KR100301460B1 - 레일 압접기 - Google Patents

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KR100301460B1
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Abstract

본 발명은 철도차량의 레일과 레일을 용접하는 레일 압접기에 관한 것으로, 터널형으로 레일을 수용하는 공간이 형성되고 외측면 좌,우측에는 한쌍의 트리밍 실린더가 수평상으로 고정 설치되는 기준 프레임과; 상기 기준 프레임과 일정 거리를 두고 마주하도록 설치되며, 터널형으로서 레일을 수용하는 공간의 일측에 고정되어 레일의 일측 목부에 밀착되는 고정 크램핑패드와 고정측 크램핑 실린더의 피스톤로드에 계합된 상태에서 전,후진작동으로 레일의 타측 목부에 밀착 및 이완되는 가동 크램핑패드를 구비하여 레일을 고정시키는 고정 프레임과; 상기 기준 프레임 및 고정 프레임 각각의 하단 양측과 상단 중앙을 관통하여 양단이 고정 설치되는 상,하부 가이드봉과; 상기 기준 프레임에 설치된 한쌍의 트리밍 실린더에 의하여 상기 상,하부 가이드봉을 타고 이동가능하게 설치되며, 터널형으로서 레일을 수용하는 공간의 일측에 고정되어 레일의 일측 목부에 밀착되는 고정 크램핑패드와 가동측 크램핑 실린더의 피스톤로드에 계합된 상태에서 전,후진작동으로 레일의 타측 목부에 밀착 및 이완되는 가동 크램핑패드를 구비하여 레일을 이동시키는 가동프레임과; 상기 기준 프레임의 양측에 수평상으로 고정 설치된 상태에서 상기 가동 프레임을 고정 프레임을 향해 왕복이동을 가능하게 하는 한쌍의 트리밍 실린더와; 상기 고정 프레임과 가동 프레임 사이에서 상,하부 가이드봉을 타고 이동가능하게 설치되며, 레일의 용접단 둘레를 용접하는 한쌍의 버너가 장착된 버너홀더와; 및 상기 가동 프레임 일측에 서로 대칭상으로 설치된 채 레일의 둘레에 밀착되어 상기버너홀더에 장착된 한쌍의 버너에 의하여 발생된 용접리드를 절반씩 분담하여 절삭 제거하는 한쌍의 트리밍 바이트를 구성하여 철도건설현장에서 레일을 압접하는 특징을 지닌 발명이다.

Description

레일 압접기{HYDRAULIC RAIL GAS PRESSURE WELDER}
본 발명은 철도차량의 레일과 레일을 용접하는 레일 압접기(壓接幾)에 관한 것이다.
일반적으로 철도차량의 레일은 일정길이로 제조되어 철도에 설치되고 있으며, 또한 레일을 설치함에 있어서는 레일 자체가 기온차이로 인하여 수축 및 팽창되는 현상이 나타나므로 과거에는 레일과 레일 사이에 수축과 팽창을 고려하여 일정한 간격이 형성되도록 설치하고 있었다.
그러나 레일과 레일을 띠워 놓았을 경우에는 철도차량이 통과할 때 바퀴와 부딪치는 소음이 발생될 뿐 아니라 진동이 발생되는 단점이 있으며, 이러한 단점은 철도차량의 운행속도가 빠르면 빠를수록 더욱 심하게 나타나는 문제점이 있기 때문에 고속철도차량의 경우에는 레일과 레일을 용접하여 소음과 진동이 발생되지 않도록 하고 있다.
