KR101196826B1

KR101196826B1 - 레일용 자동 초음파 탐지장치

Info

Publication number: KR101196826B1
Application number: KR1020100115112A
Authority: KR
Inventors: 문형석; 권태수; 서승일; 드와이어 조이스 롭
Original assignee: 한국철도기술연구원
Priority date: 2010-11-18
Filing date: 2010-11-18
Publication date: 2012-11-01
Also published as: EP2642284A1; WO2012067302A1; KR20120053805A; EP2642284B1; EP2642284A4; ES2932982T3

Abstract

본 발명은 레일용 자동 초음파 탐지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 레일의 사이에서 자동으로 운행하면서 레일과 이웃하는 레일을 연결하는 용접부의 균열을 검사하고, 용접부를 검사하지 않을 경우에는 레일의 사이에 주차된 상태를 유지할 수 있도록 한 레일용 자동 초음파 탐지장치에 관한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 본체부와, 상기 본체부의 양측부에 설치되는 바퀴부와, 상기 본체부에 설치되어 바퀴부를 동작시키는 작동부와, 상기 작동부로 동력을 전달하는 동력전달부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

레일용 자동 초음파 탐지장치{A automatic supersonic detection device for railroad rail}

본 발명은 레일용 자동 초음파 탐지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 레일의 사이에서 자동으로 운행하면서 레일과 이웃하는 레일을 연결하는 용접부의 균열을 검사하고, 용접부를 검사하지 않을 경우에는 레일의 사이에 주차된 상태를 유지할 수 있도록 한 레일용 자동 초음파 탐지장치에 관한 것이다.

일반적으로 철도의 레일은 압연기를 통하여 길게 제작한 후 이를 일정한 길이, 즉 20-25m 내외로 절단하여 제작된 레일을 선로설치작업을 통하여 철도 차량이 운행할 수 있게 된다.

이때, 레일을 설치할 때 일정길이로 제작된 레일을 이웃하는 레일과 용접하여 연결하는 방식으로 다수개의 레일을 서로 연결하여 철도차량이 운행할 수 있는 레일이 장대화된 선로가 설치되게 된다.

이와 같이 설치된 선로 상을 반복적으로 철도 차량이 운행하게 되면, 레일과 이웃하는 레일을 서로 연결시킨 용접부가 피로에 의해 균열이 발생하게 된다.

따라서, 설치된 레일과 이웃하는 레일 간의 연결부, 즉 용접부를 수시로 점검하여 균열 여부를 확인하여 보수작업을 통하여 안전하게 철도차량이 운행할 수 있게 된다.

또한, 레일 용접부의 균열 여부의 검사는 철도 차량이 운행하지 않는 야간에 이루어지게 된다.

종래에는 레일 간의 용접부를 점검하는 방법으로 선로 위를 운행하는 차량에 사람이 탑승한 후 차량에 설치된 탐촉자를 이용하여 레일의 용접부로 이동하면서 균열 등이 발생 여부를 검사하고 있다.

따라서, 선로를 운행하면서 레일 용접부의 균열 여부를 검사함으로써, 주간에 철도 차량이 운행하는 시간에는 철도 차량의 운행에 방해되지 않도록 검측차량을 기지에 입고하여야 하는 불편한 문제점이 있었다.

또한, 선로를 운행하면서 레일 용접부의 균열 여부를 검사함으로써, 많은 인력이 필요하고, 작업시간이 많이 소요되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 선로에 설치된 레일 사이를 무인으로 운행하면서 레일 용접부의 균열 여부를 검사하여 전송함으로써, 레일 용접부의 균열 여부를 검사하기 위한 별도의 인원이 필요 없게 되어 이로 인한 인건비 등 비용을 절감시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

그리고, 레일 용접부에 대한 균열 여부를 검사하지 않을 경우에는 선로, 즉 선로에 대응되게 설치된 레일의 사이에 주차된 상태를 유지함으로써, 선로를 따라 운행하는 철도 차량에 영향으로 주지 않도록 하는데 그 목적이 있다.

