KR101718083B1 - 활주 방지 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 활주 방지 밸브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 철도 차량의 차륜 활주 여부를 판단하고, 차륜의 활주를 방지하기 위하여 활주 방지 제어장치에서 전송하는 신호에 따라 제동 제어 장치에서 공급되는 제동압력을 신속하고 정확하게 조절하도록 하여 차륜에 가해지는 제동력을 조절하여 차륜의 활주를 안정적으로 방지할 수 있는 활주 방지 밸브에 관한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 몸체와, 상기 몸체의 일측에 형성되어 철도차량의 제동 제어 장치로부터 제동 압력을 공급받는 입력 포트와, 상기 몸체의 일측에 형성되어 철도차량의 제동 장치로 상기 제동 압력을 공급하는 출력 포트와, 상기 입력 포트를 통하여 공급되는 제동 압력을 상기 출력 포트로 공급 및 차단을 제어하는 공급 다이어프램이 구비되는 공급 공간부와, 상기 공급 공간부와 출력 포트 사이에 형성되어 상기 공급 공간부에서 공급되는 제어 압력의 배기를 제어하여 상기 출력 포트로 출력되는 제동 압력을 제어하는 배기 다이어프램이 구비되는 배기 공간부와, 상기 몸체의 내측에 구비되어 공급 다이어프램을 제어하는 제1전자밸브와, 상기 몸체의 내측에 구비되어 배기 다이어프램을 제어하는 제2전자밸브로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

활주 방지 밸브{antiskid valve}

본 발명은 활주 방지 밸브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 철도 차량의 차륜 활주 여부를 판단하고, 차륜의 활주를 방지하기 위하여 활주 방지 제어장치에서 전송하는 신호에 따라 제동 제어 장치에서 공급되는 제동압력을 신속하고 정확하게 조절하도록 하여 차륜에 가해지는 제동력을 조절하여 차륜의 활주를 안정적으로 방지할 수 있는 활주 방지 밸브에 관한 것이다.

일반적으로, 철도차량의 차체에는 두 개의 대차가 구비되며, 각 대차에는 한 쌍의 차축이 구비되어 하나의 차체에 구비되는 4개의 차축에 차륜(wheel)이 장착되어 있어서 주행 중에 제동장치를 작동시키면, 4개의 차축에 각각 설치되어 있는 차륜에 일정하게 제동력이 작용하지 않는 경우가 종종 발생하며, 또한 차량의 감속도에 비해 제동력이 크게 작용할 경우에 활주가 발생하게 된다.

이에 따라, 나머지 3축 또는 2축에 설치된 차륜은 주행을 계속하고 있음에도 불구하고, 압축공기(제동 압력)가 과도하게 공급된 차륜은 제동력이 강하게 작동하여 차륜이 회전되지 못하고 끌려가는 현상(이하, 활주라고 한다)이 발생되어 차륜의 일측이 레일과 마찰하여 편마모가 발생될 뿐만 아니라, 활주시에 차륜과 레일의 마찰력에 의해 소음이 발생하며, 또한 상기 차륜의 편마모에 의해 차륜의 수명을 단축시킨다는 등의 여러가지 문제점이 있었다.

또한, 차륜이 편마모되면, 철도차량의 주행중에 레일과 접촉할 때마다 진동 및 소음이 발생할 뿐만 아니라, 진동의 발생에 따라 분진이 발생되어 탑승자들의 건강을 해침과 동시에, 진동 및 소음에 의해 승차감을 향상시킬 수 없다는 등의 문제점도 있었다.

