KR100842366B1 - Driving apparatus for under-floor wheel lathe - Google Patents
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Abstract
Description
도 1의 [가], [나] 및 [다]는 각각 종래 수치제어 전삭반에 대한 평면도, 정면도 및 측단면도,[A], [B], and [C] of FIG. 1 are a plan view, a front view, and a side cross-sectional view of a conventional numerical control front plate, respectively.
도 2의 [가] 및 [나]는 각각 본 발명에 따른 전삭반용 차륜구동장치의 평면도 및 측면도,[A] and [B] of FIG. 2 are a plan view and a side view, respectively, of a wheel drive device for a front wheel according to the present invention;
도 3a의 [가] 및 [나]는 각각 중계부, 종동부 및 전동부로 이루어진 구동어셈블리의 평면도 및 측면도,[A] and [B] of FIG. 3A are a plan view and a side view of a drive assembly composed of a relay part, a follower part, and a transmission part, respectively;
도 3b의 [가], [나] 및 [다]는 구동어셈블리의 종동부와 전동부의 동력전달관계 설명을 위한 단면도 및 측면도,[A], [b] and [c] of FIG. 3b are a sectional view and a side view for explaining the power transmission relationship between the driven part and the electric drive part of the drive assembly;
도 4는 제2벨트를 위한 텐션유지수단을 설명하기 위한 좌우 구동어셈블리의 평면도 및 측면도이다.4 is a plan view and a side view of the left and right drive assemblies for explaining the tension holding means for the second belt.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
L: 전삭반 L1: 가공수단L: Cutting board L1: Processing means
L2: 측정수단 L3: 상부지지수단L2: measuring means L3: upper support means
L4: 측면지지수단 D: 구동장치L4: Side support means D: Drive device
R: 레일 B: 베이스R: Rail B: Base
W: 차륜 A: 구동어셈블리W: Wheel A: Drive assembly
10: 모터 11: 구동축10: motor 11: drive shaft
13: 구동풀리 15,35: 1벨트13: drive
20: 중계부 21: 중계축20: relay 21: relay axis
23,25: 중계풀리 30: 종동부23,25: relay pulley 30: driven part
31: 웜샤프트 37: 웜31: Worm shaft 37: Worm
40: 전동(傳動)부 41: 전동축 40: electric drive 41: electric shaft
43: 웜휠 45: 드라이빙롤러43: worm wheel 45: driving roller
50: 승하강수단(유압실린더) 60: 텐션유지수단 50: lifting means (hydraulic cylinder) 60: tension holding means
61: 아이들롤러 63: 고정축61: idle roller 63: fixed shaft
65: 스프링65: spring
본 발명은 철도차량의 차축을 분해하지 않은 상태에서 차륜의 답면(踏面, tire profile)을 삭정하는 전삭반(轉削盤)을 위한 차륜구동장치에 관한 것으로,The present invention relates to a wheel drive device for a front wheel to cut the tire profile of the wheel without disassembling the axle of the railway vehicle,
특히 특허공개 제2000-0031167호에서 제시된 전삭반에서 차륜의 구동을 위하 여 드라이빙롤러에 동력을 공급하는 스핀들모터의 배열이 베이스 영역을 벗어나 돌출되어 있어In particular, the arrangement of the spindle motor that powers the driving roller for driving the wheels in the front plate proposed in Patent Publication No. 2000-0031167 protrudes beyond the base area.
차륜 두 축을 동시에 가공하기 위한 텐덤(tandem)형 전삭반을 구성할시 돌출된 상기 스핀들모터의 간섭으로 다양한 축간거리를 가진 철도차량(화차, 객차, 전동차, 기관차, 고속철도 등)별 대차의 축간 거리만큼 차륜을 회전시켜 주는 드라이빙롤러의 간격을 좁힐 수 없어 Inter-shaft distance of trolleys for railway vehicles (cars, carriages, trains, locomotives, high-speed railways, etc.) with various inter-shaft distances due to the interference of the spindle motors protruding when constructing tandem-type front panels to simultaneously process two wheels. I can't narrow the gap between the driving rollers that rotate the wheels
가공 가능한 철도차량의 종류가 제한되므로 기계가공능력이 떨어지고As the types of railway vehicles that can be processed are limited,
다양한 축간거리를 가진 철도차량별 전삭반 각각을 제조하여 사용해애 하므로 경제성도 없으며,There is no economic feasibility as we manufacture and use each transmission board for each railway vehicle with various wheel distances.
또 상기 공개특허의 전삭반에 배열된 스핀들 모터가 레일 보다 높고 돌출되어 있어 작업자 및 운전자의 머리와 충돌하여 상해를 입힐 위험이 있어 작업자 및 운전자의 동선을 방해하므로, In addition, since the spindle motor arranged in the front plate of the patent patent is higher than the rail and protrudes, there is a risk of injury due to collision with the head of the operator and the driver, thus preventing the worker and the driver's copper wire,
이를 개선하기 위하여 구동모터를 베이스 영역 내에 배열함과 동시에 레일 하부에 위치하도록 하며,To improve this, the drive motor is arranged in the base area and at the same time located under the rail.
