０１の右側の頭側面１０１ｃに沿って案内されてレール１００の長手方向に沿って移動可能となっている。
ここで、左側の頭側用ガイドローラ１８は、図３に示すように、レール１００の頭部１０１の左側の頭側面１０１ｂに接して回転する回転軸部１８ａと、回転軸部１８ａの下端に設けられた鍔部１８ｂとを備えている。鍔部１８ｂは、回転軸部１８ａから外方に突出する外径を有し、頭部１０１の左側（図３では右側）の顎下面１０１ｄに接して頭頂用ガイドローラ１７との間で頭部１０１を挟み込む。 1 and 3, the flaw detection unit frame 11 is provided with a pair of right head side guide rollers 19 at a predetermined interval in the longitudinal direction, which contact the right side (left side in FIG. 3) head side surface 101c of the head 101 of the rail 100. Each right head side guide roller 19 is rotatable in contact with the right head side surface 101c of the head 101 of the rail 100. As a result, the flaw detection unit frame 11 is guided along the right head side surface 101c of the head 101 of the rail 100 by each right head side guide roller 19, and is movable along the longitudinal direction of the rail 100.
Here, as shown in Fig. 3, the left head side guide roller 18 includes a rotating shaft portion 18a that rotates in contact with the left head side surface 101b of the head 101 of the rail 100, and a flange portion 18b provided at the lower end of the rotating shaft portion 18a. The flange portion 18b has an outer diameter that protrudes outward from the rotating shaft portion 18a, and comes into contact with the underchin surface 101d on the left side (right side in Fig. 3) of the head 101 to sandwich the head 101 between it and the top guide roller 17.

また、右側の頭側用ガイドローラ１９は、図３に示すように、レール１００の頭部１０１の右側の頭側面１０１ｃに接して回転する回転軸部１９ａと、回転軸部１９ａの下端に設けられた鍔部１９ｂとを備えている。鍔部１９ｂは、回転軸部１９ａから外方に突出する外径を有し、頭部１０１の右側（図３では左側）の顎下面１０１ｅに接して頭頂用ガイドローラ１７との間で頭部１０１を挟み込む。
次に、台車部２０は、床Ｆの床面（載置面）Ｆａ上をレール１００の長手方向に沿って走行して探傷部１０をレール１００の長手方向に沿って移動させる。台車部２０は、レール１００の長手方向一端１００Ａ（図５参照）側からレール１００の長手方向他端１００Ｂ（図５参照）側に向かう方向（矢印Ａ方向）と、その逆方向（矢印Ｂ方向）との双方向に走行可能である。 3, the right head side guide roller 19 includes a rotating shaft 19a that rotates in contact with the right head side surface 101c of the head 101 of the rail 100, and a flange 19b provided at the lower end of the rotating shaft 19a. The flange 19b has an outer diameter that protrudes outward from the rotating shaft 19a, and comes into contact with the underchin surface 101e on the right side (left side in FIG. 3) of the head 101 to sandwich the head 101 between it and the top guide roller 17.
Next, the cart unit 20 travels on the floor surface (mounting surface) Fa of the floor F along the longitudinal direction of the rail 100 to move the flaw detection unit 10 along the longitudinal direction of the rail 100. The cart unit 20 can travel in both directions, that is, in the direction (arrow A direction) from one longitudinal end 100A (see FIG. 5) side of the rail 100 toward the other longitudinal end 100B (see FIG. 5) side of the rail 100, and in the reverse direction (arrow B direction).

この台車部２０は、図１及び図４に示すように、床Ｆの床面（載置面）Ｆａ上を回転移動する１対の車輪２１と、探傷部１０に接続され、各車輪２１に駆動力を付与する駆動部２２とを備えている。
ここで、駆動部２２は、探傷部１０の探傷部フレーム１１に対し、台車部２０の上下動が探傷部１０へ伝達することを緩和する機構を有して接続される駆動部フレーム２３を備えている。具体的には、駆動部２２は、図１に示す例では、探傷部１０の探傷部フレーム１１に対し軸部２３ａにより上下方向（図１における矢印で示す方向）に回転可能に軸支されている駆動部フレーム２３を備えている。 As shown in Figures 1 and 4, this cart unit 20 has a pair of wheels 21 that rotates on the floor surface (support surface) Fa of the floor F, and a drive unit 22 that is connected to the flaw detection unit 10 and applies a driving force to each wheel 21.
Here, the drive unit 22 includes a drive unit frame 23 that is connected to the flaw detection unit frame 11 of the flaw detection unit 10 via a mechanism that reduces the transmission of the up and down movement of the cart unit 20 to the flaw detection unit 10. Specifically, in the example shown in Fig. 1, the drive unit 22 includes a drive unit frame 23 that is axially supported by a shaft portion 23a to be rotatable in the up and down direction (the direction indicated by the arrow in Fig. 1) relative to the flaw detection unit frame 11 of the flaw detection unit 10.

駆動部フレーム２３は、レール１００の上方に配置された長方形状の板状に形成され、軸部２３ａと反対側の端部には図１及び図４に示すように駆動部フレーム２３の両幅端部から下方に延びる１対の脚部２７が設けられている。
そして、各脚部２７の下端部には、回転軸２８が回転可能に軸支され、各回転軸２８の先端には各車輪２１が固定されている。駆動部フレーム２３の上下方向位置は、水平となるように調整される。
駆動部フレーム２３上には、車輪用駆動モータ２４が設置されている。車輪用駆動モータ２４のモータ回転軸２４ａの両端には、１対の第１プーリ２９が固定され、また、１対の回転軸２８の夫々には、第２プーリ３０が固定されている。そして、各第１プーリ２９及び各第２プーリ３０にはベルト３１が掛け渡され、車輪用駆動モータ２４のモータ回転軸２４ａの回転を、第１プーリ２９、ベルト３１、第２プーリ３０、及び回転軸２８によって各車輪２１に伝達する構成となっている。 The drive unit frame 23 is formed in a rectangular plate shape arranged above the rail 100, and at the end opposite the shaft portion 23a, a pair of legs 27 are provided extending downward from both width ends of the drive unit frame 23, as shown in Figures 1 and 4.
A rotating shaft 28 is rotatably supported at the lower end of each leg 27, and each wheel 21 is fixed to the tip of each rotating shaft 28. The vertical position of the drive unit frame 23 is adjusted so as to be horizontal.
A wheel drive motor 24 is installed on the drive unit frame 23. A pair of first pulleys 29 are fixed to both ends of a motor rotating shaft 24a of the wheel drive motor 24, and a second pulley 30 is fixed to each of the pair of rotating shafts 28. A belt 31 is stretched around each of the first pulleys 29 and each of the second pulleys 30, so that the rotation of the motor rotating shaft 24a of the wheel drive motor 24 is transmitted to each wheel 21 via the first pulleys 29, the belt 31, the second pulleys 30, and the rotating shafts 28.