그래서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 도 1에 도시된 바와 같은 한국등록실용신안 제20-0267461호에 기재된 기술이 제안되었는데, 그 기술적 특징은 전체 동작을 제어하는 제어기(1)와; 철도차량의 각 축에 설치된 차륜의 속도를 검출하는 속도검출수단(10)과; 포토커플러인 1축 내지 4축 속도검출센서(11,12, 13,14)에 의해 검출된 상기 속도검출수단(10)의 12V레벨의 속도신호를 5V레벨의 속도신호로 변환해서 상기 속도변환수단(30)에 출력하는 1축 내지 4축용 속도인터페이스회로(21,22,23,24)로 구성된 속도레벨변환수단(20)과; 상기 속도레벨변환수단(20)에서 5V레벨의 신호로 변환된 차륜의 주파수속도를 디지탈속도로 변환해서 상기 제어기(1)에 출력하는 속도변환수단(30)과; 각각의 축에 설치된 철도차량의 차륜중에 어느 하나의 차륜에 활주가 발생되었을 경우에 해당하는 차륜의 제동력을 감소시켜 차륜이 구동되도록 공급된 압축공기를 배출하는 압력제어밸브(40)와; 1축 내지 4축용 압력제어밸브(41,42,43,44)를 개방 또는 폐쇄시키도록 상기 제어기(1)에서 출력되는 5V의 제어신호를 특정전압(100V 또는 24V)레벨로 구동전압을 변환하는 포토커플러인 1축 내지 4축용 구동전원 인터페이스회로(51,52,53,54)로 구성된 구동전원 변환수단(50)과; 상기 제어기(1) 및 구동전원 변환수단(50)의 고장시에 상기 압력제어밸브(40)를 작동시키는 전원을 차단하는 안전제어수단(60)과; 상기 제어기(1) 및 구동전원 변환수단(50)의 고장을 표시하는 표시수단(70)을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

그런데, 한국등록실용신안 제20-0267461호에 기재된 기술은 차체에 구비되는 각 차륜의 속도와 차량의 실제 속도를 비교하여 각 차륜의 활주 여부를 감지하여 활주가 발생한 차륜의 제동력을 감소시켜 활주를 방지하도록 하는 장점은 있으나, 일측 차륜에 활주가 발생할 경우 활주 제어부의 제어에 따라 제동장치로 공급되는 제동압력을 신속하고 효율적으로 제어하기 어려운 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 몸체와 상기 몸체의 내부에 구비되는 제1,2전자밸브와 상기 제1,2전자밸브에 의해 제어되는 공급 다이어프램 및 배기 다이어프램으로 이루어져, 철도 차량의 차륜의 활주 여부를 판단하고, 차륜의 활주를 방지하기 위하여 활주 방지 제어장치에서 전송하는 신호에 따라 제동 제어 장치에서 공급되는 제동압력을 신속하고 정확하게 조절하도록 하여 차륜에 가해지는 제동력을 조절하여 차륜의 활주를 안정적으로 방지할 수 있는 활주 방지 밸브를 제공하는 것이다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은;

몸체와, 상기 몸체의 일측에 형성되어 철도차량의 제동 제어 장치로부터 제동 압력을 공급받는 입력 포트와, 상기 몸체의 일측에 형성되어 철도차량의 제동 장치로 상기 제동 압력을 공급하는 출력 포트와, 상기 입력 포트를 통하여 공급되는 제동 압력을 상기 출력 포트로 공급 및 차단을 제어하는 공급 다이어프램이 구비되는 공급 공간부와, 상기 공급 공간부와 출력 포트 사이에 형성되어 상기 공급 공간부에서 공급되는 제어 압력의 배기를 제어하여 상기 출력 포트로 출력되는 제동 압력을 제어하는 배기 다이어프램이 구비되는 배기 공간부와, 상기 몸체의 내측에 구비되어 공급 다이어프램을 제어하는 제1전자밸브와, 상기 몸체의 내측에 구비되어 배기 다이어프램을 제어하는 제2전자밸브로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제1전자밸브의 입구는 상기 공급 공간부와 입력 포트를 연결하는 제1공급로에서 분기되도록 형성되는 제2공급로의 일측 단부가 연결되고, 상기 제1전자밸브의 출구는 몸체의 일측에 형성되는 제2배기 포트와 연결되는 제2배기로의 일측 단부가 연결되며, 상기 제1전자밸브의 측부에 형성되는 제1제어로는 공급 공간부의 일측과 연결되어 공급 다이어프램을 제어하여 공급 공간부와 배기 공간부를 연결하는 연결로와 상기 제1공급로를 차단 및 연결하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제2전자밸브의 입구는 상기 공급 공간부와 입력 포트를 연결하는 제1공급로에서 분기되도록 형성되는 제2공급로의 타측 단부가 연결되고, 상기 제2전자밸브의 출구는 몸체의 일측에 형성되는 제2배기 포트와 연결되는 제2배기로의 타측 단부가 연결되며, 상기 제2전자밸브의 측부에 형성되는 제2제어로는 배기 공간부의 일측과 연결되어 배기 다이어프램을 제어하여 몸체의 일측에 형성되는 제1배기 포트와 배기 공간부를 연결하는 제1배기로와 상기 연결로를 차단 및 연결하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 활주 제어를 하지 않거나 활주 제어를 위한 공급 제어의 경우, 상기 제1전자밸브는 제2배기로와 제1제어로를 연통되도록 하고, 공급 공간부의 공급 다이어프램을 제어하여 제1공급로와 연결로를 연통되도록 하며, 상기 제2전자밸브는 제2공급로와 제2제어로를 연통되도록 하고, 배기 공간부의 배기 다이어프램을 제어하여 제1배기로와 연결로가 차단되도록 하여, 철도차량의 제동 제어 장치에서 공급되는 제동 압력이 연결로의 측부에 형성되어 출력포트와 연결되는 출력로를 통하여 온전하게 제동 장치로 공급되도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 활주 제어를 위한 배기 제어의 경우, 상기 제1전자밸브는 제2공급로와 제1제어로를 연통되도록 하고, 공급 공간부의 공급 다이어프램을 제어하여 제1공급로와 연결로를 차단되도록 하며, 상기 제2전자밸브는 제2배기로와 제2제어로를 연통되도록 하고, 배기 공간부의 배기 다이어프램을 제어하여 제1배기로와 연결로가 연통되도록 하여, 철도차량의 제동 제어 장치에서 공급되는 제동 압력이 상기 제1배기로를 통하여 외부로 배출되도록 하여 제동 장치에 가해지는 제동 압력을 저감시키는 것을 특징으로 한다.

