KR100814144B1 - 밀착 연결기 스프링세기 측정 장치 및 측정 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밀착 연결기 스프링세기 측정장치 및 측정방법에 관한 것으로, 측정장치는 암,수 밀착 연결기의 사이에 위치하여 각각의 스프링세기를 측정하도록 하는 센서부; 및 상기 센서부와 전기적으로 연결되되, 상기 센서부로부터 인가받은 측정값을 확인할 수 있도록 하는 측정부 본체;를 포함하여 이루어지며, 측정방법은, 1) 암, 수 밀착 연결기 사이에 로드셀을 위치시켜 스프링세기를 측정하는 단계; 2) 측정된 스프링세기와 기준값을 비교하는 단계; 3) 기준값과 측정값에 의해 밀착 연결기스프링의 상태를 확인하는 단계;를 포함하여 이루어진다.

본 발명은 밀착 연결기의 연결부위 사이에 측정장치를 구비시켜 측정장치를 이용해 밀착 연결기의 밀착 스프링세기를 측정함과 동시에 측정값을 보관 관리함으로써 밀착 연결기 스프링의 정확한 수명과 사용상태를 확인할 수 있는 효과가 있다.

로드셀, 밀착 연결기, 측정장치, 측정방법

Description

밀착 연결기 스프링세기 측정 장치 및 측정 방법{Measuring Method and Equipment to the forces of springs in Tight Lock Coupler}

도 1은 본 발명의 밀착 연결기 스프링세기 측정 장치를 나타내는 개략도.

도 2는 도 1에 도시된 밀착 연결기 스프링세기 측정 장치의 센서부 개략도.

도 3은 본 발명의 밀착 연결기 스프링세기 측정 방법을 나타내는 블록도.

도 4a는 본 발명의 밀착 연결기 스프링세기 측정 방법을 나타내는 블록도.

도 4b는 본 발명의 밀착 연결기 스프링세기 측정 방법을 나타내는 블록도.

도 4c는 본 발명의 밀착 연결기 스프링세기 측정 방법을 나타내는 블록도.

도 4d는 본 발명의 밀착 연결기 스프링세기 측정 방법을 나타내는 블록도.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 센서부 11 : 어댑터

12 : 로드셀 13 : 스토퍼

14 : 고정부 몸체 15 : 가이드

20 : 밀착 연결기 30 : 측정부 본체

32 : 증폭부 34 : 제어부

36 : 저장부 37 : 표시부

38 : 송,수신부

본 발명은 밀착 연결기 스프링세기 측정장치 및 측정 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 밀착 연결기의 연결부위 사이에 측정장치를 구비시켜 측정장치를 이용해 밀착 연결기의 공기관을 지지하는 각각의 스프링에 대한 세기를 측정함과 동시에 측정값을 보관 관리함으로써 밀착 연결기스프링의 정확한 수명과 사용상태를 확인할 수 있는 밀착 연결기 스프링세기 측정장치 및 측정방법에 관한 것이다.

각종 철도차량의 연결장치로서 전세계적으로 통용되고 있는 연결장치에는 기관차에 연결운행되는 객차 및 화차 등을 상호 연결하기 위해 설치사용되는 제동관, 주공관을 포함하지 않은 일반 연결기와 전동차량에 설치 사용되는 밀착식 연결기로 대별된다. A.A.R(미국철도규격)기준에 따라 적합하게 제작되는 밀착식 연결기를 살펴보면, 밀착 연결기 내에 제동관, 직통관 등이 있으며, 이러한 공기관들의 암,수형태의밀착 연결기를 각 차량의 연결부위에 상호 일치되도록 설치한 후, 상기 연결부위에 위치한 제동관, 주공기관, 직통관을 연결시키게 되면, 차량이 상호 연결되도록 함으로써 여러 대의 차량을 연결할 수 있도록 하고 있다. 또한 상기 차량의 운행중 일정 기간이 경과되면 차량 운행의 안전을 위해 각종 테스트를 하는데, 이때 상기 연결장치의 스프링세기를 측정함으로써 안전 사고를 방지하도록 하고 있다.

그러나 종래에는 이러한 연결장치의 스프링세기를 측정자의 오랜 경험에 의존하여 측정함으로써 측정자의 주관적 판단 의존도가 높아서 측정자에 따라 다른 판단을 하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 밀착 연결기의 연결부위 사이에 측정장치를 구비시켜 측정장치를 이용해 밀착 연결기의 스프링세기를 측정함과 동시에 측정값을 보관 관리함으로써 밀착 연결기 스프링의 정확한 수명과 사용상태를 확인할 수 있는 밀착 연결기 스프링세기 측정장치 및 측정방법을 제공함에 있다.

본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 구성을 가진다.