また、駆動部フレーム２３上には、車輪用駆動モータ２４の電源２５及び車輪用駆動モータ２４の駆動を制御する走行制御装置２６が配置されている。走行制御装置２６には、作業者が操作する操作盤３３が接続されている。また、駆動部フレーム２３上には、超音波探傷に必要な液体を貯蔵するタンク３２が配置されている。超音波探傷に必要な液体としては、水あるいはグリセリンが例示される。
なお、探傷部フレーム２３の長手方向一側（図１における右側）には第１停止センサ５１が設けられ、探傷部フレーム２３の長手方向他側（図１における左端側）には第２停止センサ５２が設けられている。第１停止センサ５１及び第２停止センサ５２のそれぞれはレール１００の有無の判定が可能な距離センサで構成される。第１停止センサ５１及び第２停止センサ５２は、走行制御装置２６に接続されている。探傷部１０がレール１００の長手方向一端１００Ａ（図５参照）側からレール１００の長手方向他端１００Ｂ（図５参照）側に向かって移動し、第１停止センサ５１がレール１００の長手方向他端１００Ｂを通過してレール１００が無い状態を検知する。すると、そのときの検知信号が第１停止センサ５１から走行制御装置２６に伝送され、走行制御装置２６は車輪用駆動モータ２４の駆動を停止するよう制御する。一方、探傷部１０がレール１００の長手方向他端１００Ｂ（図６参照）側からレール１００の長手方向一端１００Ａ（図６参照）側に向かって移動し、第２停止センサ５２がレール１００の長手方向一端１００Ａを通過してレール１００が無い状態を検知する。すると、そのときの検知信号が第２停止センサ５２から走行制御装置２６に伝送され、走行制御装置２６は車輪用駆動モータ２４の駆動を停止するよう制御する。 In addition, a power source 25 for the wheel drive motor 24 and a travel control device 26 that controls the drive of the wheel drive motor 24 are arranged on the drive unit frame 23. An operation panel 33 operated by an operator is connected to the travel control device 26. In addition, a tank 32 that stores a liquid necessary for ultrasonic flaw detection is arranged on the drive unit frame 23. Examples of the liquid necessary for ultrasonic flaw detection include water and glycerin.
A first stop sensor 51 is provided on one longitudinal side (the right side in FIG. 1) of the flaw detection frame 23, and a second stop sensor 52 is provided on the other longitudinal side (the left end side in FIG. 1) of the flaw detection frame 23. Each of the first stop sensor 51 and the second stop sensor 52 is composed of a distance sensor capable of determining the presence or absence of the rail 100. The first stop sensor 51 and the second stop sensor 52 are connected to the travel control device 26. The flaw detection unit 10 moves from one longitudinal end 100A (see FIG. 5) of the rail 100 toward the other longitudinal end 100B (see FIG. 5) of the rail 100, and the first stop sensor 51 passes the other longitudinal end 100B of the rail 100 to detect the absence of the rail 100. Then, the detection signal at that time is transmitted from the first stop sensor 51 to the travel control device 26, and the travel control device 26 controls the wheel drive motor 24 to stop driving. Meanwhile, the flaw detection unit 10 moves from the other longitudinal end 100B (see FIG. 6) side of the rail 100 toward the longitudinal end 100A (see FIG. 6) side of the rail 100, and the second stop sensor 52 passes the longitudinal end 100A of the rail 100 and detects the absence of the rail 100. Then, the detection signal at that time is transmitted from the second stop sensor 52 to the travel control device 26, and the travel control device 26 controls the wheel drive motor 24 to stop driving.

次に、レールの探傷装置１によるレール１００の頭部１０１の超音波探傷の方法について、図５を参照して説明する。図５は、探傷装置による探傷方法を説明するための図である。
先ず、床Ｆの床面（載置面）Ｆａ上にレール１００が正立姿勢で載置されている状態で、図５（左側の部分）に示すように、作業者は、レールの探傷装置１をレール１００の長手方向一端１００Ａ側におけるレール探傷のスタート地点にセッティングする。
このレール探傷のスタート地点では、レール１００の長手方向一端１００Ａ側において、駆動部２２の駆動部フレーム２３がレール１００の上方に位置し、１対の車輪２１がレール１００の幅方向（図４における矢印ｘで示す方向）の両側に位置する。 Next, a method of ultrasonic flaw detection of the head 101 of the rail 100 by the rail flaw detection device 1 will be described with reference to Fig. 5. Fig. 5 is a diagram for explaining the flaw detection method by the flaw detection device.
First, with the rail 100 placed in an upright position on the floor surface (support surface) Fa of the floor F, as shown in Figure 5 (left side), the operator sets the rail flaw detection device 1 at the starting point for rail flaw detection on the longitudinal end 100A side of the rail 100.
At the starting point of this rail flaw inspection, at one longitudinal end 100A of the rail 100, the drive unit frame 23 of the drive unit 22 is positioned above the rail 100, and a pair of wheels 21 are positioned on both sides of the width of the rail 100 (the direction indicated by arrow x in Figure 4).

また、レール探傷のスタート地点では、レール１００の長手方向一端１００Ａ側において、探傷部１０の探傷部フレーム１１に設けられた頭頂用ガイドローラ１７がレール１００の頭部１０１の頭頂面１０１ａ上に位置する。また、左側の頭側用ガイドローラ１８及び右側の頭側用ガイドローラ１９のそれぞれが左側の頭側面１０１ｂ及び右側の頭側面１０１ｃのそれぞれに沿って位置する。この際に、左側の頭側用ガイドローラ１８の鍔部１８ｂが頭部１０１の左側の顎下面１０１ｄに接して頭頂用ガイドローラ１７との間で頭部１０１を挟み込む。また、右側の頭側用ガイドローラ１９の鍔部１９ｂが頭部１０１の右側の顎下面１０１ｅに接して頭頂用ガイドローラ１７との間で頭部１０１を挟み込む。 At the start of rail flaw detection, the top guide roller 17 provided on the flaw detection frame 11 of the flaw detection unit 10 is located on the top surface 101a of the head 101 of the rail 100 at one longitudinal end 100A side of the rail 100. The left head side guide roller 18 and the right head side guide roller 19 are located along the left head side surface 101b and the right head side surface 101c, respectively. At this time, the flange 18b of the left head side guide roller 18 contacts the left submandibular surface 101d of the head 101, sandwiching the head 101 between the top guide roller 17. The flange 19b of the right head side guide roller 19 contacts the right submandibular surface 101e of the head 101, sandwiching the head 101 between the top guide roller 17.