또한, 본체의 양측과 전, 후부에 레일의 내측을 지지하는 지지수단이 구비됨으로써, 레일 용접부의 균열 여부를 측정시에는 검사장치가 선로로부터 이탈되지 않고 안전한 운행을 하면서 검사를 수행할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

그리고, 탐지부가 본체로부터 인출 가능하게 구성되어 레일 용접부에 위치함과 동시에 초음파고정부재가 인출되어 균열 여부를 검사하고 검사완료 후에는 윈위치됨으로써, 검사장치의 운행시 방해를 받지 않고 안전하게 운행을 할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

한편, 상부에 태양전지가 구비됨으로써, 자가 충전에 의해 동력이 발생하여 운행을 할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 본체부와, 상기 본체부의 양측부에 설치되는 바퀴부와, 상기 본체부에 설치되어 바퀴부를 동작시키는 작동부와, 상기 작동부로 동력을 전달하는 동력전달부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 본체부는 지면으로부터 이격되는 판 형상의 본체와, 상기 본체의 상부에 설치되어 격판에 의해 분할되되, 전후부에는 작동부 및 동력전달부가 설치되는 제1,2설치실이 형성되고, 제1,2설치실 사이에는 탐촉자가 설치되는 제3설치실이 형성된 하우징과, 상기 하우징의 제1,2,3설치실을 커버하는 커버부재로 이루어진 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제3설치실에는 레일의 용접부를 스캔하는 스캔부가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 스캔부는 제3설치실의 내측면 양측부에 서로 대응되게 설치되어 하부에 절개공이 형성된 가이드관이 구비되고, 상기 가이드관의 내측에 결합되되, 하우징의 외측으로 돌출된 래크가 구비되며, 상기 하우징의 외측에 위치한 래크의 끝단부에는 스캔부재가 구비되고, 상기 가이드관의 하부에 형성된 절개공에 위치되어 래크에 맞물리는 피니언이 모터축에 결합 고정된 제1모터가 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 바퀴부는 본체부의 하우징에 형성된 제1설치실을 관통하여 양측으로 돌출되되, 제1설치실에 위치되게 제1연동기어가 구비된 전륜샤프트와, 상기 전륜샤프트의 양측 끝단부에 설치되는 제1스프라켓 시그먼트와, 상기 본체부의 하우징에 형성된 제2설치실을 관통하여 양측으로 돌출되되, 제2설치실에 위치되게 제2연동기어가 구비된 후륜샤프트와, 상기 후륜샤프트의 양측 끝단부에 설치되는 제2스프라켓 시그먼트와, 상기 제1스프라켓 시그먼트와 제2스프라켓 시그먼트를 연결시키는 무한궤도로 이루어진 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제1,2스프라켓 시그먼트의 외측부에는 프레임이 구비되고, 이 프레임의 상, 하부에는 무한궤도의 내측면을 지지하는 다수개의 보조로울러가 구비된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 작동부는 바퀴부의 전륜샤프트 및 후륜샤프트 각각의 상부에 직교되게 본체부의 제1설치실 및 제2설치실 각각에 마련되어 각각의 제1,2연동기어에 맞물리는 제1,2피동기어가 구비된 제1,2구동샤프트와, 상기 제1,2구동샤프트 각각에는 제1,2피동기어와 이격되게 마련되는 제1,2피동베벨기어로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 동력전달부는 본체부의 제1,2설치실 각각에 마련되는 제2,3모터와, 상기 제2,3모터의 모터축에 결합 고정되어 작동부의 제1,2구동샤프트에 각각 구비된 제1,2피동베벨기어에 맞물리는 제1,2구동베벨기어로 이루어진 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 본체부에는 레일에 지지되는 지지부가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 지지부는 본체부의 하우징에 형성된 제1,2설치실에 마련되되, 중앙부에 제3피동기어가 구비되고, 중앙을 기준으로 양측으로 서로 다른 방향의 나사산이 형성된 스크루축과, 상기 스크루축의 양측부에 나사 고정되되, 길이 방향으로 장홈이 형성되고, 하우징에는 이 장홈에 결합되는 돌기가 형성된 슬라이드부재와, 상기 슬라이드부재의 끝단부 외주면에 결합 고정되는 안내로울러와, 상기 제3피동기어에 맞물리는 구동기어가 모터축에 결합 고정되는 제4모터로 이루어진 것을 특징으로 한다.

나아가, 상기 슬라이드부재의 끝단부에는 안착공이 형성되고, 이 안착공에는 탄성부재가 안착되며, 이 탄성부재의 전면에는 볼이 안착되고, 상기 슬라이드부재의 안착공을 커버하되 볼이 외측으로 돌출되게 결합 고정되는 고정판이 구비된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 본체부에는 태양발전부가 더 구비되되, 상기 태양발전부는 본체부의 하우징 상부에 구비된 커버부재의 상부에 구비된 태양광전지판과, 상기 하우징의 제1,2설치실 또는 제1,2설치실 중 어느 하나의 설치실에 설치되는 축전지와, 상기 하우징의 제1,2설치실 또는 제1,2설치실 중 어느 하나의 설치실에 설치되는 충전모듈로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 본체부의 본체를 전, 후부로 연장 형성하고, 연장 형성된 본체의 상부에는 경사판이 설치된 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명은 선로에 설치된 레일 사이를 무인으로 운행하면서 레일 용접부의 균열 여부를 검사하여 전송함으로써, 레일 용접부의 균열 여부를 검사하기 위한 별도의 인원이 필요 없게 되어 이로 인한 인건비 등 비용을 절감시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

그리고, 레일 용접부에 대한 균열 여부를 검사하지 않을 경우에는 선로, 즉 선로에 대응되게 설치된 레일의 사이에 주차된 상태를 유지함으로써, 선로를 따라 운행하는 철도 차량에 영향으로 주지 않도록 하는 효과가 있다.

