KR101427097B1 - 궤간가변대차용 피로시험장치 - Google Patents

궤간가변대차용 피로시험장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 궤간가변대차용 피로시험장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 레일 사이의 간격을 가변시킬 수 있도록 구성함으로써, 궤간이 가변되는 구간을 주행하는 궤간가변대차의 피로시험을 수행할 수 있도록 한 궤간가변대차용 피로시험장치에 관한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 가이드부와, 상기 가이드부의 상부에 안착되는 레일과, 상기 레일에 설치되어 레일을 동작시키는 작동부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

궤간가변대차용 피로시험장치{Fatigue testing apparatus for the gauge variable bogie}
본 발명은 궤간가변대차용 피로시험장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 레일 사이의 간격을 가변시킬 수 있도록 구성함으로써, 궤간이 가변되는 구간을 주행하는 궤간가변대차의 피로시험을 수행할 수 있도록 한 궤간가변대차용 피로시험장치에 관한 것이다.
통상적으로, 철도의 선로는 궤간에 따라 광궤(廣軌) 철도, 표준궤(標準軌) 철도 및 협궤(挾軌) 철도로 구별된다.
이때, 궤간이 1,435mm의 것을 표준궤 철도라 하고, 표준궤 철도를 기준으로 넓은 것을 광궤 철도라 하며, 좁은 것은 협궤 철도라고 부르고 있다.
우리나라에서는 궤간을 표준궤 철도를 적용하고 있으나, 러시아, 핀란드에서는 궤간이 1,524mm인 광궤 철도를 적용하고 있고, 아일랜드는 궤간이 약 1,600mm인 광궤 철도를 적용하고 있으며, 스페인, 포르투칼, 인도, 파키스탄 등에서는 궤간이 1,676mm인 광궤 철도를 채택하고 있다.
반면에 일본의 재래선 및 대만, 필리핀, 뉴질랜드, 수단 등에서는 궤간이 1,067mm인 협궤 철도를 사용하고 있다.
위와 같이 선로의 궤간이 나라마다 상이하고, 같은 국가 내에서도 여러 종류의 궤간이 사용되고 있는 경우가 있어 열차가 궤간이 다른 선로로 운행되는 경우에 많은 어려움이 발생한다.
일반적으로 궤간의 폭이 다른 선로로 열차를 운행하고자 하는 경우에는 운행을 중지하고,철도차량의 차체만을 들어올린 후 운행하고자 하는 궤간의 폭에 맞도록 대차(貸車, truck)로 교환하는 방법과, 운행 중인 열차를 정지시켜 변경되어지는 궤간에서 운행하기에 적합한 다른 열차로 승객 또는 화물을 환승, 환적시키는 방법 등이 있다.
그러나, 상기와 같이 대차를 교환시키는 방법은 그 교환작업에 따른 열차 운행시간의 지연과, 대차의 교환 작업이 완료될 때까지 승객들이 기다려야만 하는 불편함을 주게 되며, 또한 다른 열차로 승객 또는 화물을 환승, 환적하는 방법은 열차를 바꿔 타는 승객들에게 불편함을 주게 되고, 또 화물을 환적시키는 작업도 필요하게 되므로 그에 따른 물류비용이 증가할 수밖에 없는 문제점들이 있다.
따라서, 상기와 같은 방법들은 열차의 운행을 중지하고 실시하게 되는데, 그로 인하여 열차의 운행시간이 지연됨으로써, 열차운행에 큰 지장을 초래하고 있는 현실이다.
그러므로, 국내의 경우 남북철도 연결사업이 가속화되고 있고, 이로 인하여 표준궤인 남북철도와 광궤인 러시아 철도간의 국경에서 궤간 차이를 극복할 방안들에 대한 관심이 고조되어 있으며, 그러한 방안으로서, 환적, 대차교환, 궤간가변 대차 등이 검토되고 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 대한민국 공개특허공보 제10-2004-0089938호 " 궤간변환용 차륜 및 궤간 변환용 레일과 이를 이용한 궤간 변환 시스템'이 제시되어 있다.
따라서, 열차가 궤간이 다른 선로로 운행될 때 궤간 변환용 차륜이 궤간 변환구간에서 자연스럽게 변경되어야 할 궤간의 레일로 이동하면서 열차의 궤간 변경의 궤간 변경이 간단하게 이루어질 뿐만 아니라, 열차운행을 중지시키지 않고도 계속하여 주행할 수 있기 때문에 열차의 운행시간을 단축시킬 수 있다.
