KR100771254B1

KR100771254B1 - 선로 바퀴의 형태 재현 방법 및 장치

Info

Publication number: KR100771254B1
Application number: KR1020027015988A
Authority: KR
Inventors: 봄스만프레드; 하우스쉴트게오르그; 하이만알프레드; 호크랄프; 라이체한스-조아킴
Original assignee: 헤겐샤이트-엠에프데 게엠베하 운트 코. 카게
Priority date: 2000-05-25
Filing date: 2001-05-25
Publication date: 2007-10-30
Also published as: JP2012061596A; CN1246114C; PL203849B1; EP1283756B1; WO2001089748A1; JP5462236B2; PL358998A1; TW583044B; ES2246328T3; DE50106794D1; KR20030020879A; DE10025724B4; ATE299771T1; RU2245764C2; AU2001269037A1; CN1438927A; US20040014405A1; JP2003534138A; CZ20023863A3; EP1283756A1

Abstract

본 발명은 기계가공장치(12)를 이용하여 기계 가공함으로써, 베어링 하우징(9) 내부에 회전 가능하게 장착된 선로 바퀴 또는 바퀴세트(6)의 바퀴 디스크(7) 또는 브레이크 디스크의 형태를 재현하는 방법으로서, 상기 기계가공장치는 운반 가능하도록 설계되고, 상기 선로 바퀴 또는 바퀴세트(6)의 바퀴 디스크(7)는 적어도 하나 이상의 베어링 하우징(9) 위로 맞물려 있는 체결 요소(14, 15)에 의하여 그 외주 위의 백업 롤(16) 쪽으로 눌려지고, 적어도 하나 이상의 상기 백업 롤은 상기 선로 바퀴 또는 바퀴세트(6)를 회전하게 하며, 이와 동시에 기계가공도구(20)가 상기 바퀴 디스크(7) 또는 브레이크 디스크 중 하나를 기계 가공하는 것을 특징으로 하는 바퀴 디스크 또는 브레이크 디스크의 형태를 재현하는 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 방법을 수행하는 기계가공장치(12)에 관한 것이다. 이 기계가공장치(12)는 이동식 지지 프레임(11)과, 선로 바퀴 또는 바퀴세트(6)의 밀폐된 내부 및/또는 외부 베어링 하우징(9) 위로 맞물리기 위한 체결 요소(14, 15)와, 상기 체결 요소(14, 15)의 반대편에서 서로 간에 일정한 거리에 놓여 있으며, 상기 체결 요소(14, 15)가 그의 베어링 하우징(9) 위로 맞물리게 되는 바퀴 디스크(7)의 외주 쪽으로 눌려질 수 있는 적어도 하나 이상의 백업 롤(16)과, 상기 백업 롤(16)들 중 적어도 하나 이상을 위한 구동 장치와, 상기 선로 바퀴 또는 바퀴세트(6)의 바퀴 디스크(7) 또는 브레이크 디스크(23)를 기계 가공하기 위한 도구(20)를 포함한다.

Description

선로 바퀴의 형태 재현 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR REPROFILING RAILWAY WHEELS}

본 발명은 선로 바퀴의 기계 가공의 방법 및 장치에 관한 것이다. 상기 기계 가공은 개개의 바퀴 운반차의 바퀴뿐만 아니라 바퀴세트의 바퀴에 대한 형태 재현(reprofiling)을 포함한다. 이것은 또한 브레이크 디스크의 형태 재현도 포함하는데, 이 브레이크 디스크가 개개의 바퀴 운반차 또는 다른 트럭의 바퀴세트에 장착된 것이든 불문한다. 본 발명에 따른 기계 가공을 수행하는데 필요한 요구조건은 손상된 선로 바퀴 및/또는 바퀴세트가 차축 베어링 하우징에 회전 가능하게 장착되는 것이다. 이 경우, 기계 가공될 상기 개개의 바퀴 및/또는 바퀴세트는 분리된 상태에 있을 수 있지만, 상기 개개의 바퀴 및 바퀴세트는 장착된 상태에서 기계 가공될 수도 있다.

선로 차량의 바퀴와 브레이크 디스크는 재료의 마모, 소성 변형, 및 제동과 가속 과정으로 인하여 마멸된다. 이러한 이유로, 바퀴와 브레이크 디스크에 대하여 정기적으로 형태 재현이 필요하고, 이것은 기계 가공을 통하여 수행된다. 분리된 바퀴세트의 경우, 상기 형태 재현은 금속 제거 능력이 큰 지상 선반 상에서 행해질 수 있다. 그러나, 바퀴세트를 탈부착하는데 드는 경비가 이 경우에 있어 문제점이 고, 이러한 문제점은 특히 견인 차량의 바퀴세트에 대해서는 더욱 심한데, 그 이유는 견인 바퀴세트의 분리 후에 전체 차량에 대하여 작동 검사를 하여야 하기 때문이다.