또한, 본체의 양측과 전, 후부에 레일의 내측을 지지하는 지지수단이 구비됨으로써, 레일 용접부의 균열 여부를 측정시에는 검사장치가 선로로부터 이탈되지 않고 안전한 운행을 하면서 검사를 수행할 수 있도록 하는 효과가 있다.

그리고, 탐지부가 본체로부터 인출 가능하게 구성되어 레일 용접부에 위치함과 동시에 초음파고정부재가 인출되어 균열 여부를 검사하고 검사완료 후에는 원위치됨으로써, 검사장치의 운행시 방해를 받지 않고 안전하게 운행을 할 수 있도록 하는 효과가 있다.

한편, 상부에 태양전지가 구비됨으로써, 자가 충전에 의해 동력이 발생하여 운행을 할 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 레일용 자동 초음파 탐지장치를 보인 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 레일용 자동 초음파 탐지장치를 보인 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 레일용 자동 초음파 탐지장치를 보인 평면도.
도 4는 본 발명의 스캔부를 보인 도면.
도 5는 본 발명의 바퀴부를 보인 도면.
도 6은 본 발명의 작동부 및 동력전달부를 보인 도면.
도 7은 본 발명의 지지부를 보인 도면.
도 8은 본 발명에 따른 레일용 자동 초음파 탐지장치의 작용관계를 보인 것으로, 지지부가 레일에 접촉되어 지지되는 상태를 보인 평면도.
도 9는 본 발명에 따른 레일용 자동 초음파 탐지장치의 작용관계를 보인 것으로, 지지부가 레일에 접촉되어 지지되는 상태를 보인 도면.
도 10은 본 발명에 따른 레일용 자동 초음파 탐지장치의 작용관계를 보인 것으로, 레일의 용접부로 스캔부재가 인출되는 상태를 보인 도면.
도 11은 본 발명에 따른 레일용 자동 초음파 탐지장치에 대한 다른 실시예를 보인 도면.

이하, 본 발명에 따른 레일용 자동 초음파 탐지장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 레일용 자동 초음파 탐지장치를 보인 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 레일용 자동 초음파 탐지장치를 보인 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 레일용 자동 초음파 탐지장치를 보인 평면도이고, 도 4는 본 발명의 스캔부를 보인 도면이고,도 5는 본 발명의 바퀴부를 보인 도면이고, 도 6은 본 발명의 작동부 및 동력전달부를 보인 도면이고, 도 7은 본 발명의 지지부를 보인 도면이다.

도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 레일용 자동 초음파 탐지장치(100)는 지면으로부터 이격되는 본체부(110)가 구비된다.

여기서, 상기 본체부(110)는 판 형상의 본체(112)가 구비되고, 이 본체(112)의 상부에는 사각 형상의 하우징(114)이 구비된다.

이때, 상기 하우징(114)은 다수개의 격판에 의해 분할되어 제1,2,3설치실(114a)(114b)(114c)이 형성된다.

나아가, 상기 하우징(114)에 형성된 제1,2,3설치실(114a)(114b)(114c)의 상부를 커버하는 커버부재(116)가 구비된다.

아울러, 상기 하우징(114)의 중앙부, 즉 제1,2설치실(114a)(114b)의 사이에 형성된 제3설치실(114c)에는 초음파 탐촉자(미도시)가 설치된다.

또한, 상기 하우징(114)의 제3설치실(114c)에는 레일(R)과 이웃하는 레일(R)을 연결시키는 용접부를 스캔하는 스캔부(210)가 구비된다.

여기서, 상기 스캔부(210)는 제3설치실(114c)의 내측면에 서로 대응되게 마련되되, 하단부에 절개공(212a)이 형성되어 하우징(114)에 고정되는 가이드관(212)이 구비된다.

이때, 상기 가이드관(212)의 내측에 끼워지되, 일측부가 하우징(114)의 외측으로 돌출되어 유동 가능하게 결합 고정되는 래크(214)가 구비되고, 하우징(114)의 외측으로 돌출된 래크(214)의 끝단부에는 레일(R)과 이웃하는 레일(R)의 사이를 용접한 용접부를 스캔하는 스캔부재(220)가 구비된다.

