KR101242157B1 - 철도차량용 에어 브레이크 시스템 - Google Patents

철도차량용 에어 브레이크 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 철도차량용 에어 브레이크 시스템에 관한 것으로, 특히 공기압축기와, 상기 공기압축기에 연결되며 압축공기를 저장하고 주차제동시 제어부의 신호에 의해 저장된 압축공기를 배기하는 주공기통과, 상기 주공기통에 연결되어 압축공기를 전달하고 비상제동시 제어부의 신호에 의해 압축공기를 배기하여 주차제동이 체결되도록 하는 제1 밸브와, 상기 제1 밸브에 각각 연결되어 압축공기를 전달하고 상용제동시 제어부의 신호에 의해 압축공기를 배기하는 제2, 3 밸브와, 상기 제2, 3 밸브에 각각 연결되어 압축공기의 배기에 의해 제동하는 전륜 및 후륜 제동부로 이루어짐으로써, 철도차량이 구배가 있는 선로에서 차량 이상으로 비상제동하고 재기동할 경우에 바로 주차제동이 체결됨에 따라 철도차량의 제동력 상실에 따른 철도차량의 밀림을 방지할 수 있고, 또 보조공기통의 압축공기가 주공기통이 완충되기 전에 전륜 및 후륜 제동부에 전달됨에 따라 보조공기통을 통해 철도차량의 제동완해가 신속하게 이루지는 특출한 발명이다.