그러나, 궤간가변 대차에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으나, 그에 비해 궤간가변 대차의 피로시험을 위한 장치는 개발되어 있지 않은 실정이다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 한 쌍의 레일의 하부에 레일이 좌, 우로 이동할 수 있도록 가이드부재가 설치되고, 이 가이드부재의 상부에 설치된 한 쌍의 레일에 이동수단을 구비하여 이 이동수단에 의해 한 쌍의 레일이 가이드부재의 상부에서 이동되도록 함으로써, 궤간을 가변시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
그리고, 궤간가변 대차를 레일의 상부에 올려 놓은 상태에서 이동수단을 이용하여 레일 사이의 폭, 즉 궤간을 가변시킴으로써, 궤간가변 대차의 피로시험을 수행할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
또한, 레일의 하부에 구동수단을 설치함으로써, 레일이 가이드부재의 상부에서 용이하게 이동할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
그리고, 가이드부재의 상부에는 레일이 결속되게 안착되는 가이드구를 구비함으로써, 일정 범위 내에서 안전하게 슬라이드 이동 동작을 수행할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
또한, 레일의 하부에 기이드구의 상부에 안착되는 볼을 구비함으로써, 용이하게 레일이 슬라이드 동작을 수행할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
그리고, 가이드부재의 안착홈 양측 내주면에 완충부재를 구비함으로써, 레일의 슬라이드 동작시 충돌 등에 의해 부품이 파손되는 것을 방지할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 가이드부와, 상기 가이드부의 상부에 안착되는 레일과, 상기 레일에 설치되어 레일을 동작시키는 작동부로 이루어진 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 가이드부는 상부에 안착홈이 형성된 가이드부재가 구비되고, 상기 가이드부재의 안착홈에는 길이방향으로 설치되는 가이드구가 구비된 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 가이드부는 상부에 안착홈이 형성된 가이드부재가 구비되고, 상기 가이드부재의 안착홈에는 길이 방향으로 슬라이드구가 형성된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 가이드부재의 안착홈 내측면에는 완충부재가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 레일은 하단부에 가이드부의 가이드구에 결속되는 결속홈이 형성된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 결속홈에는 안착홀이 형성되고, 이 안착홀에 안착되는 볼이 더 구비된 것을 특징으로 한다.
나아가, 상기 결속홈에는 가이드부의 슬라이드구에 안착되는 바퀴가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 작동부는 실린더로드가 레일에 결속되는 유압실린더가 구비된 것을 특징으로 한다.
이와 같이 구성된 본 발명은 한 쌍의 레일의 하부에 레일이 좌, 우로 이동할 수 있도록 가이드부재가 설치되고, 이 가이드부재의 상부에 설치된 한 쌍의 레일에 이동수단을 구비하여 이 이동수단에 의해 한 쌍의 레일이 가이드부재의 상부에서 이동되도록 함으로써, 궤간을 가변시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.
그리고, 궤간가변 대차를 레일의 상부에 올려 놓은 상태에서 이동수단을 이용하여 레일 사이의 폭, 즉 궤간을 가변시킴으로써, 궤간가변 대차의 피로시험을 수행할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 레일의 하부에 구동수단을 설치함으로써, 레일이 가이드부재의 상부에서 용이하게 이동할 수 있도록 하는 효과가 있다.
그리고, 가이드부재의 상부에는 레일이 결속되게 안착되는 가이드구를 구비함으로써, 일정 범위 내에서 안전하게 슬라이드 이동 동작을 수행할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 레일의 하부에 기이드구의 상부에 안착되는 볼을 구비함으로써, 용이하게 레일이 슬라이드 동작을 수행할 수 있도록 하는 효과가 있다.
그리고, 가이드부재의 안착홈 양측 내주면에 완충부재를 구비함으로써, 레일의 슬라이드 동작시 충돌 등에 의해 부품이 파손되는 것을 방지할 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 궤간가변 대차용 피로시험장치를 보인 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 궤간가변 대차용 피로시험장치를 보인 단면도.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 가이드부를 보인 도면.
도 4는 본 발명의 레일을 보인 도면.
도 5는 본 발명에 따른 궤간가변 대차용 피로시험장치의 작용관계를 보인 도면.
도 6은 본 발명에 따른 궤간가변대차용 피로시험장치의 다른 실시예를 보인 도면.
도 7은 본 발명에 따른 궤간가변대차용 피로시험장치의 또 다른 실시예를 보인 도면.
이하, 본 발명에 따른 궤간가변 대차용 피로시험장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 궤간가변 대차용 피로시험장치를 보인 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 궤간가변 대차용 피로시험장치를 보인 단면도이고, 도 3a 및 도 3b는 본 발명의 가이드부를 보인 도면이고, 도 4는 본 발명의 레일을 보인 도면이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 궤간가변대차용 피로시험장치(100)는 지면 또는 베이스 등에 설치되는 가이드부(110)가 구비된다.