이러한 이유로, 지하 기계가공장치가 개발되었는데, 바퀴세트가 장착된 선로 차량이 자체 동력으로 상기 장치 위로 당겨지거나 이동된다. 통상적으로, 상기 지하 기계가공장치는 선로의 수평면 아래에서 구덩이 안의 분리된 홀 안에 설치된다. 상기 장치는 큰 금속 제거 힘을 사용하여 무거운 차량을 기계 가공할 목적으로 설계되기 때문에, 이에 대응하여 상기 장치들도 중량이 크다. 또한, 지하 기계가공장치는 무거운 기반물에 설치될 것을 요한다. 이에 따라, 지하 기계가공장치가 작동될 설비에 대한 투자비도 커지게 된다. 지상 기계가공장치와 비교하여, 지하 기계가공장치의 금속 제거 능력은 약간 떨어진다.

단지 몇몇의 차량을 사용하여 사업을 행하는 선로 및 지역 서비스 회사의 경우, 지상 또는 지하 기계가공장치이든 간에 바퀴세트 기계가공장치에 대한 시설 투자는 경비 면에서 결코 효율적이지 못하다. 이러한 형태의 회사는 기계 가공될 바퀴세트를 분리하여 특별한 작업장으로 보내는 추세에 있으며, 상기 작업장에서는 바퀴 디스크의 형태 재현과 브레이크 디스크의 기계 가공이 수행될 수 있다. 그러나, 주요한 선로에서조차도, 바퀴세트 기계가공장치를 구비한 작업장은 몇몇에 불과하다. 결과적으로, 분리된 바퀴세트 또는 열차 및/또는 차량 전체가 때때로 먼 거리에 걸쳐 운반되어야 한다. 특히 가을 또는 겨울과 같이 작동하기가 더 어려운 동안에는, 시간 간격 안에 형태 재현되어야 할 바퀴세트들이 많이 발생한다. 여기서 시간 간격 안에 형태 재현되어야 한다는 것은 바퀴세트 및/또는 바퀴가 회사가 정한 실체 검사 주기 내에 재생되어야 하다는 것을 의미한다. 비 내리고 낙엽이 지는 가을의 기상 조건으로 인하여, 많은 철도 교통 회사에는 바퀴세트의 기계가공에 대한 수요가 폭증한다. 때때로, 장착된 바퀴세트 기계가공장치의 용량은 이러한 폭발적인 수요를 감당하기에 충분하지 아니하다. 교체 시간, 호환불가, 그리고 운반 및 물류에 관련된 비용은 바퀴세트에 대한 실제 기계가공 비용에 더해진다.

이러한 문제점을 고려한 본 발명의 목적은, 필요에 따라 서로 다른 장소에서 사용될 수 있는 보편적인 바퀴세트 기계가공장치를 제공하는 것이다. 이러한 방법으로, 선로 바퀴, 바퀴세트, 기관차, 열차, 또는 자동차를 운반할 경우가 줄어들 수 있고, 이와 동시에 상기 기계가공장치는 바퀴 디스크의 형태 재현 또는 브레이크 디스크의 기계가공에 대하여 충분한 정밀도를 가지고 작동할 수 있다. 상기 기계가공장치는 자체적인 동력공급장치를 구비할 수 있고, 또한 특정한 작업장 안에 이미 구비되어 있는 동력공급장치에 연결될 수도 있다. 특히, 상기 기계가공장치는 분리된 선로 바퀴 및/또는 바퀴세트뿐만 아니라 선로 차량에 장착된 상태로 있는 선로 바퀴 또는 바퀴세트를 기계 가공하는 경우에도 사용될 수 있다.

상기 목적은 기계가공장치를 이용하여 기계 가공함으로써 베어링 하우징 내부에 회전 가능하게 장착된 선로 바퀴 또는 바퀴세트의 바퀴 디스크 또는 브레이크 디스크의 형태를 재현하는 방법에 의하여 달성될 수 있는데, 상기 장치에 있어서,

- 상기 장치는 이동식이고,

- 상기 선로 바퀴 또는 바퀴세트의 바퀴 디스크는, 적어도 하나 이상의 베어링 하우징 위로 맞물리는 체결 요소에 의하여 그 외주 위에 있는 백업 롤에 대하여 눌려지고,

- 적어도 하나 이상의 상기 백업 롤이 상기 선로 바퀴 또는 바퀴세트를 회전하게 하고, 이와 동시에,

- 기계가공도구가 상기 선로 바퀴 또는 바퀴세트의 바퀴 또는 브레이크 디스크를 기계 가공하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 본질적인 사상은 상기 바퀴 또는 브레이크 디스크를 기계 가공하기 위하여 사용되는 장치가 이동식, 즉 운반 가능하다는 점이다. 따라서 상기 장치는 더 이상 특정의 사용 장소에 연결될 필요가 없고, 오히려 정비될 개개의 선로 차량으로 운반되어 기계 가공할 위치로 이동될 수 있다.