그리고, 활주 제어를 위한 유지 제어의 경우, 상기 제1전자밸브는 제2공급로와 제1제어로를 연통되도록 하고, 공급 공간부의 공급 다이어프램을 제어하여 제1공급로와 연결로를 차단되도록 하며, 상기 제2전자밸브는 제2공급로와 제2제어로를 연통되도록 하고, 배기 공간부의 배기 다이어프램을 제어하여 제1배기로와 연결로가 차단되도록 하여, 상기 제동 장치로 공급된 제동 압력을 일정하게 유지하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 공급 공간부와 배기 공간부에는 상기 공급 다이어프램 및 배기 다이어프램의 가장자리와 밀착하도록 스페셜 와셔가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 스페셜 와셔는 중심부에 공급 다이어프램 및 배기 다이어프램의 중심부에 형성되는 돌출부가 삽입되는 관통공이 형성되고, 상기 관통공의 가장자리는 상기 돌출부와 접하도록 라운드지게 절곡 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 공급 다이어프램 및 배기 다이어프램의 표면에는 표면 돌기가 형성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 공급 다이어프램 및 배기 다이어프램의 중심부에는 탄성부재의 이동을 방지하는 중심돌기가 더 형성되는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 제1공급로와 출력로에는 각각 이물질을 걸러주는 스트레이너가 더 구비되는 것을 한다.

상기한 구성의 본 발명에 따르면, 몸체와 상기 몸체의 내부에 구비되는 제1,2전자밸브와 상기 제1,2전자밸브에 의해 제어되는 공급 다이어프램 및 배기 다이어프램으로 이루어져, 철도 차량의 차륜의 활주 여부를 판단하고, 차륜의 활주를 방지하기 위하여 활주 방지 제어장치에서 전송하는 신호에 따라 제동 제어 장치에서 공급되는 제동압력을 신속하고 정확하게 조절하도록 하여 차륜에 가해지는 제동력을 조절하여 차륜의 활주를 안정적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 활주 방지 밸브가 구비된 활주 제어 장치의 블럭도이다.
도 2는 본 발명에 따른 활주 방지 밸브의 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 활주 방지 밸브의 개념도이다.
도 4는 본 발명에 따른 활주 방지 밸브의 활주 제어를 하지 않는 상태 또는 공급 상태의 작동 상태도이다.
도 5는 본 발명에 따른 활주 방지 밸브의 배기 상태의 작동 상태도이다.
도 6은 본 발명에 따른 활주 방지 밸브의 유지 상태의 작동 상태도이다.
도 7은 본 발명에 따른 스페셜 와셔의 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 스페셜 와셔의 단면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 공급 및 배기 다이어프램의 사시도이다.
도 10은 본 발명에 따른 공급 및 배기 다이어프램의 단면도이다.
도 11은 본 발명에 따른 스트레이너의 정면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다. 그리고, 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시 예에 한정되지 않음을 이해하여야 한다.

