[go: up one dir, main page]

JP2011244664A - Method and device for detecting local recess on pantograph sliding plate - Google Patents

Method and device for detecting local recess on pantograph sliding plate Download PDF

Info

Publication number
JP2011244664A
JP2011244664A JP2010117042A JP2010117042A JP2011244664A JP 2011244664 A JP2011244664 A JP 2011244664A JP 2010117042 A JP2010117042 A JP 2010117042A JP 2010117042 A JP2010117042 A JP 2010117042A JP 2011244664 A JP2011244664 A JP 2011244664A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
displacement
recess
trolley wire
pantograph
local recess
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.)
Granted
Application number
JP2010117042A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5536536B2 (en
Inventor
Mitsuhisa Kishida
光央 岸田
Yuji Yamakita
裕司 山北
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Central Japan Railway Co
Original Assignee
Central Japan Railway Co
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 Central Japan Railway Co filed Critical Central Japan Railway Co
Priority to JP2010117042A priority Critical patent/JP5536536B2/en
Publication of JP2011244664A publication Critical patent/JP2011244664A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5536536B2 publication Critical patent/JP5536536B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and a device for detecting a local recess, which detect a damaged recess on a sliding plate on a pantograph through measurement of a trolley wire when the pantograph passes.SOLUTION: A displacement measurement device 30 arranged near a columnar support 2, which supports a trolley wire 1 in a zigzag manner, or between the columnar supports 2 measures a displacement of the trolley wire 1 in a horizontal direction perpendicular to a railroad in a measurement position when the pantograph 23 passes, and more precisely, a displacement in a direction parallel with a railroad surface in a plane perpendicular to the railroad to determine that a local recess such as a damaged recess is generated on the sliding plate 25 of the pantograph 23 of a train that has passed the railroad under the trolley wire 1 when a value based on the measured displacements excesses a predetermined threshold.

Description

本発明は、パンタグラフの摺り板に発生する段付摩耗や欠け、部分欠落などの局所的凹部を検知する方法及び装置に関する。   The present invention relates to a method and an apparatus for detecting local recesses such as stepped wear, chipping, and partial missing generated on a pantograph sliding plate.

電気鉄道のパンタグラフの摺り板は、トロリ線と摺動しながら集電している。トロリ線はあるピッチと幅をもってジグザグに架設されており、摺り板とトロリ線との摺動位置を摺り板摺動面の長手方向、すなわち線路に垂直な水平方向に分散させている。このようにして、摺り板に局部摩耗が起こらないようにしている。   The pantograph sliding plate of the electric railway collects electricity while sliding with the trolley wire. The trolley wire is installed in a zigzag manner with a certain pitch and width, and the sliding position of the sliding plate and the trolley wire is dispersed in the longitudinal direction of the sliding plate sliding surface, that is, in the horizontal direction perpendicular to the track. In this way, local wear is prevented from occurring on the sliding plate.

しかしながら摺り板には、この摺動時に、異常なアークの発生など何らかの原因による局所的な欠損や異常な摺動による局部摩耗などが発生する場合がある。このような欠損や摩耗が進むと、摺り板の表面に局所的な凹部が形成される。摺り板の表面に局部摩耗の凹部が存在すると、トロリ線が嵌り込んで、トロリ線のスムーズな左右移動を阻害し、この状態が継続すると、この凹部が、摺り板の他の部分よりも一段低くなった溝(段付摩耗)に発達するおそれがある。   However, the sliding plate may be locally damaged due to some cause such as generation of an abnormal arc or local wear due to abnormal sliding during the sliding. When such chipping and wear progress, a local recess is formed on the surface of the sliding plate. If there is a concave part of local wear on the surface of the sliding plate, the trolley wire is fitted into the slab plate and hinders the trolley wire from moving smoothly to the left and right. There is a risk of developing into lowered grooves (stepped wear).

このような段付摩耗は、摺り板の破損やトロリ線の切断など、事故につながる危険がある。また、摺り板の部分的な欠けや、分割されている摺り板の一部欠落などが発生した場合にも、上述の段付摩耗と同様の危険がある。なお、これら局所的欠損、局部摩耗、段付摩耗、部分的欠け、一部欠落などの損傷凹部に限らず、何らかの原因により局所的な凹部が形成されたときには、同じ危険が生じる。
したがって、各列車の各パンタグラフについて、このような損傷凹部、あるいは局所的な凹部を検出して対処することが求められる。このためには、パンタグラフの摺り板に存在する局所的な凹部を簡単に検出する損傷凹部検知方法及び装置が必要になる。
Such stepped wear may lead to an accident such as breakage of the sliding plate or cutting of the trolley wire. Further, when a partial chipping of the sliding plate or a partial missing of the divided sliding plate occurs, there is a risk similar to the above-mentioned stepped wear. The same danger arises when local recesses are formed for some reason, not limited to damaged recesses such as local defects, local wear, stepped wear, partial chipping, and partial chipping.
Therefore, it is required to detect and deal with such damaged or local recesses for each pantograph of each train. For this purpose, a damaged recess detection method and apparatus for easily detecting local recesses present on the pantograph slide plate are required.

特許文献1には、走行する列車のパンタグラフ摺り板の厚さを測定する測定装置が開示されている。開示された測定装置は、走行列車を検出すると、CCDカメラでパンタグラフ摺り板の側面を撮影し、取得した画像を画像処理して摺り板エッジと舟体摺り板境界面とを判定し、摺り板厚みを算出するものである。
ただし、太陽光の影響や摺り板の汚れなどによって、舟体と摺り板の境界を判定し損ねる可能性がある。また、舟体との境界面を基準とするので、舟体は平面を有する必要がある。さらに、走行中に撮像した画像について画像処理して判定するので、車両走行速度に制約がある。
Patent Document 1 discloses a measuring device that measures the thickness of a pantograph sliding plate of a traveling train. When the disclosed measuring apparatus detects a traveling train, the side surface of the pantograph sliding board is photographed by a CCD camera, the acquired image is image-processed to determine the sliding board edge and the hull sliding board boundary surface, and the sliding board The thickness is calculated.
However, there is a possibility that the boundary between the hull and the sliding plate may be missed due to the influence of sunlight or dirt on the sliding plate. Further, since the boundary surface with the hull is used as a reference, the hull needs to have a flat surface. Furthermore, since the image picked up while traveling is determined by image processing, the vehicle traveling speed is limited.

また、特許文献2には、電車通過時のトロリ線の振動特性に基づいてトロリ線の異常を検出する方法が開示されている。開示された異常検出方法は、架線されているトロリ線の振動が伝わるように、たとえば吊具に振動検出センサを設置して、センサ出力を振動特性解析器で解析して振動数を検出し、コンピュータで予め設定された異常のデータと照会してトロリ線の異常の有無を判定する。   Patent Document 2 discloses a method for detecting an abnormality in a trolley wire based on vibration characteristics of the trolley wire when passing through a train. In the disclosed abnormality detection method, for example, a vibration detection sensor is installed on a hanging tool so that the vibration of the overhead trolley wire is transmitted, the sensor output is analyzed by a vibration characteristic analyzer, and the frequency is detected. The presence / absence of an abnormality of the trolley wire is determined by referring to the abnormality data set in advance by the computer.

開示された異常検出方法は、トロリ線の固有振動が、摩耗による断面積の減少や温度変化による引張り強度の変化などの影響を受けることに基づくもので、従来方法では難しかった検知線断線以前の摩耗異常や過温度上昇によるのび異常をも検出することができるようになった。
しかし、開示された異常検出方法は、トロリ線の固有振動測定を用いるが、測定対象はトロリ線自体の異常であって、測定点を通過する電車のパンタグラフ摺り板に関する測定ができるわけではない。
The disclosed abnormality detection method is based on the fact that the natural vibration of the trolley wire is affected by the decrease in cross-sectional area due to wear and the change in tensile strength due to temperature change. It is now possible to detect abnormalities in wear and abnormalities due to overheating.
However, although the disclosed abnormality detection method uses the natural vibration measurement of the trolley wire, the measurement object is an abnormality of the trolley wire itself, and the measurement relating to the pantograph sliding plate of the train passing through the measurement point cannot be performed.

特開平09−265524号公報JP 09-265524 A 特開2003−189404号公報JP 2003-189404 A

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、パンタグラフが通過するときのトロリ線の計測を介して、パンタグラフにおける摺り板の局所的凹部を検知する方法及び装置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 provides a method and an apparatus for detecting a local recess of a sliding plate in a pantograph through measurement of a trolley line when the pantograph passes. With the goal.