브레이크 디스크를 기계 가공하는 경우에 있어서, 선로 바퀴의 바퀴 디스크에 일체화되어 있는 브레이크 디스크와, 바퀴세트의 샤프트에 부착된 브레이크 디스크 모두가 고려될 수 있다. 통상적으로는, 선로 바퀴 또는 바퀴세트가 선로 위에서 구르게 하는 바퀴 디스크의 외곽 프로파일이 기계 가공된다. 이것은 동시에 회전하게 되는 바퀴세트의 동일한 바퀴 디스크의 외곽 프로파일일 수 있다. 그러나, 구동된 바퀴 디스크의 반대편에 놓여 있는 바퀴세트의 바퀴 디스크의 외곽 프로파일도 기계 가공될 수 있다. 발전기 등과 같은 추가적인 장치가 차축 베어링 하우징 위에 플랜지 장착된다면, 바퀴세트의 반대편에 놓여 있는 이러한 형태를 기계 가공하는 것은 유리해 질 수 있다. 외곽 기계 가공을 위하여 운전중인 표면과 바퀴 플랜지 모두 또는 운전중인 표면의 외곽과 바퀴 플랜지 모두가 기계 가공되는 동안에, 브레이크 디스크의 형태 재현은 통상적으로 이 디스크의 표면을 가공하는데 한정된다.

기계 가공은 래싱(lathing), 밀링(milling), 회전 밀링(rotation milling), 또는 그라인딩(grinding)을 통하여 수행될 수 있다. 그러나, 기계 가공된 또는 기계 가공될 표면이 장치의 도움으로, 예컨대 이미 알려져 있다시피 프레스 연마로부터 치밀화 된 상태에서 기계 가공이 이루어질 수도 있다.

또한, 선로 바퀴 또는 바퀴세트는 다시 기계 가공되기 전 또는 후에 초음파 테스트를 받을 수 있다. 유사하게, 선로 바퀴 또는 바퀴세트 형태 재현 전 또는 후에 측정기술을 이용하여 측정될 수 있다. 통상적인 측정 과정은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 알려져 있다.

본 발명은 또한 상기 방법을 수행하는 기계가공장치에 관한 것이다. 이 기계가공장치는 이동식 지지 프레임에 의하여 특징적으로 구별된다. 상기 기계가공장치는 선로 바퀴 또는 바퀴세트의 밀폐된 내부 및/또는 외부 베어링 하우징 위에 맞물리기 위한 체결 요소를 구비한다. 또한, 적어도 두 개의 백업 롤이 제공되는데, 이것들은 상기 바퀴 디스크의 외주에 대하여 눌려질 수 있고, 상기 체결 요소는 이 바퀴 디스크의 베어링 하우징 위로 맞물리며, 체결 요소의 반대편에 있는 다른 것과 상호간의 거리를 유지하며, 적어도 하나 이상의 백업 롤이 구동 장치를 구비하고 있다. 나아가, 상기 이동식 기계가공장치 안에는 상기 선로 바퀴 또는 바퀴세트의 바퀴 또는 브레이크 디스크를 기계 가공하기 위한 장치가 제공된다. 이러한 형태의 장치는 통상적으로 지지대 위에 위치하고, 백업 롤이 맞물리지 않은 바퀴 디스크의 외주 위의 위치에서 기계 가공을 수행한다.

바람직한 실시예에 따르면, 상기 기계가공장치의 프레임은 바닥 위에서 이동될 수 있는 롤러 또는 휠 위에 장착된다. 롤러 또는 휠의 도움으로, 상기 바퀴세트 기계가공장치는 최상의 공간 조건을 제공하는 작업장 내의 여느 위치로 이동될 수 있다. 작업장 내에 통상적으로 구비되어 있는 호이스트의 도움으로, 상기 선로 바퀴 또는 바퀴세트는 상기 바퀴세트 기계가공장치 쪽으로 들어 올려지고, 기계 가공하는 동안에 고정되어질 수 있다. 이것은 선로 바퀴 또는 바퀴세트가 분리된 상태에서 특히 그러하고, 때때로 작업장 홀이 제공될 필요조차도 없고, 오히려 작업장 바닥 위에 밀폐되거나 개방된 적당한 장소이면 충분할 수 있다.