나아가, 상기 가이드관(212)의 하부에 형성된 절개공(212a)을 통하여 래크(214)에 맞물리는 피니언(216)이 모터축에 결합 고정된 제1모터(218)가 구비된다.

따라서, 상기 제1모터(218)의 작동에 의해 모터축에 결합 고정된 피니언(216)이 회전함과 동시에 래크(214)가 하우징(114)의 외측으로 인출되어 래크(214)의 끝단부에 구비된 스캔부재(220)가 레일(R)의 용접부에 근접 또는 접촉되고, 용접부에 스캔부재(220)의 접촉 후 초음파를 조사하여 용접부를 스캔하게 된다.

그리고, 상기 본체부(110)의 양측에 설치되어 운행할 수 있도록 하는 바퀴부(310)가 구비된다.

여기서, 상기 바퀴부(310)는 하우징(114)의 제1설치실(114a)을 폭 방향으로 관통하여 양측부가 외측으로 도출되게 설치되는 전륜샤프트(312)가 구비되고, 이 전륜샤프트(312)에는 제1연동기어(314)가 구비된다.

이때, 상기 전륜샤프트(312)의 양측 끝단부에는 제1스프라켓 시그먼트(316)가 구비된다.

나아가, 상기 하우징(114)의 제2설치실(114b)에는 전륜샤프트(312)와 대응되게 후륜샤프트(320)가 구비되고, 이 후륜샤프트(320)에는 제2연동기어(322)가 구비되며, 후륜샤프트(320)의 양측 끝단부에는 제2스프라켓 시그먼트(324)가 구비된다.

이때, 제1스프라켓 시그먼트(316)와 제2스프라켓 시그먼트(324)를 서로 연결시키는 무한궤도(330)가 구비된다.

나아가, 상기 제1,2스프라켓 시그먼트(316)(324)의 일측면에는 서로 지지하는 프레임(340)이 구비되고, 이 프레임(340)의 상, 하부에는 무한궤도(330)의 내측부를 지지하는 다수개의 보조로울러(342)가 구비된다.

그리고, 상기 하우징(114)의 제1,2설치실(114a)(114b)에 각각 설치되어 전륜샤프트(312)와 후륜샤프트(320)를 작동시키는 작동부(410)가 구비된다.

여기서, 상기 작동부(410)는 제1설치실(114a)에 설치되되, 전륜샤프트(312)의 상부에 위치되어 전륜샤프트(312)와 직교되게 설치되는 제1구동샤프트(412)가 구비되고, 제1구동샤프트(412)에는 제1연동기어(314)에 맞물리는 제1피동기어(414)가 구비되며, 제1피동기어(414)와 이격되게 제1구동샤프트(412)에 결합 고정되는 제1피동베벨기어(416)가 구비된다.

나아가, 상기 제2설치실(114b)에 설치되되, 후륜샤프트(320)의 상부에 위치되어 후륜샤프트(320)와 직교되게 설치되는 제2구동샤프트(422)가 구비되고, 제2구동샤프트(422)에는 제2연동기어(322)에 맞물리는 제2피동기어(424)가 구비되며, 제2피동기어(424)와 이격되게 제2구동샤프트(422)에 결합 고정되는 제2피동베벨기어(426)가 구비된다.

따라서, 상기 제1,2구동샤프트(412)(422)가 회전하게 되면 제1,2구동샤프트(412)(422)에 구비된 제1,2피동기어(414)(424))가 회전함과 동시에 제1,2피동기어(414)(424)에 맞물린 제1,2연동기어(314)(322)가 회전하면서 전륜, 후륜샤프트(312)(320)가 회전하게 되어 레일용 자동 초음파 탐지장치(100)가 전 ,후진 동작을 수행하게 된다.

또한, 상기 본체부(110)의 하우징(114) 제1,2설치실(114a)(114b)에 설치되어 작동부(410)가 동작할 수 있도록 동력을 전달하는 동력전달부(510)가 구비된다.

여기서, 상기 동력전달부(510)는 하우징(114)의 제1설치실(114a)에 설치되되, 모터축에 제1구동샤프트(412)에 구비된 제1피동베벨기어(414)에 맞물려 동력을 전달하는 제1구동베벨기어(514)가 결합 고정된 제2모터(512)가 구비된다.

나아가, 상기 하우징(114)의 제2설치실(114b)에 설치되되, 모터축에 제2구동샤프트(422)에 구비된 제2피동베벨기어(424)에 맞물려 동력을 전달하는 제2구동베벨기어(524)가 결합 고정된 제3모터(522)가 구비된다.