本発明に係るパンタグラフの摺り板の局所的凹部検知方法は、ジグザクに支持されたトロリ線の近傍に設けた変位測定装置により、パンタグラフが通過するときのトロリ線の測定位置における線路に垂直な水平方向の変位、さらに正確には線路に垂直な面内における線路面に平行な方向の変位(以下において、水平変位ともいう)を測定し、測定された水平変位が所定の閾値を超えたことをもって前記トロリ線の下の軌道を通過した電車のパンタグラフの摺り板に損傷凹部などの局所的凹部が生じていると判定することを特徴とする。   According to the present invention, a method for detecting a local recess in a pantograph sliding plate is a horizontal measurement perpendicular to the line at the measurement position of the trolley line when the pantograph passes by the displacement measuring device provided in the vicinity of the trolley line supported by the zigzag. Measuring the displacement in the direction, more precisely in the plane perpendicular to the track, in the direction parallel to the track surface (hereinafter also referred to as horizontal displacement), and when the measured horizontal displacement exceeds a predetermined threshold It is determined that a local concave portion such as a damaged concave portion is formed on a sliding plate of a pantograph of a train that has passed a track below the trolley line.

パンタグラフの摺り板に段付摩耗部などの損傷凹部が生じた場合、あるいはさらに一般的に、摺り板の摺動面に局所的な凹部が存在する場合、摺り板表面を摺動するトロリ線はその凹部に嵌り込む。トロリ線は、適宜配置される支柱により線路に沿って線路に垂直な水平方向にジグザグになるように配設されているので、凹部に嵌り込んだトロリ線は電車の進行につれて凹部の底を摺動しながら線路に垂直な水平方向に移動する。後に詳細に説明するように、凹部内を摺動するトロリ線は、凹部の端まで移動して凹部の側壁に引掛かって、元の軌道に対して水平方向に変位する。   When a damaged recess such as a stepped wear portion is formed on a pantograph slide plate, or more generally, when a local recess is present on the sliding surface of the slide plate, the trolley wire sliding on the slide plate surface is Fit into the recess. The trolley wire is arranged so as to be zigzag along the track in a horizontal direction perpendicular to the track by an appropriately disposed support column. Therefore, the trolley wire fitted in the recess slides on the bottom of the recess as the train progresses. Move in the horizontal direction perpendicular to the track. As will be described in detail later, the trolley wire that slides in the recess moves to the end of the recess and is hooked on the side wall of the recess and is displaced in the horizontal direction with respect to the original track.

その後、トロリ線が凹部から外れて、非摩耗部の摺り板平坦部へ乗り上げるように移行する。トロリ線が凹部から解放されるときには、弦が弾かれたような状態となり、トロリ線は線路に垂直な水平方向内で反対方向に大きく変位する。
したがって、トロリ線の水平変位に基づいて、摺り板に局所的凹部が発生していることを検知することができる。
Thereafter, the trolley wire is removed from the concave portion and moves so as to ride on the sliding plate flat portion of the non-wear portion. When the trolley wire is released from the recess, the string is played, and the trolley wire is greatly displaced in the opposite direction within the horizontal direction perpendicular to the track.
Therefore, based on the horizontal displacement of the trolley wire, it can be detected that a local recess is generated in the sliding plate.

摺り板表面の局所的凹部に嵌り込んだトロリ線の水平変位は、トロリ線がジグザグに支持する支柱の間に形成する弦において生じる変位であるので、支柱の中央に近いほど大きく現れる。したがって、支柱の中間に設けた柱にセンサを取り付けてトロリ線の水平変位を測定することが好ましい。
すなわち、ジグザクに支持されたトロリ線の支柱中間位置において、トロリ線の線路に垂直な水平方向の変位を測定し、トロリ線が凹部の側壁に押圧されて生じる正方向変位と凹部から解放された後の逆方向変位の一方または両方を評価することにより、トロリ線が摺り板表面の凹部に拘束されたことを知ることができる。
The horizontal displacement of the trolley wire fitted in the local recess on the surface of the sliding plate is a displacement generated in the string formed between the columns supported by the zigzag of the trolley wire. Therefore, it is preferable to measure the horizontal displacement of the trolley wire by attaching a sensor to a column provided in the middle of the column.
That is, at the middle position of the trolley line supported by the zigzag, the horizontal displacement perpendicular to the trolley line was measured, and the trolley line was pressed against the side wall of the recess and released from the recess. By evaluating one or both of the subsequent reverse displacements, it can be known that the trolley wire is constrained by the recess on the surface of the sliding plate.

なお、トロリ線をジグザグに支持する支柱の中間に新しく測定用の柱を設置する代わりに、既存の支柱にセンサを設けて、支柱近傍のトロリ線側端部における水平変位で代替して測定し、適宜な閾値と比較した結果を用いて、摺り板に局所的凹部が発生していることを検知することができる。
すなわち、ジグザクに支持されたトロリ線には、トロリ線が局所的凹部の側壁に押圧されて正常位置から変位する間、側端部を変位させる力が働くので、トロリ線の側端部も凹部の存在する部分の水平変位と対応して、線路に垂直な水平方向に変位する。
Instead of installing a new measuring column in the middle of the column that supports the trolley wire in a zigzag manner, a sensor is installed on the existing column, and measurement is performed by replacing the horizontal displacement at the end of the trolley wire near the column. Using the result of comparison with an appropriate threshold value, it can be detected that a local recess is generated in the sliding plate.
That is, the trolley wire supported by the zigzag has a force that displaces the side end while the trolley wire is pressed against the side wall of the local recess and is displaced from the normal position. Corresponding to the horizontal displacement of the portion in which there is, the displacement in the horizontal direction perpendicular to the track.

なお、トロリ線が凹部から解放された後のトロリ線の逆方向への変位は正方向の変位より大きいうえに急激に変化するため、検出がより容易である。そこで、第一義的には、トロリ線の逆方向変位を検出して局所的凹部の発生を判定することが好ましい。さらに、正方向変位を加味することにより判定の信頼性を向上させることができる。もちろん、正方向変位だけを使って局所的凹部の発生を検出することもできる。
また、逆方向変位に伴う変位の急激な変化率を指標に加えることにより、局所的凹部の発生を確実に検知することもできる。
In addition, since the displacement in the reverse direction of the trolley wire after the trolley wire is released from the concave portion is larger than the displacement in the positive direction and changes abruptly, detection is easier. Therefore, firstly, it is preferable to determine the occurrence of a local recess by detecting the reverse displacement of the trolley wire. Furthermore, the reliability of the determination can be improved by taking the positive direction displacement into account. Of course, it is also possible to detect the occurrence of a local recess using only the positive displacement.
Further, by adding a rapid change rate of displacement accompanying reverse displacement to the index, it is possible to reliably detect the occurrence of a local recess.

本発明に係るパンタグラフの摺り板の局所的凹部検知装置は、トロリ線の線路に垂直な水平方向の変位を測定するセンサと、測定された変位を処理・判定する手段とを備え、処理・判定する手段が、測定された変位が所定の閾値を超えたことをもって、測定位置のトロリ線の下を通過した電車のパンタグラフ摺り板に損傷凹部などの局所的凹部が生じていると判定することを特徴とする。   A local recess detection device for a pantograph sliding plate according to the present invention includes a sensor for measuring a horizontal displacement perpendicular to a trolley wire, and means for processing / determining the measured displacement. Means for determining that there is a local recess such as a damaged recess on the pantograph sliding plate of the train that has passed under the trolley line at the measurement position when the measured displacement exceeds a predetermined threshold value. Features.

また、処理・判定する手段は、測定された変位の変化を算定して、その変化量が所定の第2の閾値を超えたことをさらに確認して、電車のパンタグラフの摺り板に局所的凹部が生じていると判定するようにしてもよい。
トロリ線の水平変位を測定するセンサは、常時、巻き上げる方向に引っ張り力が作用するセンシングワイヤを備え、センシングワイヤの先端を被測定物に繋ぐと、被測定物の変位がセンシングワイヤの巻き取り量に変換され、巻き取り量が出力電圧に変換されて変位測定ができるように構成された、ワイヤ伸張タイプのポテンショメータであることが好ましい。
Further, the processing / determination means calculates a change in the measured displacement, further confirms that the amount of change exceeds a predetermined second threshold, and forms a local recess on the pantograph sliding plate of the train. You may make it determine with having produced.
A sensor that measures the horizontal displacement of a trolley wire is equipped with a sensing wire that is always subjected to a pulling force in the winding direction. When the tip of the sensing wire is connected to the object to be measured, the displacement of the object to be measured is the amount of winding of the sensing wire. It is preferable that the potentiometer is a wire extension type potentiometer configured to convert the winding amount into an output voltage and measure the displacement.

