KR100581615B1 - 철도 및 지하철 선로작업용 가변차륜카 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소형 굴삭기가 탑재된 선로작업용 가변차륜카에 관한 것으로, 궤도의 레일과 같이 평행하게 형성된 채 레일을 따라 이동하는 전,후륜이 장착되어 있는 양측 가변프레임과; 상기 궤도의 레일 폭보다는 좁은 폭을 가지면서 양측 가변프레임의 중간에 수평상으로 고정 설치되는 지지플레이트와; 상기 지지플레이트의 전,후 양측 저부에 각각 한쌍씩 형성된 채 양측 가변프레임을 향해 서로 반대방향을 향해 개구된 상태로 고정 부착되어 있는 전,후방 실린더형 프레임과; 일단은 상기 전,후방 실린더형 프레임 각각의 개구부를 통해 출몰가능하게 삽입 설치된 채 타단은 양측 가변프레임의 전,후방측에 고정 연결되어 양측 가변프레임을 동시에 지지플레이트쪽으로 이동시키거나 그 반대방향으로 이동시키는 작동을 담당하는 전,후방 피스톤형 프레임과; 상기 지지플레이트의 저부에 서로 대칭상으로 고정 부착된 채 피스톤로드의 선단은 양측 가변프레임 각각에 대칭상으로 부착되어 지지플레이트를 기준하여 양측 가변프레임의 폭을 동시에 좁혀주거나 넓혀주는 가변작동을 담당하는 복수의 가변용 유압실린더;를 포함하여 가변차륜카를 구성한 것을 특징으로 하는 발명이다.

지하철, 철도, 가변차륜카, 가변프레임, 유압제어장치

Description

철도 및 지하철 선로작업용 가변차륜카{Railroad working car having changeable wheels}

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 가변차륜카의 측면도.

도 2 및 도 3은 본 발명의 가변차륜카의 작동상태를 나타내기 위한 도 1의 A-A선 단면도.

도 4 및 도 5는 본 발명의 가변차륜카의 작동상태를 나타내기 위한 도 2의 B-B선 단면도.

도 6은 도 4의 C-C선 단면도.

도 7 및 도 8은 도 6의 D-D선 단면도로서, 본 발명의 가변차륜카를 레일에서의 탈선 또는 복원시키기 위한 승강용 유압장치의 작동상태 단면도.

도 9 내지 도 11은 본 발명의 가변차륜카를 레일에서 탈선시켜 선로를 벗어난 위치에 대피시키는 것을 나타내는 작동상태도.

도 12 및 도 13은 본 발명의 가변차륜카를 지하선로의 궤도에서 대피시키는 일실시예를 보여주기 위하여 지하철의 구조에 대한 평면 단면도 및 정면 단면도.

도 14 및 도 15는 본 발명의 다른 실시예.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 가변차륜카 10a : 유압제어장치

10b : 회전의자 10c : 리프트장치

10d : 소형 굴삭기

11 : 선회장치 2a,2b : 가변프레임

21,22 : 차륜브라켓 23,24 : 전,후륜

25 : 차륜구동용 유압모터 3 : 지지플레이트

4a-1,4b-1 : 전방 실린더형 프레임

4a-2,4b-2 : 후방 실린더형 프레임

41,42 : 전,후방 피스톤형 프레임

5a,5b : 가변용 유압실린더 51,52 : 피스톤로드

6 : 승강용 유압장치 61,62 : 상,하부 케이싱

63,64 : 지지링크 65 : 승강용 실린더

66,68 : 상,하부 롤러 67,69 : 상,하부 안내레일

7 : 회전축 71 : 소형 유압모터

72 : 이동롤러 8a,8b : 선로

81 : 지지기둥 9 : 받침목

91 : 안내레일 R : 레일

S : 중간공간부 S₁ : 궤도의 폭

본 발명은 지하철(전철 포함) 및 철도 선로의 궤도에 관련된 각종 유지보수작업, 신설작업, 개량공사 등을 보다 능률적이고 효율적으로 수행할 수 있도록 하는 철도 및 지하철 선로작업용 가변차륜카에 관한 것이다.

현재 운행되고 있는 철도의 경우는 선로가 대부분 지상에 설치되어 있고, 지하철의 경우에는 선로가 주로 지하에 설치되어 있으며, 또한 지하철에서는 선로를 지하에 설치할 수 없는 구간에서는 선로를 지상으로 노출시킨 구조로 선로가 건설되고 있다.

상기와 같은 철도 및 지하철은 선로에 설치된 궤도(레일, 침목, 체결구)의 안전여부 상태와 그 주변 구조물의 이상 유무를 수시로 점검하고 있으며, 또한 차량운행의 안전을 위하여 주기적으로 궤도에 관련된 각종 유지보수작업 및 개량공사를 시행하고 있다.

