KR100661963B1

KR100661963B1 - 철도차륜 브레이크 디스크 가공선반의 로딩장치

Info

Publication number: KR100661963B1
Application number: KR1020060021948A
Authority: KR
Inventors: 김성화
Original assignee: 모건코리아 주식회사
Priority date: 2006-02-01
Filing date: 2006-03-08
Publication date: 2006-12-28
Also published as: KR100661964B1

Abstract

본 발명은 철도차륜 브레이크 디스크 가공선반의 로딩장치에 관한 것으로, 면판의 일측에 선회가능하게 축결합되는 복수개의 척기구와, 상기 복수개의 척기구를 연동하여 선회동작시키는 척링크기구 및, 상기 척링크기구를 작동시키는 척링크구동기구, 상기 면판이 각각 축회전가능하게 장착되는 고정 헤드스톡, 슬라이드 헤드스톡, 상기 슬라이드 헤드스톡을 고정 헤드스톡에 대하여 슬라이드 이동시키는 헤드스톡 이송기구, 상기 차륜축의 선단을 지지하는 센터, 상기 센터를 차륜축의 축방향을 따라 이동시키는 센터 이송기구, 차륜축을 센터 높이까지 승강시키는 리프터, 차륜정지홈을 구비한 안내레일, 경사면에 의하여 상기 안내레일의 차륜정지홈에 안착된 차륜을 리프터로 이동시키는 선회레일, 상기 선회레일을 선회시키는 레일선회기구, 차축의 높이를 측정하는 센터링기구를 포함하는 구성에 의해, 철도 차륜 브레이크 디스크를 가공위치로 용이하게 이동시켜 장착하고 견고하게 척킹할 수 있게 된다.

선반, 철도, 차륜, 브레이크 디스크, 척킹, 리프터

Description

철도차륜 브레이크 디스크 가공선반의 로딩장치{A LOADING DEVICE OF THE LATHE FOR PROCESSING A BRAKE DISK IN TRAIN WHEEL}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 철도차륜 브레이크 디스크 가공선반의 로딩장치를 나타낸 사시도,

도 2는 도 1의 정면도,

도 3은 도 2의 평면도,

도 4는 도 2의 일측면도,

도 5는 도 2의 A-A선을 따라 바라본 척기구를 나타낸 평면도,

도 6은 도 5의 B-B선을 따라 절개한 측단면도,

도 7은 도 5의 C-C선을 따라 절개한 측단면도,

도 8은 도 5의 작동상태도,

도 9는 도 1에 도시된 철도차륜 브레이크 디스크 가공선반의 로딩장치의 리프터를 나타낸 일측면도,

도 10은 도 9의 작동상태도,

도 11은 도 9의 D-D선을 따라 절개한 측단면도,

도 12은 도 1에 도시된 철도차륜 브레이크 디스크 가공선반의 로딩장치의 센터링기구를 나타낸 정면도,

도 13은 도 12의 센터링기구를 나타낸 우측면도,

도 14는 도 1에 도시된 철도차륜 브레이크 디스크 가공선반의 로딩장치의 선회레일을 나타낸 평면도,

도 15는 도 14의 E-E선을 따라 절개한 측단면도,

도 16은 도 15의 작동상태도,

도 17은 도 14의 F-F선을 따라 절개한 측단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 척기구 11 : 척바디

11a : 슬라이드실 12 : 척죠우

13 : 선회축 21 : 피동링크

22 : 회전부재 25 : 푸쉬링크

26 : 스크류너트 27 : 구동스크류

28 : 공구연결부 31 : 고정 헤드스톡

32 : 슬라이드 헤드스톡 33 : 면판

34 : 헤드스톡 이송기구 41 : 센터

42 : 센터이송기구 51 : 지지부재

52 : 링크부재 53 : 링크작동기구

61 : 안내레일 62 : 차륜정지홈

63 : 선회레일 64 : 선회샤프트

65 : 레일선회기구 71 : 가이드부재

72 : 변위센서 73 : 센서실린더기구

본 발명은 철도차륜의 브레이크 디스크 가공선반에 관한 것으로, 특히 브레이크 디스크의 가공을 위해 철도차륜을 가공위치로 로딩하여 지지하는 가공선반의 로딩장치에 관한 것이다.

일반적으로, 철도차륜의 브레이크 디스크 가공선반은 차륜축에 부착된 브레이크 디스크를 가공하는 전용 장비이다.