なお、トロリ線をジグザグに支持する支柱の中間に設けた測定用の柱にポテンショメータ本体を設置し、センシングワイヤの先端を、ジグザグに支持されたトロリ線の側端部に繋いで、トロリ線の水平変位の代替値を測定することができる。
センシングワイヤは、吊架線から垂下するハンガの先端に設けられ、トロリ線を両側から挟むようにして支持するイヤにワイヤ先端を固定して、トロリ線の変位を測定することができる。また、ハンガと独立してトロリ線に固定したイヤにワイヤ先端を繋いで測定することもできる。
また、トロリ線の支柱の中間に新しく測定用の柱を設置する代わりに、既存の支柱にセンサを設けて、支柱近傍のトロリ線側端部における水平変位を測定してもよい。
In addition, the potentiometer body is installed on the measuring column provided in the middle of the column that supports the trolley wire in a zigzag, and the tip of the sensing wire is connected to the side end of the trolley wire supported in the zigzag, An alternative value for horizontal displacement can be measured.
The sensing wire is provided at the tip of a hanger that hangs down from the suspension wire, and the displacement of the trolley wire can be measured by fixing the wire tip to an ear that supports the trolley wire so as to sandwich the trolley wire from both sides. It is also possible to measure by connecting the wire tip to an ear fixed to the trolley wire independently of the hanger.
Further, instead of installing a new measuring column in the middle of the trolley wire column, a sensor may be provided on the existing column to measure the horizontal displacement at the end of the trolley wire near the column.

本発明のパンタグラフ摺り板の局所的凹部検知技術においては、トロリ線に設けた水平方向のジグザグのため、摺り板に段付摩耗などの損傷凹部が発生した場合、あるいは、摺り板の摺動面に局所的な凹部が存在する場合、トロリ線がこの損傷凹部などの局所的な凹部を線路に垂直な水平方向によぎる際にトロリ線が水平方向に変位する。   In the local recess detection technology of the pantograph sliding plate of the present invention, because of the horizontal zigzag provided on the trolley wire, when a damaged recess such as step wear occurs on the sliding plate, or the sliding surface of the sliding plate If the trolley wire crosses the local recess such as the damaged recess in the horizontal direction perpendicular to the line, the trolley line is displaced in the horizontal direction.

本発明によれば、試験用の線路におけるトロリ線の近傍に測定装置本体を備え、トロリ線の水平方向の変位を測定し、測定した変位や変位変化量をそれぞれ閾値と比較して判定することにより、所定のトロリ線を通過する電車のパンタグラフ摺り板に損傷凹部などの局所的な凹部が発生したことを検知できる。これにより、摺り板における局所的凹部の発生を速やかに検知して、事故や故障を未然に防いだり、適切な予防保全を行ったりすることができる。   According to the present invention, the measuring device main body is provided in the vicinity of the trolley line on the test line, the horizontal displacement of the trolley line is measured, and the measured displacement and the displacement change amount are respectively compared with a threshold value and determined. Thus, it can be detected that a local recess such as a damaged recess is generated on the pantograph sliding plate of a train passing through a predetermined trolley line. Thereby, it is possible to promptly detect the occurrence of a local recess in the sliding plate, prevent an accident or failure, and perform appropriate preventive maintenance.

本発明の実施の形態に係る局所的凹部検知装置を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the local recessed part detection apparatus which concerns on embodiment of this invention. トロリ線の配設状態の一例を示す図であり、図2(A)は立面図、図2(B)は平面図である。It is a figure which shows an example of the arrangement | positioning state of a trolley wire, FIG. 2 (A) is an elevation view, FIG.2 (B) is a top view. パンタグラフの構造の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the structure of a pantograph. 局所的凹部が発生した摺り板がトロリ線の下を走行するときの状態推移を示す平面図である。It is a top view which shows a state transition when the sliding board which the local recessed part generate | occur | produced travels under the trolley line. 局所的凹部が発生した摺り板において、トロリ線が凹部から平坦部へ移行する状態を示す図である。It is a figure which shows the state which a trolley wire transfers to a flat part from a recessed part in the sliding board which the local recessed part generate | occur | produced. 水平方向変位の計測結果の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the measurement result of a horizontal direction displacement. 図6に表した変位測定値の絶対値を示すグラフである。It is a graph which shows the absolute value of the displacement measurement value represented to FIG. 図6に表した変位測定値の積分値の絶対値を示すグラフである。It is a graph which shows the absolute value of the integral value of the displacement measurement value represented to FIG.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1には、図中左下から右上にかけて、図示しない線路に沿って水平に伸びるトロリ線1が図示されている。トロリ線1には、電車のパンタグラフ23の摺り板25が下方から押し付けられながら摺動する。
また、このトロリ線1を支えるため、線路に沿って立てられた支柱2が図示されている。支柱2には、線路と直交する方向に伸びるアーム3が碍子4を介して取り付けられており、このアーム3には吊架線5が懸けられている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a trolley wire 1 extending horizontally along a track (not shown) from the lower left to the upper right in the drawing. A sliding plate 25 of a train pantograph 23 slides on the trolley line 1 while being pressed from below.
Moreover, in order to support this trolley wire 1, the support | pillar 2 stood along the track is shown in figure. An arm 3 extending in a direction orthogonal to the track is attached to the support 2 via an insulator 4, and a suspension line 5 is suspended on the arm 3.

また、トロリ線1は、図2(A)にも示されるように、アーム3に支持された吊架線5に所定の間隔で設けられたハンガ6によって吊り下げられている。トロリ線1は、ハンガ6の下端部に設けられたイヤ7で両側から挟むようにして支持されている。
図2(A)には、トロリ線1の下に電車が存在し、電車の屋根に設置された台枠22に搭載されたパンタグラフ23の摺り板25の上面がトロリ線1の下面と摺動する様子が模式的に表されている。
As shown in FIG. 2A, the trolley wire 1 is suspended by hangers 6 provided at predetermined intervals on the suspension wire 5 supported by the arm 3. The trolley wire 1 is supported so as to be sandwiched from both sides by an ear 7 provided at the lower end portion of the hanger 6.
In FIG. 2A, there is a train under the trolley line 1, and the upper surface of the sliding plate 25 of the pantograph 23 mounted on the underframe 22 installed on the roof of the train slides with the lower surface of the trolley line 1. The situation is shown schematically.

また、図2(B)に示すように、支柱2に設けられたアーム3に支持される吊架線5によって、トロリ線1は、平面内において、所定の位置で屈曲するように曲線引き金具(図示せず)によって支持されており、全体としてレール方向において線路に垂直な水平方向にジグザグになるように配線されている。一般に、ジグザグに配置されたトロリ線1の側端間距離すなわちトロリ線1の水平方向の偏位幅Wは400〜500mm程度であり、ジグザグの周期は80〜300m程度である。   Further, as shown in FIG. 2B, the trolley wire 1 is bent by a hanging wire 5 supported by the arm 3 provided on the column 2 so that the trolley wire 1 is bent at a predetermined position in the plane. (Not shown) and are wired so as to be zigzag in the horizontal direction perpendicular to the track in the rail direction as a whole. Generally, the distance between the side ends of the trolley wire 1 arranged in a zigzag, that is, the horizontal displacement width W of the trolley wire 1 is about 400 to 500 mm, and the zigzag period is about 80 to 300 m.

図3を参照しつつパンタグラフや摺り板の構造の概要を説明する。
パンタグラフ23は、電車の屋根20に碍子21を介して設置された台枠22に搭載されている。パンタグラフ23は、トロリ線1に押し付けられる摺り板25と、摺り板25を支持する舟体26と、この舟体26を台枠22に昇降可能に支持する枠組27を有する。この例では、2個の舟体26が進行方向に並ぶように配置されている。
An outline of the structure of the pantograph and the sliding plate will be described with reference to FIG.
The pantograph 23 is mounted on a frame 22 installed on a roof 20 of a train via an insulator 21. The pantograph 23 includes a sliding plate 25 that is pressed against the trolley wire 1, a boat body 26 that supports the sliding plate 25, and a frame 27 that supports the boat body 26 on the base frame 22 so as to be movable up and down. In this example, the two boat bodies 26 are arranged so as to be aligned in the traveling direction.

