(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）超電導磁石装置を対にして配置し、該対にして配置された超電導磁石装置の内側に台車枠の側梁をそれぞれ配置し、該台車枠の側梁の間に台車枠の横梁を配置し、前記超電導磁石装置を前記台車枠の側梁に取付ボルトによって締結して取り付け、前記取付ボルトの端部付近に振動センサを取り付けた台車組立体を準備し、
（ｂ）前記取付ボルトを規定トルク値にて締結した場合の前記台車組立体の振動特性を前記振動センサの出力を計測することによって把握し、
（ｃ）前記取付ボルトの締結トルク値が前記規定トルク値とは変化した場合の前記台車組立体の振動特性を把握し、
（ｄ）運用後の前記台車組立体の振動特性を把握し、上記（ｂ）、（ｃ）で得られた振動特性と比較することにより、前記運用後の前記取付ボルトの締結トルクの実効値を推定して、該推定された実効値により、前記超電導磁石装置の台車枠取付状態を診断することを特徴とする超電導磁石装置の台車枠取付状態の診断方法。
【請求項２】
請求項１記載の超電導磁石装置の台車枠取付状態の診断方法において、前記取付ボルトの締結トルクの推定実効値が規定トルク値と異なる場合において、前記取付ボルトを規定トルク値に締結し直すことによって前記台車組立体の振動特性が規定トルク値のときの値に回復した場合は、前記超電導磁石装置の台車枠取付状態は適正に回復したと診断することを特徴とする超電導磁石装置の台車枠取付状態の診断方法。
【請求項３】
請求項１記載の超電導磁石装置の台車枠取付状態の診断方法において、前記取付ボルトの締結トルクの推定実効値が規定トルク値と異なる場合において、前記取付ボルトを規定トルク値に締結し直すことによっても前記台車組立体の振動特性が規定トルク値のときの値に回復しない場合には、前記取付ボルトの締結以外の構造の変化が起きている異常状態であると診断することを特徴とする超電導磁石装置の台車枠取付状態の診断方法。
【請求項４】
超電導磁石装置の台車枠取付状態を診断する台車組立体において、対にして配置される超電導磁石装置と、該対にして配置された超電導磁石装置の内側に配置される台車枠と、前記超電導磁石装置を前記台車枠に締結する取付ボルトと、該取付ボルトの端部付近に取り付けられる振動センサと、該振動センサの出力を計測する振動計測装置とを具備し、前記振動計測装置により台車組立体の振動特性を把握することにより、運用後の前記取付ボルトの締結トルクの実効値を推定して、該推定された実効値により、前記超電導磁石装置の台車枠取付状態を診断することを特徴とする超電導磁石装置の台車枠取付状態を診断する台車組立体。
【請求項５】
請求項４記載の超電導磁石装置の台車枠取付状態を診断する台車組立体において、前記台車枠は前記対にして配置された超電導磁石装置の内側にそれぞれ配置される台車枠の側梁と、該台車枠の側梁の間に配置される台車枠の横梁とからなることを特徴とする超電導磁石装置の台車枠取付状態を診断する台車組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超電導磁石装置の台車枠取付状態の診断方法及びその台車組立体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図５は従来の超電導磁石装置が搭載される台車組立体を示す図である（下記非特許文献１参照）。
【０００３】
この図において、台車の両側に超電導磁石装置（ＳＣＭ）１０１，１０２が配置され、それらのＳＣＭ１０１，１０２の内側に台車枠の側梁１０３，１０４が配置され、それらの台車枠の側梁１０３，１０４の間には、台車枠の横梁１０５が配置されており、また、ＳＣＭ１０１，１０２と台車枠の側梁１０３，１０４とはＳＣＭ１０１，１０２の取付ボルト１０６，１０７により固定されるようになっている。
【０００４】
このように、超電導磁石装置は、対にして台車枠の両側へ取り付けることにより、台車の構成要素となる。その取付方法はボルトによる締結である。そのため、従来は、超電導磁石装置の台車枠取付状態の管理を締結トルク値の規定化などによって実施してきた。
【０００５】