그리고 선로의 궤도 유지보수작업 및 개량공사 등을 시행하고자 할 때에는 열차가 장시간 동안 운행되지 않는 시간대를 택하여 공사를 진행하고 있는데, 철도의 경우에는 선로가 지상에 설치되는 관계로 각 역에는 열차가 운행되는 선로를 포함하여 다른 열차의 진입이나 작업차량 등을 대피시킬 수 있는 복수의 보조선로가 설치되어 있고 또 열차의 운행시간이 비교적 긴 시간의 격차가 있기 때문에 열차가 운행되고 있는 선로에 작업차량 및 작업인원을 투입하여 궤도의 유지보수작업을 수행할 수 있으나, 지하철의 경우에는 열차가 운행되고 있는 시간대에는 궤도의 유지 및 보수작업을 진행할 수 없는 형편이다.

지하철의 경우는 교통량의 증가로 열차의 운행시격이 점점 더 짧아지고 있고, 또한 승객의 증가로 인하여 선로의 궤도가 손상되는 현상이 심하게 나타나고 있는 반면에, 궤도를 유지 및 보수작업을 할 수 있는 시간은 마지막 열차의 운행이 종료되는 시간에서부터 다음의 첫 열차의 운행이 시작되기 전까지의 시간대에만 유지보수작업이 가능하다. 예를 들어, 국내 지하철의 경우에는 통상 선로가 복선으로 설치되어 있고, 첫 열차는 각기 정해진 출발역에서 대략 오전 5시 전후로 하여 출발하고 있으며, 마지막 열차는 대략 자정에서부터 오전 2시까지 운행되고 있기 때문에 지하철 선로의 유지보수작업은 마지막 열차의 운행이 종료된 시간에서부터 첫 열차의 운행이 시작되기 전의 시간대에만 유지보수작업이 가능하며, 또한 지하철의 경우는 지상에 선로가 설치되는 철도와는 달리 지하에 선로를 설치하여야 하는 특성상 각 역구간마다 열차를 대피시킬 수 있는 보조선로를 설치할 수 없기 때문에 특별히 정한 역구간에서 인접한 지상에 지하선로와 연결되는 기지창을 만들어놓고 그 기지창에서 열차를 점검하거나 또는 지하선로의 유지보수작업 등을 수행하는 각종 장비를 대기시켜놓고 있다가 열차가 운행되지 않는 시간대에 장비와 작업인원을 지하선로에 투입하여 궤도의 유지보수작업 등을 하고 있는 실정이다.

종래 기술에서 선로에 투입되는 장비로는 궤도에서 자주식으로 이동하는 모터카와, 작업인원 및 각종 작업용 도구를 운반하는 운반차량으로 구성되어 있는데, 상기한 모터카 및 운반장비는 열차가 운행되지 않은 시간에 기지창에서 출발하여 공사현장까지 이동하는데 소요되는 시간과 또 공사현장에서 다시 기지창으로 되돌아가는데 소요되는 시간 동안에는 작업을 수행할 수 없기 때문에 열차가 운행되지 않는 시간대에 공사현장에서 공사할 수 있는 실질적인 작업시간은 매우 짧을 수밖에 없으며, 이로 인하여 작업자는 시간에 쫓기어 완벽한 보수공사를 수행하지 못하게 되는 사례가 초래되고 있다. 만약 궤도의 보수공사가 제대로 이루어지지 않고 부실하게 이루어졌을 경우에는 그로 인하여 열차운행이 위험에 노출되어 운행사고를 유발시키게 된다는 것이 가장 큰 문제점으로 대두되고 있다.

또한 상기한 모터카 및 운반차량으로는 지하 선로의 벽면에 발생된 균열의 점검 및 보수공사를 효율적으로 수행할 수 없으며, 또 선로에 깔아놓은 자갈 등을 제거하는 작업이나 침목, 레일 등을 교체하는 작업에 있어서는 작업자의 인력에 의존하고 있는 실정이기 때문에 궤도의 유지보수작업 등이 비효율적이었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술에서 나타나는 제반 문제점을 해결하고자 제안된 것으로, 선로의 궤도에서 자주식으로 이동하면서 선로의 이상유무를 점검할 수 있을 뿐 아니라 점검 및 유지보수작업 도중에 열차가 운행되는 시간에 이르러서는 기지창으로 복귀하지 않고 그 점검 및 유지보수작업현장에서 자체적으로 궤도에서 이탈하여 열차운행에 방해되지 않도록 대피할 수 있는 가변차륜카를 제공하는데 목적이 있으며, 또한 가변차륜카에 작업자가 편안한 자세로 앉을 수 있게 하는 의자를 장착하거나 또는 리프트장치를 장착하여 작업자로 하여금 지하 선로의 점검 및 보수작업을 효율적으로 수행할 수 있도록 하는데 다른 목적이 있으며, 또한 가변차륜카에 소형 굴삭기를 탑재하여 선로의 개량작업시 침목, 레일 등과 같은 중량물을 운반하기 용이하고 선로 바닥에 깔려있는 자갈 등을 퍼낼 수 있 는 등 여러 가지의 작업을 신속하게 수행할 수 있도록 하는데 또 다른 목적을 두고 발명한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

