KR100856257B1 - 곡선레일에서 이동대차 전원 및 통신에러 방지장치 - Google Patents

곡선레일에서 이동대차 전원 및 통신에러 방지장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 제철소내의 열연공장에서 생산된 핫코일(HOT COIL)을 냉연공장소재로 사용하기 위해 곡선레일상에서 주행되는 이동대차의 전원 및 통신에러를 방지하기 위한 장치에 관한 것으로, 이동대차(120)의 하부에 착탈가능하게 조립되고, 하부면에 지지봉(12)을 일체로 갖는 지지베이스(10)와, 상기 지지봉(12)과 외주면과 선단이 접하는 좌우한쌍의 이동차(21)(22)를 내부공간에 수평이동가능하게 조립한 좌우한쌍의 가이드박스(23)(24)와, 상기 지지봉(12)의 외주면에 상기 이동차(21)(22)의 선단이 항상 밀착되도록 상기 이동차(21)(22)와 가이드박스(23)(24)사이에서 탄성력을 발휘하도록 갖추어지는 스프링부재(25)(26)및 상기 가이드박스(23)(24)가 내부공(35)에 좌우대칭구조로 고정되고, 상기 판타그래프(140)(141)를 갖는 하부고정바(116)가 장착되는 고정박스(30)를 포함하여, 곡선레일상에서 주행되는 이동대차의 휘일이 바깥방향으로 기울어져 이동대차와 일체로 조립된 판타그래프도 같이 일측으로 쏠릴 때 판타그래프의 브러시 장력조정용 스프링이 탈락,절손 또한 주변기계부품의 이상 마모되는 것을 방지하여 무인자동으로 운행되는 이동대차의 가동율을 향상시킬 수 있다.
곡선레일,이동대차, 판타그래프, 트롤리바, 지지바, 이동차, 가이드박스

Description

곡선레일에서 이동대차 전원 및 통신에러 방지장치{AN APPARATUS FOR PREVENTING THE POWER ERROR AND COMMUNICATION ERROR OF MOVING CAR IN CURVED RAIL}
도 1은 일반적인 핫코일 트랜스퍼 시스템을 도시한 개략도,
도 2는 일반적인 이동대차를 도시한 사시도,
도 3은 종래 트롤리피트내에서 이동대차의 판타그래프와 트롤리바가 접하는 상태도,
도 4는 종래 곡선레일상에 운전되는 이동대차의 쏠림이 발생되는 상태도,
도 5는 본 발명에 따른 곡선레일에서 이동대차 전원 및 통신에러 방지장치를 도시한 설치상태도,
도 6은 본 발명에 따른 곡선레일에서 이동대차 전원 및 통신에러 방지장치를 도시한 구성도,
도 7은 본 발명에 따른 곡선레일에서 이동대차 전원 및 통신에러 방지장치를 도시한 분해사시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 ..... 지지베이스 12 .... 지지봉
21,22 ... 이동차 23,24 ... 가이드박스
25,26 ... 스프링부재 27 .... 접촉롤러
28 .... 안내휠 30 .... 고정박스
35 .... 내부공 36 .... 접촉플레이트
110 .... 코일 120 .... 이동대차
130 .... 트롤리피트 140,141 ... 판타그래프
본 발명은 제철소내의 열연공장에서 생산된 핫코일(HOT COIL)을 냉연공장소재로 사용하기 위해 곡선레일상에서 주행되는 이동대차의 전원 및 통신에러를 방지하기 위한 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 곡선레일상에서 주행되는 이동대차의 휘일이 바깥방향으로 기울어져 이동대차와 일체로 조립된 판타그래프도 같이 일측으로 쏠릴 때 판타그래프의 브러시 장력조정용 스프링이 탈락,절손 또한 주변기계부품의 이상 마모되는 것을 방지하여 무인자동으로 운행되는 이동대차의 가동율을 향상시킬수 있는 곡선레일에서 이동대차의 전원 및 통신에러 방지장치에 관한 것이다.
일반적으로 핫코일 트랙스퍼 시스템(HOT COIL TRANSFER SYSTEM : HCTS)은 도1에 도시한 바와같이, 각각 독립된 10대의 무인자동 코일대차(이하, 이동대차이라함)(120)가 열연공장의 열연코일(이하, 코일이라함)(110)을 싣고 직선레일(A)(B)과 곡선레일(B)으로 이루어진 복선 철로(공급라인(F), 회송라인(R))상에서 라인중지없이 냉연공장으로 이동하는 것이다.
