KR101014261B1 - protecting apparatus of railway wheel - Google Patents
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Abstract
본 발명은 철도차량의 차륜 보호 장치에 관한 것으로, 철도차량의 하부에 구비되어 철도 레일 상면에 장애물이 존재하는지를 감지하는 장애물 감지수단과; 철도차량의 하부에 구비되어 고압의 에어 또는 물을 레일의 상면에 분사하는 고압분사수단과; 상기 장애물 감지수단으로부터 장애물 감지로 인한 감지신호가 입력되면 상기 고압분사수단을 제어하는 제어판넬;로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 철도선로의 레일 상면을 점유하고 있는 돌맹이나 자갈 등의 장애물이 감지되면 고압의 에어나 물을 분사하여 장애물을 레일 상면에서 제거함으로써 차륜 답면의 손상을 방지하여 차륜 및 차축의 손상을 방지하고, 장애물로 인한 열차의 소음 방지 및 승차감 저하를 방지하는 장점이 있다.
선로 레일, 열차, 차륜
The present invention relates to a wheel protection device for a railway vehicle, comprising: obstacle detecting means provided at a lower portion of the railway vehicle and detecting whether an obstacle exists on an upper surface of the railway rail; A high pressure injection means provided at a lower portion of the railroad car and spraying high pressure air or water to an upper surface of the rail; And a control panel for controlling the high pressure injection means when the detection signal due to the obstacle detection is input from the obstacle detecting means.
According to the present invention, when an obstacle such as a boulder or gravel occupying the upper surface of the railroad rail is detected, the high pressure air or water is sprayed to remove the obstacle from the upper surface of the rail to prevent damage to the wheels and prevent damage to the wheels and axles. And it has the advantage of preventing noise reduction and ride comfort of the train due to obstacles.
Track rail, train, wheel
Description
본 발명은 철도차량의 차륜 보호 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 설명하면 열차의 하부에 설치되어 철도 선로의 레일 상면을 점유하고 있는 장애물을 제거하여 철도차량의 차륜을 보호하는 철도차량의 차륜 보호 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wheel protection device for a railway vehicle, and more specifically, to protect a wheel of a railway vehicle, which is installed at a lower part of a train and removes an obstacle occupying the upper surface of a rail of a railway track, thereby protecting the wheel of the railway vehicle. Relates to a device.
일반적으로 열차가 이동하는 철도선로는 외부에 노출되는 구조로 인해 레일상에 자갈이나 돌맹이 또는 각종 이물질 등이 놓여지는 경우 차륜이 손상될 수 있다.In general, due to the structure exposed to the outside of the railway tracks that the train moves, wheels may be damaged when gravel, boulder or various foreign matters are placed on the rails.
물론 이와 같은 돌맹이나 동물 등의 장애물이 열차에 충돌되는 경우 충격을 최소화하면서 열차가 이동할 수 있도록 하기 위해 통상 열차의 맨 앞 차량에는 배장기가 설치되며, 이와 같은 철도차량의 배장기는 주로 차량의 전부에 고정형으로 이루어짐에 따라 열차의 전방에 최대한 철도선로의 레일에 근접하게 낮추어 설치된다.Of course, when obstacles such as boulders or animals collide with the train, a distributor is installed in the front vehicle of a normal train so that the train can move with a minimum of impact. As it is fixed to the whole, it is installed as close to the rail of the railway line as possible in front of the train.
그런데, 이와 같은 배장기를 설치하더라도 철도선로의 바닥면으로부터 일정높이 이상 떠있는 상태로 설치됨으로 인해 선로의 레일상에 놓여진 자갈이나 돌맹이 등의 장애물을 완벽하게 제거하지 못하는 문제점을 갖고 있다.However, even if such an exhauster is installed, it is installed in a state in which it floats above a certain height from the bottom of the railway line, and thus has a problem that it cannot completely remove obstacles such as gravel or boulder placed on the rail of the track.