철도차륜은 차륜축상에 소정간격을 두고 1쌍이 구비되고, 그 1쌍의 차륜 사이에 브레이크 디스크가 장착된다. 상기 브레이크 디스크는 브레이크 패드와의 마찰에 의해 표면이 불균일하게 마모되고, 반복에 의한 열균열이 발생하게 된다.

브레이크 패드만을 교환하게 되면 브레이크 디스크와의 국부적인 접촉에 의해 브레이크 패드가 조기에 마모되므로 브레이크 디스크의 불균일한 표면을 선삭가공하고 있다.

종래의 범용 선반으로는 공작물을 크레인으로 이동시킨 후 수동으로 장착하고 척킹하므로 가공준비시간이 장시간 소요되는 문제점이 있었다.

한편, 한국특허출원 제1991-000014호와 제1993-0021195호에 철도 차륜을 가공하는 장치가 개시되어 있으나, 이는 차륜을 가공하는 장치로 브레이크 디스크를 가공하는 데에 적용하기가 용이하지 않다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 철도차륜 브레이크 디스크 가공선반의 로딩장치가 가지는 문제점들을 개선하기 위해 창출된 것으로, 철도 차륜 브레이크 디스크를 가공위치로 용이하게 이동시켜 장착하고 견고하게 척킹할 수 있는 철도차륜 브레이크 디스크 가공선반의 로딩장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 철도차륜 브레이크 디스크 가공선반의 로딩장치는, 철도차륜의 브레이크 디스크를 가공하는 선반에서 축회전하는 면판의 일측에 선회가능하게 축결합되고, 차륜을 지지하는 적어도 1개 이상의 척기구;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 본 발명은, 상기 면판이 각각 축회전가능하게 장착되고, 차륜축을 사이에 두고 서로 소정간격을 두고 구비되는 1쌍의 헤드스톡; 상기 하나의 헤드스톡을 다른 하나의 헤드스톡에 대하여 슬라이드 이동시키는 헤드스톡 이송기구; 상기 헤드스톡의 일측에 구비되고, 상기 차륜축의 선단을 지지하는 센터; 상기 센터를 차륜축의 축방향을 따라 이동시키는 센터 이송기구; 차륜축을 센터 높이까지 승강시키는 리프터; 차륜을 진입시키고, 차륜정지홈을 구비한 안내레일; 상기 안내레일의 차륜정지홈에 경사면을 형성하도록 선회가능하게 구비되고, 경사면에 의하 여 차륜정지홈에 안착된 차륜을 리프터로 이동시키는 선회레일; 상기 선회레일을 선회시키는 레일선회기구; 차축의 높이를 측정하는 센터링기구;를 더 포함한다.

바람직하게는, 상기 척기구는 면판에 소정간격을 두고 복수개가 구비되고, 상기 복수개의 척기구를 연동하여 선회동작시키는 척링크기구를 구비하고 있다.

바람직하게는, 상기 척링크기구는 상기 복수개의 척기구의 일측에 각각 선회가능하게 피봇결합되는 복수개의 피동링크 및; 상기 복수개의 피동링크와 링크결합되고, 상기 면판의 일측에 축회전가능하게 구비되는 회전부재;를 포함한다.

바람직하게는, 본 발명은 상기 척링크기구를 작동시키는 척링크구동기구;를 더 포함한다. 여기서, 상기 척링크구동기구는, 상기 척기구를 선회시키는 푸쉬링크 및; 상기 푸쉬링크를 직선왕복이동시키는 구동부;를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 구동부는 상기 푸쉬링크와 일체로 거동하는 스크류너트 및; 상기 스크류너트를 이동시키는 구동스크류;를 포함하는 것이 바람직하다.

바람직하게는, 상기 척기구는 상기 면판에 결합되는 척바디 및; 상기 척바디의 일측에 구비되고, 차륜을 지지하는 척죠우;를 포함한다.

바람직하게는, 상기 척바디의 내부에 유체가 충진되고, 상기 척죠우가 슬라이드이동하는 슬라이드실이 구비된다.

바람직하게는 상기 리프터는, 차륜을 지지하는 지지부재; 상기 지지부재를 승강시키는 복수개의 링크부재; 상기 링크부재를 작동시키는 링크작동기구;를 포함한다.