이러한 상기 이동대차(120)는 도 2와 3에 도시한 바와 같이 주행레일(111)상에 올려지는 이동휠(124)과 상기 주행레일(111)의 좌우양단에 접하는 보조바퀴(122)을 갖추며, 지상으로부터 지하로 일정깊이 파여진 트롤리피트(PIT)(130)에 설치되어 있는 트롤리바(151)와 접촉하는 판타그래프(140)(141)은 상기 이동대차(120)의 하부면에 장착된 상부고정바(115)와 플랜지연결되는 하부고정바(116)에 설치되는데, 전원공급 및 정보전달용 판타그래프(140)(141)와 트롤리바(150)(151)간의 접촉불량에 의하여 공급전원이 전원이 단절되거나 통신에러를 일으키게 되면, 상기 코일(110)을 열연공장으로부터 냉연공장까지 상기 공급라인(F)과 회송라인(R)으로 이루어진 복선철로상에서 상기 이동대차(120)를 이용하여 제때에 이동하지 못함에 따라, 냉연제품 단위편성이 어렵고 고객이 필요로 하는 제품과 납기의 적중률이 떨어지는 현상을 초래하였다.
여기서, 상기 전원공급 및 정보전달용 판타그래프(140)(141)는 상기 트롤피트(130)내에 배치되고, 상기 이동대차(120)이 하부면에 수직하게 갖추어지는 하부고정바(116)에 고정볼트로 체결되어 전혀 유동성이 없기 때문에, 상기 이동대차(120)가 급격하고 완곡한 곡선레일(A)(B)을 타고 이동할 때, 도 4에 도시한 바와같이, 상기 이동대차(120)의 이동방향으로 전방측 보조바퀴(122)는 레일(111)바깥으로, 후방측 바퀴(122)는 안측으로 일정길이, 20 ~ 35mm 정도 쏠리게 되며, 이때, 상기 판타그래프(140)(141)의 브러쉬(144)와 브러쉬(144)사이의 인장스프링(145)이 탄성한도를 이기지 못하고, 탈락 및 절손되면서 전원 및 통신이 자주 단절되었다.
또한, 지하 트롤리피트(130)내에 설치된 상,하부보조레일(142a)(142b)에는 상,하부안내롤러(143a)(143b)가 올려지고, 이들은 상기 판타그래프(140)(141)를 고정하는 하부고정바(116)로부터 측방으로 연장된 상,하부보조바(117a)(117b)에 각각 갖추어지며, 이러한 상,하부안내롤러(143a)(143b)는 하나의 이동대차(120)당 10개씩 조립되어 있지만 곡선레일에서의 이동대차(120)의 진행시 발생되는 쏠림에 의해서 상기 상,하부안내롤러(143a)(14b)의 파손이 빈번하게 발생하고, 주위의 센서류를 파손시키고, 기타 수리물량이 과다하게 발생된다.
그리고, 일주일에 3~4대씩의 많은 물량을 복구하는 작업은 지하로 일정깊이 함물된 트롤리피트(130)의 좁은 공간에서 수행해야만 하기 때문에, 작업능률은 떨어지고 수리비용은 더욱 가중되고 있다.
상기와 같이 이동대차(120)를 정비가능한 장소로 이동하여 정비를 해야만 하기 때문에 핫코일 트랜스퍼시스템에서 이동대차의 가동율은 현저히 저하되어 냉연공장에서의 원할한 소재공급이 곤란하게 되면, 철로상이 아닌 육로상으로 코일을 실어 나르는 카를 이용하게 되고, 이로 인하여 코일운송비가 추가적으로 상승되는 문제점이 있었다.