ここで、レール１００の長手方向の長さは、２５ｍや５０ｍが一般的である。このため、作業者は、レール１００の長手方向一端１００Ａ側から探傷部フレーム１１、頭頂用ガイドローラ１７、左側の頭側用ガイドローラ１８、及びの右側の頭側用ガイドローラ１９を容易に嵌め込むことができる。
更に、レール探傷のスタート地点では、レール１００の長手方向一端１００Ａ側において、頭頂部用探触子１２が頭部１０１の頭頂面１０１ａに液体を介して接する。また、左側の頭側部用探触子１４が左側の頭側面１０１ｂに液体を介して接する。また、右側の頭側部用探触子１６が右側の頭側面１０１ｃに液体を介して接する。頭頂部用探触子１２と頭頂面１０１ａとの間、左側の頭側部用探触子１４と左側の頭側面１０１ｂとの間、及び右側の頭側部用探触子１６と右側の頭側面１０１ｃとの間にはタンク３２から液体が探傷開始から探傷終了にいたるまで常時供給される。 Here, the length of the rail 100 in the longitudinal direction is generally 25 m or 50 m. Therefore, an operator can easily fit the flaw detection unit frame 11, the top guide roller 17, the left head side guide roller 18, and the right head side guide roller 19 from one end 100A of the rail 100 in the longitudinal direction.
Furthermore, at the start point of rail flaw detection, the top probe 12 contacts the top surface 101a of the head 101 via liquid at one longitudinal end 100A side of the rail 100. The left side probe 14 contacts the left side surface 101b via liquid. The right side probe 16 contacts the right side surface 101c via liquid. Liquid is constantly supplied from the tank 32 between the top probe 12 and the top surface 101a, between the left side probe 14 and the left side surface 101b, and between the right side probe 16 and the right side surface 101c from the start of flaw detection to the end of flaw detection.

また、レール探傷のスタート地点では、レール１００の長手方向一端１００Ａ側において、第１停止センサ５１がレール１００有りの状態を検知している。
次いで、作業者は、操作盤３３にて走行開始の信号を走行制御装置２６に送信する。
すると、探傷装置１の台車部２０が、床Ｆの床面（載置面）Ｆａ上をレール１００の長手方向に沿ってレール１００の長手方向一端１００Ａ側からレール１００の長手方向他端１００Ｂ側に向かう方向（矢印Ａ方向）に走行する。これにともなって、台車部２０に接続されている探傷部１０が台車部２０に牽引されてレール１００の長手方向に沿ってレール１００の長手方向一端１００Ａ側からレール１００の長手方向他端１００Ｂ側に向かう方向（矢印Ａ方向）に移動する。 At the start point of rail flaw detection, the first stop sensor 51 detects the presence of the rail 100 at one longitudinal end 100A of the rail 100.
Next, the operator transmits a signal to start traveling to the travel control device 26 using the operation panel 33 .
Then, the cart unit 20 of the flaw detection device 1 runs on the floor surface (mounting surface) Fa of the floor F along the longitudinal direction of the rail 100 in a direction (arrow A direction) from one longitudinal end 100A side of the rail 100 toward the other longitudinal end 100B side of the rail 100. Accordingly, the flaw detection unit 10 connected to the cart unit 20 is pulled by the cart unit 20 and moves along the longitudinal direction of the rail 100 in a direction (arrow A direction) from one longitudinal end 100A side of the rail 100 toward the other longitudinal end 100B side of the rail 100.

台車部２０が走行するに際しては、操作盤３３からの走行開始の信号が走行制御装置２６に入力され、走行制御装置２６は、その入力された信号に基づき車輪用駆動モータ２４を駆動させる。車輪用駆動モータ２４のモータ回転軸２４ａは、図５において時計回りに回転する。これにより、各車輪２１が時計回りに回転し、台車部２０が、レール１００の長手方向一端１００Ａ側からレール１００の長手方向他端１００Ｂ側に向かう方向（矢印Ａ方向）に走行する。
そして、探傷部１０がレール１００の長手方向に沿ってレール１００の長手方向一端１００Ａ側からレール１００の長手方向他端１００Ｂ側に向かう方向に移動する際に、頭頂部用探触子１２は、頭部１０１における頭頂部の内部欠陥を超音波探傷する。また、左側の頭側部用探触子１４は、頭部１０１における左側の頭側部の内部欠陥を超音波探傷する。更に、右側の頭側部用探触子１６は、頭部１０１における右側の頭側部の内部欠陥を超音波探傷する。 When the bogie unit 20 travels, a signal to start travel is input from the operation panel 33 to the travel control device 26, and the travel control device 26 drives the wheel drive motor 24 based on the input signal. The motor rotation shaft 24a of the wheel drive motor 24 rotates clockwise in Fig. 5. This causes each wheel 21 to rotate clockwise, and the bogie unit 20 travels in the direction from one end 100A of the rail 100 in the longitudinal direction toward the other end 100B of the rail 100 in the longitudinal direction (the direction of arrow A).
When the flaw detection unit 10 moves along the longitudinal direction of the rail 100 from one longitudinal end 100A of the rail 100 toward the other longitudinal end 100B of the rail 100, the top probe 12 ultrasonically detects internal defects in the top of the head 101. The left side probe 14 ultrasonically detects internal defects in the left side of the head 101. The right side probe 16 ultrasonically detects internal defects in the right side of the head 101.