바람직하게는 상기 센터링기구는, 상기 헤드스톡의 이동방향과 수평하게 구 비된 가이드부재; 차륜의 선단까지 신장되는 와이어를 통해 거리를 측정하는 변위센서; 상기 변위센서의 와이어를 신장시키는 센서실린더기구;를 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 철도차륜 브레이크 디스크 가공선반의 로딩장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 17을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 철도차륜 브레이크 디스크 가공선반의 로딩장치는, 면판(33)의 일측에 선회가능하게 축결합되는 복수개의 척기구(10)와, 상기 복수개의 척기구(10)를 연동하여 선회동작시키는 척링크기구 및, 상기 척링크기구를 작동시키는 척링크구동기구, 상기 면판이 각각 축회전가능하게 장착되는 고정 헤드스톡(31), 슬라이드 헤드스톡(32), 상기 슬라이드 헤드스톡을 고정 헤드스톡(31)에 대하여 슬라이드 이동시키는 헤드스톡 이송기구(34), 상기 차륜축의 선단을 지지하는 센터(41), 상기 센터(41)를 차륜축의 축방향을 따라 이동시키는 센터 이송기구, 차륜축을 센터 높이까지 승강시키는 리프터, 차륜정지홈을 구비한 안내레일(61), 경사면에 의하여 상기 안내레일(61)의 차륜정지홈에 안착된 차륜을 리프터로 이동시키는 선회레일(63), 상기 선회레일(63)을 선회시키는 레일선회기구(64), 차축의 높이를 측정하는 센터링기구를 포함한다.

도 2를 참조하면, 상기 면판(33)은 고정 헤드스톡(31)과 슬라이드 헤드스톡(32)의 일측에 각각 축회전가능하게 구비되어 차륜축을 축회전가능하게 지지한다. 상기 고정 헤드스톡(31)은 슬라이드 헤드스톡(32)과 소정간격을 두고 구비되며 차륜축의 양단을 각각 지지한다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 고정 헤드스톡(31)의 상부에는 슬라이드 헤드스톡(32)을 슬라이드 이동시키는 헤드스톡 이송기구(34)가 구비되어 있다. 상기 헤드스톡 이송기구(34)의 신장/신축작동에 의해 상기 슬라이드 헤드스톡(32)이 고정 헤드스톡(31)에 대하여 상대적으로 이동하면서 차륜축의 양단을 지지하게 된다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 척기구(10)는 상기 고정 헤드스톡(31)측과 슬라이드 헤드스톡(32)측의 두 면판(33)에 각각 구비된다.

상기 척기구(10)는 면판(33)의 일측면에 원주방향을 따라 소정간격을 두고 다수개가 구비된다.

상기 각각의 척기구(10)는 상기 면판(33)에 결합되는 척바디(11)와, 상기 척바디(11)의 일측에 슬라이드가능하게 결합되는 척죠우(12)를 포함한다.

상기 척바디(11)는 면판(33)의 일측에 선회축(13)으로 선회가능하게 결합된다.

상기 척바디(11)는 내부에 상기 척죠우(12)가 슬라이드이동하는 슬라이드실(11a)이 구비된다. 상기 슬라이드실(11a)에는 유압유가 충진되고, 상기 선회축(13)을 통하여 슬라이드실(11a)로 유압라인이 모두 연결되어 모든 척바디(11)의 척죠우(12)들이 동일한 가압력으로 차륜을 지지하게 된다.

상기 척죠우(12)는 상기 슬라이드실(11a)에 슬라이드가능하게 결합되되, 척바디(11)의 외부로 돌출되어 구비됨으로써 차륜의 림(RIM)면을 지지하게 된다.

상기 척링크기구는 상기 복수개의 척기구(10)의 일측에 각각 선회가능하게 피봇결합되는 복수개의 피동링크(21)와, 상기 복수개의 피동링크(21)와 링크결합되는 회전부재(22)를 포함한다.

상기 회전부재(22)는 상기 면판(33)의 일측에 그 면판(33)의 회전중심과 동일축상에서 축회전가능하게 결합된다.

상기 피동링크(21)는 상기 척바디(11)와 상기 회전부재(22)를 링크시킨다. 즉, 상기 피동링크(21)의 일단은 상기 척바디(11)에 피봇결합되고, 타단은 회전부재(22)의 일측에 피봇결합된다.

도 8을 참조하면, 상기 회전부재(22)는 복수개의 척기구(10)의 중앙에 위치한다. 상기 회전부재(22)가 회전하게 되면 피동링크(21)에 의해 복수개의 척기구(10)가 동시에 선회하게 되고, 이와 반대로 척기구(10) 중 적어도 어느 하나를 선회시키게 되면 회전부재(22)와 다른 나머지 척기구(10)가 동시에 선회하게 된다.

따라서, 상기 척링크구동기구는 회전부재(22)를 회전시키거나 피동링크(21)를 선회시키게 된다.