따라서, 상기 제2,3모터(512)(522)가 작동하게 되면 모터축에 구비된 제1,2구동베벨기어(514)(524)가 회전함과 동시에 제1,2구동베벨기어(514)(524)에 각각 맞물려 있는 제1,2피동베벨기어(416)(426)가 회전하면서 제1,2구동샤프트(412)(422)가 회전하고, 제1,2구동샤프트(412)(422)의 회전에 의해 전륜샤프트(312)와 후륜샤프트(320)가 회전하게 된다.

그리고, 상기 하우징(114)의 제1,2설치실(114a)(114b)에는 레일(R)의 내측면에 지지되어 안전하게 레일용 자동 초음파 탐지장치(100)가 운행할 수 있도록 하는 지지부(610)가 구비된다.

이때, 상기 지지부(610)는 하우징(114)의 제1설치실(114a) 양측에 서로 대응되게 한 쌍이 설치되고, 제2설치실(114b)에는 제1설치실(114a)에 설치된 지지부(610)와 대응되게 설치된다.

여기서, 상기 지지부(610)는 하우징(114)의 제1,2설치실(114a)(114b)에 각각 구비되되, 중앙부에 제3피동기어(614)가 구비되고, 중앙을 기준으로 하여 서로 반대되게 나사산이 형성된 스크루축(612)이 구비된다.

나아가, 상기 스크루축(612)의 양측부에 나사 결합되되, 하우징(114)의 외측으로 돌출되게 결합 고정되고, 외주면 길이 방향으로 장홈(616a)이 형성된 슬라이드부재(616)가 구비된다.

이때, 상기 하우징(114)에는 슬라이드부재(616)의 외주면에 형성된 장홈(616a)에 결합되어 슬라이드부재(616)가 슬라이드 이동할 때 회전하는 것을 방지하는 돌기(617)가 형성된다.

아울러, 상기 슬라이드부재(616)의 끝단부 외주면에 결합되어 레일(R)에 지지되는 안내로울러(618)가 구비된다.

또한, 상기 스크루축(612)의 중앙부에 구비된 제3피동기어(614)에 맞물리는 구동기어(622)가 모터축에 결합 고정된 제4모터(620)가 구비된다.

따라서, 상기 제4모터(620)의 작동에 의해 스크루축(612)이 회전하면서 슬라이드부재(616)를 슬라이드 이동시키게 구성되어 레일용 자동 초음파 탐지장치(100)의 운행시 슬라이드부재(616)를 인출시켜 안내로울러(618)가 레일(R)에 접촉한 상태에서 운행을 하도록 함으로써, 안전하게 레일(R)과 일정 간격을 유지하면서 운행을 할 수 있게 된다.

또한, 상기 슬라이드부재(616)의 끝단부에는 안착공(616b)이 형성되고, 이 안착공(616b)에는 탄성부재(630)가 안착되며, 이 탄성부재(630)의 전면에는 볼(632)이 안착된다.

그리고, 슬라이드부재(616)의 안착공(616b)을 커버하되, 볼(632)이 외측으로 돌출되게 슬라이드부재(616)에 볼트 등 고정수단에 의해 고정되는 고정판(634)이 구비된다.

따라서, 상기 레일용 자동 초음파 탐지장치(100)의 운행시 슬라이드부재(616)가 하우징(114)으로부터 인출되면서 레일(R)에 안내로울러(618)가 접촉함과 동시에 볼(632)이 레일(R)의 내측면에 접촉한 상태에서 운행하게 됨으로써, 레일(R)과 일정한 간격을 유지하며 운행함과 동시에 레일(R)의 용접부를 통과시 볼(632)이 탄성부재(630)를 가압하며 안착공(616b)으로 삽입하고 통과 완료 후에는 탄성부재(630)에 의해 원상복귀하게 되어 항상 볼(632)이 레일(R)에 접촉한 상태를 유지하게 된다.

또한, 상기 본체부(110)에는 태양관을 이용하여 자가발전하여 레일용 용접부 검사징치(100)를 동작시킬 수 있도록 하는 태양발전부(710)가 구비된다.

여기서, 상기 태양발전부(710)는 커버부재(116)의 상부에 태양광이 입사되면서 광기전력에 의해 소정의 전류를 발생시키는 태양광전지판(712)이 구비된다.

나아가, 상기 하우징(114)의 제1,2설치실(114a)(114b) 또는 제1,2설치실(114a)(114b) 중 어느 하나의 설치실에 마련되어 태양광전지판(712)에 태양광이 입사되면서 광기전력에 의해 발생하는 전류가 충전되는 축전지(714)가 구비된다.

아울러, 상기 태양광전지판(712)에 태양광이 입사되면서 광기전력에 의해 발생된 전류를 축전지(714)에 충전시 수용 전력의 한계치에 도달되면 이를 감지하여 태양광전지판(712)으로부터 발생된 전기가 축전지(714)로 입력되지 못하도록 차단하는 충전모듈(716)이 구비된다.