그런데 레일의 경우는 무한정 길게 제조할 수 없으며, 통상 정해진 길이로만 제조되고 있으므로 용접수단으로 레일과 레일을 붙여주는 방법이 사용되고 있는 바, 종래 기술에서의 레일 용접장치는 그 장치의 규모가 크기 때문에 철로를 건설하는 현장과는 멀리 떨어진 곳에 용접장치를 설치하고 그곳에서 레일을 길게 용접한 다음 용접된 레일을 철도건설현장으로 운반하여야 하는데, 용접된 레일은 그 길이가 상당히 길기 때문에 운반이 용이하지 못한 것이 문제점으로 지적되고 있으며, 또한 운반된 레일은 다시 현장에서 용접해야 하는데, 상기한 용접장치로 용접되는 레일의 용접부분은 고속철도의 안전한 운행을 기대할 수 있는 용접강도를 가지고 있는 반면에 현장에서 용접된 용접부분은 고속철도의 안전운행을 충족시키는 강도를 보유하지 못하게 되어 고속철도의 운행시 용접부분이 파단되는 등의 안전사고가 발생될 수 있다는 것이 문제점으로 지적되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하고 창출한 것으로, 레일 압접기 자체를 소형화하여 철도건설현장에서 레일의 설치구간을 따라 이동하면서 레일을 용접하는 작업과 용접한 다음 용접부위에 부풀어진 용접리드를 제거할 수 있도록 하는데 목적이 있으며, 또한 레일을 용접할 때 용접되는 레일을 유압을 이용하여 강하게 밀면서 압접하므로서 용접부분이 고속철도의 안전운행에 필요한 강도로 용접되게 함과 동시 다수의 레일이 연속적으로 용접되는 각각의 용접부분을 동일한 용접강도로 용접할 수 있도록 하는데 다른 목적을 두고 발명한 것이다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,
터널형으로 레일을 수용하는 공간이 형성되고 외측면 좌,우측에는 한쌍의 트리밍 실린더가 수평상으로 고정 설치되는 기준 프레임과;
상기 기준 프레임과 일정 거리를 두고 마주하도록 설치되며, 터널형으로서 레일을 수용하는 공간의 일측에 고정되어 레일의 일측 목부에 밀착되는 고정 크램핑패드와 고정측 크램핑 실린더의 피스톤로드에 계합된 상태에서 전,후진작동으로 레일의 타측 목부에 밀착 및 이완되는 가동 크램핑패드를 구비하여 레일을 고정시키는 고정 프레임과;
상기 기준 프레임 및 고정 프레임 각각의 하단 양측과 상단 중앙을 관통하여 양단이 고정 설치되는 상,하부 가이드봉과;
상기 기준 프레임에 설치된 한쌍의 트리밍 실린더에 의하여 상기 상,하부 가이드봉을 타고 이동가능하게 설치되며, 터널형으로서 레일을 수용하는 공간의 일측에 고정되어 레일의 일측 목부에 밀착되는 고정 크램핑패드와 가동측 크램핑 실린더의 피스톤로드에 계합된 상태에서 전,후진작동으로 레일의 타측 목부에 밀착 및 이완되는 가동 크램핑패드를 구비하여 레일을 이동시키는 가동프레임과;
상기 기준 프레임의 양측에 수평상으로 고정 설치된 상태에서 상기 가동 프레임을 고정 프레임을 향해 왕복이동을 가능하게 하는 한쌍의 트리밍 실린더와;
상기 고정 프레임과 가동 프레임 사이에서 상,하부 가이드봉을 타고 이동가능하게 설치되며, 레일의 용접단 둘레를 용접하는 한쌍의 버너가 장착된 버너홀더와; 및
상기 가동 프레임 일측에 서로 대칭상으로 설치된 채 레일의 둘레에 밀착되어 상기 버너홀더에 장착된 한쌍의 버너에 의하여 발생된 용접리드를 절반씩 분담하여 절삭 제거하는 한쌍의 트리밍 바이트;
를 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 것이며,
상기 한쌍의 트리밍 바이트는 가동 프레임 일측 상부와 하부 양측에 부착된 상,하부 가이드 금구에 조립 및 분리가 가능하도록 설치되는 한쌍의 바이트 홀더에 착탈가능하게 부착시킬 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 것이며, 또한 상기 버너홀더에 장착되는 한쌍의 버너 각각은 서로 대칭상으로 마주한 채 레일의 용접단 둘레와 일정한 간격을 두고 레일과 같은 형상으로 감싸도록 설치되는 노즐부에 상기한 레일의 용접단 둘레를 향해 용접불꽃을 분사하는 다수의 노즐이 형성된 가스실과 상기 가스실을 냉각하는 냉각수가 저장된 냉각실이 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 것이며, 또 상기 가동 프레임의 상단에는 눈금표시부를 형성하고 상기기준 프레임 상단에는 상기의 눈금표시부를 향해 수평상으로 연장된 지지봉에 눈금지시침을 부착하여 레일 용접작동시 레일의 압접시키는 상기 가동 프레임의 이동거리를 육안으로 확인할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 것이다.