상기 구동모터의 동력이 각각 제1 및 제2벨트를 통하여 별도의 중계부를 중계풀리를 거쳐 전동(傳動)부의 드라이빙롤러로 연결되는 종동부의 종동풀리로 전달되도록 하며,The power of the drive motor is to be transmitted to the driven pulley of the driven part which is connected to the driving roller of the transmission part through the relay relay pulley through the first relay and the second belt, respectively,
[중계부-종동부-드라이빙롤러를 포함하는 전동(傳動)부]가 하나의 어셈블리 를 이루고 상기 어셈블리가 상기 중계부의 중계축을 중심으로 스윙작동을 하도록 구성하여 [Motorizing part including relay part-follower part-driving roller] forms an assembly and the assembly is configured to swing around the relay axis of the relay part.
텐덤형 타입의 전삭반을 구현을 가능하게 하면서, 아울러 대차 축간 거리가 다양한 차량 모두를 가공할 수 있도록 하여 범용성의 향상과 함께 경제성이 제고되며,It is possible to implement a tandem type cutting board, and also to process all vehicles with a wide range of bogie axles, thereby improving versatility and economic efficiency.
조립이나 보수 등의 작업 및 운전이 편리한 차륜구동장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wheel drive device that is convenient for assembly and maintenance and operation.
철도차량이 레일 위를 고속 주행함에 따라 접촉 마찰로 인하여 차륜의 플렌지부 및 답면부의 마모와 제동시 답면의 찰상 및 경화층의 회전충격에 따른 박리 등의 편마모 발생 원인으로 차륜의 외곽 형상이 변형된다.As a railroad vehicle travels on a rail at high speed, the outer shape of the wheel is deformed due to wear of the flange portion and the tread of the wheel due to contact friction and uneven wear such as abrasion of the tread and braking due to the rotational impact of the hardened layer during braking. .
이러한 차륜의 편마모 변형으로 인하여 차량 주행시 소음 및 진동이 발생하게 되어 승차감의 저하와 심지어는 차량 안전 문제 발생에 까지 이를 수 있으므로 가능한 조기에 정상 형상의 차륜으로 보수 삭정할 필요가 있다.Due to the uneven deformation of the wheels, noise and vibration may be generated when driving the vehicle, which may lead to deterioration of ride comfort and even vehicle safety problems. Therefore, it is necessary to repair and repair the wheels as early as possible.
이를 위하여 철도차량 차륜을 위한 전삭반은 대한민국 실용신안등록 제0069239호(1992.12.14) 『개량차륜 절삭선반』 및 특허등록 제0070357호(1994.01.25) 『차륜 가공장치』를 거쳐,To this end, the wheel for the wheel of the railway vehicle is passed through the Republic of Korea Utility Model Registration No. 0069239 (Dec. 14, 1992) `` Improvement wheel cutting lathe '' and Patent Registration No. 0070357 (1994.01.25) `` Wheel processing device '',
일본국 특개평06-285702호(1994.10.11) 『철도차량 차륜의 답면 및 플렌지 외주면 삭정방법 및 이를 위한 전삭반』 및 대한민국 특허공개 제2000-0031167호(2000.06.05) 『철도차량 차륜용 수치제어 전삭반 및 그 전삭반에 따른 삭정방법 』에 이르러서는 Japanese Patent Application Laid-Open No. 06-285702 (1994.10.11) `` Methods for Cutting the Tread and Flanged Outer Periphery of Railroad Vehicle Wheels and Cutting Boards for It '' and Korean Patent Publication No. 2000-0031167 (2000.06.05) Control cutting machine and the cutting method according to the cutting machine ”
단일축 상태의 차륜, 대차상태의 차륜 및 편성상태의 차륜 등을 위한 CNC 차륜 전삭반이 개발 실용화 되어CNC wheel turning machines for wheels in single axis, wheels in bogies and wheels in combination are developed and put into practice.
최소 절삭 깊이의 산정, 가공 대상차륜의 하중을 감지하여 적절한 전삭 하중 조건을 주기 위한 가압력의 산정, 기타 차륜의 정밀 가공을 위한 CNC 시스템이 적용되고 있다.The CNC system is applied to calculate the minimum cutting depth, to calculate the pressing force to sense the load of the wheel to be processed and to give the appropriate turning load condition, and to precisely machine the other wheel.
특히 도 1은 대한민국 특허공개 제2000-0031167호와 관련된 기술을 도시한 것으로, [가]는 평면도, [나]는 정면도, 그리고 [다]는 [나]의 A-A'선을 따라 절개한 측단면도이다.In particular, Figure 1 shows a technique associated with the Republic of Korea Patent Publication No. 2000-0031167, where [a] is a plan view, [b] is a front view, and [c] is cut along the line A-A 'of [b] One side cross section.