도 5와 도 7을 참조하면, 본 실시예의 척링크구동기구는 상기 척기구(10)를 선회시키는 푸쉬링크(25)와, 상기 푸쉬링크(25)를 직선왕복이동시키는 구동부를 포함한다.

상기 구동부는 상기 푸쉬링크(25)와 일체로 거동하는 스크류너트(26)와, 상기 스크류너트(26)를 이동시키는 구동스크류(27)를 포함한다.

상기 푸쉬링크(25)는 일단이 상기 척바디(11)의 일측에 힌지결합되고, 타단이 상기 스크류너트(26)의 일측에 힌지결합된다.

상기 구동스크류(27)는 유압모터와 같은 별도의 구동원을 구비하거나 수동조작에 의해 축회전시킴으로써 상기 푸쉬링크(25)를 직선왕복이동시키게 된다.

여기서, 상기 구동스크류(27)의 선단에는 동력전달이 용이하도록 공구연결부(28)가 다각형상으로 형성되어 있다.

상기 척기구(10)는 선회시 척죠우(12)의 위치가 변경되어 복수개의 척죠우(12)가 이루는 원의 직경이 달라지게 된다. 따라서, 차륜의 직경에 따라 척기구(10)를 선회시켜 조절할 수 있게 된다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 센터(41)는 상기 고정 헤드스톡(31)과 슬라이드 헤드스톡(32)에 각각 슬라이드 이동가능하게 구비되어 차륜축의 선단을 지지한다.

상기 센터이송기구(42)는 상기 센터(41)를 차륜축의 축방향을 따라 이동시키는 실린더기구이다.

따라서, 상기 센터(41)는 센터이송기구(42)의 신장/신축 동작에 의해 차륜축의 축방향을 따라 전후진 이동하면서 차륜축의 선단을 축회전가능하게 지지한다.

도 9 내지 도 11을 참조하면, 상기 리프터는 차륜축을 센터 높이까지 승강시켜 센터(41)가 차륜축의 양단을 클램핑할 수 있도록 한다.

상기 리프터는 차륜을 지지하는 지지부재(51)와, 상기 지지부재(51)를 승강시키는 복수개의 링크부재(52) 및, 상기 링크부재(52)를 작동시키는 링크작동기구(53)를 포함한다.

상기 링크작동기구(53)는 실린더기구이다.

도 10에 도시된 바와 같이, 상기 링크작동기구(53)를 신장시키게 되면 링크부재(52)가 펼쳐지면서 지지부재(51)가 상승하여 차륜을 센터(41) 높이까지 밀어 올리게 된다. 여기서, 상기 링크작동기구(53)는 센터링기구로부터 차륜축의 높이에 대한 정보를 전송받아 소정의 높이까지 신장하게 된다.

도 12와 도 13을 참조하면, 상기 센터링기구는 상기 슬라이드 헤드스톡(32)의 이동방향과 수평하게 구비된 가이드부재(71)와, 차륜의 선단까지 신장되는 와이어를 통해 거리를 측정하는 변위센서(72) 및, 상기 변위센서(72)의 와이어를 신장시키는 센서실린더기구(73)를 포함한다.

상기 변위센서(72)는 상기 가이드부재(71)의 일측에 고정되어 구비되고, 와이어의 선단이 차륜의 답면부에 접촉할 때 차륜과의 거리를 측정하여 차축의 센터 높이를 측정한다. 측정된 값은 리프터로 전송된다.

도 14 내지 도 17을 참조하면, 상기 안내레일(61)은 상기 리프터로 차륜을 안내하는 역할을 하는 것으로, 일측에 차륜정지홈(62)을 구비하고 있다.

상기 차륜정지홈(62)에는 안내레일(61)을 따라 이동하던 차륜이 안착되어 정지된다.

상기 차륜정지홈(62)에 안착된 차륜은 선회레일(63)에 의해 상승하여 리프터로 이동한다.

상기 선회레일(63)은 상기 안내레일(61)의 차륜정지홈(62)에 선회샤프트(64)에 의해 선회가능하게 구비된다. 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 선회레일(63)은 위쪽으로 선회시 경사면을 형성하여 차륜을 이동시키게 된다.

상기 선회레일(63)은 레일선회기구(65)에 선회한다. 상기 레일선회기구(65)는 실린더기구와 링크이다. 상기 링크는 차륜정지홈(62)의 일측에 시소운동가능하게 피봇결합되고, 실린더기구에 의해 선회하면서 선회레일(63)을 선회동작시키게 된다.