따라서, 레일상의 장매물과 차륜의 답면이 충돌하는 경우 차륜의 손상이 발생함은 물론 소음 및 진동이 발생되는 문제점을 갖고 있다.Therefore, when the buried object on the rail collides with the tread of the wheel, damage to the wheel may occur, as well as noise and vibration.
한편, 이와 같은 차륜의 손상은 장기적으로는 차륜을 지지하는 차축의 손상을 유발하게 됨은 물론, 차륜의 손상에 의한 차량 소음 및 진동은 열차의 승차감을 저하시키는 문제점도 갖고 있다.On the other hand, such a wheel damage will cause damage to the axle supporting the wheel in the long run, as well as vehicle noise and vibration caused by the wheel damage has a problem of reducing the ride comfort of the train.
따라서, 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 철도선로를 이동하는 열차가 이동중에 선로의 레일상의 장애물이 감지되는 경우 레일상면의 장애물을 제거하여 열차의 차륜과 직접 충돌하는 것을 방지함으로써 차륜의 손상을 방지함은 물론 선로상에서 열차가 안전하게 운행될 수 있도록 하는 철도차량의 차륜 보호 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to solve this problem, when the train moving the railway track is detected when an obstacle on the rail of the track while moving the obstacle of the wheel by removing the obstacle on the upper rail surface of the wheel of the wheel It is an object of the present invention to provide a wheel protection device of a railway vehicle that prevents damage and enables the train to operate safely on a track.
특히, 본 발명은 철도차량의 차륜손상에 의해 발생될 수 있는 소음이나 진동을 사전에 차단하여 승차감을 향상시킬 수 있는 철도차량의 차륜 보호 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In particular, an object of the present invention is to provide a wheel protection device for a railway vehicle that can improve the riding comfort by blocking in advance the noise or vibration that may be caused by the wheel damage of the railway vehicle.
이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은; The present invention to achieve this object;
철도차량의 하부에 구비되어 철도 레일 상면에 장애물이 존재하는지를 감지하는 장애물 감지수단과; 철도차량의 하부에 구비되어 고압의 에어 또는 물을 레일의 상면에 분사하는 고압분사수단과; 상기 장애물 감지수단으로부터 장애물 감지로 인한 감지신호가 입력되면 상기 고압분사수단을 제어하는 제어판넬;로 구성되는 것을 특징으로 하는 철도차량의 차륜 보호 장치를 제공한다.Obstacle detecting means provided at a lower portion of the railway vehicle and detecting whether an obstacle exists on an upper surface of the railway rail; A high pressure injection means provided at a lower portion of the railroad car and spraying high pressure air or water to an upper surface of the rail; It provides a wheel protection device for a railway vehicle, characterized in that consisting of; control panel for controlling the high-pressure injection means when the detection signal due to the obstacle detection from the obstacle detection means is input.
이때, 상기 고압분사수단은; 철도차량의 대차에 설치되되 선로레일을 향해 설치되어 고압의 압축에어를 분사하는 다수의 에어분사노즐과, 상기 분사노즐에 압 축에어를 공급하기 위한 에어컴프레셔로 이루어지는 것을 특징으로 한다.At this time, the high pressure injection means; It is installed on the trolley of the railway vehicle, characterized in that it consists of a plurality of air spray nozzles for injecting high-pressure compressed air is installed toward the rail rail, and an air compressor for supplying the compressed air to the injection nozzle.
또한, 상기 장애물 감지수단은 레이저센서인 것을 특징으로 한다.In addition, the obstacle detecting means is characterized in that the laser sensor.
그리고, 상기 장애물 감지수단은 초음파센서인 것을 특징으로 한다.And, the obstacle detecting means is characterized in that the ultrasonic sensor.
또한, 상기 제어판넬은 철도차량의 운행을 제어하는 차상제어기인 것을 특징으로 한다.In addition, the control panel is characterized in that the on-vehicle controller for controlling the operation of the railway vehicle.