뿐만 아니라 너무 많은 수리물량으로 인해 위험부담이 많은 트롤리피트(130)내에 고압전원(440V)가 흐르는 트롤리바에서 자주작업을 해야만 하기 때문에 감전에 대한 안전사고가 항상 있는 것이다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로서, 그 목적은 직선레일은 물론 곡선레일상에서도 이동대차와 전원 및 통신제어용 판타그래프를 일정한 거리만큼 유동성을 부여시켜 분리동작하도록 하여 곡선 레일상에서의 이동중에도 트롤리바와 판타그래프간의 접촉을 항상 일정하게 유지하여 설비의 실가동율을 향상시키고, 냉연제품 생산시 원활한 단위편성으로 생산성을 향상시키고, 고객이 원하는 제품을 납기에 정확하게 납품할 수 있는 곡선레일에서 전원 및 통신에러 방지장치를 제공하고자 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로써, 본 발명은,
고압의 전원 및 통신정보가 흐르는 트롤리바와 접촉하는 판타그래프를 갖는 이동대차를 곡선,직선레일로 이루어진 복선철로에서 주행시키면서 중량물인 코일을 이송하는 설비에 있어서,
상기 이동대차의 하부에 착탈가능하게 조립되고, 하부면에 지지봉을 일체로 갖는 지지베이스와,
상기 지지봉과 외주면과 선단이 접하는 좌우한쌍의 이동차를 내부공간에 수평이동가능하게 조립한 좌우한쌍의 가이드박스와,
상기 지지봉의 외주면에 상기 이동차의 선단이 항상 밀착되도록 상기 이동차와 가이드박스사이에서 탄성력을 발휘하도록 갖추어지는 스프링부재 및
상기 가이드박스가 내부공에 좌우대칭구조로 고정되고, 상기 판타그래프를 갖는 하부고정바가 장착되는 고정박스를 포함함을 특징으로 하는 곡선레일에서 전원 및 통신에러 방지장치를 마련함에 의한다.
이하, 본 발명을 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 곡선레일에서 이동대차 전원 및 통신에러 방지장치를 도시한 설치상태도이고, 도 6은 본 발명에 따른 곡선레일에서 이동대차 전원 및 통신에러 방지장치를 도시한 구성도이며, 도 7은 본 발명에 따른 곡선레일에서 이동대차 전원 및 통신에러 방지장치를 도시한 분해사시도이다.
본 발명의 장치(1)는 도 5 내지 7에 도시한 바와같이, 곡선, 직선레일(A)(B)(C)상에서 주행되는 이동대차(120)와, 트롤리피트(130)내에서 전원 및 통신정보가 흐르는 트롤리바(150)(151)와 접촉하는 판타그래프(140)(141)를 하부고정바(116)사이에 갖추어져 곡선레일(A)(B)에서의 주행시 발생되는 쏠림에 관계없이 상기 트롤리바(150(151)와 판타그래프(140)(141)간의 접촉상태를 항상 유지할수 있는 것으로써, 이러한 장치(1)는 지지베이스(10), 이동차(21)(22), 가이드박스(23)(24) , 스프링부재(25)(26) 및 고정박스(30)로 구성된다.
즉, 상기 지지베이스(10)는 상기 이동대차(120)의 하부면에 복수개의 볼트부재(11)로서 착탈가능하게 조립되고, 하부면에는 마모를 방지하도록 외주면이 열처리되는 원형단면상의 지지봉(12)을 일체로 수직하게 장착한다.
그리고, 상기 이동차(21)(22)는 상기 지지봉(12)의 외주면과 각 선단이 접하는 좌우한쌍의 이동부재이며, 이러한 이동차(21)(22)의 선단에는 상기 지지봉(12)과의 접촉시 마모를 방지할수 있도록 접촉롤러(27)를 각각 아이들회전가능하게 조립하며, 좌우양측면에는 상기 가이드박스(23)(24)내에 형성된 안내레일(23a)(24a)을 따라 원활한 왕복이동이 가능하도록 안내휠(28)을 복수개 장착한다.
여기서, 상기 접촉롤러(27)는 축부재(27a)에 조립되는 롤러부재(27b)를 고정하는 와셔(27c)와 너트(27d)로 구성되며, 상기 안내휠(28)은 축부재(28a)에 조립되 고, 부쉬(28b), 휠부재(28c), 볼베어링(28d)을 고정하는 스냅링(28e)등으로 구성된다.
그리고, 상기 가이드박스(23)(24)의 좌우양측 내부면에는 상기 이동차(21)(22)의 왕복주행이 원활하게 이루어지도록 안내레일(23a)(24a)을 각각 형성하고, 상기 스프링부재(25)(26)는 상기 지지봉(12)의 외주면에 상기 접촉롤러(27)가 항상 밀착시키기 위해서 상기 이동차(21)(22)을 서로 마주하는 방향으로 당겨지도록 상기 이동차(21)(22)와 가이드박스(23)(24)사이에 갖추어지는 탄성부재이다.