궤도의 레일과 같이 평행하게 형성된 채 레일을 따라 이동하는 전,후륜이 장착되어 있는 양측 가변프레임과;

상기 궤도의 레일 폭보다는 좁은 폭을 가지면서 양측 가변프레임의 길이와 같은 길이를 가진 채 양측 가변프레임의 중간에 레일방향을 향해 수평상으로 고정 설치되는 지지플레이트와;

상기 지지플레이트의 전,후 양측 저부에 각각 한쌍씩 형성된 채 양측 가변프레임을 향해 서로 반대방향을 향해 개구된 상태로 고정 부착되어 있는 전,후방 실린더형 프레임과;

일단은 상기 전,후방 실린더형 프레임 각각의 개구부를 통해 출몰가능하게 삽입 설치된 채 타단은 양측 가변프레임의 전,후방측에 고정 연결되어 양측 가변프레임을 동시에 지지플레이트쪽으로 이동시키거나 그 반대방향으로 이동시키는 작동을 담당하는 전,후방 피스톤형 프레임과;

상기 지지플레이트의 저부에 서로 대칭상으로 고정 부착된 채 피스톤로드의 선단은 양측 가변프레임 각각에 대칭상으로 부착되어 지지플레이트를 기준하여 양측 가변프레임의 폭을 동시에 좁혀주거나 넓혀주는 가변작동을 담당하는 복수의 가변용 유압실린더와;

상기 양측 가변프레임 각각에 장착된 전,후륜 중 어느 일측 차륜에 장착되어 그 차륜을 전,후진 구동시켜주는 차륜구동용 유압모터;

를 포함하여 양측 가변프레임을 신축조절시켜서 가변차륜카를 궤도에 설치 및 이탈시킬 수 있고, 또한 궤도에 설치된 가변차륜카가 자주식으로 주행할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 것이다.

그리고, 상기 양측 가변프레임 각각에는 전,후륜을 궤도에서 탈선시키거나 복귀시키기 위하여 양측 가변프레임을 승강작동시킬 수 있는 승강용 유압장치가 구비되어 있는 것을 더 포함하여 가변차륜카를 구성하되,

상기 승강용 유압장치는 양측 가변프레임 각각의 저부에 고정 부착된 상부케이싱과; 상기 상부케이싱에 상,하 이동이 가능하게 설치된 하부케이싱과; 상기 상,하부 케이싱 내부에 설치된 채 실린더몸체의 후단은 하부케이싱에 연결되어 있고 피스톤로드 선단은 상부케이싱에 연결되어 있는 승강용 실린더와; 상기 상,하부 케이싱 내부에 "X"자형으로 설치된 채 상,하단이 수평이동이 가능하도록 상,하부 케이싱에 연결되어 되어 있는 복수의 지지링크로 구성되어진 것을 특징으로 하는 것이며,

또한 상기 승강용 유압장치의 하부케이싱에는 양단이 회전가능하게 지지된 채 소형 유압모터에 의하여 회전하는 회전축과, 그 회전축의 양측에 축착된 채 하부가 하부케이싱이 하단에서 하향으로 돌출되어 있는 이동롤러가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 것이며,

또한, 상기 가변차륜카의 지지플레이트에는 상기 차륜구동용 유압모터·가변용 유압실린더·승강용 유압장치 및 소형 유압모터에 유압을 공급 및 회수하는 유 압제어장치와, 작업자가 앉은 자세로 선로를 점검할 수 있게 하는 회전의자를 더 포함하여 구성된 것임을 특징으로 하는 것이며,

또한, 상기 가변차륜카의 지지플레이트에는 유압제어장치와, 이 유압제어장치의 유압제어작동으로 승강작동되는 리프트장치를 포함하고 있는 것임을 특징으로 하는 것이며,

또한, 상기 가변차륜카의 지지플레이트 상면에는 소형 굴삭기가 선회가능하게 탑재되어 있는 것임을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 실시예를 첨부한 도면에 따라서 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 가변차륜카의 측면도이며, 도 2 및 도 3은 본 발명의 가변차륜카의 작동상태를 나타내기 위한 도 1의 A-A선 단면도이고, 도 4 및 도 5는 본 발명의 가변차륜카의 작동상태를 나타내기 위한 도 2의 B-B선 단면도이며, 도 6은 도 4의 C-C선 단면도이고, 도 7 및 도 8은 도 6의 D-D선 단면도로서, 본 발명의 가변차륜카를 레일에서의 탈선 또는 복원시키기 위한 승강용 유압장치의 작동상태 단면도이며, 도 9 내지 도 11은 본 발명의 가변차륜카를 레일에서 탈선시켜 선로를 벗어난 위치에 대피시키는 것을 나타내는 작동상태도이고, 도 12 및 도 13은 본 발명의 가변차륜카를 지하선로의 궤도에서 대피시키는 일실시예를 보여주기 위하여 지하철의 구조에 대한 평면 단면도 및 정면 단면도이며, 도 14 및 도 15는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 것이다.