본 발명의 밀착 연결기 스프링세기 측정장치는, 암,수 밀착 연결기의 사이에 위치하여 각각의 스프링에 대한 세기를 측정하는 센서부; 및 상기 센서부와 전기적으로 연결되되, 상기 센서부로부터 인가받은 측정값을 확인할 수 있도록 하는 측정부 본체;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 밀착 연결기 스프링세기 측정장치에 있어서, 상기 센서부는 상기 밀착 연결기 각각의 스프링에 의해 지지되는 공기관과 대응되는 위치에 구비되는 어댑터와, 상기 어댑터와 연동하여 스프링 세기를 측정하는 적어도 하나 이상의 로드셀과, 스프링의 변위를 일정범위로 제한하는 스토퍼와, 상기 밀착 연결기의 스프링이 로드셀에 정확하게 위치되로도록 하는 가이드와, 상기 어댑터, 로드셀, 스토퍼 및 가이드가 고정 지지되는 고정부 몸체;를 포함하여 이루어지며, 상기 측정부 본체는 상기 로드셀로부터 인가받은 전기적 신호의 노이즈를 제거하고 증폭하는 증폭부와, 상기 증폭부로부터 인가된 전기적 신호를 제어하고 표시부에 출력하도록 하는 제어부;를 포함하여 이루어지며, 상기 측정부 본체는 제어부의 제어 신호에 따라 데이터를 관리 저장할 수 있도록 하는 저장부;를 더 구비하고 상기 표시부는 제어부로부터 인가되는 출력 신호를 표시하되, 화면상에서 데이터의 관리를 가능토록 하는 터치 스크린;으로 이루어진다.

그리고, 상기 측정부 본체는 저장된 데이터를 외부와 연결하여 별도 관리할 수 있도록 하는 송,수신부;를 더 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 밀착 연결기 스프링세기 측정방법은, 1) 암, 수 밀착 연결기 사이에 로드셀을 위치시켜 밀착 연결기의 공기관을 지지하는 각각의 스프링에 대한 세기를 측정하는 단계; 2) 측정된 스프링세기와 기준값을 비교하는 단계; 3) 기준값과 측정값에 의해 밀착 연결기 스프링의 상태를 확인하는 단계;를 포함하여 이루어지고, 상기 2)단계는 측정된 스프링세기를 전기적 신호로 변화하여 증폭하는 단계와, 증폭된 신호와 기준값을 비교 판단하는 제어 단계;로 이루어지며, 상기 3)단계는 측정값 및 비교값을 별도로 저장 관리하는 단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 3단계는 측정값 및 비교값과 저장 관리를 화면상에서 제어할 수 있도록 하며, 상기 3단계는 측정값 및 비교값과 저장 관리된 데이터를 외부와 송수신할 수 있도록 하고, 상기 밀착 연결기 스프링세기 측정방법은 화면상에서 측정 모드 및 데이터 관리 모드를 이용해 화면 전환이 가능하도록 하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 밀착 연결기 스프링세기 측정장치를 설명한다.

도 1 또는 도 2에 도시된 바에 의하면, 밀착 연결기 스프링세기 측정 장치는 차량의 전,후면에 구비되는 밀착 연결기(20)는 연결부위상에 위치한 주공기관 및 제동관, 직통관의 에어 가스켓 리테이닝, 부싱 스프링 등이 구비되어 있다. 상기 구성들은 차량과 차량의 제동력, 제어시스템 등을 각각의 차량에 인가할 수 있도록 하고 있으며, 또한 차량의 정차시 충격을 흡수할 수 있도록 하고 있다. 상기 밀착 연결기(20)는 종래에 사용되었던 통상적인 기술임으로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

여기서 상기 센서부(10)는 상기 밀착 연결기 각각의 스프링에 의해 지지되는 공기관과 대응되는 위치에 구비되는 어댑터(11)와, 상기 어댑터(11)와 연동하여 스프링 세기를 측정하는 적어도 하나 이상의 로드셀(12)과, 상기 밀착 연결기(20) 스프링(미도시)의 변위를 일정범위로 제한하는 스토퍼(13)와, 상기 밀착 연결기의 스프링이 로드셀(12)에 정확하게 위치되도록 하는 가이드(15)와, 상기 어댑터, 로드셀, 스토퍼 및 가이드가 고정 지지되는 고정부 몸체(14)로 이루어진다.

한편, 상기 밀착 연결기(20)의 사이에 센서부(10)를 위치시킨 상태에서 프레스로 한측의 밀착 연결기를 밀면 먼저 밀착 연결기 스프링에 의해 지지되는 공기관(21)과 센서부(10) 어댑터(11)가 접촉하게 되면, 상기 밀착 연결기(20)와 상기 센서부(10) 스토파(13)가 접촉할 때 로드셀(12)에서 발생하는 압축력(밀착력)을 인가받도록 하며, 상기 센서부(10)와 전기적으로 연결된 측정부 본체(30)로 센서부(10)의 전기적 신호를 인가할 수 있도록 한다.