なお、台車には図５に示すようにその他の装置が実装されている。例えば、アンカ装置１０８、緊急着地装置１０９、案内脚フェアリング１１０、台車上部フェアリング１１１、支持脚装置１１２、液体ヘリウム溜，液体窒素溜１１３、ヘリウム冷凍機１１４、ヘリウム車載冷凍システム圧縮機ユニット１１５、先頭台車用左右補助ばね１１６、油圧パワーユニット１１７、案内脚装置１１８、案内ストッパ輪装置１１９、車体支持空気ばね１２０、台車枠内蔵型油タンク１２１、車体支持上下動ダンパ１２２、台車火災検知センサ１２３が実装されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２５８２７８号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】鉄道総研報告  Ｖｏｌ．１０，Ｎｏ．１，１９９６．１，ｐｐ．１１−１６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、規定トルク値にて超電導磁石装置を台車枠に締結した後、運用に伴う振動が加われば、超電導磁石装置の台車枠取付状態が適正に維持されているという確証はない。
【０００９】
ところで、本発明者は、超電導磁石装置の荷重支持材の検査・診断方法及びその装置を提案した（上記特許文献１参照）。
【００１０】
図６は上記特許文献１で提案した超電導磁石装置の荷重支持材の検査・診断装置の模式図である。
【００１１】
この図において、２０１は超電導コイル、２０２は内槽容器、２０３は荷重支持材、２０４はシールド板、２０５は外槽容器、２０６は振動センサ、２０７は台車枠、２０８は構造力学解析モデルの入力データ、２０９は計測用制御装置である。
【００１２】
そして、図６に示すように、荷重支持材２０３近傍の外槽容器２０５の外側面に配置した振動センサ２０６により、荷重支持材２０３近傍の外槽容器２０５の実測振幅を求め、構造力学モデルによる推定と外槽容器２０５の実測振幅とを比較することにより、劣化した荷重支持材２０３の有無と程度を検査・診断する超電導磁石装置の荷重支持材の検査・診断方法及びその装置を提案した。
【００１３】
しかしながら、上記の超電導磁石装置の荷重支持材の検査・診断方法及びその装置では、超電導磁石装置の台車枠取付状態の診断機能として十全なものは得られなかった。
【００１４】
本発明は、上記状況に鑑みて、台車枠への超電導磁石装置の取付状態の診断が確実に実施できる、超電導磁石装置の台車枠取付状態の診断方法及びその台車組立体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕超電導磁石装置の台車枠取付状態の診断方法において、（ａ）超電導磁石装置を対にして配置し、この対にして配置された超電導磁石装置の内側に台車枠の側梁をそれぞれ配置し、この台車枠の側梁の間に台車枠の横梁を配置し、前記超電導磁石装置を前記台車枠の側梁に取付ボルトによって締結して取り付け、前記取付ボルトの端部付近に振動センサを取り付けた台車組立体を準備し、（ｂ）前記取付ボルトを規定トルク値にて締結した場合の前記台車組立体の振動特性を前記振動センサの出力を計測することによって把握し、（ｃ）前記取付ボルトの締結トルク値が前記規定トルク値とは変化した場合の前記台車組立体の振動特性を把握し、（ｄ）運用後の前記台車組立体の振動特性を把握し、上記（ｂ）、（ｃ）で得られた振動特性と比較することにより、前記運用後の前記取付ボルトの締結トルクの実効値を推定して、該推定された実効値により、前記超電導磁石装置の台車枠取付状態を診断することを特徴とする。
【００１６】
〔２〕上記〔１〕記載の超電導磁石装置の台車枠取付状態の診断方法において、前記取付ボルトの締結トルクの推定実効値が規定トルク値と異なる場合において、前記取付ボルトを規定トルク値に締結し直すことによって前記台車組立体の振動特性が規定トルク値のときの値に回復した場合は、前記超電導磁石装置の台車枠取付状態は適正に回復したと診断することを特徴とする。
【００１７】
〔３〕上記〔１〕記載の超電導磁石装置の台車枠取付状態の診断方法において、前記取付ボルトの締結トルクの推定実効値が規定トルク値と異なる場合において、前記取付ボルトを規定トルク値に締結し直すことによっても前記台車組立体の振動特性が規定トルク値のときの値に回復しない場合には、前記取付ボルトの締結以外の構造の変化が起きている異常状態であると診断することを特徴とする。
【００１８】
