KR101529491B1 - 산업용 집전기의 브러시 마모감지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 집전기의 브러시 마모를 감지하기 위한 장치에 관한 것으로, 특히 크레인 등의 산업용 이동기기에 전력을 공급하기 위해 수전하는 집전기에 있어서, 브러시의 마모상태를 안정적으로 감지하기 위한 산업용 집전기의 브러시 마모감지장치에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은, 트롤리바가 일정거리 이격되어 단선되고, 상기 트롤리바의 단선된 부위에는 하부가 개방된 연결부가 설치되어 개방된 하측을 통해 상기 트롤리바의 단선된 양단이 내측으로 내삽되며, 상기 연결부는 상측으로부터 하측까지 근접센서삽입홀이 관통되어 형성됨과 아울러 상기 근접센서삽입홀에는 근접센서가 삽입되어 집전기의 브러시가 마모에 의해 상기 근접센서로부터 이격된 상태를 감지하는 것을 특징으로 한다.

Description

산업용 집전기의 브러시 마모감지장치{Apparatus for detecting the abration of a brush for current corrector}

본 발명은 집전기의 브러시 마모를 감지하기 위한 장치에 관한 것으로, 특히 크레인 등의 산업용 이동기기에 전력을 공급하기 위해 수전하는 집전기에 있어서, 브러시의 마모상태를 안정적으로 감지하기 위한 산업용 집전기의 브러시 마모감지장치에 관한 것이다.

집전기란 크레인 등의 산업용 기기에 전원을 공급하기 위해 이동경로상의 상측에 설치된 트롤리바에 접촉하여 기동전력을 공급받는 역할을 하는 것이다.

도1 및 도2는 실용신안공고 제1980-0002040호(이하, 종래 발명 1이라 함)의 기재된 집전기의 구조를 도시한 것으로서, 하우징(1) 양단에는 절연체(P.V.C)의 가이드 로울러(2)(2')를, 중앙부에는 안내요조(5)가 삭설되고 저부에 한쌍의 탄발스프링(6)(6')을 융착한 동-카본의 브러시(4)를 관출되게 탄삽한 집전자 홀더(3)를 고착한 후, 이의 하측에 회전봉(7)을 유착하고 이를 각 형관(8) 지지부(9)를 형성한 축수(10)와 상하의 횡간(11)(11')으로 유설하되 이에 스프링(12)을 연설 탄지시킨 것이다.

따라서, 브러시(4)가 이동경로의 상측에 설치된 트롤리(14)에 접촉하여 기동을 위한 전력을 공급받게 된다.

그런데, 이러한 종래 발명 1에 따르는 집전기는 동-카본으로 된 브러시(4)가 트롤리(14)에 직접 접촉하여 이동하게 되므로, 브러시(4)의 마모가 발생하게 되고, 마모가 한계점에 다다르면 하우징(1)이 트롤리(14)에 직접 접촉하게 되므로 하우징(1)과 트롤리(14)의 손상은 물론 수전을 할 수 없는 상황이 발생하게 된다.

또한, 브러시(4)의 마모상태를 확인하기 위해서는 관리자가 집전기의 운전을 정지시킨 다음 육안으로 브러시(4)의 마모상태를 일일이 확인하여야 하는 번거로운 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 등록실용신안공보 제20-0186848호(이하, 종래 발명 2라 함)에서는 도3에 도시된 바와같이, 브러시(3)의 하단면 중앙에 고정되고 집전기의 베이스(6)측을 향해 연장된 압상로드(8)와; 상기 베이스(6)의 상측에 배설되고 상기 압상로드(8)과 관통고정된 고정판(15)과; 상기 고정판(15)의 상면에 고정되고 상기 압상로드(8)가 관통되며 운전실의 제어부와 연결된 전자석(11)과; 상기 전자석(11)과 거리를 두고 그 상측에 구비된 흡착판(12)과; 상기 흡착판(12)의 상측에 한쌍의 안내봉(9)에 의해 서로 간격을 두고 고정되며 그 일측단부에 감지편(14)이 설치된 스프링고정판(10)과; 상기 흡착판(12)과 스프링고정판(10) 사이에 이들을 관통한 상기 압상로드(8) 상에 권취되는 압상스프링(7)과; 상기 고정판(15)의 일측단으로부터 연장된 지지대상에 상기 감지편(14)과 일정거리를 두고 설치되며 상기 제어부와 전기적으로 연결된 근접센서(13);로 구성되어 있어서, 브러시(3)의 과마모가 발생하여 일정치 이상 오버하게 되면, 근접센서(13)가 감지편(14)에 근접함으로써 브러시(3)의 마모상태를 알 수 있게 된다.

도면부호 '1'은 트롤리바이다.