장착된 선로 바퀴 바퀴세트의 경우 조건은 달라진다. 장착된 상태의 경우에는, 상기 선로 바퀴 또는 바퀴세트는 영구적으로 또는 탈착 가능하도록 관련된 선로 차량에 연결되어 있다. 트럭 위를 운행하는 선로 차량에 있어서, 바퀴세트는 트럭에 영구적으로 장착된다. 장착된 상태의 경우에 있어서도, 선로 바퀴 또는 바퀴세트의 형태 재현은 상기 기계가공장치의 도움으로 수행될 수 있다. 이러한 목적을 위하여, 상기 선로 차량은 이러한 목적으로 특별히 제공된 리프팅 위치(lifting point)에 있는 스탠드 위에 놓이게 된다. 스탠드 위로 올리는 높이는 바닥으로부터 1 내지 2.5m 사이이다. 이 상태에서, 상기 기계가공장치는 스탠드 위에 있는 선로 차량의 아래로 밀어 넣어지고 적어도 하나 이상의 선로 바퀴와 맞물리게 된다. 상기 이동식 기계가공장치는 스탠드 위에 있는 선로 차량의 측면으로부터 도입될 수도 있다. 그러나, 상기 기계가공장치는 작업장의 트랙을 따라 안내되는 롤러 또는 휠 위에 장착되는 것이 보통이다. 이 경우에, 상기 기계가공장치는 바퀴세트에 맞물릴 때까지 스탠드 위에 있는 선로 차량의 아래로 세로 방향으로 밀어 넣어진다.

선로 바퀴 또는 바퀴세트를 기계 가공하는 동안에, 토크가 상기 기계가공장치에 가해지는데, 이것은 작업장 바닥과의 부착에 의하여 흡수될 수 있다. 이러한 목적을 위하여, 프레임과 작업장 바닥 사이에 추가적인 부착 수단을 도입하는 것이 유리하다. 이 경우에, 가속, 특히 바퀴세트 샤프트 위에 위치한 차량 모터의 회전 가속에 따른 힘도 기계적인 부착에 의하여 흡수되어야 한다. 이러한 상황에서는, 예를 들면 장치 브레이크가 바퀴세트의 급제동을 가져올 수 있고, 금속제거 기계 가공을 위한 절단력을 초과하는 힘을 간단하게 생성할 수 있다.

일반적으로, 작업장 바닥 위의 장착 지점에 있는 상기 기계가공장치의 무게는 이러한 절단력을 흡수하기에 충분하다. 그러나, 상기 기계가공장치는 작업장 트랙 위에 체결될 수도 있다.

한편, 상기 기계가공장치는 바퀴세트에 대하여 수 밀리미터만큼의 기계 가공 오프셋이 기계가공의 결과에 중요하지 않도록 설계된다. 이것은 바퀴세트의 원주 방향과 축 방향으로의 오프셋에 대하여 그러하다. 기계가공장치 고유의 강성은 이러한 오프셋을 허용할 만큼 충분히 높다.

또 다른 실시예에서, 상기 기계가공장치는 차량에 부착된다. 이 차량은 도로 차량 또는 선로 차량일 수 있다. 상기 기계가공장치는 이러한 차량의 도움으로 작 업 위치로 운반된다. 이 경우에, 상기 기계가공장치에 필요한 동력을 공급할 수 있는 추가적인 장치가 제공될 수 있는데, 이 공급되는 동력은 전기적 동력 또는 유압이나 공기압과 같은 압력 매체에 의한 동력이든 무관하다. 또한, 상기 기계가공장치를 운반하는데 사용되는 차량이 기계가공장치에서 가공하기 위하여 선로 바퀴, 트럭, 또는 바퀴세트를 들어올리거나 내릴 수 있는 호이스트를 또한 구비한다면 유리할 것이다. 상기 기계가공장치가 부착되어 있지 않다면, 상기 기계가공장치를 운반용 차량으로부터 기계 가공이 수행될 위치로 하역시키기 위한 램프(ramp)가 제공될 수 있다. 이러한 경우에 있어서도, 상기 기계가공장치에 대한 동력공급장치는 운반용 차량에 보지될 수 있으나, 상기 기계가공장치는 작업장의 동력 공급을 위한 기존의 하부 시설물에 연결될 수도 있다.