これら頭頂部用探触子１２、左側の頭側部用探触子１４、及び右側の頭側部用探触子１６からの出力（探傷結果）は、図示しない搭載コンピュータに入力される。そして、この搭載コンピュータでは、当該出力（探傷結果）をデータ処理してデータ処理の結果を探傷モニタ４０に出力する。探傷モニタ４０は、データ処理の結果を表示する。
ここで、台車部２０の駆動部２２は、探傷部１０の探傷部フレーム１１に対し、台車部２０の上下動が探傷部１０へ伝達することを緩和する機構を有して接続されている。具体的に、駆動部２２は、図１及び図５に示す例では、探傷部１０の探傷部フレーム１１に対し軸部２３ａにより上下方向（図１における矢印で示す方向）に回転可能に軸支されている。これにより、床Ｆの床面（載置面）Ｆａに凹凸があった場合でも、車輪２１を介して台車部２０の駆動部２２は探傷部１０の探傷部フレーム１１に対し軸部２３ａにより上下方向に回転し、その凹凸に追従することができる。床面（載置面）Ｆａに凹凸がある場合とは、例えば、床面Ｆａに排水用の溝の段差があったり、配線用のカバーの段差があったりする場合である。このため、床面（載置面）Ｆａに凹凸があっても、探傷部１０（頭頂部用探触子１２、左側の頭側部用探触子１４、及び右側の頭側部用探触子１６）をレール１００の頭部１０１に接触させたまま走移動させることが可能となる。これにより、レール１００の頭部１０１に対して超音波探傷を円滑に行うことができる。台車部２０の上下動が探傷部１０へ伝達することを緩和する別の機構としては、台車部２０と探傷部１０との接続部（軸部２３ａの部分）について、（１）上下移動が可能な弾性体で接続する方法や、（２）探傷部フレーム１１に上下方向に長い長穴をあけておき、ここに軸部２３ａの先端をはめこむ方法、などが挙げられる。 The outputs (flaw detection results) from the parietal probe 12, the left side head probe 14, and the right side head probe 16 are input to an on-board computer (not shown). The on-board computer then processes the outputs (flaw detection results) and outputs the results of the data processing to a flaw detection monitor 40. The flaw detection monitor 40 displays the results of the data processing.
Here, the driving unit 22 of the cart unit 20 is connected to the flaw detection unit frame 11 of the flaw detection unit 10 with a mechanism for reducing the transmission of the vertical movement of the cart unit 20 to the flaw detection unit 10. Specifically, in the example shown in FIG. 1 and FIG. 5, the driving unit 22 is supported by the shaft portion 23a so as to be rotatable in the vertical direction (the direction indicated by the arrow in FIG. 1) with respect to the flaw detection unit frame 11 of the flaw detection unit 10. As a result, even if there are irregularities on the floor surface (mounting surface) Fa of the floor F, the driving unit 22 of the cart unit 20 can rotate in the vertical direction with respect to the flaw detection unit frame 11 of the flaw detection unit 10 via the wheels 21 by the shaft portion 23a, and follow the irregularities. An example of an irregularity on the floor surface (mounting surface) Fa is when there is a step in a drainage groove or a step in a wiring cover on the floor surface Fa. Therefore, even if the floor surface (mounting surface) Fa is uneven, the flaw detection unit 10 (the head top probe 12, the head side probe 14 on the left side, and the head side probe 16 on the right side) can be moved while remaining in contact with the head 101 of the rail 100. This allows ultrasonic flaw detection to be performed smoothly on the head 101 of the rail 100. Other mechanisms for mitigating the transmission of the up and down movement of the cart unit 20 to the flaw detection unit 10 include (1) a method of connecting the connection part (shaft part 23a) between the cart unit 20 and the flaw detection unit 10 with an elastic body that can move up and down, or (2) a method of drilling a long hole in the vertical direction in the flaw detection unit frame 11 and fitting the tip of the shaft part 23a into this hole.

また、探傷部１０がレール１００の長手方向に沿って移動する際に、左側の頭側用ガイドローラ１８の鍔部１８ｂが頭部１０１の左側の顎下面１０１ｄに接して頭頂用ガイドローラ１７との間で頭部１０１を挟み込んでいる。また、右側の頭側用ガイドローラ１９の鍔部１９ｂが頭部１０１の右側の顎下面１０１ｅに接して頭頂用ガイドローラ１７との間で頭部１０１を挟み込んでいる。これにより、探傷部１０（頭頂部用探触子１２、左側の頭側部用探触子１４、及び右側の頭側部用探触子１６）が頭部１０１から浮き上がったり傾いたりすることなく、頭部１０１との接触状態を良好に保つことができる。
そして、探傷装置１の台車部２０が更に床Ｆの床面（載置面）Ｆａ上をレール１００の長手方向に沿って走行し、図５（右側の部分）に示すように、探傷部１０の第１停止センサ５１がレール１００の長手方向他端１００Ｂを通過する。すると、第１停止センサ５１はレール１００が無い状態を検知する。このとき、第１停止センサ５１によるレール１００が無い状態の検知信号は、第１停止センサ５１から走行制御装置２６に伝送され、走行制御装置２６は車輪用駆動モータ２４の駆動を停止するよう制御する。これにより、台車部２０の走行が停止する。 Furthermore, when the flaw detection unit 10 moves along the longitudinal direction of the rail 100, the flange 18b of the left head side guide roller 18 comes into contact with the left submandibular surface 101d of the head 101, sandwiching the head 101 between it and the parietal guide roller 17. Furthermore, the flange 19b of the right head side guide roller 19 comes into contact with the right submandibular surface 101e of the head 101, sandwiching the head 101 between it and the parietal guide roller 17. This allows the flaw detection unit 10 (parietal probe 12, left head side probe 14, and right head side probe 16) to maintain good contact with the head 101 without lifting up or tilting from the head 101.
Then, the cart unit 20 of the flaw detection device 1 further travels on the floor surface (mounting surface) Fa of the floor F along the longitudinal direction of the rail 100, and as shown in FIG. 5 (right side portion), the first stop sensor 51 of the flaw detection unit 10 passes the other longitudinal end 100B of the rail 100. Then, the first stop sensor 51 detects the absence of the rail 100. At this time, a detection signal of the absence of the rail 100 by the first stop sensor 51 is transmitted from the first stop sensor 51 to the travel control device 26, and the travel control device 26 controls the drive of the wheel drive motor 24 to stop. This causes the travel of the cart unit 20 to stop.