이러한 스프링부재(25)(26)는 상기 이동차(21)(22)의 각 후단에 형성된 연결고리(25a)(26a)와 상기 가이드박스(23)(24)의 각 선단에 형성된 연결고리(25b)(26b)사이에 연결되어 탄성력을 발휘하는 인장스프링으로 갖추어진다.
또한, 상기 판타그래프(140)(141)를 갖는 하부고정바(116)가 장착되는 상기 고정박스(30)는 장방형의 내부공(35)을 관통형성하여 이에 상기 가이드박스(23)(24)를 좌우대칭구조로 고정하는바, 상기 고정박스(30)의 좌우양측면에는 상기 가이드박스(23)(24)의 좌우양측면에 관통형성되는 나사공(3b)(24b)과 서로 일치하는 나사공(31b)(32b)을 각각 관통형성하여 이에 나사부재(31)(32)를 체결하여 상기 가이드박스(23)(24)를 고정한다.
그리고, 상기 고정박스(30)의 내부공(35) 중앙 내부면에는 상기 지지봉(12)의 좌우유동만을 가능하게 하고, 진동을 해소하도록 상기 지지봉(12)의 외주면과 0 내지 0.1mm 의 최소공차를 두고 동재질의 접촉플레이트(36)를 나사부재(36a)로서 교체가능하게 조립한다.
또한, 상기 이동차(21)(22)의 각 후단과 대응하는 상기 고정박스(30)의 전,후면에는 상기 가이드박스(23)(24)내에서의 이동차(21)(22)의 이동폭을 조절할수 있도록 로크너트(33b)(34b)를 갖는 조절나사(33)(34)가 체결되는 나사공(33a)(34a)을 각각 형성한다.
상술한 바와같은 구성을 갖는 본 발명의 작용 및 효과에 대해서 설명한다.
도 1에 도시한 바와같이, 핫코일트랜스퍼 시스템에서 곡선레일(A)(B)및 직선레일(C)를 따라 열연공장에서 생산한 코일(110)을 복수개의 이동대차(120)로서 냉연공장으로 이동 한후에, 빈 이동대차(120)는 다시 열연공장측으로 순환되는 무인자동 시스템으로서, 주행되는 이동대차(120)의 전원은 지하에 파여진 트롤리피트(130)내에 설치된 3상 440V의 전원 및 통신정보가 흐르는 트롤리바(150)(151)와 판타그래프(140)(141)가 접촉하면서 공급되어지고, 상기 이동대차(120)의 시이퀸스에 의하면 이동대차센서 신호와 이동대차 판넬 정보를 주고 받는 통신용 트롤리바(151)와 판타그래프(141)는 슬라이딩(SLIDING) 접촉에 의한 신호전달로 되어 있다.
이러한 시스템에서 지지베이스(10), 이동차(21)(22), 가이드박스(23)(24), 스프링부재(25)(26) 및 고정박스(30)로 이루어진 본 발명의 장치(1)는 주행레일(111)상에서 주행되는 이동대차(120)의 하부면과, 상기 트롤리피트(130)내에 갖추어지는 트롤리바(150)(151)와 접촉하는 판타그래프(140)(141)를 갖는 하부고정바(116)사이에 갖추어지는 것으로서, 상기 이동대차(120)가 곡선레일(A)(B)상에서 주행될 때 이동대차(120) 진행방향의 바깥측으로 즉, 이동대차(120)의 보조바퀴(122)은 상기 주행레일(111)로부터 설정범위(최대 35mm)까지 쏠리게 된다.
이때, 상기 이동대차(120)가 최대 설정범위까지 쏠리더라도 상기 이동대차(120)의 하부면에 연결된 지지베이스(10)의 지지봉(12)은 고정박스(30)의 내부공(35)에 고정설치된 가이드박스(23)(24)의 이동차(21)(22)사이에서 배치되어 있는 반면에, 상기 판타그래프(140)(141)를 갖는 하부고정바(116)는 상기 고정박스(30)에 고정되어 있기 때문에, 상기 판타그래프(140)(141)은 곡선레일(A)(B)상에 일측으로 쏠리는 이동대차(120)와는 다르게 직선레일(C)을 운행하는 것처럼 항상 전원 및 통신용 트롤리바(150)(151)의 중심선상으로 슬라이딩접촉이 되는 것이다.
