KR101413285B1 - 사행동을 고려한 철도차량용 주행시험대 - Google Patents

사행동을 고려한 철도차량용 주행시험대 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사행동을 고려한 철도차량용 주행시험대에 관한 것으로; 시험용 대차에 대한 사행동을 모사 할 수 있도록 지면에 설치되는 베이스부재와; 상기 베이스부재의 상부에 일체로 고정되어 시험용 대차의 좌측 및 우측 차륜 답면이 맞닿는 접촉면에는 요홈이 형성되는 좌측 및 우측 궤조륜이 회전가능하게 구비되는 좌측 및 우측 궤조륜부재;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 철도차량 선로에서의 주행 동특성 주행을 모사하기 위해 시험용 대차의 차륜과 맞닿는 주행시험대에서 사용되는 궤조륜의 접촉 면을 불규칙하게 형성하여 단순한 구성에 의해 노후된 직선주로에서의 고속주행시 발생되는 사행동 현상을 효과적으로 모사할 수 있다.

Description

사행동을 고려한 철도차량용 주행시험대 {Roller Rig tester for snake motion }
본 발명은 사행동을 고려한 철도차량용 주행시험대에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 철도차량의 주행성능을 시험하기 위한 주행시험대의 궤조륜 중 차륜과 맞닿는 면을 불규칙하게 구성함으로써 철도차량의 주행중 사행동을 발생시키는 영역에서의 주행을 모사할 수 있는 사행동을 고려한 철도차량용 주행시험대에 관한 것이다.
일반적으로 철도차량은 대형수송수단으로서 점진적으로 그 이용인원이 증가함에 따라 그 중요성이 확대되고 있으며, 전국적인 연결망을 갖도록 건설 또는 운영되고 있는바, 이와 같은 철도의 양적 팽창에 따라 철도의 이용자는 성능, 안정성, 쾌적성 및 기술력 확보 등 질적 서비스의 향상을 요구하고 있는 실정이다.
이와 같은 요구에 부합하기 위해 철도차량 대차의 주행성능을 시험하기 위한 시도가 많이 이루어지고 있는데 그 중에서도 주행시험대(Roller Rig)는 승차감 시험을 위한 시험용 대차에 대한 주행을 모사할 수 있도록 하는 장치로서 사용되고 있다.
이때, 종래의 주행시험대는 그 상측에 구비되는 궤조륜을 철도차량의 주행방향과 일치하는 방향으로 회전을 시킴으로써 철도차량의 주행이 모사될 수 있도록 구성된 것에 특징이 있으나, 시험용 대차의 차륜 및 궤조륜 답면이 단조로워 철도차량의 차륜 답면의 경사 또는 레일의 단면 모양에 의해 발생되는 사(蛇)행동시의 철도차량 주행을 모사할 수 없는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 철도차량의 주행성능을 시험하기 위한 주행시험대의 구조를 간단히 개선하여 주행시험대의 궤조륜 중 차륜과 맞닿는 면을 불규칙하게 구성함으로써 철도차량의 주행중 사행동을 발생시키는 영역에서의 주행을 모사 할 수 있는 철도차량용 주행시험대를 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은;
시험용 대차에 대한 사행동을 모사 할 수 있도록 지면에 설치되는 베이스부재와; 상기 베이스부재의 상부에 일체로 고정되어 시험용 대차의 좌측 및 우측 차륜 답면이 맞닿는 접촉면에는 요홈이 형성되는 좌측 및 우측 궤조륜이 회전가능하게 구비되는 좌측 및 우측 궤조륜부재;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 사행동을 고려한 철도차량용 주행시험대를 제공한다.