舟体26は、枠組27の上端に取り付けられた舟支え28に復元バネ29により支持されている。枠組27は、関節運動するように連結された上枠部材と下枠部材とからなる菱形形状をしている。摺り板25は、復元バネ29の弾性力でトロリ線1に押し付けられながら、トロリ線1の下面を摺動する。   The hull 26 is supported by a restoring spring 29 on a boat support 28 attached to the upper end of the frame 27. The frame 27 has a rhombus shape composed of an upper frame member and a lower frame member connected so as to be articulated. The sliding plate 25 slides on the lower surface of the trolley wire 1 while being pressed against the trolley wire 1 by the elastic force of the restoring spring 29.

次に、図4と図5を参照して、摺り板に局所的凹部が発生している場合のトロリ線の挙動を説明する。以下では、局所的凹部の一つとして段付摩耗を例にとって説明する。
図4は、線路に沿って延設されているトロリ線1の下を電車が図中上から下に通過していく過程を模式的に示す平面図である。図面の最上部に、摺り板の凹部とトロリ線の位置関係を示すため、摺り板位置における断面図が表示されている。
Next, with reference to FIG. 4 and FIG. 5, the behavior of the trolley wire in the case where a local recess is generated in the sliding plate will be described. In the following, step wear will be described as an example of one of the local recesses.
FIG. 4 is a plan view schematically showing a process in which the train passes from the upper side to the lower side in the drawing under the trolley line 1 extending along the track. In order to show the positional relationship between the concave portion of the sliding plate and the trolley line, a cross-sectional view at the sliding plate position is displayed at the top of the drawing.

図4は、摺り板25の中央部から右よりの位置に局所的な凹部として段付摩耗25bが生じている場合を示す。また、前述の通り、トロリ線1は、支柱2に設けられたアーム3に支持されて、レール方向(図中上下方向)において水平方向(図中左右方向)にジグザグに配設されている。   FIG. 4 shows a case where the stepped wear 25b is generated as a local concave portion from the center portion of the sliding plate 25 to the right side. Further, as described above, the trolley wire 1 is supported by the arm 3 provided on the support column 2 and is arranged in a zigzag manner in the horizontal direction (left and right direction in the figure) in the rail direction (up and down direction in the figure).

図4(A)は、トロリ線1が摺り板25の非摩耗部25aを摺動している状態を示す。電車が図の下方に進行すると、やがて、図4(B)に示すように、トロリ線1は2つの摺り板25の凹部25bに嵌り込む。トロリ線1は、しばらくの間、この凹部25b内を摺動する。さらに、電車が進行すると、トロリ線1は進行方向前方の摺り板25における凹部25bの側壁に押し付けられるようになる。トロリ線1はある程度左右方向に振れるように、余裕を持って配設されているので、電車がさらに進行すると、図4(C)に示すように、トロリ線1は図の一点鎖線で示す平衡位置から、図中右方向に変位していく。   FIG. 4A shows a state in which the trolley wire 1 is sliding on the non-wear part 25 a of the sliding plate 25. When the train travels downward in the figure, the trolley wire 1 is fitted into the recesses 25b of the two sliding plates 25 as shown in FIG. The trolley wire 1 slides in the recess 25b for a while. Furthermore, when the train travels, the trolley wire 1 is pressed against the side wall of the recess 25b in the sliding plate 25 in the forward direction of travel. Since the trolley line 1 is arranged with a margin so that it can swing to the left and right to some extent, when the train further proceeds, as shown in FIG. 4C, the trolley line 1 is balanced as indicated by a one-dot chain line in the figure. From the position, it is displaced to the right in the figure.

電車がさらに進行するとトロリ線1の張力が増大して、ついには、トロリ線1が凹部25bの側壁を乗り越して、非摩耗部25aの平坦面に移行する。図5は、トロリ線1が凹部25bから脱出する様子を模式的に表現した断面図で、トロリ線1が摺り板25の凹部25bの側壁を越えて、非摩耗部25aの平坦面上の二点差線で示す位置に移動する様子を表す。
このとき、トロリ線1は、凹部25bの側壁に押圧されていた状態から一挙に解放されるので、弦が弾かれたような状態となり、トロリ線1は水平方向(図中左方向)に大きく運動して、図4(D)に示すように、図の一点鎖線で示す平衡位置を越えた位置まで変位する。
When the train further proceeds, the tension of the trolley wire 1 increases, and finally the trolley wire 1 passes over the side wall of the recess 25b and shifts to the flat surface of the non-wear portion 25a. FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing how the trolley wire 1 escapes from the concave portion 25b. The trolley wire 1 passes over the side wall of the concave portion 25b of the sliding plate 25, and the two on the flat surface of the non-wear portion 25a. A state of moving to a position indicated by a dotted line is shown.
At this time, since the trolley wire 1 is released from the state where it is pressed against the side wall of the recess 25b, the trolley wire 1 is in a state where a string is played, and the trolley wire 1 is greatly increased in the horizontal direction (left direction in the figure). As shown in FIG. 4D, it moves and displaces to a position beyond the equilibrium position indicated by the alternate long and short dash line in the figure.

すなわち、摺り板25に凹部25bが存在すると、トロリ線1は、まず、平衡位置から線路に垂直な水平方向に変位した後、水平方向の逆方向に運動して平衡位置を越える位置まで変位する。
したがって、トロリ線1の水平方向の変位を監視することにより、段付摩耗の発生を検知することができる。
That is, when the recess 25b is present in the sliding plate 25, the trolley wire 1 is first displaced from the equilibrium position in the horizontal direction perpendicular to the track, and then moved in the opposite horizontal direction to a position exceeding the equilibrium position. .
Therefore, the occurrence of stepped wear can be detected by monitoring the horizontal displacement of the trolley wire 1.

再度図1を参照して説明する。
本実施例では、トロリ線1の水平方向の変位を計測するために、一本の支柱2にポテンショメータ(測定センサ)30を取り付ける。ポテンショメータ30とは、回転角を電圧値に変換するセンサである。なお、隣り合わせた支柱2の中間位置に測定用の柱を設けて、この測定用柱にポテンショメータ30を設置してもよいことはいうまでもない。
A description will be given with reference to FIG. 1 again.
In the present embodiment, a potentiometer (measuring sensor) 30 is attached to one column 2 in order to measure the horizontal displacement of the trolley wire 1. The potentiometer 30 is a sensor that converts a rotation angle into a voltage value. Needless to say, a measuring column may be provided at an intermediate position between the adjacent columns 2 and the potentiometer 30 may be installed on the measuring column.

たとえば、ポテンショメータ30はワイヤ伸張タイプのストロークセンサであって、回転軸に取り付けられ常時引っ張り力が作用するセンシングワイヤを備える。センシングワイヤを伸ばしてワイヤ先端を被測定物に繋ぐと、被測定物の変位がセンシングワイヤの巻き取り量に変換され、巻き取り量が巻き取りボビンの回転角を介して出力電圧に変換されて、ポテンショメータ30から被測定物までの距離に基づいた変位測定ができる。   For example, the potentiometer 30 is a wire extension type stroke sensor, and includes a sensing wire that is attached to a rotating shaft and is always subjected to a tensile force. When the sensing wire is extended and the tip of the wire is connected to the object to be measured, the displacement of the object to be measured is converted into the amount of winding of the sensing wire, and the amount of winding is converted into the output voltage via the rotation angle of the winding bobbin. The displacement measurement based on the distance from the potentiometer 30 to the object to be measured can be performed.

ポテンショメータ30を移動する物体に適用すると、物体の移動が回転軸に伝えられ、その回転角の変化によって抵抗値が変化し、抵抗値の変化を電圧に変換することで物体の移動量を測定することができる。なお、ワイヤ伸張タイプのポテンショメータでは、センシングワイヤの展張方向に垂直な方向の変位に対して感度を殆ど有しない。   When the potentiometer 30 is applied to a moving object, the movement of the object is transmitted to the rotation axis, the resistance value changes due to the change in the rotation angle, and the movement amount of the object is measured by converting the change in resistance value into a voltage. be able to. Note that a wire extension type potentiometer has little sensitivity to displacement in a direction perpendicular to the extending direction of the sensing wire.