도 2는 본 발명에 따른 활주 방지 밸브의 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 활주 방지 밸브의 개념도이고, 도 4는 본 발명에 따른 활주 방지 밸브의 활주 제어를 하지 않는 상태 또는 공급 상태의 작동 상태도이고, 도 5는 본 발명에 따른 활주 방지 밸브의 배기 상태의 작동 상태도이고, 도 6은 본 발명에 따른 활주 방지 밸브의 유지 상태의 작동 상태도이고, 도 7은 본 발명에 따른 스페셜 와셔의 사시도이고, 도 8은 본 발명에 따른 스페셜 와셔의 단면도이고, 도 9는 본 발명에 따른 공급 및 배기 다이어프램의 사시도이고, 도 10은 본 발명에 따른 공급 및 배기 다이어프램의 단면도이고, 도 11은 본 발명에 따른 스트레이너의 정면도이다.

본 발명은 철도차량의 활주 제어 장치를 구성하여 철도차량의 일부 차륜이 활주 상태가 될 때, 활주 제어 장치의 제어에 따라 차륜에 가해지는 제동 압력을 저감시켜 활주 상태를 해제하는 활주 방지 밸브에 관한 것으로 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 그 구성은 몸체(100)와 상기 몸체(100)의 내측에 구비되어 제동 제어 압력의 공급을 제어하는 공급 다이어프램(400)과 상기 몸체(100)의 내측에 구비되어 제동 제어 압력의 배기를 제어하는 배기 다이어프램(500)과 상기 공급 다이어프램(400)을 제어하는 제1전자밸브(200)와 상기 배기 다이어프램(500)을 제어하는 제2전자밸브(300)로 이루어진다.

여기서, 상기 몸체(100)의 일측에는 철도차량의 제동 제어 장치로부터 제동 압력을 공급받는 입력 포트(112)가 형성되고 상기 몸체(100)의 일측에는 철도차량의 제동 장치로 제동 압력을 공급하는 출력 포트(132)가 형성된다.

이때, 상기 입력 포트(112)와 출력 포트(132)는 몸체(100)에 직접 형성될 수도 있고, 별도의 파이프로 이루어지는 배관을 연결할 수 있는 파이프 브라켓(160)을 구비하여 형성할 수도 있다.

그리고, 상기 공급 다이어프램(400)은 몸체(100)의 내부에 상기 입력 포트(112)와 연결되도록 형성되는 공급 공간부(410)에 구비되어, 상기 입력 포트(112)를 통하여 공급되는 제동 압력을 상기 출력 포트(132)로 공급하거나 차단하는 것을 제어하게 된다.

이때, 상기 배기 다이어프램(500)은 상기 공급 공간부(410)와 출력 포트(132) 사이에 형성되는 배기 공간부(510)에 구비되어 상기 공급 공간부(410)로부터 공급되는 제어 압력의 배기를 제어하여 상기 출력 포트(132)로 출력되는 제동 압력을 제어하게 된다.

그래서, 철도차량이 제동 상태에 있을 때, 활주 제어 장치에서 철도차량의 차륜의 활주 여부를 판단하여 본 발명인 활주 방지 밸브의 제1,2전자밸브(200,300)로 제어 신호를 전송하여 공급 다이어프램(400)과 배기 다이어프램(500)을 제어하도록 함으로써, 활주 상태의 차륜에 제공되는 제동 압력을 저감시켜 활주 상태의 차륜이 활주하지 않고 안정적으로 회전할 수 있도록 한다.

한편, 상기 제1전자밸브(200)의 입구는 상기 공급 공간부(410)와 입력 포트(112)를 연결하는 제1공급로(110)에서 분기되는 제2공급로(120)의 일측 단부가 연결되고, 상기 제1전자밸브(200)의 출구는 몸체(100)의 일측에 형성되는 제2배기 포트(172)와 연결되는 제2배기로(170)의 일측 단부가 연결되며, 상기 제1전자밸브(200)의 입구에서 분기되는 제1제어로(210)는 공급 공간부(410)의 일측과 연결되게 된다.