これにより、床Ｆの床面（載置面）Ｆａ上に正立姿勢で載置された敷設前のレール１００の頭部１０１の全長に対する超音波探傷が終了する。
ここで、探傷部１０の第１停止センサ５１がレール１００の長手方向他端１００Ｂを通過したときには、次のことが起こり得る。即ち、探傷部１０の長手方向他端側にある頭頂用ガイドローラ１７、左側の頭側用ガイドローラ１８、及び右側の頭側用ガイドローラ１９がレール１００の頭部１０１から外れることがある。しかし、これらガイドローラが頭部１０１を外れてからの走行距離はわずかである。また、残りの長手方向一端側にある頭頂用ガイドローラ１７、左側の頭側用ガイドローラ１８、及び右側の頭側用ガイドローラ１９は頭部１０１と接している。このため、探傷部１０が頭部１０１から浮き上がったり傾いたりすることがなく、頭部１０１との接触状態を良好に保つことができる。 This completes the ultrasonic flaw detection for the entire length of the head 101 of the rail 100 before installation, which is placed in an upright position on the floor surface (placement surface) Fa of the floor F.
Here, when the first stop sensor 51 of the flaw detection unit 10 passes the other longitudinal end 100B of the rail 100, the following may occur. That is, the top guide roller 17, the left head side guide roller 18, and the right head side guide roller 19 at the other longitudinal end of the flaw detection unit 10 may come off from the head 101 of the rail 100. However, the travel distance after these guide rollers come off the head 101 is short. In addition, the top guide roller 17, the left head side guide roller 18, and the right head side guide roller 19 at the remaining longitudinal end are in contact with the head 101. For this reason, the flaw detection unit 10 does not lift up or tilt from the head 101, and can maintain a good contact state with the head 101.

次に、レールの探傷装置１によるレール１００の頭部１０１の超音波探傷の方法の他の例について、図６を参照して説明する。図６は、探傷装置による探傷方法の他の例を説明するための図である。
図５に示す例では、レール探傷のスタート地点をレール１００の長手方向一端１００Ａ側にセッティングしているが、図６に示す例では、レール探傷のスタート地点をレール１００の長手方向他端１００Ｂ側にセッティングしている点で異なる。
先ず、床Ｆの床面（載置面）Ｆａ上にレール１００が正立姿勢で載置されている。この状態で、図６（右側の部分）に示すように、作業者は、レールの探傷装置１をレール１００の長手方向他端１００Ｂ側におけるレール探傷のスタート地点にセッティングする。 Next, another example of the method of ultrasonic flaw detection of the head 101 of the rail 100 by the rail flaw detection device 1 will be described with reference to Fig. 6. Fig. 6 is a diagram for explaining another example of the flaw detection method by the flaw detection device.
In the example shown in Figure 5, the starting point for rail flaw inspection is set on one longitudinal end 100A of the rail 100, whereas in the example shown in Figure 6, the starting point for rail flaw inspection is set on the other longitudinal end 100B of the rail 100, which is different.
First, the rail 100 is placed in an upright position on the floor surface (mounting surface) Fa of the floor F. In this state, as shown in Fig. 6 (right side portion), an operator sets the rail flaw detection device 1 to the starting point of rail flaw detection on the other longitudinal end 100B side of the rail 100.

このレール探傷のスタート地点では、レール１００の長手方向他端１００Ｂ側において、探傷部１０の探傷部フレーム１１に設けられた頭頂用ガイドローラ１７がレール１００の頭部１０１の頭頂面１０１ａ上に位置する。また、左側の頭側用ガイドローラ１８及び右側の頭側用ガイドローラ１９のそれぞれが左側の頭側面１０１ｂ及び右側の頭側面１０１ｃのそれぞれに沿って位置する。この際に、左側の頭側用ガイドローラ１８の鍔部１８ｂが頭部１０１の左側の顎下面１０１ｄに接して頭頂用ガイドローラ１７との間で頭部１０１を挟み込む。また、右側の頭側用ガイドローラ１９の鍔部１９ｂが頭部１０１の右側の顎下面１０１ｅに接して頭頂用ガイドローラ１７との間で頭部１０１を挟み込む。 At the start point of this rail flaw detection, the top guide roller 17 provided on the flaw detection frame 11 of the flaw detection unit 10 is positioned on the top surface 101a of the head 101 of the rail 100 at the other longitudinal end 100B side of the rail 100. The left head side guide roller 18 and the right head side guide roller 19 are positioned along the left head side surface 101b and the right head side surface 101c, respectively. At this time, the flange 18b of the left head side guide roller 18 contacts the left submandibular surface 101d of the head 101, sandwiching the head 101 between the top guide roller 17. The flange 19b of the right head side guide roller 19 contacts the right submandibular surface 101e of the head 101, sandwiching the head 101 between the top guide roller 17.

作業者は、レール１００の長手方向他端１００Ｂ側から探傷部フレーム１１、頭頂用ガイドローラ１７、左側の頭側用ガイドローラ１８、及びの右側の頭側用ガイドローラ１９を容易に嵌め込む。
更に、レール探傷のスタート地点では、レール１００の長手方向他端１００Ｂ側において、頭頂部用探触子１２が頭部１０１の頭頂面１０１ａに液体を介して接する。また、左側の頭側部用探触子１４が左側の頭側面１０１ｂに液体を介して接する。また、右側の頭側部用探触子１６が右側の頭側面１０１ｃに液体を介して接する。
また、レール探傷のスタート地点では、レール１００の長手方向他端１００Ｂ側において、第２停止センサ５２がレール１００有りの状態を検知している。 The operator easily fits the flaw detection unit frame 11, the top guide roller 17, the left head side guide roller 18, and the right head side guide roller 19 from the other longitudinal end 100B side of the rail 100.
Furthermore, at the start point of rail flaw detection, the top probe 12 contacts the top surface 101a of the head 101 via liquid at the other longitudinal end 100B side of the rail 100. The left side probe 14 contacts the left side surface 101b via liquid. The right side probe 16 contacts the right side surface 101c via liquid.
At the start point of rail flaw detection, the second stop sensor 52 detects the presence of the rail 100 on the other longitudinal end 100B side of the rail 100.