레일(R)상에 위치한 하나의 차륜(W)을 위한 전삭반은 The front plate for one wheel (W) located on the rail (R)
하나의 모터에 의하여 동력을 전달 받아 마찰력에 의하여 차륜을 회전시키는 두 드라이빙롤러(145)가 배열되어 있으며,Two
가공수단(L1)은 회전하는 차륜에 전삭 바이트를 접촉 이송시켜 절삭하여 원형의 차륜으로 복구하고, The processing means (L1) is to contact the transfer bite to the rotating wheel to cut the cutting to restore the circular wheel,
측정수단(L2)은 마모 변형된 차륜 형상을 측정하기 위한 것으로, 비접촉식 센서인 레이저 변위센서 2기를 사용하여 차륜의 플랜지 두께 및 답면을 측정하고 절삭 깊이를 산정하며,Measuring means (L2) is to measure the shape of the wheel deformed wear, measuring the flange thickness and the tread surface of the wheel using two laser displacement sensors, which are non-contact sensors, to calculate the cutting depth,
상부 지지수단(Hold Down Unit)(L3)은 차륜의 베이링 하우징 상부를 눌러 차륜 축을 고정하고,Hold down unit (L3) is to press the top of the bearing housing of the wheel to secure the wheel shaft,
측면 지지수단(Guide Roller Unit)(L4)은 차륜 절삭작업 중 절삭 이송 부하에 의한 차륜의 좌우 유동을 방지하기 위하여 차륜의 플랜지 내측면을 밀착 고정하는 장치로 차륜 하나당 2세트가 구비되어 있고,Side support means (Guide Roller Unit) (L4) is a device for closely fixing the inner surface of the flange of the wheel to prevent the left and right flow of the wheel by the cutting feed load during the wheel cutting operation is provided with two sets per wheel,
칩파쇄수단(L5)은 베이스(B) 중앙 하단에 설치되어 있고, 차륜 절삭 작업시 발생된 연속 칩(long chip)이 낙하하여 칩 파쇄기를 통과하면서 짧게 절단하여 칩 배출 컨베이어로 이송 배출하여 배출 칩의 부피를 줄이는 기능을 하며,Chip shredding means (L5) is installed at the bottom of the center of the base (B), the continuous chip (long chip) generated during the wheel cutting operation falls through the chip shredder, cut short and transported to the chip discharge conveyor to discharge chips Reduces the volume of
각 수단의 동작상태에 대한 제어 명령 동작상태 확인을 위한 디스플레이와 좌우 차륜의 형상측정 및 직경측정을 통한 표준 형상 복원을 위한 최소 절삭 깊이를 연산 제시하고 측정된 가공 전후의 차륜 데이터를 보관 관리 출력하기 위한 마이컴이 구비된 제어패널(L6)을 포함한다. Control command for the operation status of each means Calculate and display the minimum cutting depth for the standard shape restoration through the display for checking the operation status and the shape measurement of the left and right wheels and the diameter measurement, and to store and output the measured wheel data before and after machining It includes a control panel (L6) is provided with a microcomputer for.
그러나 도 1의 [가] 및 [나]에서 확인할 수 있는 바와 같이, 차륜(W)의 회전을 위한 드라이빙롤러(145)의 선회는 스핀들모터(110)에 의하여 이루어지는데, However, as can be seen in [a] and [b] of FIG. 1, the turning of the
상기 스핀들모터는 상기 베이스(B) 영역을 벗어나 외팔보(cantilever)식으로 지지되어 있으므로 충분한 지지력을 확보하기 어려워 불안정하고,Since the spindle motor is cantilevered out of the base (B) region, it is difficult to secure sufficient supporting force and is unstable.
또 베이스 영역 밖에서 상기 레일(R)보다 높게 위치하여 작업자 및 운전자의 신체, 특히 머리 충돌 위험이 상존하고 동선을 방해하게 된다.In addition, it is located higher than the rail R outside the base area, and the risk of collision between the body of the operator and the driver, in particular, the head, exists and obstructs the copper line.
무엇보다도 상기 공개특허의 전삭반이 갖는 문제점은 스핀들모터의 돌출 배열로 인하여 그 구조를 그대로 두고Above all, the problem with the front disc of the disclosed patent is due to the projecting arrangement of the spindle motor, leaving the structure intact.
차륜 두 축을 동시에 가공하기 위한 텐덤(tandem)형 전삭반을 구성할 경우를 가정하면Suppose a tandem type front panel is constructed for machining two wheels simultaneously.
돌출된 상기 스핀들모터의 간섭으로 인하여 화차(축간거리 : 1800cm), 기차용 객차(축간거리 : 2100~2300cm), 전동차(축간거리 : 2100cm), 기관차(축간거리 : 1850~2800cm), 고속철(축간거리 : 3000cm) 등 다양한 종류의 철도 차량에 따라 대차의 규격 축간 거리가 서로 다르므로 Due to the interference of the spindle motor protruding, the wagon (inter-vehicle distance: 1800 cm), the train carriage (inter-vehicle distance: 2100-2300 cm), the electric vehicle (inter-vehicle distance: 2100 cm), the locomotive (inter-vehicle distance: 1850-2800 cm), the high-speed rail Distance: 3000cm
상기 공개특허에 기반하여 구성한 하나의 전삭반으로 다양한 철도차량 차륜 삭정을 하려만 많은 시간과 노력을 통하여 드라이빙롤러를 포함하는 전삭반 주요 부품의 배열을 변경해야 하지만,In order to clean a variety of railway vehicle wheels with a single turning panel constructed on the basis of the above patent, it is necessary to change the arrangement of the main parts of the turning panel including a driving roller through a lot of time and effort.