도면부호 1은 가변차륜카를 나타내는 것으로, 상기 가변차륜카(1)는 좌,우 양측에 일정길이로 형성된 양측 가변프레임(2a)(2b)과, 이 양측 가변프레임의 양단 저부 각각에 하향으로 돌출 형성된 전,후방 차륜브라켓(21)(22)들 각각에는 전,후륜(23)(24)이 회전이 자유롭게 장착되어 있으며, 이들 전,후륜 중 전륜(23)은 전방 차륜브라켓(21)에 장착되어 있는 유압모터(25)에 의하여 자체적으로 회전구동하도록 구성되어 있다.

또한 상기 가변차륜카(1)의 양측 가변프레임(2a)(2b)은 궤도의 양측 레일(R) 폭보다 작은 폭을 가지는 지지플레이트(3)를 기준으로 하여 양측 레일(R)과 같은 폭으로 넓어지거나 또는 좁은 폭으로 좁혀질 수 있도록 구성되어 있는데, 이를 위해 상기 지지플레이트(3)의 전,후방 저부에는 각기 두개씩의 전,후방 실린더형 프레임(4a-1,4b-)(4a-2,4b-2)이 양측 가변프레임을 향하도록 고정 부착되어 있으며, 또 상기한 전,후방 실린더형 프레임(4a-1,4b-1)(4a-2,4b-2)들 각각에는 서로 반대방향을 향해 출몰가능하게 전,후방 피스톤형 프레임(41)(42)이 삽입 설치되어 있고, 또 상기한 전,후방 피스톤형 프레임 각각의 자유단은 양측 가변프레임(2a)(2b)의 전,후방 내측에 용접 등의 결합구조로서 고정 연결되어 있다.

그리고 상기 지지플레이트(3)의 저부에는 복수개의 가변용 유압실린더(5a)(5b)가 서로 반대방향으로 피스톤로드(51)(52)를 출몰시킬 수 있도록 고정 설치되어 있으며, 상기한 피스톤로드(51)(52) 각각의 선단은 양측 가변프레임(2a)(2b)에 고정 연결되어 있다.

따라서 상기 유압실린더(5a)(5b)가 동시에 작동하여 피스톤로드(51)(52)를 함께 출현작동시켰을 때에는 양측 가변프레임(2a)(2b)이 양측 레일(R)과 같은 폭을 갖도록 넓혀지게 되고, 이와 반대로 피스톤로드(51)(52)를 몰입작동시켰을 때에는 양측 가변프레임(2a)(2b)이 지지플레이트(3)쪽으로 이동하여 양측 레일(R)의 폭보다는 좁아지게 되므로서 상기 가변차륜카(1)는 양측 가변프레임(2a)(2b)의 전,후방에 설치된 전,후륜(23)(24) 차륜폭을 양측 레일(R)과 같은 폭으로 확장 또는 양측 레일의 폭보다 훨씬 좁은 폭으로 축소되도록 가변시킬 수 있는 것이다.

상기 가변차륜카(1)의 양측 가변프레임(2a)(2b)를 확장 및 축소시킬 수 있도록 연결하고 있는 전,후방 실린더형 프레임(4a-1,4b-1)(4a-2,4b-2) 및 이들 각 실린더형 프레임에 출몰가능하게 삽입 설치된 전,후방 피스톤형 프레임(41)(42)은 각형관으로 형성되어 상기 지지플레이트(3) 상부에 설치되는 유압제어장치(10a)와 회전의자(10b), 또는 유압제어장치(10a)와 리프트장치(10c), 또는 소형 굴삭기(10d)의 중량을 지탱할 수 있는 각형 파이프 구조로 형성되어 있으며, 상기에서의 유압제어장치(10a)는 차륜구동용 유압모터(25), 가변용 유압실린더(5a)(5b), 승강용 유압장치(6), 소형 유압모터(71) 및 리프트장치(10c)를 구동시키는 유압을 제어하는 것이며, 상기의 리프트장치(10c)는 상,하로 승강조절되어 작업자로 하여금 선로의 천정을 점검 및 보수작업을 효율적으로 수행할 수 있게 하는 것이며, 상기의 소형 굴삭기(10d)는 선회장치(11)에 의하여 360°선회작동이 가능하게 설치되어 인력으로는 어려운 작업 예를 들면, 침목이나 레일을 운반하는 작업이나 선로에 깔려있는 자갈을 퍼내는 등의 작업을 수행한다.

상기 가변차륜카(1)의 양측 가변프레임(2a)(2b) 각각의 중간부분 저부에는 가변차륜카(1) 자체를 들어올릴 수 있는 승강용 유압장치(6)가 설치되어 있다.