次いで、作業者は、操作盤３３にて走行開始の信号を走行制御装置２６に送信する。
すると、探傷装置１の台車部２０が、床Ｆの床面（載置面）Ｆａ上をレール１００の長手方向に沿ってレール１００の長手方向他端１００Ｂ側からレール１００の長手方向一端１００Ａ側に向かう方向（矢印Ｂ方向）に走行する。これにともなって、台車部２０に接続されている探傷部１０が台車部２０に押されてレール１００の長手方向に沿ってレール１００の長手方向他端１００Ｂ側からレール１００の長手方向一端１００Ａ側に向かう方向（矢印Ｂ方向）に移動する。
台車部２０が走行するに際しては、操作盤３３からの走行開始の信号が走行制御装置２６に入力され、走行制御装置２６は、その入力された信号に基づき車輪用駆動モータ２４を駆動させる。車輪用駆動モータ２４のモータ回転軸２４ａは、図６において反時計回りに回転する。これにより、各車輪２１が反時計回りに回転し、台車部２０が、レール１００の長手方向他端１００Ｂ側からレール１００の長手方向一端１００Ａ側に向かう方向（矢印Ｂ方向）に走行する。 Next, the operator transmits a signal to start traveling to the travel control device 26 using the operation panel 33 .
Then, the cart unit 20 of the flaw detection device 1 runs on the floor surface (mounting surface) Fa of the floor F along the longitudinal direction of the rail 100 in a direction (arrow B direction) from the other longitudinal end 100B side of the rail 100 toward one longitudinal end 100A side of the rail 100. Accordingly, the flaw detection unit 10 connected to the cart unit 20 is pushed by the cart unit 20 and moves along the longitudinal direction of the rail 100 in a direction (arrow B direction) from the other longitudinal end 100B side of the rail 100 toward one longitudinal end 100A side of the rail 100.
When the bogie unit 20 travels, a signal to start travel is input from the operation panel 33 to the travel control device 26, and the travel control device 26 drives the wheel drive motor 24 based on the input signal. The motor rotation shaft 24a of the wheel drive motor 24 rotates counterclockwise in Fig. 6. This causes each wheel 21 to rotate counterclockwise, and the bogie unit 20 travels in the direction from the other longitudinal end 100B side of the rail 100 toward the one longitudinal end 100A side of the rail 100 (the direction of arrow B).

そして、探傷部１０がレール１００の長手方向に沿ってレール１００の長手方向他端１００Ｂ側からレール１００の長手方向一端１００Ａに向かう方向に移動する際に、頭頂部用探触子１２は、頭部１０１における頭頂部の内部欠陥を超音波探傷する。また、左側の頭側部用探触子１４は、頭部１０１における左側の頭側部の内部欠陥を超音波探傷する。更に、右側の頭側部用探触子１６は、頭部１０１における右側の頭側部の内部欠陥を超音波探傷する。
これら頭頂部用探触子１２、左側の頭側部用探触子１４、及び右側の頭側部用探触子１６からの出力（探傷結果）は、図示しない搭載コンピュータに入力される。そして、この搭載コンピュータでは、当該出力（探傷結果）をデータ処理してデータ処理の結果を探傷モニタ４０に出力する。探傷モニタ４０は、データ処理の結果を表示する。 When the flaw detection unit 10 moves along the longitudinal direction of the rail 100 from the other longitudinal end 100B side of the rail 100 toward the longitudinal end 100A of the rail 100, the top probe 12 ultrasonically detects internal defects in the top portion of the head 101. The left side probe 14 ultrasonically detects internal defects in the left side portion of the head 101. The right side probe 16 ultrasonically detects internal defects in the right side portion of the head 101.
The outputs (flaw detection results) from the parietal probe 12, the left side head probe 14, and the right side head probe 16 are input to an on-board computer (not shown). The on-board computer then processes the outputs (flaw detection results) and outputs the results of the data processing to a flaw detection monitor 40. The flaw detection monitor 40 displays the results of the data processing.

ここで、台車部２０の駆動部２２は、前述したように、探傷部１０の探傷部フレーム１１に対し、台車部２０の上下動が探傷部１０へ伝達することを緩和する機構を有して接続されている。つまり、駆動部２２は、探傷部１０の探傷部フレーム１１に対し軸部２３ａにより上下方向（図１における矢印で示す方向）に回転可能に軸支されている。これにより、床Ｆの床面（載置面）Ｆａに凹凸があった場合でも、車輪２１を介して台車部２０の駆動部２２は探傷部１０の探傷部フレーム１１に対し軸部２３ａにより上下方向に回転し、その凹凸に追従することができる。
また、探傷部１０がレール１００の長手方向に沿って移動する際に、左側の頭側用ガイドローラ１８の鍔部１８ｂが頭部１０１の左側の顎下面１０１ｄに接して頭頂用ガイドローラ１７との間で頭部１０１を挟み込んでいる。また、右側の頭側用ガイドローラ１９の鍔部１９ｂが頭部１０１の右側の顎下面１０１ｅに接して頭頂用ガイドローラ１７との間で頭部１０１を挟み込んでいる。これにより、探傷部１０（頭頂部用探触子１２、左側の頭側部用探触子１４、及び右側の頭側部用探触子１６）が頭部１０１から浮き上がったり傾いたりすることなく、頭部１０１との接触状態を良好に保つことができる。 Here, as described above, the driving unit 22 of the cart unit 20 is connected to the flaw detection unit frame 11 of the flaw detection unit 10 via a mechanism that reduces the transmission of the up and down movement of the cart unit 20 to the flaw detection unit 10. That is, the driving unit 22 is supported by the shaft 23a so as to be rotatable in the up and down direction (the direction indicated by the arrow in FIG. 1 ) relative to the flaw detection unit frame 11 of the flaw detection unit 10. As a result, even if there are irregularities on the floor surface (mounting surface) Fa of the floor F, the driving unit 22 of the cart unit 20 can rotate in the up and down direction by the shaft 23a via the wheels 21 relative to the flaw detection unit frame 11 of the flaw detection unit 10, and follow the irregularities.
Furthermore, when the flaw detection unit 10 moves along the longitudinal direction of the rail 100, the flange 18b of the left head side guide roller 18 comes into contact with the left submandibular surface 101d of the head 101, sandwiching the head 101 between it and the parietal guide roller 17. Furthermore, the flange 19b of the right head side guide roller 19 comes into contact with the right submandibular surface 101e of the head 101, sandwiching the head 101 between it and the parietal guide roller 17. This allows the flaw detection unit 10 (parietal probe 12, left head side probe 14, and right head side probe 16) to maintain good contact with the head 101 without lifting up or tilting from the head 101.