상기 선로 바퀴의 베어링 하우징을 붙잡는데 이용되는 체결 요소는 스파인들을 통하여 기계적으로, 전기적으로, 공기압으로 또는 유압으로 작동될 수 있다. 유압이든 공기압이든 이에 가해지는 압력 매체를 가질 수 있는 전기 모터 또는 모터가 하나 이상의 백업 롤을 구동시키기 위하여 제공될 수 있다. 래싱, 브로칭, 밀링, 회전 밀링, 그라인딩, 또는 딥 롤링 장치 등이 기계 가공을 위한 장치로서 고려될 수 있다. 이러한 장치의 도움으로, 바퀴 디스크의 외곽이 기계 가공되고 브레이크 디스크의 활동 표면이 가공될 수 있다. 특히, 각각의 브로칭, 밀링, 회전 밀링, 또는 그라인딩 장치는 자체적인 구동 장치를 구비할 수 있다. 통상적으로, 이러한 기계 가공을 위한 장치는 지지대 위에 위치하고 백업 및/또는 구동 롤러의 밖에서 바퀴 디스크의 외주를 기계 가공한다. 장착된 상태에 있는 선로 바퀴를 기계 가공하기 위하여, 상기 체결 요소가 위로부터 아래까지 수직 방향으로 동작하게 하고 상기 백업 및/또는 구동 롤러가 수직한 바퀴 중심의 밖에서 가로 방향으로 위치하도록 하는 것이 바람직하다. 이와 대조적으로, 측정 및 테스트 장치는, 공간 조건이 허락되는 한, 시험될 선로 바퀴의 외주 상의 원하는 아무 위치에나 제공될 수 있다. 보다 바람직한 실시예에 따르면, 선로 바퀴 또는 바퀴세트의 바퀴 디스크에 초음파를 가하는 초음파 테스트 헤드가 제공된다. 측정 헤드는 테스트 헤드의 반대편에 놓여, 통과하는 초음파를 수용하게 된다.

또한, 기계 가공의 전과 후에 기계 가공될 선로 바퀴 및/또는 바퀴 디스크를 측정하는 것이 바람직하다. 이러한 방법으로, 성공적인 기계 가공이 보장된다. 기계적인 캘리퍼스 장치 또는 광학 삼각측량 캘리퍼스가 측정 도구로서 바람직하다.

두말할 것도 없이, 본 발명에 따른 선로 바퀴와 이들의 브레이크 디스크의 형태 재현에 있어서는 고도의 정밀도가 요구된다. 이것은 고속도 바퀴에 있어 특히 그러하다. 그러나, 화물 차량 또는 보조 라인 차량과 같이 저속도로 운행하는 차량에 있어서는, 더 낮은 정밀도로도 충분하다. 이 경우에, 불필요한 바퀴세트의 운반이나 차량의 이송을 피할 목적이 주요한 관심 대상이다. 또한, 상기 기계가공장치는 깎아낸 부스러기를 위한 안내 플레이트 또는 운반 장치도 구비하는데, 이들에 대하여는 별도의 설명을 요하지 않을 것이다. 이하에서는 두 개의 예시적인 실시예를 참조하여 본 발명이 보다 상세하게 설명될 것이다.

도1과 도2는 각각 두 개의 서로 다른 바퀴세트 기계가공장치의 단순화된 측 면 개략도이다.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

1: 작업장 바닥 2: 선로 차량

3: 기둥 4: 브래킷

5: 바닥 단부 6: 바퀴세트

7: 바퀴 디스크 8: 바퀴세트 샤프트

9: 베어링 하우징 10: 구동 모터

11: 프레임 12: 기계가공장치

13: 롤러 14: 체결 요소

15: 체결 클로(claw) 16: 백업 롤(backup roll)

17: 샤프트 18: 받침대

19: 지지대 20: 절삭용 치즐

21: 롤러 22: 운반 방향

23: 브레이크 디스크 24: 측면

도1에 도시된 바와 같이, 선로 차량(2)이 작업장 바닥(1) 위에 있는 스탠드 위에 위치한다. 선로 차량(2)은 작업장 바닥(1) 위에 상기 선로 차량과 나란히 세워져 있는 수직기둥(3)의 도움으로 스탠드 위에 놓이게 된다. 선로 차량(2) 자체는 브래킷(4) 위에 놓이게 되는데, 이 브래킷의 높이는 기둥(3)을 따라 수직 방향으로 조절될 수 있다. 선로 차량(2) 차체의 바닥 단부(5)는 작업장 바닥(1)을 기준으로 위쪽으로 1 내지 2.5m 사이의 높이에 있다.

도1은 선로 차량(2)의 정면을 나타내고 있다. 바퀴세트(6)는 선로 차량(2)에 연결되어 있는데, 이 바퀴세트는 두 개의 바퀴 디스크(7)가 트랙 안에서 운행되도록 한다. 바퀴 디스크(7)는 함께 회전할 수 있도록 바퀴세트 샤프트(8)에 연결되고, 이들은 바퀴 디스크(7)의 외부에서 차축 베어링 하우징(9) 내부에 회전 가능하게 장착된다. 본 실시예에서, 선로 차량(2)의 바퀴세트(6)가 도시되어 있는데, 상기 바퀴세트의 샤프트(8) 위에는 구동 모터(10)가 또한 위치하고 있다. 바퀴세트(6)는 양방의 베어링 하우징(9)을 경유하여 선로 차량(2)에 연결된다. 이 연결의 상세한 사항은 본 발명의 구성을 보다 잘 시각화하기 위하여 도1에서 생략되었다.