상기한 본 발명의 상세한 설명은 첨부된 도면에 따른 바람직한 실시예를 설명한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위는 이에 한정되는 것이 아니다. 본 발명의 기술적 사상을 벗어남이 없이 다양한 형태로 변형된 것은 본 발명의 범위에 포함된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 철도차륜 브레이크 디스크 가공선반의 로딩장치에 의하면, 철도 차륜 브레이크 디스크를 가공위치로 용이하게 이동시켜 장착하고 차륜을 견고하게 척킹할 수 있으며, 그로 인해 가공작업 효율을 높일 수 있고 가공능률을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

철도차륜의 브레이크 디스크를 가공하는 선반에서 축회전하는 면판의 일측에 선회가능하게 축결합되고, 차륜을 지지하는 적어도 1개 이상의 척기구;를 포함하는 철도차륜 브레이크 디스크 가공선반의 로딩장치.
제1항에 있어서,

상기 척기구는 면판에 소정간격을 두고 복수개가 구비되고, 상기 복수개의 척기구를 연동하여 선회동작시키는 척링크기구를 구비한 것을 특징으로 하는 철도차륜 브레이크 디스크 가공선반의 로딩장치.
제2항에 있어서, 상기 척링크기구는,

상기 복수개의 척기구의 일측에 각각 선회가능하게 피봇결합되는 복수개의 피동링크 및;

상기 복수개의 피동링크와 링크결합되고, 상기 면판의 일측에 축회전가능하게 구비되는 회전부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도차륜 브레이크 디스크 가공선반의 로딩장치.
제2항 또는 제3항에 있어서,

상기 척링크기구를 작동시키는 척링크구동기구;를 더 포함하는 것을 특징으 로 하는 철도차륜 브레이크 디스크 가공선반의 로딩장치.
제4항에 있어서, 상기 척링크구동기구는,

상기 척기구를 선회시키는 푸쉬링크 및;

상기 푸쉬링크를 직선왕복이동시키는 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도차륜 브레이크 디스크 가공선반의 로딩장치.
제5항에 있어서, 구동부는,

상기 푸쉬링크와 일체로 거동하는 스크류너트 및;

상기 스크류너트를 이동시키는 구동스크류;를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도차륜 브레이크 디스크 가공선반의 로딩장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 척기구는,

상기 면판에 결합되는 척바디 및;

상기 척바디의 일측에 구비되고, 차륜을 지지하는 척죠우;를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도차륜 브레이크 디스크 가공선반의 로딩장치.
제7항에 있어서,

상기 척바디의 내부에 유체가 충진되고, 상기 척죠우가 슬라이드이동하는 슬라이드실이 구비된 것을 특징으로 하는 철도차륜 브레이크 디스크 가공선반의 로딩 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 면판이 각각 축회전가능하게 장착되고, 차륜축을 사이에 두고 서로 소정간격을 두고 구비되는 1쌍의 헤드스톡;

상기 하나의 헤드스톡을 다른 하나의 헤드스톡에 대하여 슬라이드 이동시키는 헤드스톡 이송기구;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 철도차륜 브레이크 디스크 가공선반의 로딩장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 헤드스톡의 일측에 구비되고, 상기 차륜축의 선단을 지지하는 센터;

상기 센터를 차륜축의 축방향을 따라 이동시키는 센터 이송기구;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 철도차륜 브레이크 디스크 가공선반의 로딩장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

차륜축을 센터 높이까지 승강시키는 리프터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 철도차륜 브레이크 디스크 가공선반의 로딩장치.
제11항에 있어서, 상기 리프터는,

차륜을 지지하는 지지부재; 상기 지지부재를 승강시키는 복수개의 링크부재; 상기 링크부재를 작동시키는 링크작동기구;를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도차륜 브레이크 디스크 가공선반의 로딩장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

차륜을 진입시키고, 차륜정지홈을 구비한 안내레일;

상기 안내레일의 차륜정지홈에 경사면을 형성하도록 선회가능하게 구비되고, 경사면에 의하여 차륜정지홈에 안착된 차륜을 리프터로 이동시키는 선회레일;

상기 선회레일을 선회시키는 레일선회기구;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 철도차륜 브레이크 디스크 가공선반의 로딩장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

차축의 높이를 측정하는 센터링기구;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 철도차륜 브레이크 디스크 가공선반의 로딩장치.
제14항에 있어서, 상기 센터링기구는,

상기 헤드스톡의 이동방향과 수평하게 구비된 가이드부재;

차륜의 선단까지 신장되는 와이어를 통해 거리를 측정하는 변위센서;

상기 변위센서의 와이어를 신장시키는 센서실린더기구;를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도차륜 브레이크 디스크 가공선반의 로딩장치.