そして、探傷装置１の台車部２０が更に床Ｆの床面（載置面）Ｆａ上をレール１００の長手方向に沿って走行し、図６（左側の部分）に示すように、探傷部１０の第２停止センサ５２がレール１００の長手方向一端１００Ａを通過する。すると、第２停止センサ５２はレール１００が無い状態を検知する。このとき、第２停止センサ５２によるレール１００が無い状態の検知信号は、第２停止センサ５２から走行制御装置２６に伝送され、走行制御装置２６は車輪用駆動モータ２４の駆動を停止するよう制御する。これにより、台車部２０の走行が停止する。
これにより、床Ｆの床面（載置面）Ｆａ上に正立姿勢で載置された敷設前のレール１００の頭部１０１の全長に対する超音波探傷が終了する。 Then, the cart unit 20 of the flaw detection device 1 further travels on the floor surface (mounting surface) Fa of the floor F along the longitudinal direction of the rail 100, and as shown in FIG. 6 (left side portion), the second stop sensor 52 of the flaw detection unit 10 passes one longitudinal end 100A of the rail 100. Then, the second stop sensor 52 detects the absence of the rail 100. At this time, a detection signal of the absence of the rail 100 by the second stop sensor 52 is transmitted from the second stop sensor 52 to the travel control device 26, and the travel control device 26 controls the drive of the wheel drive motor 24 to stop. This causes the travel of the cart unit 20 to stop.
This completes the ultrasonic flaw detection for the entire length of the head 101 of the rail 100 before installation, which is placed in an upright position on the floor surface (placement surface) Fa of the floor F.

このように、本実施形態に係るレールの探傷装置１によれば、レール１００の長手方向（矢印ｙで示す方向）に沿って移動可能にレール１００の頭部１０１に取り付けられ、レール１００の頭部１０１に対して超音波探傷を行う探傷部１０を備えている。また、レールの探傷装置１は、床面（載置面）Ｆａ上をレール１００の長手方向に沿って走行して探傷部１０をレール１００の長手方向に沿って移動させる台車部２０を備えている。
これにより、床面（載置面）Ｆａ上に正立姿勢で載置されたレール１００の頭部１０１の全長に対する超音波探傷を的確に行うことができる。敷設済のレールのみならず、載置面上に正立姿勢で載置された敷設前のレールに対しても、レールの頭部の全長に対する超音波探傷を移動走行を自動で行いつつ的確に行うことができる。 Thus, the rail flaw detection device 1 according to this embodiment includes the flaw detection unit 10 that is attached to the head 101 of the rail 100 so as to be movable along the longitudinal direction of the rail 100 (the direction indicated by the arrow y) and performs ultrasonic flaw detection on the head 101 of the rail 100. The rail flaw detection device 1 also includes a cart unit 20 that travels along the longitudinal direction of the rail 100 on a floor surface (mounting surface) Fa to move the flaw detection unit 10 along the longitudinal direction of the rail 100.
This allows accurate ultrasonic inspection of the entire length of the head 101 of the rail 100 placed in an upright position on the floor surface (mounting surface) Fa. Not only for rails that have already been laid, but also for rails yet to be laid that are placed in an upright position on the mounting surface, ultrasonic inspection of the entire length of the rail head can be accurately performed while automatically moving and traveling.

そして、台車部２０は、床面（載置面）Ｆａ上を回転移動する車輪２１と、探傷部１０に接続され、車輪２１に駆動力を付与する駆動部２２とを備えている。
これにより、床面（載置面）Ｆａ上を走行する台車部２０の車輪２１が駆動部２２によって駆動力を付与されて回転する。このため、台車部２０の自動走行が可能となり、前述のレール１００の頭部１０１の超音波探傷を移動走行を自動で行いつつ行うことができる。
また、本実施形態に係るレールの探傷装置１によれば、駆動部２２は、探傷部１０に対し上下方向に回転可能に軸支されており、探傷部１０に対し、台車部２０の上下動が探傷部１０へ伝達することを緩和する機構を有して接続されている。 The cart unit 20 is equipped with wheels 21 that rotate on a floor surface (support surface) Fa, and a drive unit 22 that is connected to the flaw detection unit 10 and applies a driving force to the wheels 21.
As a result, the wheels 21 of the cart unit 20 running on the floor surface (mounting surface) Fa are rotated by the driving force applied by the driving unit 22. This enables the cart unit 20 to run automatically, and ultrasonic flaw detection of the head 101 of the rail 100 described above can be performed while the cart unit 20 is automatically moving and running.
In addition, according to the rail flaw detection device 1 of this embodiment, the drive unit 22 is axially supported so as to be rotatable in the vertical direction relative to the flaw detection unit 10, and is connected to the flaw detection unit 10 via a mechanism that reduces the transmission of the vertical movement of the cart unit 20 to the flaw detection unit 10.

これにより、床面（載置面）Ｆａに凹凸があった場合でも、車輪２１を介して台車部２０の駆動部２２は探傷部１０に対し上下方向に回転し、その凹凸に追従することができる。このため、床面（載置面）Ｆａに凹凸があっても、探傷部１０をレール１００の頭部１０１に接触させたまま走移動させることが可能となる。これにより、レール１００の頭部１０１に対して超音波探傷を円滑に行うことができる。
また、本実施形態に係るレールの探傷装置１によれば、探傷部１０は、レール１００の頭部１０１の頭頂面１０１ａに接する頭頂用ガイドローラ１７を備えている。また、探傷部１０は、頭部１０１の左側及び右側の頭側面１０１ｂ，１０１ｃのそれぞれに接する左側の頭側用ガイドローラ１８及び右側の頭側用ガイドローラ１９を備えている。また、左側の頭側用ガイドローラ１８は、頭部１０１の左側の顎下面１０１ｄに接して頭頂用ガイドローラ１７との間で頭部１０１を挟み込む鍔部１８ｂを備えている。更に、右側の頭側用ガイドローラ１９は、頭部１０１の右側の顎下面１０１ｅに接して頭頂用ガイドローラ１７との間で頭部１０１を挟み込む鍔部１９ｂを備えている。 As a result, even if the floor surface (mounting surface) Fa is uneven, the driving unit 22 of the cart unit 20 can rotate vertically relative to the flaw detection unit 10 via the wheels 21 to follow the unevenness. Therefore, even if the floor surface (mounting surface) Fa is uneven, the flaw detection unit 10 can be moved while remaining in contact with the head 101 of the rail 100. As a result, ultrasonic flaw detection can be performed smoothly on the head 101 of the rail 100.
According to the rail flaw detection device 1 of this embodiment, the flaw detection unit 10 includes a top guide roller 17 that contacts the top surface 101a of the head 101 of the rail 100. The flaw detection unit 10 also includes a left head side guide roller 18 and a right head side guide roller 19 that contact the left and right head side surfaces 101b, 101c of the head 101, respectively. The left head side guide roller 18 includes a flange portion 18b that contacts the left submandibular surface 101d of the head 101 and sandwiches the head 101 between the top guide roller 17. The right head side guide roller 19 also includes a flange portion 19b that contacts the right submandibular surface 101e of the head 101 and sandwiches the head 101 between the top guide roller 17.