ポテンショメータ30の本体は、トロリ線1を挟持するイヤ7とセンシングワイヤである絶縁ワイヤ31を介して接続されている。イヤ7は、トロリ線1を支持するハンガ6の下端部に設けられたイヤ7を利用することができる。また、センシングワイヤ31の先端を固定するため、ハンガ6と独立に設けられたイヤ7を使ってもよい。   The main body of the potentiometer 30 is connected to the ear 7 that sandwiches the trolley wire 1 via an insulated wire 31 that is a sensing wire. As the ear 7, the ear 7 provided at the lower end of the hanger 6 that supports the trolley wire 1 can be used. Moreover, in order to fix the tip of the sensing wire 31, an ear 7 provided independently of the hanger 6 may be used.

絶縁ワイヤ31の繰り出し量は、トロリ線1の水平方向の変位に対応する。これにより、トロリ線1の線路に垂直な水平方向の移動量がポテンショメータ30に伝えられ、ポテンショメータ30のセンシングワイヤの繰り出し量からトロリ線1の水平変位が測定される。
ポテンショメータ30の出力は、有線の通信線33又は無線によってデータ処理装置35に送られる。
The feeding amount of the insulating wire 31 corresponds to the horizontal displacement of the trolley wire 1. As a result, the amount of movement in the horizontal direction perpendicular to the track of the trolley wire 1 is transmitted to the potentiometer 30, and the horizontal displacement of the trolley wire 1 is measured from the amount of the sensing wire fed out of the potentiometer 30.
The output of the potentiometer 30 is sent to the data processing device 35 by a wired communication line 33 or wirelessly.

次に図6から図8を参照して本実施例に係る計測例を説明する。
この例では、段付摩耗と同様の凹部を形成した摺り板を搭載した試験車両を使用し、この凹部をトロリ線が線路に垂直で路面に平行なほぼ水平方向に摺動するような状況下で試験車両を走行させた。そして、支柱に設けたポテンショメータを用いてトロリ線の水平変位を計測した。ポテンショメータとして、DTP−D−1KS−P(株式会社共和電業製)を使用した。ポテンショメータのサンプリング周波数は2kHzであった。
Next, measurement examples according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
In this example, a test vehicle equipped with a sliding plate with a concave portion similar to stepped wear is used, and the trolley wire slides in a substantially horizontal direction perpendicular to the track and parallel to the road surface. The test vehicle was run at. And the horizontal displacement of the trolley wire was measured using the potentiometer provided in the support | pillar. As a potentiometer, DTP-D-1KS-P (manufactured by Kyowa Denki Co., Ltd.) was used. The sampling frequency of the potentiometer was 2 kHz.

図6は観測結果の一例を示したものである。
図6は、ポテンショメータで計測されたトロリ線の水平変位量の変化を示すグラフである。縦軸は変位量(mm)、横軸は時間(秒)を表す。また、図7は、計測位置における水平変位量の正常時における値からの差の絶対値変化を示すグラフである。縦軸は変位量の差の絶対値(mm)、横軸は時間(秒)を表す。
FIG. 6 shows an example of the observation result.
FIG. 6 is a graph showing changes in the amount of horizontal displacement of the trolley wire measured by the potentiometer. The vertical axis represents displacement (mm), and the horizontal axis represents time (seconds). FIG. 7 is a graph showing the absolute value change of the difference from the normal value of the horizontal displacement amount at the measurement position. The vertical axis represents the absolute value (mm) of the difference in displacement, and the horizontal axis represents time (seconds).

図6から図8の観測例では、図6に示すように、計測開始時の試験車両が計測区間に入って来た当初は、変位量がゼロであるが、7秒を超えるあたりから変位量がプラスに変化し、その後、変位量が徐々に増加している。変位量が増加する期間は、図4(C)に示した、トロリ線1が凹部25bに落ち込んで凹部の側壁に押し付けられ、トロリ線1がプラス方向に変位している状態に対応する。   In the observation examples of FIG. 6 to FIG. 8, as shown in FIG. 6, the displacement amount is zero at the beginning when the test vehicle at the start of measurement enters the measurement section, but the displacement amount exceeds about 7 seconds. Changes to positive, and then the displacement increases gradually. The period during which the amount of displacement increases corresponds to the state shown in FIG. 4C where the trolley wire 1 falls into the recess 25b and is pressed against the side wall of the recess, and the trolley wire 1 is displaced in the plus direction.

なお、計測区間内に試験車両が存在しないときは水平変位量がゼロにならなければならないが、試験車両が計測区間に入ってくる前にセンサ出力をリセットすることにより、簡単に正常時の水平変位量をゼロとすることができる。また、架線工事などによりトロリ線に定常的な変位が生じる場合においても、試験前のリセットにより水平変位量の偏りを防ぐことができる。   Note that when there is no test vehicle in the measurement section, the horizontal displacement must be zero, but by simply resetting the sensor output before the test vehicle enters the measurement section, the normal level The amount of displacement can be zero. Moreover, even when a steady displacement occurs in the trolley wire due to overhead wire construction or the like, it is possible to prevent the deviation of the horizontal displacement amount by resetting before the test.

さらに、下の式に基づき、適度の時間幅T0を有する移動時間枠を設定して、測定した水平変位x(t)をこの移動時間枠内で平均した値を水平変位量の基準値x0(T)として、トロリ線の変位を測定することもできる。

Figure 2011244664
このようにして求めた移動平均値を用いると、常に測定対象を監視していて、風によりトロリ線が一方向に偏倚する場合など、何らかの原因で測定系にドリフトなどの外乱が生じても、いつでも適切な水平変位量を得ることができる。
また、測定出力をハイパスフィルターに通して変位変化の低周波成分をカットし解析に必要な高周波成分を利用するようにしても、類似の効果を得ることができる。 Furthermore, based on the following expression, a moving time frame having an appropriate time width T0 is set, and a value obtained by averaging the measured horizontal displacement x (t) within the moving time frame is a horizontal displacement reference value x0 ( As T), the displacement of the trolley wire can also be measured.
Figure 2011244664
Using the moving average value obtained in this way, the measurement object is constantly monitored, and even if disturbance such as drift occurs in the measurement system for some reason, such as when the trolley wire is biased in one direction by the wind, An appropriate amount of horizontal displacement can be obtained at any time.
A similar effect can be obtained by passing the measurement output through a high-pass filter to cut out the low frequency component of the displacement change and using the high frequency component necessary for the analysis.

さらに、トロリ線1に掛かる張力が最大になったときに、変位量はプラス70mm程度の最大量を示し、その後、変位量は反対方向に一気に変化し、マイナス50mm程度にまで達する。この変位量の変化は、凹部25bの側壁に押し付けられていたトロリ線1が、図4(D)に示したように、凹部25bの拘束を脱して弾けるように移動した状態に対応するものである。
このときのトロリ線1の変位量は、プラスからマイナスに大きく変化し、変化量は大きい。
Furthermore, when the tension applied to the trolley wire 1 becomes maximum, the displacement amount shows a maximum amount of about plus 70 mm, and then the displacement amount changes in the opposite direction all at once and reaches about minus 50 mm. This change in the amount of displacement corresponds to a state in which the trolley wire 1 pressed against the side wall of the recess 25b has moved so as to release the restraint of the recess 25b as shown in FIG. 4D. is there.
At this time, the amount of displacement of the trolley wire 1 greatly changes from plus to minus, and the amount of change is large.

その後、トロリ線1は摺り板25の表面に拘束された状態で水平方向に自由振動するので、図6に示されたように、変位量は、トロリ線1の平衡位置を挟んでプラス方向とマイナス方向に交互に揺れる。トロリ線1の自由振動は減衰して、図6の観測例では約30秒後には平衡位置に収束し、トロリ線1の変位量もゼロに復する。   Thereafter, the trolley wire 1 freely vibrates in the horizontal direction while being constrained by the surface of the sliding plate 25. Therefore, as shown in FIG. 6, the amount of displacement is in the plus direction across the equilibrium position of the trolley wire 1. Swings alternately in the negative direction. The free vibration of the trolley wire 1 is attenuated, and in the observation example of FIG. 6, it converges to the equilibrium position after about 30 seconds, and the displacement amount of the trolley wire 1 returns to zero.

