KR100758140B1 - A structure of under frame in railway vehicle - Google Patents

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Abstract

A structure of a lower support frame for a railway vehicle is provided to be suitable for a horizontal compressive load bigger than 360tons. In a structure of a lower support frame for a railway vehicle, two bar-shaped side seals are disposed by a predetermined interval. End seals are fixed to both ends of the side seals respectively in a rectangular structure. Center chambers(6) are attached to both end seals lengthwise. A plurality of cross beams(7) is disposed lengthwise between both the side seals by a predetermined width. Gussets are formed at lower portions of a cross beam. A cross bearer fixed through the gusset is inclined between a lower portion of the center chamber and a side chamber.

Description

철도 차량 하부 지지틀 구조{A STRUCTURE OF UNDER FRAME IN RAILWAY VEHICLE}STRUCTURE OF UNDER FRAME IN RAILWAY VEHICLE}

도 1 은 종래의 하부 지지틀의 평면도이다.1 is a plan view of a conventional lower support frame.

도 2 는 도 1 의 A 방향에서 바라 본 종래 하부 지지틀의 일 크로스 비임의 측면도이다.FIG. 2 is a side view of one cross beam of the conventional lower support frame viewed from the direction A in FIG. 1.

도 3 은 본 발명에 따른 하부 지지틀의 평면도이다.3 is a plan view of the lower support frame according to the present invention.

도 4 은 도 3 의 A 방향에서 바라 본 본 발명에 따른 하부 지지틀의 일 크로스 비임의 측면도이다.4 is a side view of one cross beam of the lower support frame according to the invention as viewed from the direction A of FIG.

도 5 은 본 발명에 따른 하부 지지틀의 충돌시 수평 압축 하중의 전달 경로를 개략적으로 나타낸 것이다.Figure 5 schematically shows the transmission path of the horizontal compressive load during the impact of the lower support frame according to the present invention.

도 6 은 본 발명에 따른 하부 지지틀의 조립 방법을 개략적으로 나타낸 것이다.Figure 6 schematically shows an assembly method of the lower support frame according to the present invention.

도 7 은 내부 사이드실의 형상을 개략적으로 나타낸 것이다.7 schematically shows the shape of the inner side seal.

도 8 은 센터실의 형상을 개략적으로 나타낸 것이다.8 schematically shows the shape of the center chamber.

도면 주요 부호 설명Drawing Major Reference Description

1. 사이드실 2. 내부 사이드실1. Side seal 2. Internal side seal

3. 대차 지지틀 4. 드래프트 (draft) 실3. bogie support frame 4. draft seal

5. 엔드실 6. 센터실5. End room 6. Center room

7. 종래 발명의 크로스빔 8. 거셋7. Crossbeam of the Invention 8. Gusset

9. 키스톤 플레이트 10. 크로스 베어러9. Keystone Plate 10. Cross Bearer

11. 플로어 플레이트11. Floor plate

본 발명은 철도 차량의 하부 지지틀 구조로서, 수평 압축 하중을 360 톤 이상을 충족시킬 수 있는 철도 차량 하부 지지틀 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a lower support frame structure of a railroad car, which can satisfy a horizontal compressive load of 360 tons or more.

일반적으로 철도 차량은 많은 승객이 탑승하거나 무거운 하물을 적재하여 그 하중을 지탱할 수 있어야 하기 때문에, 차량의 바닥면 아래에 강철재로 만든 하부 지지틀 구조물을 설치하여 사용하고 있다. In general, a railroad car must be able to support a load by carrying a large number of passengers or heavy loads, and therefore, a lower support frame structure made of steel is installed under the floor of the vehicle.

또한, 상기 하부 지지틀 구조물은 충돌시 수평 압축 하중을 분산시켜 철도 차량의 안전을 보장하고 있다.In addition, the lower support frame structure to ensure the safety of the railway vehicle by distributing the horizontal compressive load in the event of a crash.