여기서, 상기 제1전자밸브(200)는 제2배기로(170)를 차단하고 제2공급로(120)와 제1제어로(210)를 연통되도록 하거나, 제2공급로(120)를 차단하고 제1제어로(210)와 제2배기로(170)를 연통되도록 제어한다.

그래서, 상기 제1전자밸브(200)는 제2공급로(120)를 통하여 공급되는 제동 압력을 상기 제1제어로(210)를 통하여 공급 공간부(410)로 공급함으로써, 공급 공간부(410)에 구비된 공급 다이어프램(400)이 공급 공간부(410)와 배기 공간부(510)를 연결하는 연결로(150)를 차단하도록 하거나, 공급 공간부(410)에 공급된 제동 압력을 상기 제2배기로(170)를 통하여 외부로 배기하도록 하여 공급 다이어프램(400)이 연결로(150)를 개방하도록 하여 제1공급로(110)와 연결로(150)가 서로 연결되도록 제어하게 된다.

이때, 상기 공급 공간부(410)에는 상기 공급 다이어프램(400)이 연결로(150)를 차단하는 방향으로 탄성지지하는 탄성부재(420)가 구비되어, 제1공급로(110)를 통하여 공급되는 제동 압력과 상기 제2공급로(120)를 통하여 공급되는 제동 압력이 동일하더라도 상기 제2공급로(120)를 통하여 공급되는 제동 압력에 상기 탄성부재(420)의 탄성력이 더해지게 되므로 공급 다이어프램(400)이 안정적으로 연결로(150)를 밀폐하게 된다.

한편, 상기 공급 공간부(410)의 내부에는 연결로(150) 측과 제1제어로(210) 측을 양분하도록 스페셜 와셔(430)이 구비되는데, 도 7 내지 도 10에 도시된 바와 같이 상기 스페셜 와셔(430)의 중심부에는 관통공(432)이 형성되어 상기 공급 다이어프램(400)의 중심부에 형성되는 돌출부(406)가 삽입되게 된다.

여기서, 상기 스페셜 와셔(430)의 관통공(432)의 가장자리는 상기 공급 다이어프램(400)의 돌출부(406)와 접하도록 절곡부(434)가 형성되는데, 상기 절곡부(434)는 라운드지게 형성됨으로써, 제1전자밸브(200)의 제어에 의해 스페셜 와셔(430)와의 접촉 및 분리시에 절곡부(434)에 의해 손상되는 것을 최소화하여 내구성을 높여주게 된다.

또한, 상기 공급 다이어프램(400)은 표면에 일정간격으로 표면 돌기(404)가 형성되는데, 상기 표면 돌기(404)는 스페셜 와셔(430) 및 공급 공간부(410)의 내면과 접하여 고무 또는 합성고무 재질로 이루어진 공급 다이어프램(400)의 점착력에 의해 완전히 부착되어 안정적인 밀폐 및 개방 작용을 하지 못하는 것을 방지하게 된다.

여기서, 상기 공급 다이어프램(400)의 중심부에는 중심 돌기(402)가 더 형성되는데, 상기 중심 돌기(402)는 탄성부재(420)의 위치가 중심부에서 이동하는 것을 방지하여 탄성부재(420)의 탄성력이 공급 다이어프램(400)에 고르게 전달되도록 한다.

이때, 상기 공급 다이어프램(400)의 가장자리에는 전후로 돌부가 형성되어 밀폐력을 높이도록 하여 연결로(150) 측과 제1제어로(210) 측을 완전히 단절되도록 하여, 공급 다이어프램(400)이 안정적으로 작동하도록 한다.

그리고, 상기 제2전자밸브(300)의 입구는 상기 공급 공간부(410)와 입력 포트(112)를 연결하는 제1공급로(110)의 측부로 분기되는 제2공급로(120)의 타측 단부가 연결되고, 상기 제2전자밸브(300)의 출구는 몸체(100)의 일측에 형성되는 제2배기 포트(172)와 연결되는 제2배기로(170)의 타측 단부가 연결되며, 상기 제2전자밸브(300)의 출구에서 분기되는 제2제어로(310)는 배기 공간부(510)의 일측과 연결되게 된다.