도 1은 본 발명을 설명하기 위한 사용상태 정면도.
도 2는 상동 평면도.
도 3은 상동 측면도.
도 4는 본 발명의 일요부인 기준 프레임의 단면도.
도 5는 본 발명의 일요부인 고정 또는 가동 프레임의 단면도.
도 6은 본 발명의 일요부인 가동 프레임의 일부 분해 사시도.
도 7의 (A)(B)는 본 발명의 가동 프레임에 장착되는 트리밍 바이트의 구성을
나타내기 위한 측면도와 정면도.
도 8의 (A)(B)는 본 발명의 고정 및 가동 프레임에 장착되는 고정측 크램프
패드의 평면도와 정면도.
도 9는 본 발명의 고정 및 가동 프레임에 장착되는 가동측 크램프 패드의
평면도.
도 10의 (A)(B)는 본 발명의 일요부인 버너의 단면도 및 정면도.
도 11 내지 도 13는 본 발명의 작동상태를 나타낸 도면으로서,
도 11은 압접을 완료하였을 때의 레일의 용접상태이며,
도 12는 트리밍 바이트로 용접비드를 절삭 제거하는 상태이고,
도 13은 용접비드의 제거를 완료한 상태이다.
도 14는 본 발명의 일요부인 버너홀더 양측에 설치되는 방열판의 구성도.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 기준 프레임 2 : 고정 프레임
3 : 상,하부 가이드봉 4 : 가동 프레임
5 : 버너홀더 6 : 고정측 크램핑 실린더
7 : 가동측 크램핑 실린더 8 : 한쌍의 트리밍 바이트
9 : 방열판 11 : 한쌍의 트리밍 실린더
13 : 지지봉 14 : 지시침
21,42 : 고정 크램핑패드 22,43 : 가동 크램핑패드
24,45 : 가이드 돌기 25,46 : 스토퍼돌기
41 : 고정금구 47,48 : 상,하부 가이드 금구
4a : 눈금표시부 8a : 바이트팁
81 : 바이트 홀더 84 : 손잡이
본 발명의 실시예를 첨부한 도면에 따라서 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명을 설명하기 위한 사용상태 정면도이며, 도 2는 본 발명의 평면도이고, 도 3은 본 발명의 측면도이며, 도 4는 본 발명의 기준 프레임의 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일요부인 고정 또는 가동 프레임의 단면도이며, 도 6은 본 발명의 일요부인 가동 프레임의 일부 분해 사시도이고, 도 7의 (A)(B)는 본 발명의 가동 프레임에 장착되는 트리밍 바이트의 구성을 나타내기 위한 측면도와 정면도이며, 도 8의 (A)(B)는 본 발명의 고정 및 가동 프레임에 장착되는 고정측 크램프 패드의 평면도와 정면도이고, 도 9는 본 발명의 고정 및 가동 프레임에 장착되는 가동측 크램프 패드의 평면도이며, 도 10의 (A)(B)는 본 발명의 일요부인 버너의 단면도 및 정면도이고, 도 11 내지 도 13은 본 발명의 작동상태를 나타낸 도면이며, 도 14는 본 발명의 일요부인 버너홀더 양측에 설치되는 방열판의 구성도를 도시한 것으로서,
도면부호 1은 기준 프레임을 나타내는 것으로, 상기 기준 프레임(1)은 터널형으로 형성되어 그 중간부분에는 하부가 개방되어 레일(R)을 수용할 수 있는 공간(S1)이 형성되어 있으며, 외측 양쪽에는 한쌍의 트리밍 실린더(11)가 수평상으로 부착되어 있다.
상기 기준 프레임(1)과, 상기 기준 프레임과 일정한 간격을 유지한 채 마주하는 고정 프레임(2) 각각은 상,하부 가이드봉(3)(3) 양단에 고정 설치되는데, 상기 상부 가이드봉은 한개로 이루어져 상기한 기준 프레임과 고정 프레임의 상단 중앙을 관통하고, 하부 가이드봉은 두개로 이루어져 상기한 기준 및 고정 프레임 각각의 하단 양측을 관통하도록 설치되어 있다.