그리고, 상기 고압분사수단은; 철도차량의 대차에 설치되되 선로레일을 향해 설치되어 고압의 물을 분사하는 다수의 물분사노즐과, 상기 물분사노즐에 압축에어를 공급하기 위한 펌프로 이루어지는 것을 특징으로 한다.And, the high pressure injection means; It is installed on the trolley of the railway vehicle, characterized in that it consists of a plurality of water spray nozzles are installed toward the rail rail for spraying high pressure water, and a pump for supplying compressed air to the water spray nozzles.
본 발명에 따르면 철도선로의 레일 상면을 점유하고 있는 돌맹이나 자갈 등의 장애물이 감지되면 압축에어나 고압의 물을 분사하여 장애물을 레일 상면에서 제거함으로써 차륜 답면의 손상을 방지함은 물론, 차륜 및 차축의 손상을 방지하는 장점이 있다.According to the present invention, when an obstacle such as a boulder or gravel occupying the upper surface of the railroad rail is detected, the compressed air or high-pressure water is sprayed to remove the obstacle from the upper surface of the rail to prevent damage to the wheel, as well as the wheel and It has the advantage of preventing damage to the axle.
또한, 차륜과 레일상의 장애물의 충돌이 원천적으로 차단되어 차륜손상을 방지함으로써, 차륜손상으로 인한 소음이나 진동이 열차의 객실 등에 전달되지 않아 승차감을 향상시키는 장점도 있다.In addition, the collision of obstacles on the wheels and rails is fundamentally blocked to prevent wheel damage, so that noise or vibration due to wheel damage is not transmitted to the cabin of the train, thereby improving the riding comfort.
이하, 본 발명에 따른 철도차량의 차륜 보호 장치를 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 기술되는 실시 예에 의하여 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the wheel protection device for a railway vehicle according to the present invention will be understood by the embodiments described in detail.
이때, 도 1은 본 발명에 따른 철도차량의 차륜 보호 장치를 설명하기 위한 열차의 평면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 철도차량의 차륜 보호 장치를 설명하기 위한 열차의 일측면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 철도차량의 차륜 보호 장치의 회로 블럭도이고, 도 4는 본 발명의 철도차량의 차륜 보호 장치의 작동 상태를 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 철도차량의 차륜 보호 장치의 회로 블럭도이다. At this time, Figure 1 is a plan view of a train for explaining the wheel protection device of a railway vehicle according to the invention, Figure 2 is a side view of a train for explaining the wheel protection device of a railway vehicle according to the invention, Figure 3 4 is a circuit block diagram of a wheel protection device for a railway vehicle according to the present invention, and FIG. 4 is a view showing an operating state of the wheel protection device for a railway vehicle according to the present invention, and FIG. 5 is a railroad vehicle according to another embodiment of the present invention. Is a circuit block diagram of a wheel protection device.
도 1 내지 도 4에 의하면, 본 발명에 따른 철도차량의 차륜 보호 장치는 철도차량(1)의 하부에 구비되어 철도선로(10)를 무단 점유하고 있는 동물이나 나뭇가지 또는 선로의 레일(11,12)상에 놓여진 자갈이나 돌 등의 장애물을 철도선로의 외측으로 제거하게 된다.1 to 4, the wheel protection device of the railway vehicle according to the present invention is provided in the lower portion of the railway vehicle (1), the
이와 같은 본 발명에 따른 철도차량의 차륜 보호 장치는 철도선로(10) 레일(11,12)의 상면에 자갈이나 먼지 등의 장애물(20)이 존재하는지를 감지하는 장애물 감지수단(100)과, 상기 장애물 감지수단(100)이 선로(10)의 레일(11,12)상에서 장애물(20)을 감지하는 경우 선로(10)의 레일(11,12)상면에 압축에어 또는 고압의 물을 분사하는 고압분사수단(200)으로 구성된다.Such a wheel protection device for a railway vehicle according to the present invention includes obstacle detection means 100 for detecting whether an
이하, 본 발명에 따른 철도차량의 차륜 보호 장치를 구성하는 각각의 구성요소들을 좀 더 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the respective components constituting the wheel protection device of the railway vehicle according to the present invention will be described in more detail.