なお、図6のグラフに表れた変位量の符号は、検査区間における試験車両の走行方向により異なるが、変位量の変化形態は共通する。
図7は、図6に示した変位測定値の絶対値を示すもので、試験車両の進行方向に拘わらず、変位量の符号を無視して同じ論理に従って判定することができる。また、その後の信号処理では測定値に符号を考慮する必要がないため、演算処理を単純化することができる。
The sign of the displacement amount shown in the graph of FIG. 6 varies depending on the traveling direction of the test vehicle in the inspection section, but the displacement amount change form is common.
FIG. 7 shows the absolute value of the displacement measurement value shown in FIG. 6, and can be determined according to the same logic while ignoring the sign of the displacement amount regardless of the traveling direction of the test vehicle. In the subsequent signal processing, it is not necessary to consider the sign of the measurement value, so that the arithmetic processing can be simplified.

本実施例では、下の項目(1)と(2)のいずれかをそれぞれの閾値と比較して判定することにより、摺り板に発生した局所的凹部を検出する。
(1)初めの変位量の絶対値
(2)初めの変位に対する逆方向の変位の変化量
また、局所的凹部を確実に捉えるために、項目(3)を加味して判定するようにしてもよい。
(3)逆方向変化の変化率
またさらに、項目(4)により、摺り板に発生した局所的凹部を検出することもできる。
(4)水平変位量積分値の絶対値
In a present Example, the local recessed part which generate | occur | produced in the sliding board is detected by determining by comparing either of lower item (1) and (2) with each threshold value.
(1) Absolute value of initial displacement amount (2) Change amount of displacement in reverse direction with respect to initial displacement Also, in order to capture the local recesses reliably, the determination may be made with item (3) taken into account. Good.
(3) Rate of change in reverse direction Furthermore, the local concave portion generated in the sliding plate can be detected by the item (4).
(4) Absolute value of integral value of horizontal displacement

以下、各項目について、説明する。
(1)初めの変位量の絶対値
図4(C)で示したように、トロリ線1が凹部25bの側壁に押し付けられている場合、トロリ線1はその平衡位置から外れて、摺り板25の摺動面に案内されて車両進行方向に対する左右いずれかの方向に変位する。車両進行方向が逆方向になる場合でも、反対方向に同様の挙動を示すので、変位の絶対値を使って同じ手順で評価することができる。
トロリ線1の変位の絶対値は、トロリ線1が凹部25bから外れるまで増大するので、凹部25bが大きければ変位絶対値も大きい。一方、凹部25bが小さければトロリ線1が簡単に凹部25bから外れるので、トロリ線1の変位絶対値は大きくならない。
Hereinafter, each item will be described.
(1) Absolute value of initial displacement amount As shown in FIG. 4C, when the trolley wire 1 is pressed against the side wall of the recess 25b, the trolley wire 1 deviates from its equilibrium position, and the sliding plate 25 Are displaced in either the left or right direction with respect to the vehicle traveling direction. Even when the vehicle traveling direction is the reverse direction, the same behavior is exhibited in the opposite direction, so that the same procedure can be evaluated using the absolute value of the displacement.
Since the absolute value of the displacement of the trolley wire 1 increases until the trolley wire 1 is removed from the recess 25b, the larger the recess 25b, the larger the displacement absolute value. On the other hand, if the concave portion 25b is small, the trolley wire 1 is easily detached from the concave portion 25b, so that the displacement absolute value of the trolley wire 1 does not increase.

そこで、経験に基づいて適宜の閾値TBを設定し、トロリ線1の変位絶対値が閾値TBより大きい場合に、車両運行上問題にすべき大きさの凹部25bであると判定することとする。なお、ジグザグに配置されたトロリ線1の側端部における水平方向変位で代替する場合は、閾値TBも測定条件に対応して求める必要がある。
図7において、トロリ線1の変位絶対値は、図に示したΔB=73mmにおいて最大値になることが分かる。図6の測定のために設定された条件では、閾値TBはたとえば40mmとすることができる。
Therefore, an appropriate threshold value TB is set based on experience, and when the displacement absolute value of the trolley wire 1 is larger than the threshold value TB, it is determined that the recess 25b has a size that should be a problem for vehicle operation. In addition, when it substitutes with the horizontal direction displacement in the side edge part of the trolley wire 1 arrange | positioned at zigzag, it is necessary to obtain | require threshold value TB corresponding to measurement conditions.
In FIG. 7, it can be seen that the absolute value of displacement of the trolley wire 1 becomes the maximum value at ΔB = 73 mm shown in the figure. Under the conditions set for the measurement in FIG. 6, the threshold value TB can be set to 40 mm, for example.

(2)初めの変位に対する逆方向の変位の変化量
トロリ線1が図4(C)に示したように凹部25bの側壁に押し付けられると、トロリ線1は平衡位置から外れて左右いずれかの方向に変位する。その後、トロリ線1が図4(D)に示したように凹部25bから外れて非摩耗部25aの表面に乗り上げるように移動した場合、トロリ線1は凹部により初めに変位した方向に対して反対方向に平衡位置を超えて大きく変位する。
したがって、図6に示された、トロリ線1の初期変位から反対方向の変位までの変位変化量を観察することにより、凹部25bの存在を確実に検出することができる。
(2) Change in displacement in the reverse direction with respect to the initial displacement When the trolley wire 1 is pressed against the side wall of the recess 25b as shown in FIG. Displace in the direction. Thereafter, when the trolley wire 1 moves away from the recess 25b and rides on the surface of the non-wear portion 25a as shown in FIG. 4D, the trolley wire 1 is opposite to the direction in which the trolley wire 1 was initially displaced by the recess. Large displacement beyond the equilibrium position in the direction.
Therefore, by observing the displacement change amount from the initial displacement of the trolley wire 1 to the displacement in the opposite direction shown in FIG. 6, the presence of the recess 25b can be reliably detected.

そこで、経験に基づいて適宜の閾値TAを設定し、トロリ線1が一方に変位してその直後に逆方向に大きく変位する場合に、初めの変位のピーク値と逆方向の変位のピーク値との差から変位の変化量を算定して、その変化量が閾値TAより大きいことをもって問題となる凹部の存在を判定することとする。
図6において、トロリ線1の変位の変化量は、図に示したΔA=115mmまで増大したことが分かる。図6の測定のために設定された条件では、閾値TAはたとえば60mmとすることができる。
Therefore, an appropriate threshold value TA is set based on experience, and when the trolley wire 1 is displaced to one side and then greatly displaced in the opposite direction, the peak value of the initial displacement and the peak value of the displacement in the opposite direction are The amount of change in displacement is calculated from the difference between the two, and the presence of the problematic recess is determined when the amount of change is larger than the threshold TA.
In FIG. 6, it can be seen that the amount of change in the displacement of the trolley wire 1 has increased to ΔA = 115 mm shown in the figure. Under the conditions set for the measurement in FIG. 6, the threshold value TA can be set to 60 mm, for example.

(3)逆方向変化の変化率
変化率は、グラフの傾きを示すもので、一定時間内の変位変化の量を表す。トロリ線1が凹部25bから解放されて逆方向に行き過ぎるときは、変位変化率が最も大きい。そこで、最初の変位から逆方向に変位が移行する際の変化率を検出して、変化率の閾値と比較した結果を、項目(1)または項目(2)の判定に加えることにより、凹部25bの存在をより確実に検出することができる。
(3) Rate of change in reverse direction The rate of change indicates the slope of the graph and represents the amount of change in displacement within a certain time. When the trolley wire 1 is released from the recess 25b and goes too far in the reverse direction, the displacement change rate is the largest. Therefore, by detecting the rate of change when the displacement shifts in the reverse direction from the initial displacement and adding the result of comparison with the threshold value of the rate of change to the determination of item (1) or item (2), recess 25b The presence of can be detected more reliably.

(4)水平変位量積分値の絶対値
トロリ線は、風などにより水平方向に振動するので、局所的凹部の検出に対するノイズとなる場合がある。そこで、水平変位量を積分することにより変位量に含まれる振動成分を除去する方法がある。さらに、車両の走行方向により水平変位の方向が正負いずれかに変化するため、下の式に従って、積分値の絶対値z(T)を取って正負の区別を除去することが好ましい。
(4) Absolute value of horizontal displacement integrated value The trolley line vibrates in the horizontal direction due to wind or the like, and may become noise for detection of a local recess. Therefore, there is a method of removing the vibration component included in the displacement amount by integrating the horizontal displacement amount. Furthermore, since the direction of horizontal displacement changes to either positive or negative depending on the traveling direction of the vehicle, it is preferable to remove the positive / negative distinction by taking the absolute value z (T) of the integral value according to the following equation.