스탠드 위에 있는 선로 차량(2) 아래로, 기계가공장치(12)의 프레임(11)이 작동 위치로 놓이게 된다. 프레임(11)은 작업장 트랙(도면 미도시)을 따라 롤러(13) 또는 휠의 도움으로 이동될 수 있고, 선로 차량(2)은 상기 작업장 트랙을 통하여 이미 작업장 안으로 굴러 이동되어 있는 상태이다. 기계가공장치(12)의 프레임(11) 너비는 스탠드의 기둥(3)들 사이를 통과할 수 있도록 치수가 설정되어 있다.

체결 요소(14)가 프레임(11)의 양 측면에서 위쪽으로 돌출되어 있다. 체결 요소(14)의 외부 상단부에는 체결 클로(claw, 15)가 구비되어 있고, 이 체결 클로에 의하여 상기 체결 요소가 바퀴세트(6)의 양쪽의 밀폐된 베어링 하우징(9)들 위에 맞물리게 된다. 체결 요소(14)는 바퀴 디스크(7)가 백업 롤(6)과 접촉하게 될 때까지 바퀴세트(6)를 아래 방향으로 누른다. 본 실시예에서, 백업 롤(16)은 기계가공장치(12)의 프레임(11) 안에 구비된 받침대(18) 위에 놓여 있는 동일한 샤프트(17) 위에 위치하게 된다. 백업 롤(16)은 샤프트(17)에 회전 가능하게 장착되고, 두 개의 백업 롤 중 적어도 하나가 자체적인 구동 장치(도면 미도시)를 가지며, 바퀴 디스크(7)와 백업 롤(16)이 접촉할 때 이 구동 장치를 통하여 바퀴세트(6)가 회전하게 된다.

간략화 된 본 실시예에서, 백업 롤(16)들은 바퀴 디스크(7) 아래에서 수직하게 위치하는 것처럼 나타내져 있다. 그러나, 실제로 이것들은 바퀴 디스크(7)의 수직한 바퀴 중심의 아래에 위치해 있고, 일정한 각만큼(도면 미도시) 가로 방향으로 오프셋 되어 있다. 전체적으로, 네 개의 이러한 형태의 백업 롤(16)들이 도1에 제시되어 있다. 받침대(18)는 백업 롤(16)이 아래로부터 바퀴 디스크(7)에 가로 방향으로 탄성적으로 눌려지도록 설계되어 있다. 이러한 탄성은, 예를 들면, 각각의 압력 수단을 위한 압력 발생기 및 압력 저장소에 할당되는 유압 또는 공기압 실린더를 받침대(18)로 함으로써 달성될 수 있다. 탄성 지지대를 통하여, 백업 롤(16)이 구동 과정에서 아무런 미끄럼 없이 있을 수 있는 바퀴 디스크의 편심률에 맞춰 조절될 수 있다.

기계가공도구(20), 본 실시예에서는 절삭용 치즐을 구비한 적어도 하나 이상의 지지대(19)가 프레임(11) 위에 제공된다. 단일의 지지대(19) 대신에, 대응하는 기계가공도구(20)를 갖는 추가적인 지지대(도면 미도시)가 프레임(11)에 제공될 수도 있다. 기계가공도구(10)는 바퀴 디스크(7)의 외곽 형태를 기계 가공할 목적으로 제공된다. 이러한 목적을 위하여, 이것은 바퀴 디스크(7)의 외주 위로 맞물린다. 바퀴세트(7)는 백업 롤(16)들 중 어느 하나에 의하여 회전하게 되고, 이 동안에 기계가공도구(20)는 금속을 제거함으로써 바퀴 디스크(7)의 외주 위에서 바퀴 디스크(7)의 형태를 재현하게 된다.

바퀴세트 기계가공장치(12)의 추가적인 실시예가 도2에 예시되어 있다. 바퀴세트 기계가공장치(12)도 프레임(11)을 갖는데, 이 프레임은 작업장의 바닥(1) 위에 있는 롤러(21) 상에서 이동할 수 있다. 롤러(21)는 트랙에 제한되지 않기 때문에, 도2에 도시된 실시예에 따른 기계가공장치(12)는 가로 방향으로, 기둥 옆으로, 스탠드 위에 있는 선로 차량(2)의 아래로 밀려 움직일 수 있다.