먼저, 상기 고압분사수단(200)은 철도차량(1)의 하부 대차(1a)에 설치되되 선로(10)의 레일(11,12)을 향해 설치되어 고압의 압축에어를 분사하는 에어분사노즐(212)과, 상기 에어분사노즐(212)에 압축에어를 공급하기 위한 에어컴프레셔(214)로 이루어진다.First, the high-pressure injection means 200 is installed on the lower trolley (1a) of the railway vehicle 1 is installed toward the rails (11, 12) of the
이때, 상기 고압분사수단(200)을 구성하는 에어컴프레셔(214)는 제어판넬(220)에 의해 그 출력이 제어되어 상기 에어분사노즐(212)로 압축에어를 분사하게 된다.At this time, the output of the
이와 같은 에어분사노즐(212)은 철도차량(1)의 대차(1a)에 구비되며, 적어도 철도선로(10)의 레일(11,12)을 향해 대차(1a)의 양쪽 하부에 에어가 분사될 수 있도록 2개가 배치된다.Such an
한편, 상기 장애물 감지수단(200)은 철도선로(10)의 레일(11,12)상에 장애물(20)이 존재하는지를 감지하게 되는데, 돌맹이나 이물질 등과 같은 장애물을 감지할 수 있도록 비접촉식의 레이저센서 또는 초음파센서로 구성된다. Meanwhile, the obstacle detecting means 200 detects whether an
물론, 용도에 따라 상기 장애물 감지수단을 적외선센서로 구성함도 가능하지만, 그와 같은 적외선센서의 이용은 살아있는 생물 등으로 그 사용이 제한적일 수 있다. Of course, the obstacle detection means may be configured as an infrared sensor depending on the use, but the use of such an infrared sensor may be limited to living organisms and the like.
이와 같이 철도차량(1)의 운행중에 장애물 감지수단(200)에서 장애물(20) 감지로 인한 감지신호가 입력되면 제어판넬(220)에서 이를 인식하여 상기 고압분사수단(200)의 에어컴프레셔(214)를 작동시켜 압축에어를 선로(10)의 레일(11,12)을 향해 분사해 줌으로서 장애물(20)을 선로(10)의 레일(11,12)에서 제거해 내게되어 열 차(1)의 차륜(2)과 직접적인 충돌을 방지하게 된다. As such, when a detection signal due to the detection of the
한편, 상기 제어판넬(220)은 전원공급수단(230)의 전원을 공급받아 작동된다.On the other hand, the
특히, 상기 제어판넬(220)은 철도차량(1)의 운행을 제어하는 차상제어기를 직접 이용하거나 또는 차상제어기와는 별개로 독립적으로 구동되는 구성을 취함도 가능하며, 모두 동일한 기술적 범주에 속하는 것이다.In particular, the
이 경우 에어컴프레셔(214)를 제어하는 경우 상기 제어판넬(220)은 철도차량의 속도계(240)로부터 감지되는 현재 운행중인 열차의 속도에 따라 에어분사노즐(212)을 통해 분사되는 압축에어의 압력을 조절하여 분사할 수 있도록 하기 위해 열차의 운행속도를 측정하는 속도계(240)가 구비되며, 상기 속도계(240)를 통해 감지되는 열차속도는 제어판넬(220)로 입력되며, 이를 이용해 에어분사노즐(212)의 분사압력을 조절한다.In this case, when controlling the
즉, 열차의 기준속도에 비해 열차가 고속으로 운행하는 경우에는 에어분사노즐(212)의 분사압력을 높이고, 열차의 기준속도에 비해 열차가 저속으로 운행하는 경우에는 에어분사노즐(212)의 분사압력을 낮추게 된다.That is, when the train operates at a high speed compared to the reference speed of the train, the injection pressure of the
한편, 상기 고압분사수단(200)은 도 5에 도시된 바와 같이 철도차량(1)의 하부 대차(1a)에 설치되되 선로의 레일(11,12) 상면을 향해 설치되어 고압의 물을 분사하는 다수의 물분사노즐(213)과, 상기 물분사노즐(213)에 물을 공급하기 위한 펌프(215)로 이루어질 수 있다. On the other hand, the high-pressure injection means 200 is installed on the
이때, 상기 고압분사수단(200)을 구성하는 펌프(215)는 제어판넬(220)에 의해 그 출력이 제어되어 상기 물분사노즐(213)로 고압의 물을 분사하게 된다.At this time, the output of the
이와 같은 물분사노즐(213)은 철도차량(1)의 대차(1a)에 구비되며, 적어도 철도선로(10)의 레일(11,12)을 향해 대차(1a)의 양쪽 하부에 에어가 분사될 수 있도록 2개가 배치된다.The
이하, 도 1 내지 도 5를 참고로 본 발명에 따른 철도차량의 차륜 보호 장치의 작동 과정을 상세히 설명한다.Hereinafter, an operation process of the wheel protection device for a railway vehicle according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5.