따라서, 상기 레일용 자동 초음파 탐지장치(100)로 공급되는 전기를 태양광을 이용하여 자가 발전함과 동시에 공급하게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 레일용 자동 초음파 탐지장치에 대한 작용관계를 설명하면 다음과 같다.

도 8은 본 발명에 따른 레일용 자동 초음파 탐지장치의 작용관계를 보인 것으로, 지지부가 레일에 접촉되어 지지되는 상태를 보인 평면도이고, 도 9는 본 발명에 따른 레일용 자동 초음파 탐지장치의 작용관계를 보인 것으로, 지지부가 레일에 접촉되어 지지되는 상태를 보인 도면이고, 도 10은 본 발명에 따른 레일용 자동 초음파 탐지장치의 작용관계를 보인 것으로, 레일의 용접부로 스캔부재가 인출되는 상태를 보인 도면이다.

이에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 레일용 자동 초음파 탐지장치(100)는 먼저, 레일(R)과 레일(R)의 선로에 위치시킨 상태에서 지지부(610)의 제4모터(620)를 작동시키게 되면 스크루축(612)이 회전함과 동시에 스크루축(612)의 양측부에 결합된 슬라이드부재(616)가 하우징(114)의 외측으로 인출되면서 안내로울러(618)와 볼(632)이 레일(R)의 측부에 접촉되게 된다.

이 상태에서 상기 하우징(114)의 제1,2설치실(114a)(114b)에 구비된 동력전달부(510)의 제2,3모터(512)(522)를 작동시키게 되면 제2,3모터(512)(522)의 모터축에 각각 결합 고정된 제1,2구동베벨기어(514)(524)가 회전하게 되고, 제1,2구동베벨기어(514)(524)에 맞물려 있는 제1,2피동베벨기어(416)(426)가 회전하면서 제1,2구동샤프트(412)(422)를 회전시키게 된다.

이렇게, 상기 제1,2구동샤프트(412)(422)가 회전함에 따라 제1,2피동기어(414)(424)와 맞물려 있는 제1,2연동기어(314)(322)가 회전하면서 전륜샤프트(312)와 후륜샤프트(320)를 회전시키게 된다.

따라서, 상기 전륜샤프트(312)와 후륜샤프트(320)가 회전하면서 제1,2스프라켓 시그먼트(316)(324)가 회전하게 되고, 제1,2스프라켓 시그먼트(316)(324)를 연결시키는 무한궤도(330)가 회전하여 운행이 이루어지게 된다.

이때, 상기 동력전달부(510)의 제2.3모터(512)(522)의 회전 방향에 따라 레일용 자동 초음파 탐지장치(100)의 운행 방향이 결정되게 된다.

이와 같은 동작에 의해 상기 레일용 자동 초음파 탐지장치(100)가 레일(R)과 레일(R) 사이의 선로에서 운행이 이루어지게 된다.

이렇게, 상기 레일용 자동 초음파 탐지장치(100)가 운행하면서 레일(R)과 이웃하는 레일(R) 사이의 용접부에 스캔부재(220)가 위치되게 되면 레일 용접부 검사장치(100)는 정지하게 된다.

이와 같이 상기 레일용 자동 초음파 탐지장치(100)의 운행이 정지된 후 하우징(114)의 제3설치실(114c)에 구비된 스캔부(210)의 제1모터(218)를 작동시키게 되면 제1모터(218)의 모터축에 결합 고정된 피니언(216)이 회전하면서 래크(214)를 하우징(114)의 외측으로 인출시켜 스캐너부재(220)가 레일(R)의 용접부에 근접 또는 접촉되게 된다.

이렇게, 상기 스캐너부재(220)를 레일(R)의 용접부에 근접되게 위치시킨 후 초음파를 조사하여 스캔하게 되고, 스캔한 정보는 탐촉자를 통하여 중앙통제실로 전송한다.

이때, 상기 레일(R)의 용접부를 초음파를 조사하여 스캔하는 방법 및 스캔한 정보를 중앙통제실로 전송하는 방법을 통상의 기술로서, 여기에서는 이에 대한 상세한 작용관계는 생략한다.

이와 같이 상기 레일(R)의 용접부에 대한 스캔 작업의 완료 후에는 제1모터(218)를 역방향으로 작동시키게 되면 피니언(216)이 반대 방향으로 회전하면서 래크(214)를 하우징(114)의 내측으로 삽입시켜 레일(R)의 용접부로부터 스캔부재(220)가 이격되게 된다.