또한, 바퀴세트(6)는 선로 차량(2)에 연결될 수도 있다. 체결 클로(15)를 사용하여 바퀴세트(6)의 베어링 하우징(9)에 위로부터 맞물리는 체결 요소(14)가 프레임(11)으로부터 위 방향으로 돌출되어 있다. 프레임(11)의 샤프트(17) 안에 회전 가능하게 장착된 백업 롤(16)이 바퀴 디스크(7)의 외주 위에 맞물리고, 이 바퀴 디스크는 베어링 하우징(9)을 통하여 백업 롤(16) 쪽으로 눌려진다. 도1에 도시된 실시예와 마찬가지로, 도2의 백업 롤(16)의 경우에도 두 개의 백업 롤이 바퀴 디스크(7)의 수직한 중심 아래에서 가로 방향으로 서로 일정한 거리를 두고 제공된다.

절삭용 치즐(20)은 바퀴 디스크(7) 위에서 방사상 방향으로 조절될 수 있도록 지지대(19) 위에 부착된다. 이 경우에 있어서도, 절삭용 치즐(20)의 도움으로, 바퀴세트(6)의 바퀴 디스크(7)의 외곽이 기계 가공된다. 도2의 실시예에 있어서는, 단지 하나의 바퀴 디스크(7)만이 한 번에 기계 가공된다. 바퀴 디스크(7)가 완전히 기계 가공된 후, 기계가공장치(12)가 선로 차량(2)의 아래로부터 가로 방향으로 당겨 꺼내지고, 예를 들면 도2에 도시된 것의 오른편 상에서 화살표(22)를 따라 가로 방향으로 선로 차량(2)의 아래로 다시 밀어 넣어져 두 번째 바퀴 디스크(7)를 기계 가공하게 된다. 바퀴 디스크(7)에 더하여, 브레이크 디스크(23)도 바퀴세트 샤프트(8)에 부착되어 함께 회전하게 된다. 또한, 기계가공장치(12)는 브레이크 디스크(23)의 측면을 표면 가공하는 용도로도 적합하다.

도1과 도2에 도시된 실시예에 추가하여, 본 발명에 따른 기계가공장치(12)는 작업장 홀의 외부 또는 내부의 원하는 위치 어느 곳에서도 설치될 수 있다. 이러한 방법으로 설치된 기계가공장치는 그 다음에 선로 바퀴 또는 바퀴세트에 적용되어 기계 가공을 수행할 수 있다. 작업을 마친 후에, 상기 기계가공장치는 다른 위치로 운반되는데, 이 위치는 도1과 도2의 실시예에서 설명된 위치보다 아주 멀리 떨어진 위치일 수 있다. 도1과 도2에서 설명된 두 개의 단순화 된 실시예에서, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 알려져 있는 모든 작동 수단은 본 발명을 명확하게 하기 위하여 생략되었는데, 그 예로는 바퀴세트 부착수단, 구동장치 조립체, 동력공급장치, 동력연결장치, 및 측정 및 테스트 장치 등이 있다.

Claims

기계가공장치를 이용하여 기계 가공함으로써, 베어링 하우징 내부에 회전 가능하게 장착된 선로 바퀴 또는 바퀴세트의 바퀴 디스크 또는 브레이크 디스크의 형태를 재현하는 방법으로서,

상기 기계가공장치는 운반 가능하도록 설계되고,

상기 선로 바퀴 또는 바퀴세트의 바퀴 디스크는 적어도 하나 이상의 베어링 하우징 위로 맞물려 있는 체결 요소(clamping element)에 의하여 그 외주 위의 백업 롤 쪽으로 가압되고,

적어도 하나 이상의 상기 백업 롤은 상기 선로 바퀴 또는 바퀴세트를 회전하게 하며, 이와 동시에,

기계가공도구가 상기 바퀴 또는 브레이크 디스크 중 하나를 기계 가공하는 것을 특징으로 하는 바퀴 디스크 또는 브레이크 디스크의 형태를 재현하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 선로 바퀴 또는 바퀴세트가 선로 위에서 구르게 하는 바퀴 디스크의 외곽 프로파일이 기계 가공되는 것을 특징으로 하는 바퀴 디스크 또는 브레이크 디스크의 형태를 재현하는 방법.
제2항에 있어서,

회전되는 바퀴세트의 동일한 바퀴 디스크의 외곽 프로파일이 기계 가공되는 것을 특징으로 하는 바퀴 디스크 또는 브레이크 디스크의 형태를 재현하는 방법.
제2항에 있어서,