これにより、探傷部１０がレール１００の長手方向に沿って移動する際に、探傷部１０が頭部１０１から浮き上がったり傾いたりすることなく、頭部１０１との接触状態を良好に保つことができる。
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されずに種々の変更、改良を行うことができる。
例えば、前述の説明では、レール１００の頭部１０１の超音波探傷を行うに際し、レールの探傷装置１をレール１００の長手方向一端１００Ａ側から長手方向他端Ｂ側に向けて（矢印Ａ方向）移動させる場合（図５に示す場合）を説明した。また、超音波探傷の他の例として、レールの探傷装置１をレール１００の長手方向他端１００Ｂ側から長手方向一端１００Ａ側に向けて（矢印Ｂ方向）に移動させる場合（図６に示す場合）を説明した。しかし、レールの探傷装置１をレール１００の長手方向一端１００Ａ側から長手方向他端Ｂ側に向けて（矢印Ａ方向）移動させてからその逆の方向（矢印Ｂ方向）に移動させて、レール１００の頭部１０１の１回の超音波探傷を行うようにしてもよい。この場合、例えば、探傷装置１の往時の移動で、頭頂部用探触子１２により頭部１０１の頭頂部の超音波探傷を行うとともに、左側の頭側部用探触子１４により頭部の左側の頭側部の超音波探傷を行う。また、探傷装置１の復時の移動で、右側の頭側部用探触子１６により頭部の左側の頭側部の超音波探傷を行うことができる。 This allows the flaw detection section 10 to maintain good contact with the head 101 without lifting up or tilting from the head 101 when the flaw detection section 10 moves along the longitudinal direction of the rail 100 .
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this and various modifications and improvements can be made.
For example, in the above description, when ultrasonic inspection of the head 101 of the rail 100 is performed, the rail inspection device 1 is moved from the longitudinal end 100A side of the rail 100 toward the longitudinal other end B side (arrow A direction) (as shown in FIG. 5). As another example of ultrasonic inspection, the rail inspection device 1 is moved from the longitudinal other end 100B side of the rail 100 toward the longitudinal one end 100A side (arrow B direction) (as shown in FIG. 6). However, the rail inspection device 1 may be moved from the longitudinal one end 100A side of the rail 100 toward the longitudinal other end B side (arrow A direction) and then moved in the opposite direction (arrow B direction) to perform one ultrasonic inspection of the head 101 of the rail 100. In this case, for example, when the flaw detection device 1 moves forward, ultrasonic flaw detection is performed on the top of the head 101 by the top probe 12, and ultrasonic flaw detection is performed on the left side of the head by the left side probe 14. Also, when the flaw detection device 1 moves backward, ultrasonic flaw detection can be performed on the left side of the head by the right side probe 16.

１レールの探傷装置
１０探傷部
１１探傷部フレーム
１２頭頂部用探触子
１３左側の頭側用ケース
１４左側の頭側部用探触子
１５右側の頭側用ケース
１６右側の頭側部用探触子
１７頭頂用ガイドローラ
１８左側の頭側用ガイドローラ
１８ａ回転軸部
１８ｂ鍔部
１９右側の頭側用ガイドローラ
１９ａ回転軸部
１９ｂ鍔部
２０台車部
２１車輪
２２駆動部
２３駆動部フレーム
２３ａ軸部
２４車輪用駆動モータ
２４ａモータ回転軸
２５電源
２６走行制御装置
２７脚部
２８回転軸
２９第１プーリ
３０第２プーリ
３１ベルト
３２タンク
３３操作盤
１００レール
１０１頭部
１０１ａ頭頂面
１０１ｂ左側の頭側面
１０１ｃ右側の頭側面
１０２腹部
１０３足部
１０３ａ底面
１０３ｂ左端部
１０３ｃ右端部
１０１ｄ左側の顎下面
１０１ｅ右側の顎下面
Ｆ床
Ｆａ床面（載置面） LIST OF SYMBOLS 1 Rail flaw detection device 10 Flaw detection unit 11 Flaw detection unit frame 12 Top probe 13 Left head side case 14 Left head side probe 15 Right head side case 16 Right head side probe 17 Top guide roller 18 Left head side guide roller 18a Rotating shaft 18b Flange 19 Right head side guide roller 19a Rotating shaft 19b Flange 20 Cart 21 Wheel 22 Drive unit 23 Drive unit frame 23a Shaft 24 Wheel drive motor 24a Motor rotating shaft 25 Power supply 26 Travel control device 27 Leg 28 Rotating shaft 29 First pulley 30 Second pulley 31 Belt 32 Tank 33 Operation panel 100 Rail 101 Head 101a Top surface 101b Left side of head 101c Right side of head 102 Abdomen 103 Foot 103a Bottom surface 103b Left end 103c Right end 101d Left submandibular surface 101e Right submandibular surface F Floor Fa Floor surface (rest surface)

Claims

A rail flaw detection device that performs ultrasonic flaw detection on a head of a rail placed in an upright position on a placement surface, comprising:
a flaw detection unit that is attached to the head of the rail so as to be movable along the longitudinal direction of the rail and performs ultrasonic flaw detection on the head of the rail; and a carriage unit that travels along the longitudinal direction of the rail on the mounting surface to move the flaw detection unit along the longitudinal direction of the rail,
the cart unit includes wheels that rotate on the placement surface, and a drive unit that is connected to the flaw detection unit and applies a driving force to the wheels by a wheel drive motor ;
A rail flaw detection device, characterized in that the drive unit is connected to the flaw detection unit via a mechanism that reduces the transmission of up and down movement of the bogie unit to the flaw detection unit .

The flaw detection unit includes a top guide roller that contacts the top surface of the head of the rail, and a left head side guide roller and a right head side guide roller that contact the left and right head side surfaces of the head of the rail, respectively;
The rail flaw detection device described in claim 1, characterized in that the left head side guide roller has a flange portion that contacts the left under-chin surface of the head and clamps the head between it and the top guide roller, and the right head side guide roller has a flange portion that contacts the right under-chin surface of the head and clamps the head between it and the top guide roller.