상기 레일(R) 사이 간격 보장과 스핀들모터의 돌출 배열로 인하여 축간거리가 2600cm 이하인 차량을 위한 텐덤형 전삭반의 구성은 불가능하므로 Because of the gap between the rail (R) and the projecting arrangement of the spindle motor, it is impossible to configure a tandem type cutting board for a vehicle having an axis distance of 2600 cm or less.
현실적으로 삭정 가공 가능한 철도차량의 종류가 현저히 제한될 수밖에 없어 범용성과 경제성이 떨어진다.In reality, the types of railroad cars that can be cut can not be limited, but the versatility and economy are inferior.
또 상기 공개특허를 비롯한 종래 전삭반의 동력전달은 기어를 통하여 이루어지는 것이고, In addition, the power transmission of the conventional front wheel, including the published patent is made through a gear,
기어구동은 기어비가 일정하여 좌우 드라이빙롤러를 위한 회전 속도가 동일한데 비하여The gear drive has the same gear ratio, so the rotation speed for the left and right driving rollers is the same.
마모된 차륜은 좌우측 직경이 서로 다르므로 동력전달을 위한 기어에서 마찰 소음과 쇼크 발생이 필연적이다.Worn wheels have different diameters at the left and right sides, so friction noise and shock are inevitable in gears for power transmission.
나아가 상기 공개특허에 기초한 전삭반의 배열에서는 드라이빙롤러의 승하강 스윙작동을 하는 구조를 충족시키면서 동시에 스핀들모터의 위치를 변경하여 다양한 철도차량 차륜 삭정을 위한 텐덤형 전삭반을 구현하는 것이 불가능하다.Furthermore, in the arrangement of the front panel based on the above-described patent, it is impossible to implement a tandem type front panel for wheel cutting of various railway vehicles by simultaneously changing the position of the spindle motor while satisfying the structure of lifting and lowering swing operation of the driving roller.
본 발명은 특허공개 제2000-0031167호에서 제시된 전삭반의 모터 배열 구조로 인한 문제점을 개선하기 위하여 제안된 것이다.The present invention has been proposed to improve the problems caused by the motor arrangement of the front plate presented in Patent Publication No. 2000-0031167.
이에 본 발명은 모터를 상기 전삭반 베이스 영역 내, 그리고 차륜이 얹혀진 레일 하부에 배열하고, In the present invention, the motor is arranged in the front wheel base area and under the rail on which the wheel is mounted.
상기 모터에서 드라이빙롤러로의 동력전달이 중계부를 거쳐 제1 및 제1 벨트에 의하여 이루어지도록 하며,The power transmission from the motor to the driving roller is made by the first and the first belt through the relay,
상기 중계부와 상기 드라이빙롤러가 이루는 구동어셈블리가 상기 중계부의 중계축을 중심으로 승하강수단에 의하여 상승 하강 스윙 작동할 경우 안정된 동력 전달을 위한 벨트의 장력을 보장하고 벨트 이탈을 방지하기 위하여 아이들롤러를 포함하는 텐션유지수단을 도입한 차륜 구동장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.When the driving assembly formed by the relay unit and the driving roller swings up and down by the elevating means around the relay shaft of the relay unit, the idle roller is used to ensure the tension of the belt for stable power transmission and to prevent the belt from being separated. It is an object of the present invention to provide a wheel drive device including a tension holding means.
또 본 발명은 모터의 동력절달이 벨트를 통하여 이루어짐으로써 마모로 직경에 차등이 생신 차륜 가공시에도 동력전달 과정에서 소음이나 쇼크 발생을 줄인 차륜 구동장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a wheel drive device that reduces noise and shock in the power transmission process even when the wheel is made by the power transmission of the motor through the belt, the differential wheel diameter is abrasion.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 철도차량 차륜용 수치제어 전삭반을 위한 차륜구동장치는 In order to achieve the above object, the wheel drive device for a numerical control control panel for wheels of a railway vehicle according to the present invention is
편마모된 철도차량 차륜의 타이어 답면을 삭정하는 수치제어 전삭반에서 위치 고정된 하나의 차륜 구동을 위한 것으로, It is for driving a single wheel fixed in a numerically controlled front panel that cuts the tire tread of the wheel wheel of the wear-resistant railway vehicle.