그런데, 이러한 종래 발명 2는 베이스(6)에 고정된 고정판(13)에 근접센서(13)가 구비되고, 또한 감지편(14)은 스프링고정판(10)에 설치됨으로써 집전기의 운전중에 발생하는 진동이나 상하충격에 의해 근접센서(13)와 감지편(14)이 서로 근접하게 됨으로써 브러시(3)의 마모가 한계점에 다다르지 않았다 할지라도 잦은 경보가 발생하게 됨으로써 이러한 오동작에 의해 경보가 발생할 때마다 관리자가 일일이 육안으로 확인하여야 하므로 브러시(3)의 마모상태 감지에 대한 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 종래의 이러한 문제점을 해결하고자 하여, 고정구조물인 트롤리에 근접센서를 설치하되 브러시의 상부면에 수직상태로 근접되게 근접센서를 설치함으로써 진동이나 충격에 의해 근접센서가 오동작하는 것을 방지하게 되어 신뢰성 있는 경보가 발생하도록 한 산업용 집전기의 브러시 마모감지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 산업용 집전기의 브러시 마모감지장치는,

트롤리바가 일정거리 이격되어 단선되고, 상기 트롤리바의 단선된 부위에는 하부가 개방된 연결부가 설치되어 개방된 하측을 통해 상기 트롤리바의 단선된 양단이 내측으로 내삽되며, 상기 연결부는 상측으로부터 하측까지 근접센서삽입홀이 관통되어 형성됨과 아울러 상기 근접센서삽입홀에는 근접센서가 삽입된 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명은 고정된 트롤리바에 브러시의 마모를 감지할 수 있는 근접센서가 설치됨으로써 집전기에 진동이나 충격이 가해지더라도 안정적으로 브러시의 마모상태를 감지할 수 있어 감지에 대한 신뢰성이 높아지게 되는 장점이 있다.

도1 및 도2는 일반적인 집전기의 구조를 보인 도.
도3은 종래 집전기의 브러시 마모상태를 감지하는 구조를 설명하기 위한 도.
도4은 본 발명의 산업용 집전기의 브러시 마모감지장치의 구조를 보인 도.
도5는 연결부의 단면구조를 보인 도.
도6은 연결부, 복수의 트롤리바, 복수의 집전기의 구조를 보인 도.
도7은 전원공급을 위한 트롤리바의 단선 구조를 보인 도.
도8은 본 발명의 근접센서에 의해 마모를 감지하는 과정을 설명하기 위한 도.

이와같은 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도4는 본 발명의 구조를 보인 도로서, 본 발명에서의 집전기는 도1에서 도시된 바와같이 일반적인 구조를 가지게 되는데, 도1의 집전기와 동일하게 하우징(300), 회전봉(320), 횡간(330,340), 스프링(350)으로 구성되어 있다.

물론, 도1 뿐만 아니라 도3의 구조도 가질 수 있으며, 이러한 집전기의 구조는 지극히 일반적인 것으므로 별도로 설명하지 않는다.

다만, 본 발명에서는 집전기의 브러시 마모를 감지하기 위한 구조 및 동작을 중심으로 설명한다.

브러시의 마모를 감지하기 위해서, 트롤리바(100,100')는 일정구간이 단선이 되어 있는데, 이러한 단선된 구간의 길이는 브러시(310)의 길이보다 작아야 한다.

트롤리바(100,100')의 단선된 위치에는 비도전체로 된 연결부(200)가 고정되어 설치되는데, 이러한 연결부(200)는 도5에서와 같이 하부가 개방되고, 개방된 부위의 양측 상부방향으로 각각 하측이 개방된 부위와 연통되도록 삽입홈(210,220)이 형성되어 있으며, 연결부(200)가 트롤리바(100,100')의 단선된 구간의 상측에서 끼워질 때 삽입홈(201,220)의 개방된 하측으로 트롤리바(100,100')의 양단이 삽입되면서 연결부(200)가 트롤리바(100,100')에 고정된다.

그리고, 연결부(200)의 가운데 부분에는 하측 개방된 부위까지 수직으로 관통된 근접센서 삽입홀(230)이 형성되며, 또한 연결부(200)의 하단부위는 즉, 개방된 부위의 전후면 양측으로는 하측으로 돌출된 돌출부(240)가 형성되어 있다.

상기 근접센서 삽입홀(230)에는 도8에서와 같이 근접센서(400)가 삽입되어 장착되는데, 근접센서(230)의 하단부위는 트롤리바(100,100')의 하단부위에 근접하도록 설치됨이 바람직하다.

따라서, 집전기의 운전시 브러시(310)가 상단에 장착된 하우징(300)이 연결부(200)의 개방된 부위를 위치하면서 트롤리바(100,100')에 의해 기동전력을 공급받게 되는데, 트롤리바(100,100')가 단선되었다 할지라도 브러시(310)에 의해 통전되게 된다.

또한, 집전기의 이동에 의해 하우징(300)이 트롤리바(100,100')의 단선된 구간을 벗어나게 되는 경우 이웃하는 집전기에 의해 기동전력을 계속 공급받을 수 있게 되는데, 이를 위해서 도6에서와 같이 복수의 트롤리바들(110,120,130,140,150,160,170,180)이 간격을 두고 나란히 설치되고, 하나의 연결부(200)가 트롤리바들(110,120,130,140,150,160,170,180)의 상측으로부터 끼워져 고정된다.