즉, 상부의 이동대차(120)와 하부의 판타그래프(140)(141)가 완전히 분리 동작되는데, 상기 이동대차(120)의 하부면에 조립되는 지지베이스(10)의 지지봉(12)은 상기 이동대차(120)가 쏠림이 없는 직선레일(C)을 주행할 때 가이드 박스(23)(24)내에서 내측으로 당기는 스프링부재(25)(26)에 의해서 상기 이동차(21)(22)가 내측으로 항상 밀착되어 그 선단에 장착된 접촉롤러(27)로서 상기 지지봉(12)을 압축시키게 된다.
반면에, 상기 이동대차(120)가 곡선레일(A)(B)에서의 이동시에 상기 이동차(21)(22)는 상기 이동대차(120)의 쏠림에 의해 일측으로 지지봉(12)을 상기 스프링(25)(26)의 인장력에 의해서 지지하게 되고, 직선레일(C)상에서 상기 지지봉(12)을 지지하도록 한다.
상술한 바와같은 본 발명에 의하면, 상부의 이동대차와 하부의 판타그래프를 서로 완전 분리작동하여 곡선레일에서 주행하는 이동대차의 심한 쏠림이 하부 전원 및 통신용 판타그래프에 전혀 영향을 미치지 않도록 함으로써, 무인자동으로 코일을 이동하는 자동설비의 가동률을 향상시킬수 있기 때문에, 냉연공장에서 소재단위편성작업을 여유있게 하여 생산성향상은 물론 고객이 원하는 납기에 적중시킬 수 있다.
또한, 하부의 좁은 트롤리피트에 설치되어 있는 전원 및 통신트롤리바에 들어가는 횟수를 급격히 줄임으로써 감전사고사망에 대한 안전사고도 현저히 줄일 수 있는 효과가 얻어진다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims (4)

  1. 고압의 전원 및 통신정보가 흐르는 트롤리바(150)(151)와 접촉하는 판타그래프(140)(141)를 갖는 이동대차(120)를 곡선,직선레일(A)(B)(C)로 이루어진 복선철로에서 주행시키면서 중량물인 코일(110)을 이송하는 설비에 있어서,
    상기 이동대차(120)의 하부에 착탈가능하게 조립되고, 하부면에 지지봉(12)을 일체로 갖는 지지베이스(10)와,
    상기 지지봉(12)의 외주면과 선단이 접하는 좌우한쌍의 이동차(21)(22)를 내부공간에 수평이동가능하게 조립한 좌우한쌍의 가이드박스(23)(24)와,
    상기 지지봉(12)의 외주면에 상기 이동차(21)(22)의 선단이 항상 밀착되도록 상기 이동차(21)(22)와 가이드박스(23)(24)사이에서 탄성력을 발휘하도록 갖추어지는 스프링부재(25)(26)및
    상기 가이드박스(23)(24)가 내부공(35)에 좌우대칭구조로 고정되고, 상기 판타그래프(140)(141)를 갖는 하부고정바(116)가 장착되는 고정박스(30)를 포함함을 특징으로 하는 곡선레일에서 이동대차 전원 및 통신에러 방지장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 이동차(21)(22)의 선단에는 상기 지지봉(12)과의 접촉시 마모를 방지할수 있도록 접촉롤러(27)를 각각 아이들회전가능하게 조립하며, 좌우양측면에는 상기 가이드박스(23)(24)내에 형성된 안내레일(23a)(24a)을 따라 원활한 왕복이동이 가능하도록 안내휠(28)을 복수개 장착함을 특징으로 하는 곡선레일에서 이동대차 전원 및 통신에러 방지장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 고정박스(30)의 내부공 중앙 내부면에는 상기 지지봉(12)의 좌우유동만을 가능하게 하고, 진동을 해소하도록 상기 지지봉(12)의 외주면과 0 내지 0.1mm 의 최소공차를 두고 동재질의 접촉플레이트(36)를 나사부재(36a)로서 교체가능하게 조립함을 특징으로 하는 곡선레일에서 이동대차 전원 및 통신에러 방지장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 이동차(21)(22)의 각 후단과 대응하는 상기 고정박스(30)의 전,후면에는 상기 가이드박스(23)(24)내에서의 이동차(21)(22)의 이동폭을 조절할수 있도록 로크너트(33b)(34b)를 갖는 조절나사(33)(34)가 체결되는 나사공(33a)(34a)을 각각 형성함을 특징으로 하는 곡선레일에서 이동대차 전원 및 통신에러 방지장치.
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