상기에서의 승강용 유압장치(6)는 양측 가변프레임(2a)(2b) 각각의 저부에 고정 부착된 상부케이싱(61)과, 이 상부케이싱을 감싼 상태에서 상,하 이동가능하게 설치되는 하부케이싱(62)과, 상기 상,하부 케이싱 내부에 "X"자형으로 설치된 두개의 지지링크(63)(64)와, 하부케이싱(62)을 승강시키기 위하여 설치된 승강용 실린더(65)로 구성되어 있는데, 상기한 두개의 지지링크(63)(64) 각각의 상단에 회전가능하게 부착된 상부롤러(66)는 상부케이싱(61) 내상단 양측에 수평상으로 대설된 상부안내레일(67)을 따라 수평이동할 수 있도록 설치되어 있고, 또 상기의 지지링크(63)(64) 각각의 하단에 회전가능하게 부착된 하부롤러(68)는 하부케이싱(62)의 내하부 양측에 수평상으로 대설되어 있는 하부안내레일(69)을 따라 수평이동할 수 있도록 설치되어 있으며, 상기한 승강용 실린더(65)는 그 실린더몸체의 후단(도면상으로 볼 때 하단부분)은 하부케이싱(62)에 핀축으로 부착되어 있고 그 피스톤로드의 선단(도면상으로 볼 때 상단부분)은 상부케이싱(61)에 핀축으로 부착되어 있다.

그리고 상기 승강용 유압장치(6)는 하부케이싱(62)의 하단측에 전,후륜을 향해 회전가능한 상태로 수평설치된 회전축(7)과, 상기 회전축을 회전시키는 소형 유압모터(71) 및 하부케이싱(62)의 하단에서 하향으로 돌출되도록 상기 회전축의 양측에 각각 축착되는 이동롤러(72)를 더 포함하여 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 가변차륜카(1)로서 지하철의 지하선로의 점검 및 보수작업 등을 수행하는데 따른 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 12 및 도 13은 지하철의 지하선로를 평면 및 정면 단면도로 도시한 것으 로, 지하철은 통상 2대의 열차가 교행할 수 있도록 복선상태 즉, 좌,우측 선로(8a)(8b)가 터널구조로 형성되어 있으며, 각 선로(8a)(8b)의 바닥에는 서로 평행하는 양측 레일(R)이 각기 침목에 받쳐진 상태로 설치되어 있으며, 또한 좌,우측 선로들 사이에는 지지기둥(81)들이 일정간격으로 연속해서 설치되는 중간공간부(S)가 형성되어 있는데, 상기한 중간공간부(S)는 양측 선로 각각에 설치되는 양측 레일(R)의 폭(S₁)보다 큰 폭으로 형성되어 있다. 따라서 본 발명의 가변차륜카(1)는 레일의 폭(S₁)보다 작은 폭으로 축소된 상태로 중간공간부(S)의 지지기둥(81) 사이에 대피하게 되더라도 열차는 아무런 방해없이 정상적으로 운행할 수 있게 된다.

따라서 상기 가변차륜카(1)를 선로(8a)(8b)에 진입시켜서 자주식으로 선로의 점검 및 보수작업을 진행하는데, 상기 가변차륜카(1)의 지지플레이트(3)에 유압제어장치(10a)와 함께 회전의자(10b)가 장착된 실시예의 경우에는 작업자가 그 회전의자(10b)에 앉은 자세로 유압제어장치(10a)를 조작하면서 가변차륜카(1)를 전진 또는 후진 이동시키면서 점검등(부호 생략)으로 양측 선로의 벽면이나 천정을 조명하여 점검 및 보수하는 것이며, 상기 가변차륜카(1)에 유압제어장치(10a)와 함께 리프트장치(10c)가 장착된 실시예의 경우는 리프트장치(10c)를 상승작동시켜서 선로의 천정을 정밀하게 점검하거나 또는 보수하는 것이며, 상기 가변차륜카(1)에 소형 굴삭기(10d)가 탑재되어 있는 실시예의 경우는 그 소형 굴삭기(10d)를 이용하여 인력으로 하기 힘든 작업으로서 침목, 레일과 같은 중량물을 운반하는 작업이나 선로에 깔려있는 자갈을 퍼내는 작업 등을 효율적으로 수행하게 되는 것이다.

이하에서 본 발명의 가변차륜카(1)를 양측 선로의 레일(R)에 설치되어 자주식으로 이동하는 작동상태 및 레일(R)에서 벗어나 양측 선로(8a)(8b) 사이의 중간공간부(S)로 대피하는 데 따른 작동상태를 설명하기로 한다.