또한, 하나의 이동체(400)에 복수의 하우징(300)을 갖는 집전기가 설치된다.

그리고 도7에서와 같이 복수의 연결부들(200-1,200-2,200-3,200-4,200-5,200-6,200-7,200-8)이 트롤리바들(110,120,130,140,150,160,170,180)에 결쳐서 설치된 구조를 가지며, 이때 하나의 연결부에는 하나의 트롤리바 단선구간을 갖는다.

예를들면, 제1연결부(200-1)는 제1트롤리바(110)가 단선된 구간에 설치되며, 제2연결부(200-2)는 제2트롤리바(120)의 단선된 구간에 설치되고, 순차적으로 제3트롤리바(200-3)는 제3트롤리바(130)의 단선구간에, 제4트롤리바(200-4)는 제4트롤리바(140)의 단선구간에, 제5트롤리바(200-5)는 제5트롤리바(150)의 단선구간에, 제6트롤리바(200-6)는 제6트롤리바(160)의 단선구간에, 제7트롤리바(200-7)는 제7트롤리바(170)의 단선구간에, 제8트롤리바(200-8)는 제8트롤리바(180)의 단선구간이 사선방향으로 설치될 수 있다.

물론, 이러한 트롤리바와 연결부는 집전기의 이동구간에 더 확장이 가능하며, 도7에서는 각 연결부들(200-1,200-2,200-3,200-4,200-5,200-6,200-7,200-8)의 간격을 이해하기 편하게 넓게 도시하였지만, 실질적으로는 서로 근접하게 설치된다.

따라서, 트롤리바들(110,120,130,140,150,160,170,180)의 개수에 맞게 집전기에는 복수의 하우징(300)이 구비되며, 이러한 하우징들은 사선방향으로 구비되는데, 그 위치는 제1트롤리바(110)의 단선구간에 하나의 하우징이 위치하여 집전기가 전원을 공급받게 되면, 다른 트롤리바의 단선구간에는 하우징이 위치하지 않도록 하고, 제1트롤리바(110)의 단선구간에서 하우징이 벗어나게 되면, 또다른 하우징이 다른 단선구간에 위치하도록 하우징들을 배치하면 된다.

이로인해 트롤리바가 단선되었다 할지라도 이웃하는 트롤리바에 의해 집전기의 기동전력을 계속 공급받을 수 있다.

한편, 브러시(310)가 도8에서와 같이 정상적인 마모상태라고 하면, 브러시(310)의 상단과 근접센서(400)의 간격이 일정하게 유지되지만, 집전기의 이동에 의해 하우징(300)의 브러시(310)가 트롤리바(100,100')에 접촉되면서 과대하게 마모되어 마모한계선(311)에 다다르면, 하우징(300)이 트롤리바(100,100')의 하단과 매우 가까워지면서 측방향으로 돌출된 크레비스(360)가 연결부(200)의 하단 돌출부(240)에 걸리게 된다.

그러면, 하우징(300)은 더 이상 트롤리바(100,100')에 가까워지지 않고, 집전기의 이동에 의해 브러시(310)가 계속 마모되면, 근접센서(400)와 브러시(310)의 상부면과의 간격이 멀어지게 됨으로써 근접센서(400)는 이를 감지하여 브러시(310)의 마모한계상태를 감지할 수 있는 것이다.

100,100' : 트롤리바 200 : 연결부
210,220 : 삽입홈 230 : 근접센서 삽입홀
300 : 하우징 310 : 브러시
311 : 마모한계선 360 : 크레비스
400 : 이동체 500 : 근접센서

Claims (3)

1. 트롤리바가 일정거리 이격되어 단선되고, 상기 트롤리바의 단선된 부위에는 하부가 개방된 연결부가 설치되어 개방된 하측을 통해 상기 트롤리바의 단선된 양단이 내측으로 내삽되며, 상기 연결부는 상측으로부터 하측까지 근접센서삽입홀이 관통되어 형성됨과 아울러 상기 근접센서삽입홀에는 근접센서가 삽입되어 집전기의 브러시가 마모에 의해 상기 근접센서로부터 이격된 상태를 감지하도록 구성되며, 상기 연결부의 하단부위 전후면 양측으로는 하측으로 돌출된 돌출부가 형성되어 집전기 하우징의 측방향으로 돌출된 크레비스가 상기 돌출부의 하단에 걸리도록 구성된 것을 특징으로 하는 산업용 집전기의 브러시 마모감지장치.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 근접센서의 단부는 트롤리바의 하단위치에 근접하여 설치된 것을 특징으로 하는 산업용 집전기의 브러시 마모감지장치.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 연결부는 비도전성 재질로 된 것을 특징으로 하는 산업용 집전기의 브러시 마모감지장치.
   

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