일반적으로 철도 차량의 수평 압축 하중의 크기는 그 수요처에서 요구하는 사양상의 하중 조건에 따라 적용하는데, 한국의 경우 통상 50 ∼ 80 톤, 유럽의 경우 통상 80 ∼ 200 톤인데 비하여, 미국이나 남미의 경우 AAR (Assosiation of American Railroads) 규격으로 360 톤을 적용하고 있다. In general, the size of the horizontal compressive load of a railroad car is applied according to the load condition of the specification required by the customer. In the case of the United States or South America, it is usually 50 to 80 tons in Korea and 80 to 200 tons in Europe. 360 tons is applied in AAR (Assosiation of American Railroads) standard.

종래에는 도 1 및 도 2 에 도시한 바와 같은 하부 지지틀을 사용하였다. Conventionally, a lower support frame as shown in FIGS. 1 and 2 was used.

구체적으로는 사이드실 (1) 과 크로스빔 (7) 사이에 거셋 (8) 을 사용하여 스팟 용접한 후에, 키스톤 플레이트 (9) 를 크로스빔 (7) 위에 올려놓고 아크 스팟 용접하는 방식으로 제작되었으며, 이 때 적용되는 수평 압축 하중은 통상 50 ∼ 200 톤 이하이다. Specifically, after spot welding using gussets 8 between the side seal 1 and the crossbeam 7, the keystone plate 9 was placed on the crossbeam 7 and arc spot welded. The horizontal compressive load applied at this time is usually 50 to 200 tons or less.

그러나, 중앙으로 길게 지나가는 센터실 (6) 이 존재하지 않으며, 사이드실 (1) 의 경우 단순한 'ㄷ' 자형으로서 그 사이에 크로스빔 (7) 을 조립하는 구조로 되어 있어서, 미국, 남미 등 360 톤 이상의 수평 압축 하중을 요구하는 철도 차량의 하부 프레임에는 종래의 구조로는 하중 조건을 충족시키기 어려웠다.However, there is no center chamber 6 that runs long to the center, and the side chamber 1 has a simple 'c' shape and has a structure in which crossbeams 7 are assembled therebetween, such as the United States, South America, and the like. The lower frame of railroad cars requiring horizontal compressive loads of more than a tonne has been difficult to meet the load conditions with conventional construction.

또한, 종래의 하부 지지틀의 경우 수평 압축 하중을 사이드실 (1) 이 모두 감당해야 하므로 종전의 크기로 제작할 경우, 하부 지지틀이 파손될 우려가 높기 때문에 큰 하중에 충분히 견디기 위해서는 사이드실 (1) 의 크기가 매우 커져야 한다. 하지만, 이 경우 재료의 두께 제약이 있고 사이드실 (1) 과 각종 크로스빔 (7) 등의 조립 구조로 볼 때 크기나 구조가 복잡해질 경우 압출에 의한 제작이 매우 어렵게 된다는 문제점이 발생한다. In addition, in the case of the conventional lower support frame, the side seal 1 must bear all of the horizontal compressive loads, and therefore, when manufactured to a conventional size, the lower support frame is likely to be broken, so that the side seal 1 can be sufficiently endured to withstand large loads. Must be very large. However, in this case, when the thickness of the material and the assembly structure of the side seal 1 and the various cross beams 7 and the like become complicated in size or structure, there is a problem that fabrication by extrusion becomes very difficult.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해소하기 위해 발명된 것으로, 수평 압축 하중이 360 톤 이상의 큰 하중을 받는 철도 차량에 사용될 수 있으며, AAR 강도 기준에 만족하면서도 경량화된 철도 차량용 하부 지지틀 구조를 제공하는데 그 목적이 있다. Therefore, the present invention has been invented to solve the above problems, it can be used in a railroad vehicle having a horizontal compressive load of a large load of 360 tons or more, and satisfying the AAR strength criterion, but a lightweight support structure for the railroad car The purpose is to provide.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 2 개의 막대형의 사이드실 (sidesill) (1) 이 소정의 간격을 두고 배치되고, 상기 사이드실의 양단에 엔드실 (endsill) (5) 이 각각 고정 부착되어 이루어진 사각형 구조물의 내부에, 길이 방향으로 센터실 (centersill) (6) 이 형성되고 있고, 양쪽 사이드실 사이에 길이방향으로 일정한 폭을 두어 다수개의 크로스 빔 (cross beam) (7) 이 배치 고정되어 있는 철도 차량 하부 지지틀 구조를 제공한다. In order to achieve the above object, in the present invention, two rod side sills 1 are arranged at predetermined intervals, and end sils 5 are fixedly attached to both ends of the side sills, respectively. The centersill 6 is formed in the longitudinal direction inside the rectangular structure, and a plurality of cross beams 7 are fixedly arranged with a constant width in the longitudinal direction between both side chambers. To provide a support structure for the lower rail vehicle.