이때, 상기 좌측 및 우측 궤조륜은 접촉면을 따라 다수의 요홈이 일정간격으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 시험용 대차는 대차프레임의 좌측 및 우측에 좌측 및 우측 차륜이 설치되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 대차프레임은 두 개의 종축지지대와, 그 종축지지대를 연결하는 횡축지지대로 이루어지며, 상기 좌측 및 우측 차륜은 윤축으로 연결되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 좌측 및 우측 차륜의 직경은 동일한 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 좌측 및 우측 궤조륜부재는 원기둥 또는 원통형상의 몸체와, 상기 몸체의 상단에 좌측 및 우측 궤조륜이 회전이 자류롭게 설치되는 브라켓으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 좌측 및 우측 궤조륜은 구동모터의 구동에 의해 회전되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 좌측 및 우측 궤조륜은 윤축에 의해 일체로 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 철도차량 선로에서의 주행 동특성 주행을 모사하기 위해 시험용 대차의 차륜과 맞닿는 주행시험대에서 사용되는 궤조륜의 접촉 면을 불규칙하게 형성하여 단순한 구성에 의해 노후된 직선주로에서의 고속주행시 발생되는 사행동 현상을 효과적으로 모사할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 사행동을 고려한 철도차량용 주행시험대의 시험 상태를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 사행동을 고려한 철도차량용 주행시험대의 차륜과 궤조륜의 상태를 도시한 정면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 사행동을 고려한 철도차량용 주행시험대의 회전 원리를 설명하기 위해 도시한 구동모터의 설치 예를 도시한 도면이다.
본 발명에 따른 사행동을 고려한 철도차량용 주행시험대를 첨부한 도면을 참고로 하여 이하 상세히 기술되는 실시 예에 의하여 그 특징을 이해할 수 있을 것이다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 사행동을 고려한 철도차량용 주행시험대의 시험 상태를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 사행동을 고려한 철도차량용 주행시험대의 차륜과 궤조륜의 상태를 도시한 정면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 사행동을 고려한 철도차량용 주행시험대의 회전 원리를 설명하기 위해 도시한 구동모터의 설치 예를 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2에 의하면, 본 발명에 따른 사행동을 고려한 철도차량용 주행시험대(100)는 철도차량의 주행안정성을 시험하고 평가하기 위하여 활용한다.
특히, 본 발명은 철도차량의 주행중 사(蛇)행동이 발생되는 경우의 주행상황을 모사할 수 있도록 주행 시험대(100) 상에 설치되는 궤조륜 중 시험용 대차(200)의 차륜과 맞닿는 면을 불규칙하게 형성한다.
즉, 철도차량이 노후된 레일의 직선부를 고속으로 주행할 경우 차체나 대차, 차축 등이 연직축 둘레 방향 회전 진동(yawing)을 일으키는 현상, 즉 사행동이 발생하게 되는데, 이러한 사행동이 발생하게 되면, 윤축은 진행방향에서 보았을 때 좌,우로 흔들리는 현상이 발생하게 된다.
따라서, 이와 같은 철도차량의 사행동 시의 주행조건을 모사하기 위하여 차륜과 맞닿는 궤조륜의 면을 불규칙한 면으로 형성시킴으로써 주행시험시 차륜이 좌,우로 이동할 수 있도록 구성되어 있다.
이와 같은 본 발명은 사행동을 모사하기 위해 주행시험대(100)의 구조를 간단히 개선한 것으로, 시험용 대차(200)에 대한 사행동을 모사 할 수 있도록 지면에 설치되는 베이스부재(110)와, 상기 베이스부재(110)의 상부에 일체로 고정되어 상기 시험용 대차(200)의 좌측 및 우측 차륜(210,212) 답면이 각각 밀착되는 좌측 및 우측 궤조륜(102,104)이 회전가능하게 구비되는 좌측 및 우측 궤조륜부재(120,130)로 이루어진다.
이때, 상기 좌측 및 우측 궤조륜부재(120,130)는 시험용 대차(200)에 설치되는 좌측 및 우측 차륜(210,212)의 수에 대응되게 동일한 수로 이루어지며, 철도차량의 주행중 발생가능한 사(蛇)행동의 모사가 가능하도록 상기 시험용 대차(200)의 좌측 및 우측 차륜(210,212) 답면과 맞닿는 좌측 및 우측 궤조륜(102,104)의 접촉면에 요홈(102a,104a)을 형성한다.