Figure 2011244664
Figure 2011244664

図8は、図6に示した変位測定値の積分値を示すものである。縦軸は変位量の積分値(mm)、横軸は時間(秒)を表す。トロリ線が摺り板の局所的凹部に掛かって水平変位する部分は積分により強調され、局所的凹部から解放されて往復振動をする部分は積分により相殺されて小さく表れている。
このようにして得られた水平変位量積分値の絶対値について、適宜の閾値を超えたかどうかを判定して、摺り板局所的凹部の有無を検知することができる。この判定方法は、水平変位量を積分することによって、感度を増大させることができ、振動成分のノイズを除去することができるので、便利である。
FIG. 8 shows an integrated value of the displacement measurement values shown in FIG. The vertical axis represents the integrated value (mm) of the displacement, and the horizontal axis represents time (seconds). A portion where the trolley wire is horizontally displaced by being applied to the local recess of the sliding plate is emphasized by integration, and a portion which is released from the local recess and reciprocates is canceled out by integration and appears small.
The absolute value of the horizontal displacement integrated value obtained in this way can be determined whether or not an appropriate threshold has been exceeded, and the presence or absence of a sliding plate local recess can be detected. This determination method is convenient because the sensitivity can be increased by integrating the horizontal displacement amount, and the noise of the vibration component can be removed.

なお、移動枠における水平変位量積分値の絶対値を算定して使用することにより、偶発的な測定異常の影響や、何らかの原因による水平変位の定常的な偏倚などを排除して、適正な判定を行うことができる。
すなわち、下の式に従い、測定時点Tにおいて、Tから所定の期間Tだけ遡った範囲内で水平変位量x(t)を積分し、その値の絶対値を求めて、得られた値z(T)が経験に基づいて得られた閾値を超えたときに摺り板局所的凹部が存在すると判断する。なお、得られた値は、期間Tで割ることにより移動平均となる。
In addition, by calculating and using the absolute value of the horizontal displacement integral value in the moving frame, it is possible to eliminate the effects of accidental measurement abnormalities and steady deviations in horizontal displacement due to some cause, and make appropriate judgments. It can be performed.
That is, according to the equation below, the measurement time T, by integrating the horizontal displacement x (t) in the range going back from the T for a predetermined duration T A, and the absolute value of the value obtained value z When (T) exceeds a threshold value obtained based on experience, it is determined that a sliding plate local recess exists. Incidentally, the obtained value becomes the moving average by dividing the period T A.

Figure 2011244664
Figure 2011244664

なお、ポテンショメータ30は、所定の検査区間内に1ヶ所設けても、複数ヵ所に設けてもよい。
本発明のパンタグラフ摺り板の局所的凹部検知方法を用いることにより、試験車両を計測区間で走行させるだけでパンタグラフの摺り板における局所的凹部の存否を検出するので、摺り板の保全作業が大いに簡約化され、効率化されることになった。
In addition, the potentiometer 30 may be provided in one place or a plurality of places in a predetermined inspection section.
By using the method for detecting a local recess in a pantograph slide plate according to the present invention, it is possible to detect the presence or absence of a local recess in the pantograph slide plate only by running the test vehicle in the measurement section, so that the maintenance work for the slide plate is greatly simplified. It has become more efficient.

1 トロリ線
2 支柱
3 アーム
4 碍子
5 吊架線
6 ハンガ
7 イヤ
20 屋根
21 碍子
22 台枠
23 パンタグラフ
25 摺り板
25b 段付摩耗(凹部)
25a 非摩耗部
26 舟体
27 枠組
28 舟支え
29 復元バネ
30 ポテンショメータ
31 絶縁ワイヤ(センシングワイヤ)
33 通信線
35 データ処理装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Trolley line 2 Support | pillar 3 Arm 4 Insulator 5 Hanging overhead wire 6 Hanger 7 Ear 20 Roof 21 Insulator 22 Pedestal frame 23 Pantograph 25 Sliding plate 25b Step wear (concave part)
25a Non-wearing part 26 Boat body 27 Frame 28 Boat support 29 Restoring spring 30 Potentiometer 31 Insulating wire (sensing wire)
33 Communication line 35 Data processing device

Claims (10)

ジグザクに支持されたトロリ線の線路に垂直な水平方向の変位を測定し、
測定された前記変位に基づく値と所定の閾値を比較して、前記変位に基づく値が該閾値を超えたときに前記トロリ線の下の線路を通過した電車のパンタグラフの摺り板に局所的凹部が存在すると判定することを特徴とするパンタグラフ摺り板の局所的凹部検知方法。
Measure the horizontal displacement perpendicular to the trolley line supported by the zigzag,
The measured value based on the displacement is compared with a predetermined threshold value, and when the value based on the displacement exceeds the threshold value, a local recess is formed on a pantograph sliding plate of a train that has passed through a track below the trolley line. A method for detecting a local recess in a pantograph slide plate, characterized in that it is determined that there exists.
前記測定された変位は、前記トロリ線に対して垂直かつ水平方向に離れた位置に設けられたセンサにより測定されることを特徴とする請求項1記載の局所的凹部検知方法。   2. The local recess detection method according to claim 1, wherein the measured displacement is measured by a sensor provided at a position perpendicular to the trolley line and horizontally. 前記変位に基づく値は、前記トロリ線が凹部に拘束されたときに生ずる一方向の変位と、前記トロリ線が前記凹部から解放された後の前記一方向と逆の方向への変位との一方または両方であって、前記一方向の変位は所定の第1閾値と、前記一方向と逆の方向への変位は所定の第2閾値と比較した結果に基づいて、前記局所的凹部の存在を判定することを特徴とする請求項1または2記載のパンタグラフ摺り板の局所的凹部検知方法。   The value based on the displacement is one of a displacement in one direction that occurs when the trolley wire is constrained by the recess and a displacement in a direction opposite to the one direction after the trolley wire is released from the recess. Or both, the displacement in the one direction is determined based on the result of comparison with the predetermined first threshold value, and the displacement in the direction opposite to the one direction is compared with the predetermined second threshold value. The method for detecting a local recess in a pantograph slide plate according to claim 1 or 2, wherein the determination is made. さらに、前記変位の変化率を算定して所定の第3閾値と比較して、前記判定に加味して前記局所的凹部の存在を判定することを特徴とする請求項3記載のパンタグラフ摺り板の局所的凹部検知方法。   Furthermore, the change rate of the displacement is calculated and compared with a predetermined third threshold value, and the presence of the local recess is determined in consideration of the determination. Local recess detection method. 前記変位に基づく値は、測定された前記変位を積分して絶対値を取った値であって、所定の第4閾値と比較した結果に基づいて、前記局所的凹部の存在を判定することを特徴とする請求項1または2記載のパンタグラフ摺り板の局所的凹部検知方法。   The value based on the displacement is a value obtained by integrating the measured displacement and taking an absolute value, and it is determined that the presence of the local recess is determined based on a result of comparison with a predetermined fourth threshold value. 3. A method for detecting a local recess in a pantograph slide plate according to claim 1 or 2. 適宜配置される支柱により線路に沿って線路に垂直な水平方向にジグザグになるように配設されたトロリ線の線路に垂直な水平方向の変位を測定するセンサと、
測定された前記変位に基づく値と所定の閾値を比較して、局所的凹部の存否を判定する処理判定装置と、を備え、
該処理判定装置が、前記測定された変位に基づく値が所定の閾値を超えたときに、前記トロリ線の下の線路を通過した電車のパンタグラフの摺り板に局所的凹部が存在すると判定することを特徴とするパンタグラフ摺り板の局所的凹部検知装置。
A sensor for measuring a horizontal displacement perpendicular to the track of the trolley wire arranged so as to zigzag along the track in a horizontal direction perpendicular to the track by an appropriately disposed support;
A process determination device that compares a value based on the measured displacement with a predetermined threshold and determines whether or not a local recess exists,
When the value based on the measured displacement exceeds a predetermined threshold, the processing determination device determines that there is a local recess in a pantograph sliding plate of a train that has passed through a track below the trolley line. An apparatus for detecting a local recess of a pantograph slide plate characterized by the above.
前記処理判定装置は、さらに、前記測定された変位の変化率を算定して、該変化率が所定の変化率閾値を超えたことを確認して、前記電車のパンタグラフの摺り板に局所的凹部が存在することを判定することを特徴とする請求項6記載のパンタグラフ摺り板の局所的凹部検知装置。   The processing determination device further calculates a rate of change of the measured displacement, confirms that the rate of change has exceeded a predetermined rate of change threshold, and forms a local recess in the pantograph sliding plate of the train. 7. The apparatus for detecting a local recess of a pantograph slide plate according to claim 6, wherein the presence of the pantograph is determined. 前記変位に基づく値は、測定された前記変位を積分して絶対値を取った値であって、所定の第4閾値と比較した結果に基づいて、前記局所的凹部の存在を判定することを特徴とする請求項6記載のパンタグラフ摺り板の局所的凹部検知装置。   The value based on the displacement is a value obtained by integrating the measured displacement and taking an absolute value, and it is determined that the presence of the local recess is determined based on a result of comparison with a predetermined fourth threshold value. The local recess detection device for a pantograph slide plate according to claim 6. 前記センサは、常時引っ張り力が作用するセンシングワイヤを備え、該センシングワイヤの先端を被測定物に繋ぐと、該被測定物の変位がセンシングワイヤの巻き取り量に変換され、さらに該巻き取り量が出力電圧に変換されて変位測定ができる構成を有する、ワイヤ伸張タイプのポテンショメータであることを特徴とする請求項6から8のいずれか1項に記載のパンタグラフ摺り板の局所的凹部検知装置。   The sensor includes a sensing wire on which a tensile force always acts, and when the tip of the sensing wire is connected to the object to be measured, the displacement of the object to be measured is converted into a winding amount of the sensing wire, and the winding amount 9. The local recess detection device for a pantograph slide plate according to claim 6, wherein the potentiometer is a wire extension type potentiometer having a configuration capable of measuring a displacement by converting the output voltage into an output voltage. 10. 前記センサは、センサ本体を、前記トロリ線に対して垂直かつ水平方向に離れた位置に設けて、前記センシングワイヤの先端をトロリ線に繋いで測定することを特徴とする請求項9記載のパンタグラフ摺り板の局所的凹部検知装置。   10. The pantograph according to claim 9, wherein the sensor is configured by measuring a sensor main body provided at a position perpendicular to the trolley line in a horizontal direction and connecting a tip of the sensing wire to the trolley line. A device for detecting a local recess in a sliding plate.
JP2010117042A 2010-05-21 2010-05-21 Method and apparatus for detecting local recesses in pantograph slide plate Expired - Fee Related JP5536536B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010117042A JP5536536B2 (en) 2010-05-21 2010-05-21 Method and apparatus for detecting local recesses in pantograph slide plate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010117042A JP5536536B2 (en) 2010-05-21 2010-05-21 Method and apparatus for detecting local recesses in pantograph slide plate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011244664A true JP2011244664A (en) 2011-12-01
JP5536536B2 JP5536536B2 (en) 2014-07-02