상기 기준 프레임(1)과 고정 프레임(2) 사이에는 가동 프레임(4)과 버너홀더(5)가 상기한 상,하부 가이드봉(3)(3)에 관통된 채 이동이 가능한 상태로 설치되어 있다.
상기 가동 프레임(4)은 기준 프레임(1)에 근접한 위치에 설치되어 상기 기준 프레임(1)을 관통하는 한쌍의 트리밍 실린더(11)의 피스톤로드(12)의 선단에 계합되어 있으며, 그 계합상태는 상기 피스톤로드(12) 선단을 상기 가동 프레임(4)의 일측벽 양쪽에 볼트로 고정 부착된 고정금구(41)에 삽입시킨 후 코터핀(42)으로 상기 피스톤로드(12) 선단과 고정금구(41)를 결합시키는 것이며, 이와 같이 피스톤로드(12)에 계합된 상기 가동 프레임(4)은 한쌍의 트리밍 실린더(11)의 작동 즉, 피스톤로드(12)의 출현 및 몰입작동에 의하여 상,하부 가이봉(3)(3)을 타고 왕복이동하도록 구성되어 있다.
상기 고정 프레임(2)과 가동 프레임(4) 각각은 같은 형상의 터널형으로 형성되어 하부가 개방되고 레일(R)을 수용하는 공간(S2)(S4)이 형성되어 있으며, 상기한공간들을 형성하는 양측 내벽에는 고정 및 가동 크램핑패드가 설치된다.
즉, 고정 프레임(2)의 공간(S2)의 내벽 일측에는 고정 크램핑패드(21)가 볼트로 고정 부착되며, 타측에는 가동 크램핑패드(22)가 설치되는데, 상기의 가동 크램핑패드(22)는 상기 고정 프레임(2)의 외부에 고정 설치된 채 공간(S2)으로 관통하는 고정측 크램핑 실린더(6)의 피스톤로드(61) 선단에 볼트로 부착되어 고정 크램핑패드(21)를 향해 왕복작동하면서 레일(R)의 목부(R1)에 밀착되어 압력을 가하거나 또는 이완될 수 있도록 구성되어 있다.
또한 가동 프레임(4)의 공간(S4) 양측벽에도 고정 크램핑패드(42)와 가동 크램핑패드(43)가 설치되는데, 상기한 고정 크램핑패드(42)는 일측 내벽에 볼트로 고정 설치되는 한편 상기한 가동 크램핑패드(43)는 상기 가동 프레임(4)의 외부에 고정 설치된 가동측 크램핑 실린더(7)의 피스톤로드 선단에 볼트로 부착되어 레일(R)의 목부(R1)에 밀착되어 압력을 가하거나 이완될 수 있도록 구성되어 있다.
상기한 고정 및 가동 프레임 각각의 고정 크램핑패드(21)(42)는 동일한 구조로 되어 있는데 그 구조는 레일(R)의 목부(R1)에 밀착되었을 때 미끄러지는 현상이 나타나지 않도록 거치상 돌기(23)(44)가 전면에 형성되어 있으며, 이면에는 조립을 용이하게 하는 가이드돌기(24)(45)와 레일(R)을 붙잡고 있을 때 또는 레일(R)을 이동시킬 때 각 크램핑패드에 발생되는 추력을 견딜 수 있는 스토퍼돌기(25)(46)가 형성되어 있으며, 또한 고정 및 가동 프레임 각각의 가동 크램핑패드(22)(43) 역시동일한 구조로서 전술한 고정 크램핑패드(21)(42)와 같이 전면에는 거치상 돌기(23)(44)가 형성되어 있는 한편 이면에는 가이드돌기의 구성은 없고 스토퍼돌기(25)(46)만 형성되어 있다.
상기에서 고정 프레임(2)의 일측(도면상 좌측)에는 가동 크램핑패드(22)의 일단을 받쳐주는 지지금구(23)를 부착하여 상기 가동 크램핑패드(22)에 나타나는 추력에 의한 힘의 분포를 분산시킬 수 있도록 한다.
상기 가동 프레임(4)의 일측 즉, 한쌍의 트리밍 실린더(11)와 계합되는 고정금구(41)가 있는 반대측에는 한쌍의 트리밍 바이트(8)가 서로 대칭상태로 설치되는데, 상기 한쌍의 트리밍 바이트(8)는 가동 프레임(4)의 일측 상부에 고정 부착된 상부 가이드 금구(47)과 하부 양측에 고정 부착된 하부 가이드 금구(48)에 결합 및 분리가 가능하게 설치되는 한쌍의 바이트 홀더(81)에 볼트로서 부착되어 있다.
상기 한쌍의 바이트 홀더(81) 상면에는 가이드홈(82)을, 하면에는 가이드돌기(83)를 형성하여 상기한 상,하부 가이드 금구(47)(48)에 슬라이딩 가능하게 조립되는 것이며, 이를 위해 상기한 바이트 홀더(81)에는 손잡이(84)를 부착하여 조립 및 분리작업을 용이하게 하였으며, 또한 상기 한쌍의 바이트 홀더(81) 각각에 형성된 결합공(85)은 상부 가이드 금구(47) 양쪽의 삽입공(471)을 통해 록크핀(49)을 삽입시킬 수 있도록 하므로서 상기한 한쌍의 트리밍 바이트(8)의 바이트팁(8a)이 레일(R)의 둘레 전체에 밀착시킨 상태로 고정시킬 수 있도록 구성되어 있다.
또한 상기 가동 프레임(4)의 상단에는 가동 프레임의 이동거리를 육안으로 확인할 수 있는 눈금표시부(4a)가 부착되어 있는 한편, 상기 기준 프레임(1)의 상단에는 상기 눈금표시부(4a)를 향해 길게 연장된 지지봉(13)의 끝단에 눈금표시부(4a)의 눈금을 가르키는 눈금지시침(14)이 부착되어 있다.
다음 상기 버너홀더(5) 역시 하부가 개방된 채 레일(R)을 수용하는 공간이 형성되도록 두개의 판재가 한쌍의 버너(51)를 수용할 수 있는 설치공간을 마련한 채 상기한 상,하부 가이드봉(3)(3)에 이동가능하게 설치되어 있으며, 상기 버너홀더(5)의 양쪽으로 삽입 설치되는 한쌍의 버너(51)는 가스실(52)과 냉각실(53)로 구분되어 일체로 형성되며, 상기 한쌍의 버너(51) 각각은 레일(R)의 둘레를 절반씩 반분하여 감싸도록 구성되는데, 상기 레일(R)을 감싸주는 한쌍의 버너(51) 각각에 형성된 가스실(52)의 노즐부(54)는 레일(R)의 단면을 반분하는 수직 중심선을 기준하여 레일(R)의 반쪽 둘레 형상과 동일한 형상을 가지면서 레일의 용접단에 용접불꽃을 최적의 상태로 분사시킬 수 있는 일정한 간격으로 이격 설치되며, 또한 상기 노즐부(54)에 다수 형성되는 노즐(55)들은 레일(R)의 용접단 전체에 고르게 용접불꽃을 분사할 수 있도록 배치되어 있다.
상기한 한쌍의 버너(51) 각각의 가스실(52)은 냉각실(53)을 관통하는 용접가스관(56)으로 부터 산소와 아세틸렌이 혼합된 가스를 공급받아 다수의 노즐(55)에서 용접불꽃이 분사되게 구성되어 있다.
또한 상기 한쌍의 버너(51) 각각에 형성된 냉각실(53)에 저장된 냉각수는 용접시 가스실(52)의 열에 의하여 대류작용을 하면서 가스실(52)을 냉각시키는 작용을 한다.
다음 상기한 버너홀더(5)의 양측에는 두쌍의 방열판(9)이 설치되는데, 상기방열판(9)은 레일(R)의 둘레 절반부분과 같은 형상을 가지는 밀착부(91)가 형성되어 두개가 한쌍을 이루면서 레일(R) 둘레 전체를 감싸도록 하여 용접열을 완전히 차단할 수 구성되며, 또한 손잡이(92)를 부착하여 설치 및 해체작업이 용이하도록 구성되어 있다.
그리고 통상 레일(R)은 크게 나누어 규격이 다른 두 종류가 있는 바, 본 발명은 두 종류의 레일(R)에 모두 적용될 수 있도록 각 프레임의 공간을 큰 규격의 레일을 기준으로 하여 구성하였으며, 작은 규격의 레일(R)에 사용할 경우에는 도 3의 도시예와 같이 각 프레임의 공간 상단에 지지금구(100)를 부착하는 수단으로 작은 규격의 레일(R)에 사용할 경우에는 상기한 지지금구(100)가 레일의 상부(R2)에 지지되게 하며, 또한 상기 기준 프레임(1)과 고정 프레임(2) 각각의 상단에 부착된 브라켓에 행거봉(101)을 설치하여 크레인 등을 이용하여 운반을 용이하게 수행할 수 있도록 하였다.
한편, 상기 실시예의 도면에서는 한쌍의 트리밍 실린더(11)와 고정측 및 가동측 크램핑 실린더(6)(7)에 유입을 공급 및 회수하는 유압라인과 상기 한쌍의 버너(51)에 용접가스를 공급하는 가스공급라인의 도시와 그에 대한 구성 및 작용에 대하여서는 생략하였다.
이와 같은 구성원리로 된 본 발명의 작용을 설명하기로 한다.
본 발명은 철도건설현장에서 연결하고자 하는 다수의 레일(R)들이 연결되는 지점으로 옮겨가면서 압접할 수 있도록 구성된 것이다.
본 발명의 레일 압접기는 각 프레임(1)(2)(4) 및 버너홀더(5)의 하부는 레일(R)을 수용할 수 있도록 하부가 개방되고 공간이 형성되어 있으므로 두개의 레일(R)이 서로 맞대어진 용접단이 상기 고정 프레임(2)과 가동 프레임(4)의 중간부분에 위치하도록 하는데, 이때 레일(R)이 큰 규격의 것일 경우에는 그 상부(R2)가 고정 및 가동 프레임(2)(4)에 형성된 공간(S2)(S4)의 상단에 지지되는 것이며, 레일(R)이 작은 규격의 것일 경우에는 지지금구(100)에 지지된다.
상기와 같이 레일(R)을 감싸도록 설치된 상태에서 상기 고정 크램핑패드(21)(42)가 레일(R)의 목부(R1) 일측에 밀착되게 한 상태에서 고정측 및 가동측 크램핑 실린더(6)(7)에 유압을 공급하여 피스톤로드(61)(71)를 출현작동시키게 되면 가동 크램핑패드(22)(43)가 전진작동하여 레일(R)의 목부(R1)에 밀착됨과 동시 계속적으로 공급되는유압에 의하여 상기한 목부(R1)를 가압하게 되므로 상기한 양측의 레일(R) 중 일측 레일은 고정 프레임(2)의 고정 및 가동 크램핑패드(21)(22)에 의하여 붙잡힌 상태이며, 타측의 레일은 가동 프레임(4)의 고정 및 가동 크램핑패드(42)(43)에 의하여 붙잡힌 상태가 된다.
상기와 같이 양측 레일(R)을 고정 및 가동 크램핑패드로 고정시킨 다음 상기 버너홀더(5)를 좌 또는 우로 움직여 한쌍의 버너(51) 각각의 노즐부(54)에 형성된 다수의 노즐(55)이 양측 레일(R)이 맞대어진 용접단에 일치되게 한 후 상기 한쌍의 버너(51) 각각의 가스실(52)로 용접가스를 공급하여 다수의 노즐(55)로 용접가스가분사되게 함과 동시 점화시키게 되면 각 노즐(55)에서는 용접불꽃이 분사되어 용접단을 용접하게 되는데, 이때 상기한 용접단은 그 자체 살이 용융되면서 용접되는 상태이므로 상기 용접단이 어느 정도 가열되어 용접되는 상태가 되면 기준 프레임(1)의 양측에 설치한 한쌍의 트리밍 실린더(11)에 유압을 공급하여 피스톤로드(12)를 출현작동시키게 되면 상기 가동 프레임(4)은 고정 프레임(2)측으로 천천히 이동하게 되며, 이와 같이 천천히 이동하는 상기 가동 프레임(4)은 그에 설치된 고정 및 가동 크램핑패드(42)(43)가 레일(R)을 꼭붙잡고 있는 상태이므로 결국 가동 프레임(4)에 붙잡혀 있는 레일(R)은 고정 프레임(2)에 고정된 레일의 용접단을 향해 강하게 밀면서 용접되는 상태가 되므로 양측 레일(R)은 마치 용광로에서 제조되는 것처럼 압접되는 것이며, 이렇게 압접되는 용접부분에는 가동 프레임(4)이 일측 레일(R)을 이동시킨 거리에 비례하는 부피로 용접비드가 부풀어진 상태가 된다.
한편, 상기와 같이 양측 레일(R)의 압접작동을 개시하는 가동 프레임(4)의 이동거리는 눈금지시침(14)이 눈금표시부(4a)의 눈금을 가르키고 있는 위치를 육안으로 파악하여 상기 가동 프레임(4)가 기 설정된 이동거리까지 이동하였을 때에는 버너에 용접갓의 공급을 중단함과 동시 트리밍 실린더의 출현작동을 정지하므로서 용접작업을 중단한다.
상기와 같이 레일의 압접작업을 종료한 후에는 버너홀더(5)를 고정 프레임(2)쪽으로 이동시킨 다음(도 11 참조) 가동 프레임(4)의 가동측 크램핑 실린더(7)의 피스톤로드를 몰입작동시켜 가동 크램핑패드(43)를 레일(R)의 목부(R1)에서이완시키고 상기 한쌍의 트리밍 실린더(11)를 재차 출현작동시켜 주면 상기 가동측 크램핑 실린더(7)가 용접비드를 향해 전진이동하게 되므로서 상기 가동 프레임(4)의 일측 양쪽에 부착된 한쌍의 트리밍 바이트(8)가 용접비드를 절삭하게 되는데, 이때 상기 한쌍의 트리밍 바이트(8)는 레일(R)의 상부(R2)와 목부(R1) 그리고 하부(R3)의 상면과 측면에 밀착된 상태로 감싸고 있고 또 그 바이트팁(8a)은 도 6에 도시된 바와 같이 레일의 목부(R1)와 상부(R2)의 경계부위에 밀착된 부분이 전방(용접비드쪽)으로 가장 많이 돌출되고 그 부분을 기준하여 상,하 부분은 후방을 향해 경사진 상태로 형성되어 있으므로 용접비드를 절삭할 때 전방으로 가장 돌출된 부분이 먼저 절삭하게 되므로서 용접비드의 절삭작동이 원활하게 이루어지게 된다.(도 12 참조)
상기와 같이 한쌍의 트리밍 바이트(8)가 용접비드를 완전히 절삭 제거하게 되면 두개의 레일(R)은 마치 일체적으로 제조된 상태처럼 표면이 깨끗해지며(도 13 참조), 다만 레일(R)의 용접단 하부(R3)의 하면부분에 형성된 용접비드의 경우는 제거되지 않은 상태이지만 레일(R)의 하부는 침목에 접촉하는 부분이므로 별도의 절삭장비를 이용하여 절삭 제거한다.
상기와 같이 용접비드의 절삭작동을 완료한 후에는 상기 트리밍 실린더(11)를 몰입작동시켜 가동 프레임(4)을 원상태로 복귀시켜 다음 작업을 대비하게 되며, 다음 레일(R)의 연결위치로 레일 압접기를 이동시키고자 할 경우에는 크레인 등의 후크를 행거봉(101)에 걸어서 옮기게 되므로서 레일 압접기의 이동작업이 용이해진다. 따라서 본 발명의 레일 압접기는 철도건설현장에서 레일을 연속적으로 압접작업을 진행할 수 있는 것이다.