상기 전삭반 베이스 영역 내에 배열되어 있고, 차륜이 얹혀진 레일 하부에 위치하며, 구동풀리를 구비한 모터;A motor arranged in said front panel base area, located below a rail on which wheels are mounted, and having a drive pulley;
상기 모터의 구동풀리와 제1벨트로 연결되는 제1중계풀리 및 제2중계풀리가 축설된 중계축을 갖는 중계부;A relay unit having a relay shaft in which a first relay pulley and a second relay pulley connected to the driving pulley of the motor and the first belt are arranged;
상기 중계부의 제2중계풀리와 제2벨트로 연결되는 종동풀리를 구비한 웜샤프트와, 상기 웜샤프트에 형성된 두 웜을 갖는 종동부; 및A follower having a worm shaft having a driven pulley connected to the second relay pulley and a second belt of the relay unit, and two worms formed on the worm shaft; And
상기 종동부의 두 웜과 각각 맞물리는 웜휠을 구비한 두 전동축과, 상기 전동축의 각 단부에 노출되어 차륜과 접촉하는 드라이빙롤러를 갖는 전동(傳動)부;A transmission unit having two driving shafts each having a worm wheel engaged with the two worms of the driven unit, and a driving roller exposed at each end of the driving shaft to contact the wheel;
를 포함하여 이루어진다.It is made, including.
또 본 발명에 따른 철도차량 차륜용 수치제어 전삭반을 위한 차륜구동장치는 상기 중계부, 상기 종동부 및 상기 전동부는 하나의 구동어셈블리를 이루며, 상기 구동어셈블리는 상기 중계부의 중계축을 중심으로 각도조절수단, 특히 유압실린더에 의하여 선회 승하강되는 것이 바람직하다.The wheel drive device for a numerically controlled control panel for a wheel of a railway vehicle according to the present invention comprises the relay unit, the follower unit and the transmission unit in one drive assembly, and the drive assembly adjusts the angle around the relay axis of the relay unit. It is preferred to pivot up and down by means, in particular by hydraulic cylinders.
아울러 본 발명에 따른 철도차량 차륜용 수치제어 전삭반을 위한 차륜구동장치는 상기 제2벨트를 위한 텐션유지수단으로써 상기 제2벨트와 접촉하는 아이들롤러, 상기 구동어셈블리에 위치한 고정축, 상기 아이들롤어의 선회축과 상기 고정축을 잇는 연결바, 상기 고정축에 구비되어 상기 연결바에 탄성을 부여하는 스프링을 포함하여 이루어진 것이 바람직하다.In addition, the wheel drive device for a numerically controlled control panel for the wheel of the railway vehicle according to the present invention is an idle roller for contacting the second belt as a tension holding means for the second belt, a fixed shaft located in the drive assembly, the idle roller It is preferable that the pivoting bar and the connecting bar connecting the fixed shaft, the fixed shaft is provided to include a spring to give elasticity to the connecting bar.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2의 [가] 및 [나]는 각각 본 발명에 따른 전삭반용 차륜구동장치의 평면도 및 측면도이고,[A] and [B] of FIG. 2 are plan and side views of a wheel drive device for a front wheel according to the present invention, respectively.
도 3a의 [가] 및 [나]는 각각 중계부, 종동부 및 전동부로 이루어진 구동어셈블리의 평면도 및 측면도이며,[A] and [B] of FIG. 3A are a plan view and a side view of a drive assembly composed of a relay part, a follower part, and a transmission part, respectively.
도 3b의 [가], [나] 및 [다]는 구동어셈블리의 종동부와 전동부의 동력전달관계 설명을 위한 단면도 및 측면도로, [가]는 도 3a [가]의 A-A선을 따라 자른 것이고, [나]는 도 3a [나]의 B-B선을 따라 자른 것이며,[A], [B], and [C] of FIG. 3B are cross-sectional views and side views illustrating the power transmission relationship between the driven part and the electric drive part of the drive assembly, and [A] is cut along the line AA of FIG. 3A [A]. [I] is cut along the BB line of FIG. 3A [I],
도 4는 제2벨트를 위한 텐션유지수단을 설명하기 위한 좌우 구동어셈블리의 평면도 및 측면도이다.4 is a plan view and a side view of the left and right drive assemblies for explaining the tension holding means for the second belt.
각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일한 기능을 갖는 부재를 나타 내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.In each of the drawings, the same reference numerals, in particular, the tens and ones digits, or the same digits, tens and ones, and the same alphabet, refer to members having the same functions, and unless otherwise specified, refer to each reference in the drawings. The member which the code | symbol refers can just grasp | ascertain that it is a member based on these standards.