Family

ID=45410719

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010117042A Expired - Fee Related JP5536536B2 (en) 2010-05-21 2010-05-21 Method and apparatus for detecting local recesses in pantograph slide plate

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5536536B2 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014110735A (en) * 2012-12-04 2014-06-12 Railway Technical Research Institute Local wear detection device of slider, and local wear detection program for the same
CN104786848A (en) * 2015-03-30 2015-07-22 徐州凯思特机电科技有限公司 Pantograph device
JP2016192863A (en) * 2015-03-31 2016-11-10 公益財団法人鉄道総合技術研究所 Device and method for detecting abnormality of pantograph and method for coping with detected abnormality of pantograph
SE1751530A1 (en) * 2017-12-12 2019-06-13 Railway Metrics And Dynamics Sweden Ab Detection of maintenance status for a pantograph
JP2019111904A (en) * 2017-12-22 2019-07-11 Jfeスチール株式会社 Trolley wire abnormality diagnosis method, trolley wire abnormality diagnostic device and electrically-driven movable body
CN110341486A (en) * 2019-07-11 2019-10-18 刘景全 A kind of pantograph pan that service life is more long
CN118882749A (en) * 2024-09-27 2024-11-01 杭州齐顺轨道交通科技有限公司 A pantograph testing device and a testing system thereof

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5821105A (en) * 1981-07-29 1983-02-07 Sumitomo Electric Ind Ltd Displacement meter for elemental conductor

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5821105A (en) * 1981-07-29 1983-02-07 Sumitomo Electric Ind Ltd Displacement meter for elemental conductor

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JPN6014005883; 臼田隆之、池田充: 'トロリ線加速度を使用したすり板段付摩耗検出法の検討' 鉄道技術連合シンポジウム講演論文集 2009(16), 20091202, p.717-720, 一般社団法人日本機械学会 *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014110735A (en) * 2012-12-04 2014-06-12 Railway Technical Research Institute Local wear detection device of slider, and local wear detection program for the same
CN104786848A (en) * 2015-03-30 2015-07-22 徐州凯思特机电科技有限公司 Pantograph device
JP2016192863A (en) * 2015-03-31 2016-11-10 公益財団法人鉄道総合技術研究所 Device and method for detecting abnormality of pantograph and method for coping with detected abnormality of pantograph
SE1751530A1 (en) * 2017-12-12 2019-06-13 Railway Metrics And Dynamics Sweden Ab Detection of maintenance status for a pantograph
WO2019117796A1 (en) * 2017-12-12 2019-06-20 Railway Metrics And Dynamics Sweden Ab Detection of maintenance status for a pantograph and/or a contact wire
SE541871C2 (en) * 2017-12-12 2020-01-02 Railway Metrics And Dynamics Sweden Ab Detection of maintenance status for a pantograph
US11571972B2 (en) 2017-12-12 2023-02-07 Railway Metrics And Dynamics Sweden Ab Detection of maintenance status for a pantograph and/or a contact wire
JP2019111904A (en) * 2017-12-22 2019-07-11 Jfeスチール株式会社 Trolley wire abnormality diagnosis method, trolley wire abnormality diagnostic device and electrically-driven movable body
CN110341486A (en) * 2019-07-11 2019-10-18 刘景全 A kind of pantograph pan that service life is more long
CN118882749A (en) * 2024-09-27 2024-11-01 杭州齐顺轨道交通科技有限公司 A pantograph testing device and a testing system thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP5536536B2 (en) 2014-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5536536B2 (en) Method and apparatus for detecting local recesses in pantograph slide plate
JP5467932B2 (en) Method and apparatus for detecting local recesses in pantograph slide plate
JP5242538B2 (en) Method and apparatus for detecting step wear of pantograph sliding plate
CN102419332A (en) A device for monitoring the status of railway power supply
CN1898103A (en) Monitoring system for electrical vehicles drawing current from conductors
JP2012191778A (en) Malfunction detection method of dynamic characteristic of pantograph
KR102203412B1 (en) Method and System of monitoring stability of curve railroad
JP6416739B2 (en) Pantograph abnormality detection method and detection apparatus
JP2016192863A (en) Device and method for detecting abnormality of pantograph and method for coping with detected abnormality of pantograph
US20190160951A1 (en) Current collector monitoring system
JP2013205270A (en) Method for detecting abnormality in pantograph
JP6322433B2 (en) Pantograph abnormality detection method and detection apparatus
CN108698623B (en) Derailment detection method and device for railway vehicle
JP6311757B2 (en) Insulator detecting device and insulator detecting method
JP2021501080A (en) How to determine the elemental characteristics of railroad track elements
JP2015150996A (en) Estimation method and estimation device for trolley wire deviation by wind load, operation regulation method and operation regulation device for preventing trolley wire interruption accident in electric railway
JP2014110737A (en) Local wear detection device of slider, and local wear detection program for the same
CN216558858U (en) Automatic detection device for track gauge of narrow gauge for mine
JP6574730B2 (en) Pantograph abnormality detection method and detection apparatus
JP5215243B2 (en) Pantograph contact force calculation method
CN108287035B (en) Integral suspension string dynamic impact force measuring device
JP5885303B2 (en) Local wear detection device for sliding plate and its local wear detection program
JP6814523B2 (en) Pantograph anomaly detection method and detection device
JP5922009B2 (en) Local wear detection device for sliding plate and its local wear detection program
JPH0226202A (en) Measuring device for pantograph sliding plates

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130419

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140210

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140314

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: 20140422

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140424

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5536536

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees