KR100470529B1 - 철도 분기부용 망간크로싱 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철도 분기부용 망간크로싱 및 그 제조방법에 관한 것으로 좀 더 상세하게는 망간크로싱이 기차의 차륜에 의해서 집중적으로 마모되는 취약부분에 경도를 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

망간크로싱(1)을 주강제품으로 제조할 때 망간크로싱의 집중마모부(2)를 3-5mm 정도로 더 두껍게 주조하는 단계와,

망간크로싱(1)의 집중마모부(2)를 프레스와 환봉(3)을 이용하여 일정한 압력으로 골고루 가압하며,

상기의 작업으로 집중마모부(2)를 경도 Hs 40-45 이내로 경화시킨 후 공지의 방법으로 망간크로싱(1)을 가공하는 단계와,

쇼트기계로 차륜이 통과하는 표면 전체를 경도 Hs 50-60이내와 경화 깊이0.3mm이상 되도록 쇼트 피닝의 방법으로 표면경화처리를 시행한다.

이상과 같은 본 발명은 망간크로싱을 제조하는 과정에서 집중적으로 마모되는 취약부분에 물리적인 방법으로 경도를 향상시켜 약 1.5배의 수명을 연장함으로써 교체비용을 절감하여 경제적인 이득을 얻을 수 있는 효과가 있고, 망간크로싱의 마모를 줄여줌으로써 종래 망간크로싱과 연결되는 레일과의 단차에 따른 문제점을 해결하여 기차가 주행할 때 승차감을 향상시키는 등의 효과가 있다.

Description

철도 분기부용 망간크로싱 및 그 제조방법{Manganic crossing and manufacturing method for railroad diveg point}

본 발명은 철도 분기부용 망간크로싱 및 그 제조방법에 관한 것으로 좀 더 상세하게는 망간크로싱이 기차의 차륜에 의해서 집중적으로 마모되는 취약부분에 경도를 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

현재 사용중인 망간크로싱은 특정부위에서 부설초기의 짧은 기간내에 급격히 내려않는 현상과 마모나 결함이 발생하여 폐기되고 있다.

상기와 같은 이유는 망간크로싱이 주조공법으로 제작되므로 필연적으로 발생하는 기포(Blow hole), 수축공(Shrinkage)과 이물질 혼입, 금속조직의 과대 등의 영향으로 판단된다.

특히, 망간크로싱과 연결되는 일반레일과의 경계부가 상호 제작시 발생되는 허용오차에 의한 단차와 마모속도의 편차, 이미 마모된 제품과 신제품과의 단차 등으로 인하여 파손이 심하고 또한, 크로싱의 노즈부위는 상기에서 언급한 주조결함과 열차의 진행횟수의 중복으로 인하여 마모 및 파손이 심한 단점이 있다.(부설후 약 6개월이 경과하면 열차의 차륜에 의하여 레일의 표면이 경화되고 다져진 이후는 마모와 파손이 급격히 감소한다.)

상기와 같은 단점을 해결하기 위하여 일본 또는 미국에서는 쇼트 피닝(shot peening) 또는 화약을 이용한 폭발경화 방법을 사용하고 있다.

그러나 상기의 쇼트 피닝방법은 경화깊이가 0.3mm정도로 극히 작기 때문에 초기에는 효과가 있으나 시간이 경과되면 효과가 미미해지는 단점이 있다.

그리고 화약을 이용한 폭발경화 방법은 위험한 요소가 많아 통제가 심하고취급이 어려울 뿐만 아니라 폭발시 소음 및 충격이 심하여 실용화 하기에는 많은 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 망간크로싱을 주강제품으로 제조할 때 망간크로싱이 집중적으로 마모되는 취약부분에 3-5mm 정도로 더 두텁게 제조하여 프레스로 가압하고 또, 쇼트 피닝가공을 추가하여 집중적으로 마모되는 취약부분의 경도를 향상시켜 줌으로써 경도가 향상된 망간크로싱을 제공하는데 소기의 목적하는 바가 있다.

도 1은 본 발명의 전체구성을 보인 평면도

도 2는 도 1의 A-A선 단면도

도 3은 망간크로싱의 취약부를 보인 평면도

도 4,5,6,7은 취약부에 경도를 향상시키는 공정도

도 8은 망간크로싱의 취약부를 강화시킨 상태의 단면도

도 9는 노즈부에 지그를 사용하는 상태의 단면도

***도면의 주요부분에 대한 부호의 설명***

1: 망간크로싱

1': 노즈부

2: 집중마모부

3: 환봉

4: 지그

5: 프레스

본 발명의 철도 분기부용 망간크로싱 및 그 제조방법에 관한 바람직한 실시예를 이하 부수되는 도면과 관련하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1,2에서 보는 바와 같이 망간크로싱(1)을 주강제품으로 제조할 때 망간크로싱의 집중마모부(2)를 3-5mm 정도로 더 두껍게 주조하여 열처리한다.

상기의 과정에서 꼬여진 망간크로싱(1)을 공지의 방법으로 평탄도 2mm, 직진도 2mm상태로 교정하고 망간크로싱(1)의 집중마모부(2)를 일정한 압력을 가하여 소성 경화시킨다.

상기와 같이 집중마모부(2)에 경화작업을 할 때 프레스(5)로 가압하고 그 매체는 환봉(3)으로 하며, 환봉(3)을 도 4,5,6,7에서 도시한 것과 같이 차륜진행방향과 직각방향, 45도 방향, 역 45도 방향, 직각방향 등 여러 방향으로 설치하여 일정한 압력으로 가압하는 것을 반복한다.

상기와 같이 할 때 망간크로싱(1)의 노즈부(1')는 취약하므로 지그(4)를 사용하여 가압한다.

이때 경도 Hs 40-45 이내로 하며 작업 후 침투액 검사로 크랙(crack)발생 유무를 확인한다.

상기의 작업으로 집중마모부(2)를 경화시킨 후 가공기로 망간크로싱(1) 전체를 가공한다.

그리고 쇼트기계로 차륜이 통과하는 표면 전체를 경도 Hs 50-60이내와 경화 깊이0.3mm이상 되도록 쇼트 피닝의 방법으로 표면경화처리를 시행하여 프레스와 환봉으로 경화시킨 부분과 경화시키지 않은 부분의 경도차를 줄이고 경도를 더욱 향상시킨다.

최종적으로 쇼트 피닝이 완료된 제품을 최소 5개소 이상 지점을 측정하여 경도 Hs 50-60이내가 되는지 확인하고 가공부의 크랙 존재 유무의 확인을 위하여 침투액으로 재확인한다.

상기와 같은 철도 분기부용 망간크로싱은 프레스와 환봉으로 가압하고 또, 쇼트 피닝가공을 추가하여 집중적으로 마모되는 취약부분의 경도를 향상시켜 경도가 향상된 망간크로싱을 제공할 수 있다.

따라서 상기와 같은 망간크로싱(1)을 분기부에 설치함으로써 기차의 차륜이 집중마모부에 두배로 주행하더라도 집중마모부의 경도가 향상되어 있기 때문에 망간크로싱(1)과 연결되는 레일과 마모를 비슷하게 되므로 망간크로싱과 레일의 마모에 의한 단차를 줄여줌으로써 기차가 분기부를 통과 할 때 충격과 진동을 줄여주는작용을 하는 것이다.

이상과 같은 본 발명은 망간크로싱을 제조하는 과정에서 집중적으로 마모되는 취약부분에 물리적인 방법으로 경도를 향상시켜 약 1.5배의 수명을 연장함으로써 교체비용을 절감하여 경제적인 이득을 얻을 수 있는 효과가 있고, 망간크로싱의 마모를 줄여줌으로써 종래 망간크로싱과 연결되는 레일과의 단차에 따른 문제점을 해결하여 기차가 주행할 때 승차감을 향상시키는 등의 효과가 있다.

Claims (2)

1. 망간크로싱(1)을 주강제품으로 제조할 때 망간크로싱의 집중마모부(2)를 3-5mm 정도로 더 두껍게 주조하는 단계와,

   망간크로싱(1)의 집중마모부(2)를 프레스와 환봉(3)이용하여 일정한 압력으로 골고루 가압하며,

   상기의 작업으로 집중마모부(2)를 경도 Hs 40-45 이내로 경화시킨 후 공지의 방법으로 망간크로싱을 가공하는 단계와,

   공지된 쇼트기계를 이용한 쇼트피닝의 방법으로 표면경화처리를 시행하되, 차륜이 통과하는 표면 전체를 경도 Hs 50-60 이내와 경화 깊이 0.3mm 이상 되도록 표면경화처리를 시행하는 것을 특징으로 하는 철도 분기부용 망간크로싱 제조방법.
2. 제 1항의 방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 철도 레일의 분기부용 망간크로싱.