상기 센서부(10)로부터 인가받은 신호를 측정부 본체(30) 내부에 구비된 증폭부(32)를 이용해 변조하고 증폭시켜 제어부(34)에 인가하면, 상기 제어부(34)는 인가받은 데이터 신호를 표시부(37) 상에 표시하거나 저장부(36)에 저장할 수 있도록 한다. 그리고 상기 제어부(34)는 밀착 연결기의 스프링세기 측정값과 비교할 수 있는 기준값을 미리 저장하고 있어서, 상기 측정값과 기준값을 비교하여 표시부상에 표시하도록 할 수 있으며, 상기 표시부(37)에 측정값과 비교값을 표시함으로써 측정자가 쉽게 비교할 수 있도록 하고 있다. 여기서 상기 기준값은 밀착 연결기가 최초 제작되었을 때 밀착 연결기의 스프링세기를 측정하여 기준값으로 설정하는 것을 말한다. 즉, 밀착 연결기의 경우 설치되어 사용되는 과정에 시간경과에 따라 밀착력이 감소하기 때문에 최초 제작시 측정값을 근거로 밀착 연결기의 스프링세기를 측정할 수 있게 되는 것이다.

또한, 상기 표시부(37)는 터치스크린을 통해 제어할 수 있도록 함으로써 더욱 효율적인 제어가 가능하도록 하고 있다.

그리고 상기 제어부(34)와 전기적으로 연결되는 송,수신부(38)를 이용해 저장부(36)에 저장된 데이터나 측정된 데이터에 외부로 송출하거나 외부의 데이터를 저장할 수 있도록 하고 있다.

예컨대 상기 센서부(10)로부터 인가된 데이터 신호를 측정부 본체(30)에서 인가받아 측정부 본체(30)에 구비된 표시부(37)의 터치 스크린을 이용해 측정값과 비교값을 디스플레이하도록 하고, 필요에 따라 외부로 송출하거나 저장부에 저장할 수 있게 하여 각각의 밀착 연결기스프링세기에 대한 데이터 관리 및 비교분석을 할 수 있도록 함으로써 차량의 안전성을 높임과 동시에 안전사고를 미연에 방지할 수 있도록 하는 것이다.

또한, 기존에 저장된 측정값 데이터와 비교할 수 있도록 함으로써 밀착 연결기스프링의 향 후 수명 또한 예측할 수 있게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 밀착 연결기 스프링세기 측정방법을 설명한다.

도 3에 도시된 바에 의하면, 본 발명은 1) 암, 수 밀착 연결기 사이에 로드셀을 위치시켜 스프링세기를 측정하는 단계(S100)와, 2) 측정된 스프링세기와 기준값을 비교하는 단계(S110) 3) 기준값과 측정값에 의해 밀착 연결기 스프링의 상태를 확인하는 단계(S120)를 포함하여 이루어진다.

상기 1)단계(S100)는 밀착 연결기의 사이에 로드셀을 위치시키고 상기 밀착 연결기를 밀착시켜 로드셀로 하여금 상기 스프링세기를 측정하도록 하는 단계이다.

상기 2)단계(S110)는 상기 로드셀로부터 측정된 스프링세기를 전기적 신호로 변화시키고 증폭시켜, 증폭된 신호와 제어부에 미리 저장된 기준값과 비교 판단하여 측정값이 기준 이상인지를 판단하도록 한다. 여기서 상기 기준값은 밀착 연결기가 최초 제작되었을 때 밀착 연결기의 스프링세기를 측정하여 기준값으로 설정하는 것을 말한다. 즉, 밀착 연결기의 경우 설치되어 사용되는 과정에 시간경과에 따라 밀착력이 감소하기 때문에 최초 제작시 측정값을 근거로 밀착 연결기의 스프링세기를 측정할 수 있게 되는 것이다.

상기 3)단계(S120)는 상기 비교판단한 값을 표시부 상에 디스플레이함으로써 측정자로 하여금 밀착 연결기 스프링의 상태를 확인할 수 있도록 하고 있다. 또한, 상기 3)단계는 측정값 및 비교값을 별도로 저장 관리하는 단계를 통해 측정값 및 비교값을 관리할 수 있도록 하고 있다.

상기 3단계는 측정값 및 비교값과 저장 관리를 화면상에서 제어할 수 있도록 하며, 상기 3단계는 측정값 및 비교값과 저장 관리된 데이터를 외부와 송수신할 수 있도록 하고, 상기 표시부 화면상에서 측정 모드 및 데이터 관리 모드를 이용해 화면을 전환할 수 있도록 한다.