먼저, 도 1, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 주행 및 제동시 레일과의 마찰과 충돌로 차륜(W)의 답면부 및 플렌지부가 편마모될 경우 차륜의 삭정을 위하여 전삭반(L) 레일(R)로 이송된 차량에서First, as shown in Figs. 1, 2 and 4, when the step portion and the flange portion of the wheel (W) uneven wear due to friction and collision with the rail during driving and braking, the front wheel (L) On vehicles transported by rails (R)
하나의 차륜 구동을 위하여 내마모성 재질의 드라이빙롤러(45)가 두 개가 한 세트를 이루도록 배열되며, 결국 하나의 차축에 구비된 두 차륜을 위해서는 두 세트의 드라이빙롤러가 필요하게 된다.The driving
상기 드라이빙롤러(45)의 회전 동력은 모터(10)-중계부(20)-종동부(30)를 차례로 거쳐 전달되는데,The rotational power of the driving
본 발명에 따른 차륜구동장치(D)의 핵심 중 하나는 상기 모터(10)의 배열과, 특정 배열형태의 모터를 위한 동력 전달 구성에 있다.One of the cores of the wheel drive device D according to the invention lies in the arrangement of the
즉, 종래 도 1의 전삭반(L)에서의 모터(110) 배열과 달리, 도 2에서 도시된 바와 같이 본 발명에서는 상기 모터(10)가 전삭반 베이스(B) 영역 내에 배열되어 있고, 차륜(W)이 얹혀진 레일 하부에 위치한다는 것이다.That is, unlike the conventional arrangement of the
본 명세서에서 모터의 배열과 관련하여 '베이스 영역 내'라는 의미는 도 1의 모터 배열과 대비되는 개념으로 엄밀하지 않은 의미로 사용한 것으로, In the present specification, the term 'within the base region' in relation to the arrangement of the motor is used in a non-strict sense as a concept in contrast to the arrangement of the motor of FIG. 1.
상식적으로 충분한 지지력과 경제성을 보장하는 크기의 철골 베이스를 구성 할 경우 모터의 주된 부분이 별도의 지지체 도입 없이 베이스에 장착되며,Common sense When constructing a steel base with a size that ensures sufficient bearing capacity and economy, the main part of the motor is mounted on the base without introducing a separate support,
특히 모터의 축과 풀 리가 베이스 외측면을 향하고 모터의 바디 부분이 베이스에 얹혀진 것(특허공개 제2000-0031167호와 관련된 도 1에서는 모터 바디가 베이스 외측에 배열)을 의미한다.In particular, it means that the shaft and the pulley of the motor toward the base outer surface and the body portion of the motor is mounted on the base (in Figure 1 associated with Patent Publication No. 2000-0031167, the motor body is arranged outside the base).
상기 모터(10)는 구동축(11)에 노출된 구동풀리(13)를 갖고, 제1벨트(특히 V-belt)(15)를 통하여 중계부(20)의 제1중계풀리(23)로 동력이 전달된다.The
도 2, 도 3a, 도 3b 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 중계부(20)는 상기 모터(10) 보다는 상부에 배열되며, 이하에서 상술하는 웜(37)을 포함하는 종동부(20)와 웜휠을 포함하는 전동(傳動)부(40)와 함께 하나의 구동어셈블리(A)를 이루어,As shown in FIGS. 2, 3A, 3B, and 4, the
상기 롤러(45) 쪽 하부 브라켓(A1)과 베이스를 잇는 승하강수단(50)에 의하여 상기 중계부(20)의 중계축(21)을 중심으로 어셈블리(A)의 각도 조절이 가능하게 구성되어 있는데,The angle of the assembly A can be adjusted with respect to the
이러한 구동어셈블리(A) 특성은 기존 전삭반의 주요 유닛 배열 구조를 변형하지 않으면서 본 발명의 모터 배열 특성을 도입하여 장치구조 변형을 최소화함으로써 경제성을 추구하고, 유저(user)(전삭반 구입 및 사용업체) 또는 차륜 가공 의뢰인(철도공사 등의 철도운행주체)이 갖는 기존 전삭반에 대한 신뢰성을 충족시키기 위함에 있다.This drive assembly (A) characteristics are economical by minimizing the deformation of the device structure by introducing the motor arrangement characteristics of the present invention without modifying the main unit arrangement structure of the existing front panel, the user (purchase and use of the front panel) This is to satisfy the reliability of the existing transfer boards owned by the company or the wheel processing client (railroad operator such as railway work).
[중계풀리를 포함하는 중계부(20)-종동풀리를 포함하는 종동부(30)-드라이빙 롤러를 포함하는 전동부(40)로 이루어진 구동어셈블리(A)]가 상기 승하강수단(50)에 의하여 상하로 스윙 작동하는 구성,[Drive assembly A consisting of
즉, 동력전달과 관련하여 보다 본질적으로 '중계풀리를 구비한 중계축(21)을 중심으로 종동풀리(33)가 상하 스윙작동'하는 구성은 In other words, in relation to power transmission, the configuration in which the driven
앞서 언급한 바와 같이 특허공개 제2000-0031167호를 비롯한 종래 기어 방식 동력전달 구조의 전삭반에서는 구현 불가능한 형태이다.As mentioned above, it is impossible to implement in the transmission panel of the conventional gear type power transmission structure, including Patent Publication No. 2000-0031167.