또한 상기 하부 지지틀 구조의 크로스 빔 (7) 하부에는 크로스 빔 (7) 의 양 끝부분, 크로스 빔 (7) 의 한 끝부분과 센터실 (6) 사이, 크로스 빔 (7) 의 다른 끝부분과 센터실 (6) 사이에 각각 거셋 (gusset) (8) 이 형성되어 있다. Further, the lower support frame structure has a cross beam 7 under the both ends of the cross beam 7, between one end of the cross beam 7 and the center chamber 6, and the other end of the cross beam 7. A gusset 8 is formed between the center chamber 6 and the center chamber 6, respectively.

또한, 센터실 (6) 하부와 사이드실 (1) 사이에 기울어져 상기 거셋 (8) 을 통해 고정된 크로스 베어러 (cross bearer) (10) 가 형성되어 있다. In addition, a cross bearer 10 is formed between the lower center chamber 6 and the side chamber 1 and fixed through the gusset 8.

또한, 본 발명의 사이드실 (1) 은 이중형의 구조로서, 다단 형상을 갖는 내부 사이드실 (2) 을 포함하는 하부 지지틀 구조를 제공한다.Further, the side seal 1 of the present invention has a double structure, and provides a lower support frame structure including an inner side seal 2 having a multistage shape.

또한, 본 발명의 상기 센터실 (6) 의 외부면 중앙에 지면과 수직 방향으로 볼록 돌출부가 형성된 하부 지지틀 구조를 제공한다.In addition, the lower support frame structure is provided in the center of the outer surface of the center chamber (6) of the present invention formed with a convex protrusion in the direction perpendicular to the ground.

이하 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3 에 나타난 바와 같이, 본 발명의 하부 지지틀은 기본적으로 종래의 철도 차량 하부 지지틀 구조와 유사하다. 2 개의 사이드실 (1) 이 소정의 간격을 두고 배치되어 있고, 사이드실 (1) 의 양단에 엔드실 (5) 이 각각 고정 부착되어 사각형 구조물을 형성한다. 본 사각형 구조물의 내부에는 길이 방향으로 센터실 (6) 이 형성되어 양 쪽의 엔드실 (5) 과 결합되어 있다. 양쪽 사이드실 (1) 사이에는 길이방향으로 일정한 폭을 두어 다수개의 크로스빔 (7) 이 배치되어 있다. 이러한 하부 지지틀의 재질은 가벼운 스테인리스 또는 연강을 사용하는 것이 바람직하다. As shown in Fig. 3, the lower support frame of the present invention is basically similar to the structure of the conventional support frame for the lower rail vehicle. Two side chambers 1 are arranged at predetermined intervals, and end chambers 5 are fixedly attached to both ends of the side chambers 1, respectively, to form a rectangular structure. The center chamber 6 is formed in the longitudinal direction inside this rectangular structure, and is combined with the both end chambers 5. A plurality of cross beams 7 are arranged between both side chambers 1 with a constant width in the longitudinal direction. The lower support frame is preferably made of light stainless steel or mild steel.

본 발명의 하부 지지틀은 종래의 하부 지지틀 형상과의 차이점은 크로스 빔 (7) 하부에 크로스 빔 (7) 의 양 끝부분, 크로스 빔 (7) 의 한 끝부분과 센터실 (6) 사이, 크로스 빔 (7) 의 다른 끝부분과 센터실 (6) 사이에 각각 거셋 (8) 이 형성되어 있고, 이러한 거셋에는 크로스 베어러 (10) 가 추가로 형성된다는 점이다. The lower support frame of the present invention is different from the conventional lower support frame shape in that both ends of the cross beam 7 and one end of the cross beam 7 and the center chamber 6 under the cross beam 7. The gusset 8 is formed between the other end of the cross beam 7 and the center chamber 6, respectively, and the cross bearer 10 is further formed in this gusset.