구동된 바퀴 디스크의 반대편에 있는 바퀴세트의 바퀴 디스크의 외곽 프로파일이 기계 가공되는 것을 특징으로 하는 바퀴 디스크 또는 브레이크 디스크의 형태를 재현하는 방법.
제1항에 있어서,

브레이크 디스크들을 구비한 바퀴 세트 또는 선로 바퀴의 브레이크 디스크들 중 하나가 기계 가공되는 것을 특징으로 하는 바퀴 디스크 또는 브레이크 디스크의 형태를 재현하는 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 디스크들은 선반, 밀링, 회전 밀링, 또는 그라인딩에 의하여 금속을 제거함으로써 기계 가공되는 것을 특징으로 하는 바퀴 디스크 또는 브레이크 디스크의 형태를 재현하는 방법.
제5항에 있어서,

표면이 기계 가공되었거나 기계 가공될 디스크의 표면이 기계가공도구를 사용하여 굳게 압축되는 것을 특징으로 하는 바퀴 디스크 또는 브레이크 디스크의 형태를 재현하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 선로 바퀴 또는 바퀴세트가 초음파에 의하여 검사되는 것을 특징으로 하는 바퀴 디스크 또는 브레이크 디스크의 형태를 재현하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 선로 바퀴 또는 바퀴세트가 적어도 형태 재현 전에 측정되는 것을 특징으로 하는 바퀴 디스크 또는 브레이크 디스크의 형태를 재현하는 방법.
제1항에 따른 방법을 수행하는 기계가공장치로서,

이동식 지지 프레임(11)과,

선로 바퀴 또는 바퀴세트(6)의 폐쇄된 내부 및/또는 외부 베어링 하우징(9) 위로 맞물리기 위한 체결 요소(14, 15)와,

상기 체결 요소(14, 15)의 맞은편에서 서로 간에 일정한 거리에서 바퀴 디스크(7)의 외주 쪽으로 가압될 수 있는 적어도 하나 이상의 백업 롤(16)과,

상기 백업 롤(16)들 중 적어도 하나 이상을 위한 구동 장치와,

상기 선로 바퀴 또는 바퀴세트(6)의 바퀴 디스크(7) 또는 브레이크 디스크(23)를 기계 가공하기 위한 기계가공도구(20)를 포함하고,

상기 체결 요소(14, 15)는 바퀴 디스크(7)의 베어링 하우징(9) 위로 맞물리는 것을 특징으로 하는 기계가공장치.
제10항에 있어서,

상기 프레임(11)이, 바닥(1) 위에서 이동될 수 있는 롤러(21) 상에 장착되는 것을 특징으로 하는 기계가공장치.
제10항에 있어서,

상기 프레임(11)이, 트랙 위에서 이동될 수 있는 롤러(13) 상에 장착되는 것을 특징으로 하는 기계가공장치.
제10항에 있어서,

상기 프레임(11)이 차량에 부착되는 것을 특징으로 하는 기계가공장치.
제13항에 있어서,

상기 차량은, 기계가공장치(12)에 의하여 기계 가공하기 위하여 선로 바퀴, 트럭, 또는 바퀴세트(6)를 상승시키거나 하강시킬 수 있는 호이스트를 구비한 것을 특징으로 하는 기계가공장치.
제10항에 있어서,

상기 체결 요소(14, 15)는 기계적으로, 전기적으로, 공기압으로, 또는 유압으로 작동될 수 있는 것을 특징으로 하는 기계가공장치.
제10항에 있어서,

인가되는 압력 매체를 가질 수 있는 전기 모터 또는 모터가 백업 롤(16)의 구동 장치로서 제공되는 것을 특징으로 하는 기계가공장치.
제10항에 있어서,

래싱(lathing), 브로칭(broaching), 밀링, 회전 밀링, 그라인딩, 또는 딥 롤링 가공도구가 선로 바퀴 또는 바퀴세트(6)의 바퀴 디스크(7) 또는 브레이크 디스크(23)를 기계 가공하기 위하여 제공되는 것을 특징으로 하는 기계가공장치.
제17항에 있어서,

각각의 브로칭, 밀링, 회전 밀링, 또는 그라인딩 가공도구가 자체 구동 장치에 의하여 구동될 수 있는 것을 특징으로 하는 기계가공장치.
제10항에 있어서,

선로 바퀴 또는 바퀴세트(6)의 적어도 하나 이상의 바퀴 디스크에 초음파를 가하기 위하여 테스트 헤드가 제공되는 것을 특징으로 하는 기계가공장치.
제10항에 있어서,

기계 가공 전 및/또는 후에 선로 바퀴, 브레이크 디스크(23), 또는 바퀴세트(6)의 기하학적 형상을 측정하기 위하여 적어도 하나의 측정 도구가 제공되는 것을 특징으로 하는 기계가공장치.