이 상태에서 상기 레일용 자동 초음파 탐지장치(100)는 레일(R)의 다음 용접구간으로 이동하여 이와 동일한 작용관계에 의해 용접부를 스캔하게 된다.

이와 같은 반복적인 동작에 의해 레일(R)과 이웃하는 레일(R) 간의 용접부를 검사하여 균열 등을 검사하여 유지보수작업을 수행하여 안전한 철도차량의 운행을 도모할 수 있게 된다.

한편, 상기 레일용 자동 초음파 탐지장치(100)는 주로 철도 차량이 운행하지 않는 야간에 이루어지고, 철도 차량이 운행하는 주간에는 레일(R)과 레일(R) 사이에 정지된 상태를 유지하게 된다.

이때, 상기 레일(R)과 레일(R)의 사이에 정지된 상태에서 지지부(610)에 의해 레일(R)의 사이에 견고하게 고정된 상태를 유지하게 되어 철도 차량의 운행시 발생하는 공기 저항에 의해 레일용 자동 초음파 탐지장치(100)가 유동하지 않고 안전하게 고정된 상태를 유지할 수 있게 된다.

또한, 상기 레일용 자동 초음파 탐지장치(100)는 주간에 주차시 태양광을 이용하여 전기가 생산되고, 이 생산된 전기는 축전지(714)에 충전되게 되며 이 축전지(714)에 충전된 전기를 이용하여 야간에 운행하면서 레일(R)의 용접부를 검사할 수 있게 된다.

도 11은 본 발명에 따른 레일용 자동 초음파 탐지장치에 대한 다른 실시예를 보인 도면이다.

이에 도시된 바와 같이 상기 본체(112)의 전, 후부를 연장 형성하고, 이 연장 형성된 본체(112)의 상부에 경사판(120)을 설치한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 레일용 자동 초음파 탐지장치에 대한 작용관계는 전자에서와 동일한 방법에 의해 이루어지는 것으로, 여기에서는 작용관계에 대한 설명은 생략한다.

다만, 상기 본체(112)의 전, 후에 경사판(120)을 구비함으로써, 레일용 자동 초음파 탐지장치(100)가 레일(R)의 사이에 정차되어 있을 때 철도 차량의 운행시 발생하는 공기 저항을 저감시켜 유동이 발생하는 것을 방지함과 동시에 이로 인한 부품 등이 파손되는 것을 방지할 수 있게 된다.

상기에서는 본 발명에 따른 레일용 자동 초음파 탐지장치에 대한 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.

100 : 용접부 검사장치 110 : 본체부
112 : 본체 114 : 하우징
114a, 114b, 114c : 설치실 116 : 커버부재
120 : 경사판 210 : 스캔부
212 : 가이드관 212a : 절개공
214 : 래크 216 : 피니언
218, 512, 522, 620 : 모터 220 : 스캔부재
310 : 바퀴부 312, 320 : 전, 후륜샤프트
314, 322 : 연동기어 316, 324 : 스프라켓 시그먼트
330 : 무한궤도 340 : 프레임
342 : 보조로울러 410 : 작동부
412, 422 : 구동샤프트 414, 424, 614 : 피동기어
416, 426 : 피동베벨기어 510: 동력전달부
514, 524 : 구동베벨기어 610 : 지지부
612 : 스크루축 616 : 슬라이드부재
616a : 장홈 616b : 안착공
617 : 돌기 618 : 안내로울러
622 : 구동기어 630 : 탄성부재
632 : 볼 634 : 고정판
710 : 태양발전부 712 : 태양광전지판
714 : 축전지 716 : 충전모듈
R : 레일