또한, 도 1 과 도 3 을 비교하여 볼 때, 하부 지지틀 중에서 수평 압축 하중을 가장 많이 받는 부분이 센터실 (6) 인데, 종래의 하부 지지틀은 중앙으로 길게 지나가는 센터실 (6) 이 형성되어 있지 않다. 1 and 3, the center chamber 6 receives the most horizontal compressive load among the lower support frames, and the center lower support frame 6 is formed in the conventional lower support frame. It is not.

또한, 사이드실 (1) 의 경우 종전의 사이드실 (1) 은 단순한 'ㄷ' 자형으로서 이 사이에 크로스 빔 (6) 을 조립하는 구조인데 반하여, 본 발명의 사이드실 (1) 은 도 7 과 같이 'ㄷ' 과 'ㄴ' 이 일체로 결합된 형상의 내부 사이드실 (2) 이 추가된 이중 사이드실을 갖는 구조이다. 본 발명의 내부 사이드실 (2) 의 상부측 'ㄷ' 자에는 크로스빔을 끼워 조립이 가능하며, 'ㄴ' 자의 하부 사이드실에는 크로스 베어러 (7) 가 결합되게 된다. In the case of the side chamber 1, the conventional side chamber 1 has a simple 'c' shape, and a structure in which the cross beam 6 is assembled therebetween, whereas the side chamber 1 of the present invention is shown in FIGS. Likewise, the structure having a double side seal in which an inner side seal 2 of a shape in which 'c' and 'b' are integrally coupled is added. An upper side 'c' of the inner side chamber 2 of the present invention can be assembled by inserting a cross beam, and a cross bearer 7 is coupled to the lower side chamber of a 'b'.

또한, 도 4 와 도 6 에서 나타난 바와 같이, 센터실 (6) 과 사이드실 (1) 을 적당한 간격으로 거셋 (8) 으로 연결하여 수평 압축 하중이 하부 지지틀에 고루 분 산시키는 크로스 베어러 (10) 이 형성되어 있다는 점이다. 4 and 6, the cross bearer 10 which connects the center chamber 6 and the side chamber 1 to the gusset 8 at appropriate intervals so that the horizontal compressive load is evenly distributed to the lower support frame. ) Is formed.

이러한 구성 차이로 통해, 종래의 하부 지지틀이 수평 압축 방향의 하중을 사이드실 (1) 이 모두 감당해야 반면, 본 발명의 하부 지지틀은 도 5 에 나타난 바와 같이, 수평 압축 하중이 세 방향으로 분산된다. 즉, 본 발명의 하부 지지틀 구조는 충돌시 수평 압축 하중은 먼저 엔드실 (5) 과 드래프트실 (4) 을 지나 대차 지지틀에서 먼저 양 방향으로 분산된다. 종래의 하부 지지틀은 이 경우 사이드실 (1) 로만 전달되지만, 본 발명의 하부 지지틀은 사이드실 (1) 및 센터실 (6) 로 전달되어 그 만큼 사이드실 (1) 의 하중 부담이 감소하게 되며, 그 만큼 견딜 수 있는 하중의 크기가 크게 증가하는 효과를 발생하게 된다. Due to this configuration difference, the conventional lower support frame has to bear all the loads in the horizontal compression direction, while the lower support frame of the present invention has the horizontal compressive load in three directions as shown in FIG. 5. Is dispersed. That is, in the lower support frame structure of the present invention, the horizontal compressive load during the collision is first distributed in both directions in the support frame first through the end chamber 5 and the draft chamber 4. The conventional lower support frame is only transferred to the side chamber 1 in this case, but the lower support frame of the present invention is transferred to the side chamber 1 and the center chamber 6 so that the load burden on the side chamber 1 is reduced. It will cause an effect that the magnitude of the load that can withstand as much increases.

또한, 센터실 (6) 을 도 8 에 나타난 바와 같이 중앙에 볼록 돌출부를 형성하도록 한다면 하중에 대한 탄력성이 높아지는 효과를 얻게 된다. In addition, if the center chamber 6 is formed to have a convex protrusion in the center as shown in Fig. 8, the elasticity with respect to the load is increased.