Description

철도차량용 에어 브레이크 시스템{air brake systems for rail vehicle}
본 발명은 철도차량용 에어 브레이크 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 철도차량이 구배가 있는 선로에서 차량 이상으로 비상제동하고 재기동할 경우에 주차제동이 체결되어 철도차량의 제동력 상실에 따른 철도차량의 밀림을 방지할 수 있는 철도차량용 에어 브레이크 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 철도차량에는 압축공기를 이용하여 제동력을 발생시키는 에어 브레이크 시스템이 장착되며, 상기 에어 브레이크 시스템은 유압을 이용한 제동장치에 비해 큰 제동력을 발휘하기 때문에 철도차량에 많이 사용된다.
그리고 에어 브레이크 시스템에 의한 철도차량의 제동은 주차제동과 상용제동 및 비상제동으로 나누어지며, 주차제동은 차량기지 등에서 공기통에서 압축공기를 배기하면 제동이 체결되고, 상용제동은 주행하는 철도차량을 속도를 줄여 정지시키는 제동이며, 비상제동은 주행중 위급한 상황에서 차량을 급정지시키는 제동을 말한다.
도 1에 도시된 바와 같이 종래의 철도차량용 에어 브레이크 시스템은 공기압축기(10)에 연결되어 압축공기를 전달하는 제동관(20)과, 상기 제동관(20)에 연결되어 운전시 압축공기를 전달하고 상용제동 및 비상제동시 제동제어부(30)의 신호에 의해 압축공기를 배기하는 배기밸브(40)와, 상기 배기밸브(40)에 연결되어 압축공기를 저장하며 주차제동시 제동제어부(30)의 신호에 의해 압축공기를 배기하는 공기통(50)과, 상기 공기통(50)에 연결되어 압축공기의 배기에 의해 제동하는 전륜 및 후륜 제동부(60, 70)로 이루어졌다.
따라서 상용제동 및 비상제동시 배기밸브(40)에 의해 압축공기를 배기하면, 전륜 및 후륜 제동부(60, 70)는 도 2에 도시된 바와 같이 브레이크 실린더(80)에 압축공기가 공급되지 않을 경우, 팽창하는 스프링(81)에 의해 제륜자(82)는 차륜(83)을 가압하여 제동이 체결되고 철도차량은 정지하게 되었다. 만약, 브레이크 실린더(80)에 압축공기가 공급되면, 수축하는 스프링(81)에 의해 제륜자(82)가 차륜(83)과 이격되어 제동이 완해된다.
그러나 종래의 철도차량용 에어 브레이크 시스템은 철도차량이 차량기지 등에서 주차제동을 체결 후 전원을 다시 켜 재기동할 경우에는 전혀 문제가 발생하지 않지만, 철도차량이 구배가 있는 선로에서 운전자가 주차제동을 체결하지 않고 그냥 비상제동만 체결하고 철도차량을 재기동할 경우, 제동장치가 부팅되는 동안 철도차량에 제동력이 상실되어 철도차량이 뒤로 밀리는 현상이 발생하는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 철도차량이 구배가 있는 선로에서 차량이상으로 비상제동하고 재기동하더라도 철도차량이 제동력을 상실하지 않도록 하는 것을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 공기압축기와, 상기 공기압축기에 연결되며 압축공기를 저장하고 주차제동시 제동제어부의 신호에 의해 저장된 압축공기를 배기하는 주공기통과, 상기 주공기통에 연결되어 압축공기를 전달하고 비상제동시 제동제어부의 신호에 의해 압축공기를 배기하여 주차제동이 체결되도록 하는 제1 밸브와, 상기 제1 밸브에 각각 연결되어 압축공기를 전달하고 상용제동시 제동제어부의 신호에 의해 압축공기를 배기하는 제2, 3 밸브와, 상기 제2, 3 밸브에 각각 연결되어 압축공기의 배기에 의해 제동하는 전륜 및 후륜 제동부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 제1 밸브에는 상기 주공기통에 압축공기가 완충되기 전에 전륜 및 후륜 제동부에 압축공기를 공급하기 위한 보조공기통이 더 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 제1 밸브는 3웨이 전자밸브로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 철도차량이 구배가 있는 선로에서 차량 이상으로 비상제동하고 재기동할 경우에 바로 주차제동이 체결됨에 따라 철도차량의 제동력 상실에 따른 철도차량의 밀림을 방지할 수 있고, 또 보조공기통의 압축공기가 주공기통이 완충되기 전에 전륜 및 후륜 제동부에 전달됨에 따라 보조공기통을 통해 철도차량의 제동완해가 신속하게 이루지는 효과가 있다.
도 1은 종래 발명에 따른 철도차량용 에어 브레이크 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 종래 발명에 따른 철도차량용 에어 브레이크 시스템의 전륜 및 후륜 제동부를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 철도차량용 에어 브레이크 시스템을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 철도차량용 에어 브레이크 시스템의 전륜 및 후륜 제동부를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 철도차량용 에어 브레이크 시스템의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 구체적으로 설명한다.
여기서, 하기의 모든 도면에서 동일한 기능을 갖는 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 반복적인 설명은 생략하며, 아울러, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이것은 고유의 통용되는 의미로 해석되어야 함을 명시한다.
도 3에 도시된 바와 같이 본 발명은 먼저, 외기를 압축하는 공기압축기(110)이 형성된다.
그리고 상기 공기압축기(110)에는 운전시 압축공기를 저장하고 주차제동시 제동제어부(120)의 신호에 의해 저장된 압축공기를 배기하는 주공기통(130)이 연결된다.
그리고 상기 주공기통(130)에는 운전시 압축공기를 전륜 및 후륜 제동부(140, 150)에 전달하고 비상제동시 제동제어부(120)의 신호에 의해 압축공기를 배기하여 주차제동이 체결되도록 하는 제1 밸브(160)가 연결된다.
상기 제1 밸브(160)는 3웨이 전자밸브로 이루어진다.
또, 상기 제1 밸브(160)에는 운전시 압축공기를 전륜 및 후륜 제동부(140, 150)에 전달하고 상용제동시 제동제어부의 신호에 의해 압축공기를 배기하는 제2, 3 밸브(170, 180)가 연결된다.
그리고, 상기 제2, 3 밸브(170, 180)에는 압축공기의 배기에 의해 제동하는 전륜 및 후륜 제동부(170, 180)가 각각 연결되어 이루어진다.
한편, 상기 제1 밸브(160)에는 이 제1 밸브(160) 및 공기압축기(110)에 각각 연결되어 압축공기를 배기한 상기 주공기통(130)이 완충되기 전에 전륜 및 후륜 제동부(140, 150)에 압축공기를 신속히 공급하기 위한 보조공기통(190)이 더 형성된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용 상태를 설명하면 다음과 같다.
도 3, 4에서 도시된 바와 같이 외기가 공기압축기(110)를 통해 압축되면, 압축공기는 공기압축기(110)에 연결된 주공기통(130)으로 저장된다.
그리고 주공기통(130)에 저장된 압축공기는 주공기통(130)과 연결된 제1 밸브(160)를 통과한 다음, 제1 밸브(160)와 연결된 제2, 3 밸브(170, 180)로 전달된다.
그리고 제2, 3 밸브(170, 180)로 전달된 압축공기는 각각 전륜 및 후륜 제동부(140, 150)로 전달된다. 이때, 전륜 및 후륜 제동부(140, 150)의 브레이크 실린더(200)에 압축공기가 공급되면, 수축하는 스프링(210)에 의해 제륜자(220)는 차륜(230)에서 이격되어 철도차량의 제동은 완해된다.
만약, 철도차량을 주차제동할 경우, 제동제어부(120)에서 주공기통(130)으로 신호를 보내면 주공기통(130)은 저장된 압축공기를 완전히 배기하게 되므로, 전륜 및 후륜 제동부(140, 150)의 브레이크 실린더(200)에는 압축공기가 공급되지 않아 스프링(210)은 복원에 의해 팽창하고, 제륜자(220)는 팽창하는 스프링에 의해 차륜(230)을 가압하여 주차제동이 체결된다.
또, 철도차량을 상용제동할 경우, 제동제어부(120)에서 제2, 3 밸브(170, 180)로 신호를 보내면, 제2, 3 밸브(170, 180)는 주공기통(130)에서 전달받은 압축공기를 배기하게 되므로, 전륜 및 후륜 제동부(140, 150)의 제륜자(220)는 차륜(230)을 가압하여 상용제동이 체결된다.
또한, 철도차량을 구배가 있는 선로에서 차량이상으로 비상제동할 경우, 제동제어부(120)에서 신호를 받은 제2, 3 밸브(170, 180)는 전달받은 압축공기를 배기하여 상용제동과 같은 작용으로 철도차량이 비상정지하게 된다. 이후, 철도차량 재기동을 위해 전원이 끊어지면, 제1 밸브(160)는 주공기통(130)의 압축공기가 제2, 3 밸브(170, 180)로 전달되지 않도록 배기하여 주차제동이 체결되도록 한다.
한편, 제1 밸브(160)와 연결된 보조공기통(190)은 주공기통(130)에 압축공기가 완충되기 전에 전륜 및 후륜 제동부(140, 150)에 압축공기를 전달함으로써, 철도차량의 제동완해가 신속하게 이루지게 하는 역할을 수행한다.
10: 공기압축기 20: 제동관
30: 제동제어부 40: 배기밸브
50: 공기통 60: 전륜 제동부
70: 후륜 제동부 80: 브레이크 실린더
81: 스프링 82: 제륜자
83: 차륜 110: 공기압축기
120: 제동제어부 130: 주공기통
140: 전륜 제동부 150: 후륜 제동부
160: 제1 밸브 170: 제2 밸브
180: 제3 밸브 190: 보조공기통
200: 브레이크 실린더 210: 스프링
220: 제륜자 230: 차륜