도 2 및 도 4의 도시는 각 선로에 설치된 양측 레일(R) 위에 가변차륜카(1)의 전,후륜(23)(24)이 지지된 상태로 설치된 상태를 나타낸 것으로, 이때에는 가변용 유압실린더(5a)(5b)가 피스톤로드(51)(52)를 출현작동시킨 상태이며, 이에 따라 전,후방 실린더형 프레임(4a-1,4b-1)(4a-2,4b-2) 각각에서 전,후방 피스톤형 프레임(41)(42)들이 좌,우 양측으로 출현작동하여 양측 가변프레임(2a)(2b)이 양측 레일(R)의 폭만큼 확장되어 전,후륜(23)(24)이 양측 레일(R) 위에 지지된 상태이며, 이와 같이 양측 궤도에 전,후륜이 이동가능한 상태로 설치된 가변차륜카(1)는 회전의자(10b)에 앉아있는 작업자가 유압제어장치(10a)를 운전조작하는 작동이나 또는 소형 굴삭기(10d)의 운전석에 앉아있는 작업자의 운전조작으로 차륜구동용 유압모터(25)를 전진방향 또는 후진방향으로 구동시킬 수 있게 되며, 이에 따라 전륜(23)을 전진 또는 후진방향으로 구동시킬 수 있어 가변차륜카(1) 자체를 레일(R) 위에서 자주식으로 전진 또는 후진할 수 있고, 또한 상기한 차륜구동용 유압모터(25)의 구동속도를 증감시킬 수 있으므로 가변차륜카(1)의 전,후진 속도를 조절 운전하면서 선로를 주행할 수 있다. 따라서 작업자는 가변차륜카(1)에 탑승한 상태에서 선로를 이동하면서 점검 및 보수작업을 수행할 수 있는 것이며, 또 선로의 궤도교체작업시에는 그 작업현장으로 신속하게 출동하여 빠른 시간내에 접근할 수 있으며, 또한 상기 가변차륜카(1)에 인력과 장비 및 재료들이 실어나를 수 있는 운반차량( 도시 없음)을 연결하여 이동시키게 되면 점검 및 보수작업을 효율적으로 수행할 수 있게 된다.

상기와 같이 지하철이 운행되지 않는 시간대에 가변차륜카(1)를 타고 선로를 이동하면서 선로의 점검작업 및 보수작업을 수행함에 있어 그 작업시간이 길어져 지하철이 운행되는 시간대에 이르기까지 작업을 해야할 때에는 작업자는 기지창으로 복귀하지 않고 지하철이 운행되기 바로 전 시간까지 작업을 수행하다가 지하철이 운행되는 시간에 이르면 가변차륜카(1)를 선로에서 이탈시켜 양측 선로의 중간부분(S)에 가변차륜카(1)를 대피시키고 작업자들만 선로에서 빠져오게 되면 지하철은 안전하게 선로를 운행하게 된다.

상기와 같이 이와 같이 가변차륜카(1)를 지지기둥(81) 사이로 대피시키는데 따른 작용에 대하여 설명한다.

도 1은 유압제어장치(10a)와 회전의자(10b)가 탑재된 가변차륜카(1)의 측면구조를 도시한 것으로, 양측 가변프레임(2a)(2b) 각각의 저부 중간부분에 설치되어 있는 승강용 유압장치(6)는 하부케이싱(62)이 상승작동된 상태에서는 그 하부케이싱과 레일(R) 사이에는 침목의 두께보다 넓은 공간이 확보되어 있다. 따라서 그 공간으로 가변차륜카(1)의 하중을 충분히 지탱할 수 있는 받침목(9)을 삽입시키는데, 상기한 받침목은 양측 레일(R)에 걸쳐진 상태에서 지지기둥(81)까지 연장되도록 설치되는 것이며, 또한 상기한 받침목(9)은 승강용 유압장치(6)의 하부케이싱(62) 하단에 돌출된 양측 이동롤러(72)의 밑에 위치하게 설치된 상태에서 그 받침목(9) 위에 상기한 양측 이동롤러(72)의 이동을 안내하는 안내레일(91)을 설치한다.(도 9 참조)

상기와 같이 받침목(9)과 안내레일(91)의 설치가 완료되면 승강용 실린더(65)를 작동시켜 피스톤로드를 출현시키게 되면 그 피스톤로드의 출현되는 길이에 따라 하부 케이싱(62)이 하향으로 확장되는 상태가 되며, 또한 "X"자형으로 연결된 지지링크(63)(64)가 상,하부 안내레일(67)(69)를 따라 이동하면서 하부케이싱의 하향 이동을 도와주게 되는데(도 7 및 도 8 참조), 이때 승강용 실린더(65)의 피스톤로드 출현장동에 따라 하강이동되는 하부케이싱(62)은 양측 이동롤러(72)가 안내레일(91)에 안착 지지되는 상태가 되면 더이상 하강되지 않게 되는 반면에, 상부케이싱(61)이 상승이동하면서 양측 가변프레임(2a)(2b)을 들어올리게 된다. 이와 같이 승강용 실린더(65)의 작동으로 양측 가변프레임(2a)(2b)이 상승이동하게 되면 전,후륜(23)(24)도 상승이동하게 되어 결국 전,후륜은 레일(R)에서 상향으로 탈선된다.(도 10 참조)

상기와 같이 승강용 유압장치(6)의 상승작동에 의하여 전,후륜이 레일에서 탈선된 상태가 되면 소형 유압모터(71)를 구동시켜서 회전축(7)을 회전시키게 되며, 이에 따라 상기 회전축(7)의 양측에 축착된 채 함께 회전하게 되는 양측 이동롤러(72)은 안내레일(91)을 따라 이동하게 되므로서 가변차륜카(1)는 받침목(9)에 설치된 안내레일(91)을 타고 선로를 벗어나 지지기둥(81) 사이로 이동하게 된다.(도 11 참조)