여기서, 상기 가이드부(110)는 상부에 안착홈(114)이 형성된 가이드부재(112)가 구비된다.
이때, 상기 가이드부재(112)는 서로 대응되게 한 쌍으로 하여 여러 쌍이 설치된다.
나아가, 상기 가이드부재(112)의 안착홈(114)에는 가이드부재(112)의 길이 방향으로 가이드구(116)가 구비된다.
아울러, 상기 가이드부재(112)의 안착홈(114) 양측면에는 서로 대응되게 완충부재(118)가 구비된다.
그리고, 상기 가이드부재(112)의 상부에 형성된 안착홈(114)에 안착되되, 가이드구(116)에 결속되어 상부에 궤간가변대차가 안착되는 한 쌍의 레일(210)이 구비된다.
여기서, 상기 레일(210)은 하부에 가이드부재(112)의 상부에 구비된 가이드구(116)에 안착되도록 결속홈(212)이 형성된다.
따라서, 상기 한 쌍의 레일(210)은 가이드부재(112)의 상부에 구비된 가이드구(116)를 따라 가이드부재(112)의 길이 방향으로 슬라이드 이동 가능하게 되어 궤간을 구현시킬 수 있게 된다.
또한, 상기 한 쌍의 레일(210) 각각에 설치되어 레일(210)을 슬라이드 이동시키는 작동부(310)가 구비된다.
여기서, 상기 작동부(310)는 실린더로드(314)가 레일(210)에 결속수단에 의해 결속되는 유압실린더(312)가 구비된다.
즉, 상기 유압실린더(312)의 실린더로드(314)는 레일(210)의 하단부에 관통되게 결속시키고, 레일(210)을 관통한 실린더로드(314)는 너트(316)에 의해 고정되게 된다.
이때, 상기 작동부(310)는 유압실린더(312)에 한정되는 것이 아니라, 한 쌍의 레일(210)을 슬라이드 이동시킬 수 있는 모든 수단이 적용 가능하다.
따라서, 상기 유압실린더(312)의 작동에 의해 가이드부재(112)의 상부에 설치된 한 쌍의 레일(210)을 가이드부재(112)의 길이 방향으로 슬라이드 이동 시키게 되어 한 쌍의 레일(210)의 사이, 즉 궤간을 가변시킴으로써, 궤간가변 대차의 피로시험을 수행할 수 있게 된다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 궤간가변대차용 피로시험장치에 대한 작용관계를 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명에 따른 궤간가변 대차용 피로시험장치의 작용관계를 보인 도면이다.
이에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 궤간가변대차용 피로시험장치(110)는 먼저, 한 쌍의 레일(210) 상부에 궤간가변대차를 안착시킨 상태에서 작동부(310)의 유압실린더(312)를 작동시키게 되면 이 유압실린더(312)의 실린더로드(314)가 인출 또는 삽입되면서 한 쌍의 레일(210)의 사이, 즉 궤간을 가변시킴으로써, 궤간가변 대차에 가해지는 피로시험을 수행할 수 있게 된다.
즉, 상기 유압실린더(312)를 작동시키게 되면 레일(210)의 사이의 폭이 가변됨으로써, 열차가 궤간이 다른 선로로 운행될 때 궤간 변환용 윤축 및 대차의 신축부재가 궤간 변환구간에서 자연스럽게 변경되어야 할 궤간의 레일(210)로 이동하면서 열차의 궤간 변경이 이루어지는 상태를 구현할 수 있게 되어 궤간이 가변되는 구간을 주행하는 궤간가변 대차의 피로시험을 수행할 수 있게 된다.
또한, 상기 가이드부재(112)의 안착홈(114) 내주면에는 완충부재(118)가 서로 대응되게 구비되어 레일(210)이 가이드구(116)를 따라 슬라이드 이동시 가이드부재(112)의 안착홈(114) 내주면과의 충돌 등에 의해 부품들이 파손되는 것을 방지할 수 있게 된다.
도 6은 본 발명에 따른 궤간가변대차용 피로시험장치의 다른 실시예를 보인 도면이다.
이에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 궤간가변대차용 피로시험장치(100)는 가이드부재(112)가 구비되고, 이 가이드부재(112)는 상부에 안착홈(114)이 형성된다.
여기서, 상기 가이드부재(112)의 안착홈(114)에는 길이 방향으로 슬라이드구(120)가 구비된다.
나아가, 상기 가이드부재(112)의 안착홈(114) 내주면에는 서로 대응되는 완충부재(118)가 구비된다.