물론, 상기 시험용 대차(200)의 사행동을 모사하기 위해 주행시험대(100) 상부에 고정시키는 경우 이탈되는 것을 방지하기 위해 일정한 고정수단 또는 지지수단(미도시됨)을 베이스부재(110)의 상부에 구비함이 바람직하다.
이하, 본 발명의 각부 구성을 구체적으로 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 주행시험대(100)는 철도차량 차량의 사행동을 모사하기 위해 시험용 대차(200)를 사용한다.
상기 시험용 대차(200)는 대차프레임에 좌측 및 우측 차륜(210,212) 회전이 자유롭게 설치된다.
좀더 상세하게 설명하면, 상기 대차프레임은 두 개의 종축지지대(202,204)와, 그 종축지지대(202,204)를 연결하는 1개 이상의 횡축지지대(206)로 이루어지며, 상기 좌측 및 우측 차륜(210,212)은 윤축(214)으로 연결된다.
이때, 상기 종축지지대(202,204)는 일정 간격을 유지하며 설치되는 구조이며, 상기 좌측 및 우측 차륜(210,212)은 윤축(214)의 양단에 고정되는 구조로서, 상기 종축지지대(202,204)의 전방과 후측에 위치하도록 동일한 직경을 갖는 4개의 차륜을 좌측과 우측에 나누어 설치하게 된다.
이와 같은 시험용 대차(200)를 이용한 사행동 특성을 시험하기 위해 본 발명에 따른 주행시험대(100)를 이용한다.
상기 주행시험대(100)는 지면에 설치되는 베이스부재(110)의 상부에 시험용 대차(200)의 좌측 및 우측 차륜(210,212) 답면이 각각 밀착되는 좌측 및 우측 궤조륜(102,104)이 각각 설치되는 좌측 및 우측 궤조륜부재(120,130)로 이루어진다.
상기 베이스부재(110)는 상기 주행시험대(100)를 상부에 올려놓을 수 있도록 충분한 면적을 갖고 사각 형상으로 이루어진다.
이와 같은 베이스부재(110)의 상부 좌측 및 우측에 구비되는 좌측 및 우측 궤조륜부재(120,130)는 좌측 및 우측 궤조륜(102,104)이 각각 회전이 자유롭게 설치되는 것으로, 상기 시험용 대차(200)의 좌측 및 우측 차륜(210,212)에 대응되게 설치된다.
좀 더 상세하게 설명하면, 상기 좌측 및 우측 궤조륜부재(120,130)는 원기둥 또는 원통형상의 몸체(122,132)와, 상기 몸체(122,132)의 상단에 좌측 및 우측 궤조륜(102,104)이 회전이 자유롭게 설치되는 "U"자 형상의 브라켓(124,134)으로 이루어진다.
한편, 상기 좌측 및 우측 차륜(210,212)과 좌측 및 우측 궤조륜(102,104)의 답면은 서로 밀착되며, 상기 좌측 및 우측 차륜(210,212)을 회전시키기 위한 회전력을 상기 좌측 및 우측 궤조륜(102,104)으로부터 전달받게 된다.
이때, 본 발명은 주행시험대(100) 상에 설치되는 좌측 및 우측 궤조륜(102,104)의 접촉면에 요홈(102a,104a)을 형성함으로써 선로를 주행하는 철도차량의 사행동을 모사하게 된다.
도시된 바와 같이 상기 좌측 및 우측 궤조륜(102,104)은 동일한 직경을 갖는 것으로, 좌측 및 우측 궤조륜(102,104)의 접촉면을 따라 일정간격으로 다수의 요홈(102a,104a)을 형성한다.