예컨대 도 4a 내지 도 4d에 도시된 바와 같이, 화면상의 메뉴 선택(S20)에서 측정 모드(S30)와 데이터 관리 모드(S40)중 측정 모드(S30)을 선택하여 클릭하였을 경우, 상기 측정 모드(S30)는 화면 전환함과 동시에 도 4b와 같은 새로운 화면이 나오게 된다. 이때 상기 측정 모드 화면에서 측정시작(S310)을 클릭하게 되면, 밀착 연결기와 미리 연결된 로드셀에 의해 측정값이 화면상에 디스플레이되게 되는데, 상기 로드셀의 측정값을 인가받기 전 또는 측정 후 영점조정(S320)을 통해 측정값을 초기화할 수 있도록 하여 측정을 반복적으로 실시할 수 있도록 할 수 있다. 그리고 상기 측정값과 비교값을 표시한 후 저장(S340)하거나 취소(S350)한 후 초기화면(S330)으로 이동할 수 있게 하고 있다. 그리고 상기 측정값과 비교값을 통해 밀착 연결기 스프링의 상태를 확인할 수 있도록 함으로써 밀착 연결기 스프링의 안정성을 수시로 확인할 수 있게 하고 있다.

그리고 측정모드(S30)에서 이전화면(S330)을 선택하여 초기화면으로 이동하면, 상기 메뉴 선택(S20)으로 이동하며, 상기 데이터 관리 모드(S40)를 선택 클릭하면, 도 4c에 도시된 바와 같이, 데이터 관리 화면(S40)이 표시부 상에 디스플레이된다.

이때 상기 로드셀에 의해 측정된 데이터 등이 저장부에 저장된 상태여서 저장된 파일을 로딩한 후 파일 선택 모드(S410)를 통해 선택된 파일을 확인할 수 있도록 하고 있으며, 상기 파일들 중 선택 파일만을 삭제(S420)하거나 저장된 파일 모두를 삭제(S430)할 수 있도록 하고 있다.

또한 이전 화면(S440)이나 초기 화면(S450)으로 이전하는 것도 가능하며, 파일 선택 모드(S410)에서 파일을 선택 클릭할 경우, 도 4d에서와 같이, 별도의 데이터 보기(S410) 화면이 디스플레이되고 상기 데이터 보기(S410) 상에서 기존에 저장된 측정값들을 확인함으로써 밀착 연결기의 사용수명이나 사용상태를 지속적으로 체크하고 관리할 수 있게 되며, 밀착 연결기 스프링의 향 후 수명 또한 예측하는 것이 가능하게 되는 것이다. 또한 화면 이전(S413)이나 저장(S412)를 이용해 별도의 작업을 실시할 수도 있다. 그리고 상기 저장 데이터를 외부로 송신하거나 외부의 데이터를 수신할 수 있도록 외부 기억장치(미도시)를 별도로 구비시키는 것도 가능하다.

이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 고안의 취지와 범위에 포함된다.

본 발명은 앞서 본 구성에 의해 다음과 같은 효과를 가진다.

본 발명은 밀착 연결기의 연결부위 사이에 측정장치를 구비시켜 측정장치를 이용해 밀착 연결기의 밀착 스프링세기를 측정함과 동시에 측정값을 보관 관리함으로써 밀착 연결기 스프링의 정확한 수명과 사용상태를 확인할 수 있는 효과가 있다.

Claims (12)

1. 암,수 밀착 연결기의 사이에 위치하여 각각의 스프링세기를 측정하도록 하는 센서부; 및

   상기 센서부와 전기적으로 연결되되, 상기 센서부로부터 인가받은 측정값을 확인할 수 있도록 하는 측정부 본체;를 포함하며,

   상기 센서부는 상기 밀착 연결기 각각의 스프링에 의해 지지되는 공기관과 대응되는 위치에 구비되는 어댑터와, 상기 어댑터와 연동하여 스프링 세기를 측정하는 적어도 하나 이상의 로드셀과, 스프링의 변위를 일정범위로 제한하는 스토퍼와, 상기 밀착 연결기의 스프링이 로드셀에 정확하게 위치되도록 하는 가이드와, 상기 어댑터, 로드셀, 스토퍼 및 가이드가 고정 지지되는 고정부 몸체;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 밀착 연결기 스프링세기 측정장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 측정부 본체는 상기 센서부로부터 인가받은 전기적 신호의 노이즈를 제거하고 증폭하는 증폭부와, 상기 증폭부로부터 인가된 전기적 신호를 제어하고 표시부에 출력하도록 하는 제어부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 밀착 연결기 스프링세기 측정장치.
4. 삭제
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 표시부는 제어부로부터 인가되는 출력 신호를 표시하되, 화면상에서 데이터의 관리를 가능토록 하는 터치스크린;으로 이루어진 것을 특징으로 하는 밀착 연결기 스프링세기 측정장치.
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제

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