그리고, 상기 가이드부재(112)의 가이드구(116)에 결속되는 결속홈(212)이 형성된 레일(210)이 구비된다.
여기서, 상기 레일(210)에 형성된 결속홈(212)에는 안착홀(214)이 형성되고, 이 안착홀(214)에는 가이드부재(112)의 상부에 구비된 가이드구(116)의 상부에 안착되는 볼(216)이 결속 고정된다.
따라서, 상기 레일(210)은 가이드부재(112)의 상부에 구비된 가이드구(116)의 안내에 따라 용이하게 슬라이드 동작을 수행할 수 있게 된다.
또한, 상기 레일(210)에 결속되어 레일(210)을 동작시키는 궤간을 구현시킬 수 있도록 하는 작동부(310)가 구비된다.
여기서, 상기 작동부(310)는 실린더로드(314)가 레일(210)에 결속 수단에 의해 결속되는 유압실린더(312)가 구비된다.
따라서, 상기 유압실린더(312)의 작동에 의해 실린더로드(314)가 인출 또는 삽입동작을 수행하면서 레일(210)의 사이 폭, 즉 궤간을 가변시킴으로써, 궤간가변 대차의 피로시험을 수행할 수 있게 된다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 궤간가변대차용 피로시험장치에 대한 작용관계는 전자에서와 동일한 방법으로 이루어지는 것으로, 여기에서는 작용관계에 대한 설명은 생략한다.
다만, 상기 레일(210)의 하부에 형성된 결속홈(214)에 볼(216)을 구비함으로써, 유압실린더(312)의 작동에 의해 레일(210)이 가이드구(116)의 안내에 따라 슬라이드 이동시 마찰저항을 받지 않고 용이하게 슬라이드 동작을 수행하게 된다.
도 7은 본 발명에 따른 궤간가변대차용 피로시험장치의 또 다른 실시예를 보인 도면이다.
이에 도시된 바와 같이 상기 가이드부재(112)의 안착홈(114)에 슬라이드구(120)가 구비된다.
그리고, 상기 레일(210)의 하부에 형성된 결속홈(212)에는 가이드부재(112)의 상부에 구비된 슬라이드구(132)의 상부에 안착되는 바퀴(220)가 구비된다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 궤간가변대차용 피로시험장치에 대한 작용관계는 전자에서와 동일한 방법에 의해 이루어지는 것으로, 여기에서는 작용관계에 대한 설명은 생략한다.
다만, 상기 레일(210)의 하부에 바퀴(220)를 구비하고, 가이드부재(112)의 상부에는 바퀴(220)가 안착되는 슬라이드구(120)를 구비함으로써, 유압실린더(312)의 작동에 의해 레일(210)이 용이하게 슬라이드 동작을 수행할 수 있게 된다.
상기에서는 본 발명에 따른 궤간가변대차용 피로시험장치에 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 : 궤간가변대차용 피로시험장치 110 : 가이드부
112 : 가이드부재 114 : 안착홈
116 : 가이드구 118 : 완충부재
120 : 슬라이드구 210 : 레일
212 : 결속홈 214 : 안착홀
216 : 볼 220 : 바퀴
310 : 작동부 312 : 유압실린더
314 : 실린더로드 316 : 너트

Claims (8)

  1. 가이드부와,
    상기 가이드부의 상부에 안착되는 레일과,
    상기 레일에 설치되어 레일을 동작시키는 작동부로 이루어지되,
    상기 레일은 하단부에 가이드부의 가이드구에 결속되는 결속홈이 형성되며,
    상기 결속홈에는 안착홀이 형성되고, 이 안착홀에 안착되는 볼이 더 구비된 것을 특징으로 하는 궤간가변대차용 피로시험장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드부는 상부에 안착홈이 형성된 가이드부재가 구비되고,
    상기 가이드부재의 안착홈에는 길이방향으로 설치되는 가이드구가 구비된 것을 특징으로 하는 궤간가변대차용 피로시험장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드부는 상부에 안착홈이 형성된 가이드부재가 구비되고,
    상기 가이드부재의 안착홈에는 길이 방향으로 슬라이드구가 형성된 것을 특징으로 하는 궤간가변대차용 피로시험장치.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 가이드부재의 안착홈 내측면에는 완충부재가 더 구비된 것을 특징으로 하는 궤간가변대차용 피로시험장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 결속홈에는 가이드부의 슬라이드구에 안착되는 바퀴가 더 구비된 것을 특징으로 하는 궤간가변대차용 피로시험장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 작동부는 실린더로드가 레일에 결속되는 유압실린더가 구비된 것을 특징으로 하는 궤간가변대차용 피로시험장치.



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