〔４〕超電導磁石装置の台車枠取付状態を診断する台車組立体において、対にして配置される超電導磁石装置と、この対にして配置された超電導磁石装置の内側に配置される台車枠と、前記超電導磁石装置を前記台車枠に締結する取付ボルトと、この取付ボルトの端部付近に取り付けられる振動センサと、この振動センサの出力を計測する振動計測装置とを具備し、前記振動計測装置により台車組立体の振動特性を把握することにより、運用後の前記取付ボルトの締結トルクの実効値を推定して、該推定された実効値により、前記超電導磁石装置の台車枠取付状態を診断することを特徴とする。
【００１９】
〔５〕上記〔４〕記載の超電導磁石装置の台車枠取付状態を診断する台車組立体において、前記台車枠は前記対にして配置された超電導磁石装置の内側にそれぞれ配置される台車枠の側梁と、この台車枠の側梁の間に配置される台車枠の横梁とからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、超電導磁石装置の台車枠取付状態を的確に計測し、十全な超電導磁石装置の台車枠取付状態を管理することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施例を示す台車枠取付状態の診断機能を具備する台車組立体の模式図である。
【図２】本発明の実施例を示す台車枠を模擬した枠に対して超電導磁石装置を規定トルク値にて締結して取り付けた場合と締結トルク値が低下した場合の振動特性を示す図である。
【図３】本発明の実施例を示す台車枠取付状態の診断フローチャート（その１）である。
【図４】本発明の実施例を示す台車枠取付状態の診断フローチャート（その２）である。
【図５】従来の超電導磁石装置が搭載される台車組立体を示す図である。
【図６】前記特許文献１で提案した超電導磁石装置の荷重支持材の検査・診断装置の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
超電導磁石装置の台車枠取付状態の診断方法は、（ａ）超電導磁石装置を対にして配置し、この対にして配置された超電導磁石装置の内側に台車枠の側梁をそれぞれ配置し、この台車枠の側梁の間に台車枠の横梁を配置し、前記超電導磁石装置を前記台車枠の側梁に取付ボルトによって締結して取り付け、前記取付ボルトの端部付近に振動センサを取り付けた台車組立体を準備し、（ｂ）前記取付ボルトを規定トルク値にて締結した場合の前記台車組立体の振動特性を前記振動センサの出力を計測することによって把握し、（ｃ）前記取付ボルトの締結トルク値が前記規定トルク値とは変化した場合の前記台車組立体の振動特性を把握し、（ｄ）運用後の前記台車組立体の振動特性を把握し、上記（ｂ）、（ｃ）で得られた振動特性と比較することにより、前記運用後の前記取付ボルトの締結トルクの実効値を推定して、該推定された実効値により、前記超電導磁石装置の台車枠取付状態を診断する。
【実施例】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２４】
図１は本発明の実施例を示す台車枠取付状態の診断機能を具備する台車組立体の模式図、図２は本発明の実施例を示す台車枠を模擬した枠に対して超電導磁石装置を規定トルク値にて締結して取り付けた場合と締結トルク値が低下した場合の振動特性を示す図である。
【００２５】
これらの図において、１，２は対になるように配置された超電導磁石装置、３，４は超電導磁石装置１，２の内側に配置された台車枠の側梁、５は台車枠の側梁３，４の間に配置される台車枠の横梁、６は超電導磁石装置１の台車枠の側梁３への取付ボルト、７は超電導磁石装置２の台車枠の側梁４への取付ボルト、８は取付ボルト６（または取付ボルト７）の端部付近に配置された振動センサ、９は振動センサ８からの出力を計測する振動計測装置である。
【００２６】
まず、図１に示すように、超電導磁石装置１，２を対にし、台車枠３，４，５の両側へ取付ボルト６，７により規定トルク値にて締結して取り付けた台車組立体について、その振動特性を把握する。次に、取付ボルト６，７の締結トルク値がこの規定トルク値とは変化した場合の振動特性を把握する。そして、運用後の振動特性を把握し、上記で得られた二つの振動特性と比較することにより、この運用後の取付ボルト６，７の締結トルクの実効値を推定し、超電導磁石装置１，２の台車枠取付状態を診断する。