상기와 같은 본 발명에 의하면 레일 압접기 자체가 소형으로 운반을 용이하게 제작되어 있으므로 철도건설현장에서 레일을 압접할 수 있어 레일의 설치공기를 단축시키는 효과를 기대할 수 있으며, 한쌍의 버너가 레일의 용접단 둘레 전체를 용접하게 함과 동시 용접작동시 가동 프레임이 일측 레일을 강하게 밀면서 용접하게 되므로서 용접부분이 용융되면서 압접되므로 레일의 용접단이 강한 강도를 보유할 수 있게 하는 효과를 나타내며, 또한 용접작업이 완료한 후에는 용접시 레일을 이동시켜주던 가동 프레임만을 전진작동시키는 작동으로 용접비드를 곧바로 절삭 제거할 수 있어 트리밍 바이트의 마모현상을 줄이면서 용접비드를 쉽게 제거할 수 있게 하는 효과와 함께 용접비드가 제거된 부분을 연마하게 되면 레일의 표면과 같은 깨끗한 절삭면이 되게 하는 효과를 기대할 수 있는 발명인 것이다.

Claims (4)

  1. 터널형으로 레일을 수용하는 공간이 형성되고 외측면 좌,우측에는 한쌍의 트리밍 실린더가 수평상으로 고정 설치되는 기준 프레임과;
    상기 기준 프레임과 일정 거리를 두고 마주하도록 설치되며, 터널형으로서 레일을 수용하는 공간의 일측에 고정되어 레일의 일측 목부에 밀착되는 고정 크램핑패드와 고정측 크램핑 실린더의 피스톤로드에 계합된 상태에서 전,후진작동으로 레일의 타측 목부에 밀착 및 이완되는 가동 크램핑패드를 구비하여 레일을 고정시키는 고정 프레임과;
    상기 기준 프레임 및 고정 프레임 각각의 하단 양측과 상단 중앙을 관통하여 양단이 고정 설치되는 상,하부 가이드봉과;
    상기 기준 프레임에 설치된 한쌍의 트리밍 실린더에 의하여 상기 상,하부 가이드봉을 타고 이동가능하게 설치되며, 터널형으로서 레일을 수용하는 공간의 일측에 고정되어 레일의 일측 목부에 밀착되는 고정 크램핑패드와, 가동측 크램핑 실린더의 피스톤로드에 계합된 상태에서 전,후진작동으로 레일의 타측 목부에 밀착 및 이완되는 가동 크램핑패드를 구비하여 레일을 이동시키는 가동 프레임과;
    상기 기준 프레임의 양측에 수평상으로 고정 설치된 상태에서 상기 가동 프레임을 고정 프레임을 향해 왕복이동을 가능하게 하는 한쌍의 트리밍 실린더와;
    상기 고정 프레임과 가동 프레임 사이에서 상,하부 가이드봉을 타고 이동가능하게 설치되며, 레일의 용접단 둘레를 용접하는 한쌍의 버너가 장착된 버너홀더와; 및
    상기 가동 프레임 일측에 서로 대칭상으로 설치된 채 레일의 둘레에 밀착되어 상기 버너홀더에 장착된 한쌍의 버너에 의하여 발생된 용접리드를 절반씩 분담하여 절삭 제거하는 한쌍의 트리밍 바이트;
    를 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 레일 압접기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 한쌍의 트리밍 바이트는 가동 프레임 일측 상부와 하부 양측에 부착된 상,하부 가이드 금구에 조립 및 분리가 가능하도록 설치되는 한쌍의 바이트 홀더에 착탈가능하게 부착시킬 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 레일 압접기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 버너홀더에 장착되는 한쌍의 버너 각각은 서로 대칭상으로 마주한 채 레일의 용접단 둘레와 일정한 간격을 두고 레일과 같은 형상으로 감싸도록 설치되는 노즐부에 상기한 레일의 용접단 둘레를 향해 용접불꽃을 분사하는 다수의 노즐이 형성된 가스실과 상기 가스실을 냉각하는 냉각수가 저장된 냉각실이 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 레일 압접기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 가동 프레임의 상단에는 눈금표시부를 형성하고 상기 기준 프레임 상단에는 상기의 눈금표시부를 향해 수평상으로 연장된 지지봉에 눈금지시침을 부착하여 레일 용접작동시 레일의 압접시키는 상기 가동 프레임의 이동거리를 육안으로 확인할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 레일 압접기.
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