이 경우 좌측 궤조륜(102)의 요홈(102a)에 대응되는 우측 궤조륜(104)의 접촉면에는 요홈(104a)이 형성되지 않고, 우측 궤조륜(104)의 요홈(104a)에 대응되는 좌측 궤조륜(102)의 접촉면에는 요홈(102a)이 형성되지 않도록 하여 좌측 및 우측 차륜(210,212)이 좌측 및 우측 궤조륜(102,104)의 요홈(102a,104a)을 따라 좌우로 흔들리는 사행동을 모사할 수 있다.
물론, 별도로 도시하지는 아니하였지만, 사행동을 모사하기 위해 좌측 및 우측 궤조륜(102,104)에 요홈(102a,104a)을 형성하지 않고, 좌측 및 우측 차륜(210,212)의 접촉면에 요홈을 형성할 수 있으며, 이 같은 변형 정도는 모두 동일한 기술적 범주 내에 속하는 것이다.
이와 같은 좌측 및 우측 궤조륜(102,104)은 도 3에 도시된 바와 같이 구동모터(140)의 구동에 의해 회전이 가능하며, 상기 좌측 및 우측 궤조륜(102,104)을 동일한 회전속도로 회전할 수 있도록 하기 위해 상기 좌측 및 우측 궤조륜(102,104)은 윤축(106)에 의해 일체로 연결된다.
물론, 상기 좌측 또는 우측 궤조륜(102,104)의 일측이나 또는 상기 윤축(106)의 일측에는 상기 좌측 또는 우측 궤조륜(102,104)을 회전시키기 위해 구동모터(140)가 설치하는데, 이는 도 3에 도시된 바와 같이 좌측 궤조륜(102)의 일측에 구동모터(140)를 직결하거나 별도의 벨트를 이용해 회전력을 제공할 수 있다.
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.
100: 주행시험대 102: 좌측 궤조륜
102a: 요홈 104: 우측 궤조륜
104a: 요홈 110: 베이스부재
120: 좌측 궤조륜부재 130: 우측 궤조륜부재
200: 시험용 대차 210: 좌측 차륜
212: 우측 차륜

Claims (8)

  1. 시험용 대차에 대한 사행동을 모사 할 수 있도록 지면에 설치되는 베이스부재와;
    상기 베이스부재의 상부에 일체로 고정되어 시험용 대차의 좌측 및 우측 차륜 답면이 맞닿는 접촉면에는 요홈이 형성되는 좌측 및 우측 궤조륜이 회전가능하게 구비되는 좌측 및 우측 궤조륜부재;로 이루어지고,
    상기 좌측 및 우측 궤조륜은 접촉면을 따라 다수의 요홈이 일정간격으로 형성되며,
    상기 좌측 및 우측 궤조륜부재는 원기둥 또는 원통형상의 몸체와, 상기 몸체의 상단에 좌측 및 우측 궤조륜이 회전이 자유롭게 설치되는 "U"자 형상의 브라켓으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 사행동을 고려한 철도차량용 주행시험대.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 시험용 대차는 대차프레임의 좌측 및 우측에 좌측 및 우측 차륜이 설치되는 것을 특징으로 하는 사행동을 고려한 철도차량용 주행시험대.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 대차프레임은 두 개의 종축지지대와, 그 종축지지대를 연결하는 횡축지지대로 이루어지며, 상기 좌측 및 우측 차륜은 윤축으로 연결되는 것을 특징으로 하는 사행동을 고려한 철도차량용 주행시험대.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 좌측 및 우측 차륜의 직경은 동일한 것을 특징으로 하는 사행동을 고려한 철도차량용 주행시험대.
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 좌측 및 우측 궤조륜은 구동모터의 구동에 의해 회전되는 것을 특징으로 하는 사행동을 고려한 철도차량용 주행시험대.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 좌측 및 우측 궤조륜은 윤축에 의해 일체로 연결되는 것을 특징으로 하는 사행동을 고려한 철도차량용 주행시험대.
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RU2658510C1 (ru) * 2017-01-10 2018-06-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВО ИрГУПС) Стенд для оценки уровня и характера силового взаимодействия колеса с рельсом

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