상기 가변차륜카(1)가 선로를 벗어나 중간공간부(S)에 설치된 지지기둥(81) 사이로 완전히 이동시킨 상태가 되면 소형 유압모터(71)를 정지시키고, 지지플레이 트(3)에 설치되어 있는 가변용 유압실린더(5a)(5b)를 작동시켜 피스톤로드(51)(52)를 몰입시키게 되면 양측 가변프레임(2a)(2b)은 전,후방 피스톤형 프레임(41)(42)들을 전,후방 실린더형 프레임(4a-1,4b-1)(4a-2,4b-2)으로 몰입시키면서 지지플레이트(3)의 양측에 밀착되는 상태로 축소되어지며(도 3 및 도 5 참조), 이와 같이 양측 가변프레임(2a)(2b)이 완전히 축소 가변된 상태가 되면 앞서 가변차륜카(1)를 상승시켰던 승강용 유압장치(6)의 승강용 실린더(65)를 작동시켜 그 피스톤로드를 몰입시키게 되면 상,하부 케이싱(61)(62)은 축소되며, 이에 따라 가변차륜카(1)도 하강하는 상태가 되는데, 이때 하강하는 가변차륜카(1)의 전,후륜(23)(24) 밑에 미리 준비하고 있던 차륜고정 받침대(부호 생략)를 고여놓고 전,후륜을 받쳐주게 되면 가변차륜카(1)는 지지기둥(81) 사이에 안정된 상태로 놓여지게 된다.

한편, 상기와 같이 가변차륜카(1)의 양측 가변프레임(2a)(2b)를 지지플레이트(3) 양측에 밀착시킨 상태로 축소시켰을 때의 가변차륜카의 좌,우 폭은 지하철의 양측 선로(8a)(8b) 사이에 형성된 중간공간부(S)의 폭보다 훨씬 작을 뿐 아니라 양측 선로(8a)(8b)를 동시에 교행운행하게 되는 열차들 사이의 공간 폭보다도 작은 상태이다.

따라서 상기 가변차륜카(1)는 양측 가변프레임(2a)(2b)을 축소시켜서 양측 선로(8a)(8b)의 중간공간부(S)에 일정간격으로 설치된 지지기둥(81) 사이에 주차시켜 놓게 되더라도 열차운행에 지장을 주지 않게 되므로서 열차는 안전운행을 하게 된다.

그리고 선로에서 공사를 재개하고자 할 때에는 앞서 가변차륜카(1)를 지지기 둥(81) 사이로 이동시킬 때의 작동순서와는 역순으로 작동시켜 레일(R)로 진입시킬 수 있으므로 열차운행시간이 종료되면 그 즉시로 가변차륜카(1)를 궤도로 진입시켜서 곧바로 공사를 진행할 수 있으므로 실질적으로 공사하는 시간을 늘릴 수 있게 되고, 또 소형 굴삭기를 이용하여 공사를 진행할 수 있어 효율적이고 능률적으로 선로공사를 진행할 수 있게 된다.

상기와 같은 본 발명의 가변차륜카는 선로에서 자주식으로 이동할 수 있어 선로의 공사현장으로의 이동 및 접근이 용이한 효과가 있으며, 또한 선로에서 작업하는 도중에 열차 및 지하철이 운행되는 시간이 다가오게 되더라도 기지창으로 대피하지 않고 그 공사현장에서 자체적으로 대피할 수 있어 작업시간을 길게 확보할 수 있게 되므로서 선로의 점검 및 보수작업을 보다 능률적으로 수행할 수 있게 하는 효과가 있으며, 또한 유압제어장치와 회전의자가 탑재된 가변차륜카의 경우에는 작업자가 회전의장에 편안하게 앉은 자세로 점검등을 비춰주면서 선로를 점검할 수 있어 점검작업 및 보수작업을 신속하게 수행할 수 있는 효과가 있으며, 또 유압제어장치와 리프트장치가 탑재된 가변차륜카의 경우에는 리프트장치를 상승작동시켜서 선로의 천정을 정밀하게 점점 및 보수할 수 있는 효과가 있으며, 또 소형 굴삭기가 탑재된 가변차륜카의 경우에는 소형 굴삭기를 이용하여 침목이나 레일 등과 같은 중량물을 운반하거나 선로 바닥에 깔려있는 자갈을 퍼낼 수 있어 적은 작업원으로도 궤도의 교체공사와 같은 비교적 큰 공사까지 간편하게 수행할 수 있는 효과를 제공하는 유용한 발명이다.