상기 중계부(20)는 상기 모터(10)의 구동풀리(13)와 제1벨트(15)에 의하여 연결되는 제1중계풀리(23) 외에 상기 중계축(21)에 제2중계풀리(25)가 더 구비되며, 역시 제2벨트(35)(역시 V-belt)를 통하여 종동부(30)의 종동풀리(33)로 동력을 전달한다.The
앞서 언급한 바와 같이 상기 모터의 동력절달이 상기 모터의 구동풀리(13), 상기 중계부 풀리(23,25)를 거쳐 상기 종동부 풀리(33)로 제1 및 제2 벨트(15)(35)에 의하여 전달되는 것은As mentioned above, power transfer of the motor passes through the drive pulleys 13 and the relay pulleys 23 and 25 of the motor to the
마모로 차륜 직경에 차등이 발생하여도 동력 전달과정에서 종래 기어방식 동력전달과 비교하여 마찰 소음과 쇼크 발생을 획기적으로 줄일 수 있다는 장점을 갖는다.Even if the wheel diameter is different due to abrasion, it has the advantage of significantly reducing friction noise and shock generation in comparison with the conventional gear transmission in the power transmission process.
다음으로 상기 종동부(30)는 역시 구동어셈블리(A)를 이루며, 웜샤프트(31)에는 노출된 풀리(33)가 구비되어 있으며, 내부에는 하나의 차륜을 위한 두 드라이 빙롤러(45)로의 동력전달을 위한 웜(37)이 형성되어 있다.Next, the driven
또 상기 드라이빙롤러(45)를 포함하는 전동부(40)는 두 전동축(41)에 각각에는 상기 웜샤프트(31)의 웜(37) 과 맞물리는 웜휠(43)이 형성되어 있다.In addition, in the transmission part 40 including the driving
이로써 모터(10)의 차륜 회전을 위한 동력은 [구동풀리(13)-제1벨트(15)-제1중계풀리(23)-제2중계풀리(25)-제2벨트(35)-종동풀리(33)-웜(37)-웜휠(43)-전동축(41)-드라이빙롤러(45)]를 거쳐 순차적으로 전달된다.Thus, the power for the wheel rotation of the
편마모된 차륜의 삭정 가공이 필요한 경우 차량은 전삭고 내에 진입하여 윈치와 같은 견인수단에 의하여 전삭반(L)의 레일(R)을 따라 전삭반 중심에 위치되면, 제어패널(L6)에서 로딩 사이클을 스타트하여 When the machining of the unweared wheels is necessary, the vehicle enters the front storehouse and is loaded at the center of the front plate along the rail R of the front plate L by a towing means such as a winch. By starting
상기 구동어셈블리(A)가 도 2의 (나)와 같은 유압실린더((50)로 구성된 승하강수단에 의하여 상기 중계축(21)을 중심으로,The drive assembly A is centered on the
보다 정확하게는 상기 중계축과 동축 상에 구비된 볼 부쉬가 삽입된 힌지축을 중심으로 선회하여 상승하면서More precisely, the ball bush provided coaxially with the relay shaft is pivoted and lifted about the inserted hinge shaft.
차륜(W)을 슬라이딩레일(R) 상에서 이격시키는데(약 5mm),The wheels W are spaced apart on the sliding rails R (about 5 mm),
보다 구체적으로 그 과정을 살펴보면 전삭반의 중심으로 정밀하게 차륜을 이동시키기 위하여 별도의 유입식 클램프 롤러 한 쌍이 설치되어 있으며,In more detail, the process is equipped with a pair of separate flow-type clamp roller to move the wheel precisely to the center of the front panel,
이때 차륜의 차축 하중을 감지하여 상부지지수단(23)과 구동어셈블리(A)의 부가하중 연산데이터로 활용한다.At this time, the axle load of the wheel is sensed and used as an additional load calculation data of the upper support means 23 and the drive assembly (A).
이어서 운전자가 작업대로 이동하여 제어패널(L6)의 스위치를 조작하여 상부지지수단으로 차륜의 베어링하우징을 가압하여 원활한 절삭작업을 위한 부가하중을 부여하고,Subsequently, the driver moves to the workbench to operate the switch of the control panel L6 to press the bearing housing of the wheel with the upper support means to give an additional load for smooth cutting work.
상기 측면지지수단(L4)과 기타 고정수단들이 작동하여 차륜을 고정하여 로딩 사이클이 종료된다.The side support means (L4) and other fixing means are operated to lock the wheels to end the loading cycle.
이후 로케이션 사이클로써 가공수단(L1)의 정위치 이동 과정, 형상측정 사이클로써 측정수단(L2)에 의한 차륜의 플렌지 최소두께 및 답면부 거리 측정 과정이 이루어진다.Thereafter, the position shifting process of the processing means L1 is performed as a location cycle, and the minimum flange thickness of the wheel by the measuring means L2 and the distance measurement of the tread portion are performed as the shape measuring cycle.