여기서, 상기 제2전자밸브(300)는 제2배기로(170)를 차단하고 제2공급로(120)와 제2제어로(310)를 연통되도록 하거나, 상기 제2공급로(120)를 차단하고 제2배기로(170)와 제2제어로(310)를 연통되도록 제어하게 된다.

이때, 상기 배기 공간부(510)의 내부에는 제2제어로(310) 측과 제1배기로(140) 측을 양분하도록 스페셜 와셔(530)이 구비되는데, 도 7 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 스페셜 와셔(530)은 전술한 공급 공간부(410)에 구비된 스페셜 와셔(430)와 동일한 기능 및 구성으로 이루어지고, 배기 다이어프램(500)의 구성 역시 공급 다이어프램(400)과 동일하므로 별도의 설명은 생략하도록 한다.

또한, 상기 배기 다이어프램(500)의 돌출부(506)가 제1배기로(140)를 밀폐하는 방향으로 탄성지지하는 탄성부재(미도시)가 더 구비될 수 있으며, 이 또한 전술한 공급 공간부(410)에 구비되는 탄성부재(420)과 동일한 작용을 하게 된다.

그래서, 상기 제2전자밸브(300)는 상기 제2공급로(120)를 통하여 공급되는 제어 압력을 제2제어로(310)를 통하여 배기 공간부(510)로 공급하여, 배기 다이어프램(500)이 몸체(100)의 일측에 형성되는 제1배기 포트(142)와 배기 공간부(510)를 연결하는 제1배기로(140)를 밀폐하도록 하거나, 상기 배기 공간부(510)로 공급된 제어 압력을 상기 제2배기로(170)을 통하여 외부로 배출되도록 하여 제1배기로(140)를 개방되도록 함으로써, 연결로(150)와 제1배기로(140)가 연결되도록 제어한다.

따라서, 본 발명의 활주 방지 밸브는 활주 제어 장치에서 수신되는 제어 신호에 따라 제1,2전자밸브(200,300)를 제어하여 철도차량의 제동 장치로 공급되는 제동 압력의 크기를 제어하여 활주 상태를 해소할 수 있게 된다.

우선, 활주 제어 장치에서 각 차륜의 활주 상태가 감지되지 않을 경우에는 제동 제어 장치에서 제공하는 제동 압력을 온전히 제동 장치로 제공하게 되어 별도의 활주 제어를 하지 않게 된다.

이러한 활주 제어를 하지 않은 경우, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 제1전자밸브(200)는 제2공급로(120)는 차단하고 제2배기로(170)와 제1제어로(210)를 연통되도록 함으로써, 공급 공간부(410)의 공급 다이어프램(400)을 제어하여 제1공급로(110)와 연결로(150)를 연통되도록 한다.

이때, 상기 제2전자밸브(300)는 제2배기로(170)는 차단하고 제2공급로(120)와 제2제어로(310)를 연통되도록 함으로써, 배기 공간부(510)의 배기 다이어프램(500)을 제어하여 제1배기로(140)와 연결로(150)가 차단되도록 한다.

그래서, 상기 공급 공간부(410)로 공급된 제동 압력이 제1배기로(140)로 배출되지 않게 되므로, 연결로(150)의 측부로 분기되도록 형성되어 출력 포트(132)와 연결되는 출력로(130)를 통하여 제동 장치로 온전하게 공급되게 된다.

물론, 각 차륜에 활주 상태가 발생하지 않을 경우, 제동 제어 장치에서 제동 작용을 해제하게 되면 제1,2전자밸브(200,300)는 동일하게 제어되어 출력로(130)와 제1공급로(110)를 통하여 제동 장치에 공급된 제동 압력은 제동 제어 장치를 통하여 외부로 배출되게 되어 제동 상태가 해제되게 된다.

그리고, 활주 제어 장치에서 일부 차륜에서 활주 상태를 감지할 경우, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 제1전자밸브(200)는 제2배기로(170)는 차단하고 제2공급로(120)와 제1제어로(210)를 연통되도록 함으로써, 공급 공간부(410)의 공급 다이어프램(400)을 제어하여 제1공급로(110)와 연결로(150)를 차단되도록 하여 연결로(150)를 통하여 제1공급로(110)로 공급되던 제동 압력이 더 이상 공급되지 않도록 한다.