이러한 하부 지지틀의 제작 방법은 도 6 에 자세히 나타나 있다. The manufacturing method of such a lower support frame is shown in detail in FIG.

먼저 크로스 빔 (7) 과 거셋 (8) 을 스팟 (spot) 용접을 통해 결합한다. 이러한 크로스 빔 (7) 밑으로 플로어 플레이트 (floor plate) (11) 을 중간에다 놓고 센터실 (6) 및 내부 사이드 실 (2) 을 형성하여 상기 플로어 플레이트를 지지하는 구조를 형성하게 된다. 마지막으로, 센터실 (6) 과 내부 사이드실 (2) 의 연결은 크로스 베어러 (10) 를 각 거셋 (8) 과 용접하여 조립함로써 본 발명의 철도 차량 하부 지지틀 구조가 완성된다. First, the cross beam 7 and the gusset 8 are joined by spot welding. The center plate 6 and the inner side seal 2 are formed with the floor plate 11 in the middle under the cross beam 7 to form a structure for supporting the floor plate. Finally, the connection between the center chamber 6 and the inner side chamber 2 is assembled by welding the cross bearer 10 with each gusset 8 to complete the railway vehicle lower support frame structure of the present invention.

종래의 철도 차량, 특히 전동차의 하부 지지틀 구조는 통상 50 ∼ 200 톤의 비교적 적은 수평 압축 하중을 받는 방식인데 비하여, 본 발명은 미국이나 남미 등지에 적용하는 AAR 360 톤 이상에 적합한 고강도, 경량형 하부 지지틀 구조를 제공할 수 있다. The structure of the lower support frame of a conventional railway vehicle, especially an electric vehicle, is a method of receiving a relatively small horizontal compressive load of 50 to 200 tons, while the present invention provides a high strength and light weight suitable for more than 360 tons of AAR applied to the United States or South America. A lower support frame structure can be provided.

Claims (3)

2 개의 막대형의 사이드실이 소정의 간격을 두고 배치되고, 상기 사이드실의 양단에 엔드실이 각각 고정 부착되어 이루어진 사각형 구조물의 내부에, 길이 방향으로 센터실이 상기 양 엔드실에 부착되어 형성되고 있고, 상기 양쪽 사이드실 사이에 길이방향으로 일정한 폭을 두어 다수개의 크로스 빔이 배치 고정되어 있는 철도 차량 하부 지지틀 구조에 있어서,Two rod-shaped side chambers are arranged at predetermined intervals, and the center chambers are attached to both end chambers in the longitudinal direction, respectively, in a rectangular structure in which end chambers are fixedly attached to both ends of the side chambers. In a railway vehicle lower support frame structure in which a plurality of cross beams are arranged and fixed with a constant width in the longitudinal direction between the side chambers, 상기 크로스 빔 하부에는 상기 크로스 빔의 양 끝부분, 상기 크로스 빔의 한 끝부분과 상기 센터실 사이, 상기 크로스 빔의 다른 끝부분과 상기 센터실 사이에 각각 거셋이 형성되어 있고,Under the cross beam, gussets are formed at both ends of the cross beam, between one end of the cross beam and the center chamber, and between the other end of the cross beam and the center chamber. 상기 센터실 하부와 상기 사이드실 사이에 기울어져 상기 거셋을 통해 고정된 크로스 베어러가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 철도 차량 하부 지지틀 구조.And a cross bearer inclined between the center chamber lower portion and the side chamber and fixed through the gusset. 제 1 항에 있어서, 상기 사이드실은 이중형의 구조로서, 다단 형상을 갖는 내부 사이드실을 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 차량 하부 지지틀 구조.The railway vehicle lower support frame structure of claim 1, wherein the side seal has a dual structure and includes an inner side seal having a multi-stage shape. 제 1 항에 있어서, 상기 센터실의 외부면 중앙에 지면과 수직 방향으로 볼록 돌출부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 철도 차량 하부 지지틀 구조.2. The structure of claim 1, wherein a convex protrusion is formed at the center of the outer surface of the center chamber in a direction perpendicular to the ground.
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