다음으로 가공 사이클에서는 차륜 가공을 위하여 제어패널 디스플레이에 좌우 차륜의 내측거리, 차륜플렌지 두께 및 높이, 차륜 직경, 가공전 차륜 측정 데이터 및 표준형상으로 가공하기 위한 최소 절삭 깊이 및 직경 등이 연산 표시되며, 운전자는 화면을 참조하여 가공작업 시작하면, Next, in the machining cycle, the control panel display calculates the inner distance of the left and right wheels, the wheel flange thickness and height, the wheel diameter, the wheel measurement data before machining, and the minimum cutting depth and diameter for machining to the standard shape. When the operator starts machining with reference to the screen,
드라이빙롤러(45)가 움직여 차륜이 선회되면서 가공수단에 의하여 명령 절삭 길이라 가공하고, 낙하하는 절삭 칩은 칩 파쇄수단(L5)을 거쳐 컨베이어를 타고 배출되며,The driving
재가공, 직경측정, 형상측정, 언로딩 사이클이 반복 수행된다.Rework, diameter measurement, shape measurement and unloading cycles are repeated.
한편, 본 발명에 따른 차륜 구동장치(D)에서 다른 핵심사항은 벨트, 특히 제2벨트(35)의 장력을 보장하여 상기 구동어셈블리(A)가 승하강수단(50)에 의하여 상기 중계부(20)의 중계축(21)을 중심으로 상승 하강 스윙 작동할 경우 안정된 동력 전달을 위한 벨트(35)의 이탈을 방지하기 위하여, 텐션유지수단(60)을 도입한 것이다.On the other hand, another key point in the wheel drive device (D) according to the present invention is to ensure the tension of the belt, in particular the
특히 상기 텐션유지수단(60)은 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제2벨트(35)와 접촉하는 아이들롤러(61), 상기 구동어셈블리(A)에 위치한 고정축(63), 상기 아이들롤러(61)의 선회축(61a)과 상기 고정축(63)을 잇는 연결바(65), 그리고 상기 고정축(63)에 구비되어 상기 연결바(65)에 탄성을 부여하는 스프링(미(未)도시)(예: 비틀림코일 스프링)을 포함하여 이루어진다.In particular, the tension holding means 60, as shown in Figure 4, the
상기 제2벨트의 이동방향을 고려하여 좌측 텐션유지수단(60)의 아이들롤러(61)는 제2벨트의 하부에 배열되어 상기 스프링의 탄성이 벨트를 들어 올리는 형태로 작용되며,The
우측 텐션유지수단의 아이들롤러는 제2벨트의 상부에 배열되어 상기 스프링의 탄성이 벨트를 누르는 형태로 작용하게 된다.The idle roller of the right tension holding means is arranged on the upper part of the second belt so that the elasticity of the spring acts to press the belt.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 철도차량 차륜용 수치제어 전삭반을 위한 차륜구동장치는 모터를 상기 전삭반 베이스 영역 내 및 차륜이 얹혀진 레일 하부에 배열하여 운전자의 동선 보장과 간섭방지 및 컴팩트한 장치 구현에 이바지하고,As described above, the wheel drive device for a numerically controlled control panel for wheels of a railway vehicle according to the present invention arranges a motor in the base area of the front wheel and a lower rail on which the wheels are mounted, thereby ensuring driver's movement and preventing interference and compactness. Contribute to device implementation,
상기 모터에서 드라이빙롤러로의 동력전달이 중계부를 거쳐 제1 및 제1 벨트에 의하여 이루어지도록 하며, 상기 중계부와 상기 드라이빙롤러가 이루는 구동어 셈블리가 상기 중계부의 중계축을 중심으로 승하강수단에 의하여 상승 하강 스윙 작동할 경우 벨트의 장력을 보장하고 벨트 이탈을 방지하기 위하여 아이들롤러를 포함하는 텐션유지수단을 도입하여 안정된 동력전달시스템을 구현하며,The power transmission from the motor to the driving roller is made by the first and the first belt through the relay unit, and the drive assembly formed by the relay unit and the driving roller is provided to the lifting means around the relay axis of the relay unit. In order to guarantee the tension of the belt and to prevent the belt from falling when the swing of the ascending and descending swing, the tension holding means including the idle roller is introduced to realize a stable power transmission system.
또 모터의 동력절달이 벨트를 통하여 이루어짐으로써 마모로 직경에 차등이 생신 차륜 가공시에도 동력전달 과정에서 소음이나 쇼크 발생을 줄일 수 있다.In addition, since the power transmission of the motor is made through the belt, noise and shock can be reduced during the power transmission process even when the wheels in which the diameter is different from the wear due to wear are produced.
이상의 설명에서 차륜 전삭반의 구체적인 공지 기술을 생략되어 있으나, 당업자라면 이를 당연히 추측 및 추론할 수 있을 것이다.In the above description, a specific well-known technique of the wheel turning board is omitted, but those skilled in the art will naturally be able to infer and deduce it.
이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 구성과 구조의 차륜 구동장치를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.In the above description of the present invention with reference to the accompanying drawings, the wheel drive device of a specific configuration and structure, but the present invention has been described a variety of modifications and changes by those skilled in the art, such modifications and changes are the scope of protection of the present invention Should be interpreted as belonging to.
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2007
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