예를 들어 철도차량(1)이 선로(10) 상을 주행하는 경우 장애물 감지수단(100)인 레이저센서 또는 초음파센서가 철도차량(1)의 차륜(2) 전방의 레일(11,12)에서 장애물(20)이 존재하는지를 계속해서 감시하게 된다.For example, when the railroad vehicle 1 travels on the
이때, 장애물 감지수단(100)이 장애물(20)을 감지하게 되면 제어판넬(220)이 감지신호를 수신하고 그에 따라 고압분사수단(200)을 구성하는 에어컴프레셔(214) 또는 펌프(215)를 제어하여 에어분사노즐(212) 또는 물분사노즐(213)으로 통해 압축에어 또는 고압의 물을 레일(11,12)의 상면에 분사하게 된다.At this time, when the obstacle detecting means 100 detects the
이 경우 에어컴프레셔(214) 또는 펌프(215)를 제어하는 경우 상기 제어판넬(220)은 열차의 속도계(240)로부터 감지되는 현재 운행중인 열차의 속도에 따라 에어분사노즐(212) 또는 물분사노즐(213)를 통해 분사되는 압축에어 또는 고압의 물의 압력을 조절하여 분사해주게 된다.In this case, when controlling the
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것이다.Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the scope of the present invention is not limited thereto, and the scope of the present invention extends to the scope of the present invention to be substantially equivalent to the embodiment of the present invention. Various modifications can be made by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 철도차량의 차륜 보호 장치를 설명하기 위한 열차의 평면도이고, 1 is a plan view of a train for explaining the wheel protection device of a railway vehicle according to the present invention,
도 2는 본 발명에 따른 철도차량의 차륜 보호 장치를 설명하기 위한 열차의 일측면도이고, 2 is a side view of a train for explaining a wheel protection device of a railway vehicle according to the present invention,
도 3은 본 발명에 따른 철도차량의 차륜 보호 장치의 회로 블럭도이고, 3 is a circuit block diagram of a wheel protection device for a railway vehicle according to the present invention;
도 4는 본 발명의 철도차량의 차륜 보호 장치의 작동 상태를 도시한 도면이고, 4 is a view showing an operating state of the wheel protection device of the railway vehicle of the present invention,
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 철도차량의 차륜 보호 장치의 회로 블럭도이다. 5 is a circuit block diagram of a wheel protection device for a railway vehicle according to another embodiment of the present invention.
*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for main parts of drawing ***
1: 철도차량 1a: 대차1:
10: 철도선로 11,12: 레일10:
20: 장애물 100: 장애물 감지수단20: obstacle 100: obstacle detection means
200: 고압분사수단 212: 에어분사노즐200: high pressure jet means 212: air jet nozzle
213: 물분사노즐 214: 에어컴프레셔213: water spray nozzle 214: air compressor
215: 펌프 220: 제어판넬215: pump 220: control panel
240: 속도계240: speedometer
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