Claims (6)

1. 궤도의 레일을 따라 이동하는 전,후륜을 좌,우측으로 확대 또는 축소 조절이 가능하고, 상기한 전,후륜 중 어느 일측의 차륜에 장착되어 그 차륜을 전,후진 방향으로 구동시켜주는 차륜구동용 유압모터를 구비하고 있는 가변차륜카에 있어서,

   상기 전,후륜(23)(24)을 동시에 지지할 수 있는 길이를 가진 채 궤도의 레일(R)과 같이 평행하도록 형성되는 양측 가변프레임(2a)(2b)과;

   상기 궤도의 레일(R) 폭보다는 좁은 폭을 가지면서 양측 가변프레임(2a)(2b)의 길이와 같은 길이로 형성된 채 양측 가변프레임의 중간에 레일방향을 향해 수평상으로 고정 설치되는 지지플레이트(3)와;

   상기 지지플레이트(3)의 전,후 양측 저부에 각각 한쌍씩 형성된 채 양측 가변프레임(2a)(2b)을 향해 서로 반대방향을 향해 개구된 상태로 각기 한쌍씩 고정 부착되어 있는 전방 실린더형 프레임(4a-1,4a-2) 및 후방 실린더형 프레임(4b-1,4b-2)과;

   일단은 상기 전,후방 실린더형 프레임(4a-1,4a-2)(4b-1,4b-2) 각각의 개구부를 통해 출몰가능하게 삽입 설치된 채 타단은 양측 가변프레임(2a)(2b)의 전,후방측에 고정 연결되어 양측 가변프레임(2a)(2b)을 동시에 지지플레이트(3)쪽으로 이동시키거나 그 반대방향으로 이동시키는 작동을 담당하도록 한쌍씩 형성되어 있는 전방 피스톤형 프레임(41) 및 후방 피스톤형 프레임(42)과;

   상기 지지플레이트(3)의 저부에 서로 대칭상으로 고정 부착된 채 피스톤로드(51)(52)의 선단은 양측 가변프레임(2a)(2b) 각각에 대칭상으로 부착되어 지지플레이트(3)를 기준하여 양측 가변프레임(2a)(2b)의 폭을 동시에 좁혀주거나 넓혀주는 가변작동을 담당하는 복수의 가변용 유압실린더(5a)(5b)와;

   상기 양측 가변프레임(2a)(2b) 각각의 저부 중간부분에는 전,후륜(23)(24)을 궤도에서 탈선시키거나 복귀시키기 위하여 양측 가변프레임을 승강작동시킬 수 있는 승강용 유압장치(6);

   를 포함하여 구성된 가변차륜카를 궤도에 설치 및 이탈시킬 수 있고, 궤도에서 자주식으로 주행할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 철도 및 지하철 선로작업용 가변차륜카.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 승강용 유압장치(6)는 양측 가변프레임(2a)(2b) 각각의 저부에 고정 부착된 상부케이싱(61)과; 상기 상부케이싱에 상,하 이동이 가능하게 설치된 하부케이싱(62)과; 상기 상,하부 케이싱 내부에 설치된 채 실린더몸체의 후단은 하부케이싱에 연결되어 있고 피스톤로드 선단은 상부케이싱에 연결되어 있는 승강용 실린더(65)와; 상기 상,하부 케이싱 내부에 "X"자형으로 설치된 채 상,하단이 수평이동이 가능하도록 상,하부 케이싱에 연결되어 되어 있는 복수의 지지링크(63)(64)로 구성되어진 것을 특징으로 하는 철도 및 지하철 선로작업용 가변차륜카.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 승강용 유압장치(6)의 하부케이싱(62)에는 양단이 회전가능하게 지지된 채 소형 유압모터(71)에 의하여 회전하는 회전축(7)과, 그 회전축의 양측에 축착된 채 하부가 하부케이싱(62)이 하단에서 하향으로 돌출되어 있는 이동롤러(72)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 철도 및 지하철 선로작업용 가변차륜카.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 가변차륜카의 지지플레이트(3)에는 상기 차륜구동용 유압모터·가변용 유압실린더·승강용 유압장치 및 소형 유압모터에 유압을 공급 및 회수하는 유압제어장치(10a)와, 작업자가 앉은 자세로 선로를 점검할 수 있게 하는 회전의자(10b)를 더 포함하여 구성된 것임을 특징으로 하는 철도 및 지하철 선로작업용 가변차륜카.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 가변차륜카의 지지플레이트(3)에는 상기 차륜구동용 유압모터·가변용 유압실린더·승강용 유압장치 및 소형 유압모터에 유압을 공급 및 회수하는 유압제어장치(10a)와, 이 유압제어장치의 유압제어작동으로 승강작동되는 리프트장치(10c)를 포함하고 있는 것임을 특징으로 하는 철도 및 지하철 선로작업용 가변차륜카.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 가변차륜카의 지지플레이트(3) 상면에는 상기 차륜구동용 유압모터·가변용 유압실린더·승강용 유압장치 및 소형 유압모터를 구동시킬 수 있는 소형 굴삭기(10d)가 선회가능하게 탑재되어 있는 것임을 특징으로 하는 철도 및 지하철 선로공사용 가변차륜카.

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