Claims

본체부와,
상기 본체부의 양측부에 설치되는 바퀴부와,
상기 본체부에 설치되어 바퀴부를 동작시키는 작동부와,
상기 작동부로 동력을 전달하는 동력전달부로 이루어지되,
상기 본체부에는 레일에 지지되는 지지부가 더 구비된 것을 특징으로 하는 레일용 자동 초음파 탐지장치.
제 1 항에 있어서,
상기 본체부는 지면으로부터 이격되는 판 형상의 본체와,
상기 본체의 상부에 설치되어 격판에 의해 분할되되, 전후부에는 작동부 및 동력전달부가 설치되는 제1,2설치실이 형성되고, 제1,2설치실 사이에는 탐촉자가 설치되는 제3설치실이 형성된 하우징과,
상기 하우징의 제1,2,3설치실을 커버하는 커버부재로 이루어진 것을 특징으로 하는 레일용 자동 초음파 탐지장치.
제 2 항에 있어서,
상기 제3설치실에는 레일의 용접부를 스캔하는 스캔부가 더 구비된 것을 특징으로 하는 레일용 자동 초음파 탐지장치.
제 3 항에 있어서,
상기 스캔부는 제3설치실의 내측면 양측부에 서로 대응되게 설치되어 하부에 절개공이 형성된 가이드관이 구비되고,
상기 가이드관의 내측에 결합되되, 하우징의 외측으로 돌출된 래크가 구비되며,
상기 하우징의 외측에 위치한 래크의 끝단부에는 스캔부재가 구비되고,
상기 가이드관의 하부에 형성된 절개공에 위치되어 래크에 맞물리는 피니언이 모터축에 결합 고정된 제1모터가 구비된 것을 특징으로 하는 레일용 자동 초음파 탐지장치.
제 1 항에 있어서,
상기 바퀴부는 본체부의 하우징에 형성된 제1설치실을 관통하여 양측으로 돌출되되, 제1설치실에 위치되게 제1연동기어가 구비된 전륜샤프트와,
상기 전륜샤프트의 양측 끝단부에 설치되는 제1스프라켓 시그먼트와,
상기 본체부의 하우징에 형성된 제2설치실을 관통하여 양측으로 돌출되되, 제2설치실에 위치되게 제2연동기어가 구비된 후륜샤프트와,
상기 후륜샤프트의 양측 끝단부에 설치되는 제2스프라켓 시그먼트와,
상기 제1스프라켓 시그먼트와 제2스프라켓 시그먼트를 연결시키는 무한궤도로 이루어진 것을 특징으로 하는 레일용 자동 초음파 탐지장치.
제 5 항에 있어서,
상기 제1,2스프라켓 시그먼트의 외측부에는 프레임이 구비되고, 이 프레임의 상, 하부에는 무한궤도의 내측면을 지지하는 다수개의 보조로울러가 구비된 것을 특징으로 하는 레일용 자동 초음파 탐지장치.
제 1 항에 있어서,
상기 작동부는 바퀴부의 전륜샤프트 및 후륜샤프트 각각의 상부에 직교되게 본체부의 제1설치실 및 제2설치실 각각에 마련되어 각각의 제1,2연동기어에 맞물리는 제1,2피동기어가 구비된 제1,2구동샤프트와,
상기 제1,2구동샤프트 각각에는 제1,2피동기어와 이격되게 마련되는 제1,2피동베벨기어로 이루어진 것을 특징으로 하는 레일용 자동 초음파 탐지장치.
제 1 항에 있어서,
상기 동력전달부는 본체부의 제1,2설치실 각각에 마련되는 제2,3모터와,
상기 제2,3모터의 모터축에 결합 고정되어 작동부의 제1,2구동샤프트에 각각 구비된 제1,2피동베벨기어에 맞물리는 제1,2구동베벨기어로 이루어진 것을 특징으로 하는 레일용 자동 초음파 탐지장치.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 지지부는 본체부의 하우징에 형성된 제1,2설치실에 마련되되, 중앙부에 제3피동기어가 구비되고, 중앙을 기준으로 양측으로 서로 다른 방향의 나사산이 형성된 스크루축과,
상기 스크루축의 양측부에 나사 고정되되, 길이 방향으로 장홈이 형성되고, 하우징에는 이 장홈에 결합되는 돌기가 형성된 슬라이드부재와,
상기 슬라이드부재의 끝단부 외주면에 결합 고정되는 안내로울러와,
상기 제3피동기어에 맞물리는 구동기어가 모터축에 결합 고정되는 제4모터로 이루어진 것을 특징으로 하는 레일용 자동 초음파 탐지장치.
제 10 항에 있어서,
상기 슬라이드부재의 끝단부에는 안착공이 형성되고, 이 안착공에는 탄성부재가 안착되며, 이 탄성부재의 전면에는 볼이 안착되고,
상기 슬라이드부재의 안착공을 커버하되 볼이 외측으로 돌출되게 결합 고정되는 고정판이 구비된 것을 특징으로 하는 레일용 자동 초음파 탐지장치.
제 1 항에 있어서,
상기 본체부에는 태양발전부가 더 구비되되,
상기 태양발전부는 본체부의 하우징 상부에 구비된 커버부재의 상부에 구비된 태양광전지판과,
상기 하우징의 제1,2설치실 또는 제1,2설치실 중 어느 하나의 설치실에 설치되는 축전지와,
상기 하우징의 제1,2설치실 또는 제1,2설치실 중 어느 하나의 설치실에 설치되는 충전모듈로 이루어진 것을 특징으로 하는 레일용 자동 초음파 탐지장치.
제 1 항에 있어서,
상기 본체부의 본체를 전, 후부로 연장 형성하고, 연장 형성된 본체의 상부에는 경사판이 설치된 것을 특징으로 하는 레일용 자동 초음파 탐지장치.