Claims (3)

  1. 철도차량용 에어 브레이크 시스템으로써,
    공기압축기와,
    상기 공기압축기에 연결되며 압축공기를 저장하고 주차제동시 제동제어부의 신호에 의해 저장된 압축공기를 배기하는 주공기통과,
    상기 주공기통에 연결되어 압축공기를 전달하고 비상제동시 제동제어부의 신호에 의해 압축공기를 배기하여 주차제동이 체결되도록 하는 제1 밸브와,
    상기 제1 밸브에 각각 연결되어 압축공기를 전달하고 상용제동시 제동제어부의 신호에 의해 압축공기를 배기하는 제2, 3 밸브와,
    상기 제2, 3 밸브에 각각 연결되어 압축공기의 배기에 의해 제동하는 전륜 및 후륜 제동부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 철도차량용 에어 브레이크 시스템.
  2. 청구항 1 에 있어서,
    상기 제1 밸브에는 상기 주공기통에 압축공기가 완충되기 전에 전륜 및 후륜 제동부에 압축공기를 공급하기 위한 보조공기통이 더 연결되는 것을 특징으로 하는 철도차량용 에어 브레이크 시스템.
  3. 청구항 1 또는 2 에 있어서,
    상기 제1 밸브는 3웨이 전자밸브로 이루어지는 것을 특징으로 하는 철도차량용 에어 브레이크 시스템.
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