【００２７】
上記において、取付ボルト６，７の推定した締結トルクの実効値が規定トルク値と異なる場合において、取付ボルト６，７を規定トルク値に締結し直すことによって振動特性が規定トルク値のときの値に回復した場合は、超電導磁石装置１，２の台車枠取付状態は回復したと診断し、一方、取付ボルト６，７を規定トルク値に締結し直しても振動特性が規定トルク値のときの値に回復しない場合は、取付ボルト６，７の締結以外の構造の変化（例えば、超電導磁石装置の内部構造の変化）が起きており、異常であると診断する。
【００２８】
取付ボルト６，７の締結トルクの実効値が変化すれば、構造が変化するので、台車組立体の振動特性は変化する。従って、台車組立体の振動特性の分析により、取付ボルト６，７の締結トルクの実効値の変化を捉えることが可能となる。取付ボルト６，７の締結トルクの実効値の変化は主に、運用に伴う振動が加わって取付ボルト６，７の締結が緩んだことによる低下であり、台車組立体の剛性が低下するので、その共振振動数は低下する。
【００２９】
例えば、図２に示されるように、締結トルク値の低下に伴って共振振動数が低下することが確認できる。
【００３０】
図３は本発明の実施例を示す台車枠取付状態の診断フローチャート（その１）、図４はその診断フローチャート（その２）である。
【００３１】
超電導磁石装置の台車枠取付状態の診断手順としては、まず、図３に示されるように、超電導磁石装置を内側の台車枠に対になるように配置し、超電導磁石装置を台車枠に取付ボルトによって、締結して取り付け、取付ボルトの端部附近に振動センサを取り付けた台車組立体を準備する（ステップＳ１）。次に、取付ボルトを規定トルク値にて締結した場合の台車組立体の振動特性を振動センサの出力を計測することによって把握する（ステップＳ２）。更に、取付ボルトの締結トルク値が規定トルク値とは変化した場合の台車組立体の振動特性を把握する（ステップＳ３）。そして、運用後の台車組立体の振動特性を把握し、ステップＳ２・ステップＳ３の振動特性と比較することにより、運用後の取付ボルトの締結トルクの実効値を推定する（ステップＳ４）。その後、図４に示されるように、推定した締結トルクの実効値が規定トルク値と異なるか否かをチェックする（ステップＳ１１）。規定トルク値と異ならない場合（ステップＳ１１のＮＯ）には、超電導磁石装置の台車枠取付状態は異常なしと判断し（ステップＳ１２）、規定トルク値と異なる場合（ステップＳ１１のＹＥＳ）には、取付ボルトを規定トルク値にて締結し直して振動特性が規定トルク値のときの値に回復した否かをチェックする（ステップＳ１３）。規定トルク値のときの値に回復した場合（ステップＳ１３のＹＥＳ）には、超電導磁石装置の台車枠取付状態は適正に回復したと診断する（ステップＳ１４）が、取付ボルトを規定トルク値にて締結し直しても振動特性が規定トルク値のときの値に回復しなかった場合（ステップＳ１３のＮＯ）は、超電導磁石装置の台車枠取付状態は適正に回復していないと診断し、回復の措置（解体点検またはそれに伴った部品の取替え）を行う（ステップＳ１５）。なお、取付ボルトを規定トルク値にて締結し直しても振動特性が規定トルク値のときの値に回復しなかった場合は、取付ボルトの締結以外の構造の変化（例えば、超電導磁石装置の内部構造の変化）が起きていると診断することができる。
【００３２】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明の超電導磁石装置の台車枠取付状態の診断方法及びその台車組立体は、台車枠への超電導磁石装置の取付状態の診断が実施できる、超電導磁石装置の台車枠取付状態の診断方法及びその台車組立体として利用可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１，２    超電導磁石装置
３，４    台車枠の側梁
５    台車枠の横梁
６，７    取付ボルト
８    振動センサ
９    振動計測装置
【図１】
0005877959.tif 000002
【図２】
0005877959.tif 000003
【図３】
0005877959.tif 000004
【図４】
0005877959.tif 000005
【図５】
0005877959.tif 000006
【図６】
0005877959.tif 000007