여기서, 상기 제2전자밸브(300)는 제2공급로(120)는 차단하고 제2배기로(170)와 제2제어로(310)를 연통되도록 함으로써, 배기 공간부(510)의 배기 다이어프램(500)을 제어하여 제1배기로(140)와 연결로(150)가 연통되도록 한다.

그래서, 상기 연결로(150)에서 분기되도록 형성되는 출력로(130)를 통하여 철도차량의 제동 장치로 공급되던 제동 압력이 연결로(150)와 연통되는 제1배기로(140)를 통하여 외부로 배출되게 된다.

즉, 상기 제1배기로(140)는 외부와 연통되도록 형성되어 제1배기로(140) 내부의 압력은 외부 대기와 동일한 압력인데 반해, 제동 장치를 작동시키기 위하여 출력로(130)를 통하여 공급되는 제동 압력은 대기의 압력보다 월등히 높기 때문에 상기 제1배기로(140)를 통하여 역류하게 되므로, 제동 장치로 공급되는 제동 압력은 저하되게 된다.

따라서, 찰도차량의 하부에 구비되는 일부 차륜이 과도한 제동 압력에 의해 활주 상태가 된 것을 제동 압력을 저감시켜 줌으로써, 활주 상태가 해제되게 된다.

또한, 철도차량의 활주 제어 장치에서 배기 제어 이후에 각 차륜의 활주 상태가 해제되게 되면 안전한 제동을 위하여 더 이상 제동 압력의 저감을 방지하도록 유지 제어를 하게 된다.

이러한 유지 제어는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 제1전자밸브(200)는 제2배기로(170)는 차단하고 제2공급로(120)와 제1제어로(210)를 연통되도록 함으로써, 공급 공간부(410)의 공급 다이어프램(400)을 제어하여 제1공급로(110)와 연결로(150)를 차단하도록 하여 제1공급로(110)를 통하여 제공되는 제동 압력이 더이상 연결로(150)로 공급되는 것을 방지하게 된다.

이때, 상기 제2전자밸브(300)는 제2배기로(170)는 차단하고 제2공급로(120)와 제2제어로(310)를 연통되도록 함으로써, 배기 공간부(510)의 배기 다이어프램(500)을 제어하여 제1배기로(140)와 연결로(150)가 차단되도록 하여 출력로(130)를 통하여 공급된 제동 압력이 제1배기로(140)를 통하여 배출되는 것을 방지하여 제동 압력의 저하를 막게 된다.

따라서, 선행된 배기 제어에 의해 저감된 제동 압력을 유지하도록 하여 해당 차륜의 활주 상태를 해제할 뿐만 아니라 안정적으로 제동 작용을 수행할 수 있게 한다.

그리고, 전술한 바와 같이 활주 방지 밸브가 유지 상태에 있는 동안에, 제동력이 낮아 완전한 제동이 어려운 경우 제동 제어 장치에서 제동 압력을 높이게 되면 활주 제어 장치에서는 이를 감지하여 현재 유지 상태에 있는 활주 방지 밸브에 다시 공급 상태로 상태를 변환하게 한다.

여기서, 공급 상태란 도 4에 도시된 바와 같은 철도차량의 제동 제어 장치에서 공급하는 제동 압력을 출력로(130)를 통하여 공급하게 하는 것으로, 별도의 설명은 생략하도록 한다.

이때, 상기 출력로(130)를 통하여 공급되는 제동 압력이 과도하여 다시 활주 상태가 발생하면 활주 제어 장치에서는 이를 감지하여 해당 활주 방지 밸브를 다시 배기 상태로 전환한 후, 활주 상태가 해제되면 유지 상태로 전환하게 된다.

이러한 과정을 반복하면서 철도차량의 일부 차륜이 활주 상태가 되면 신속하게 활주 상태를 해제하도록 하여 차륜의 마모를 방지하며, 철도차량의 주행 안정성을 높여주게 된다.

그리고, 상기 제1공급로(110)와 출력로(130)에는 각각 스트레이너(180)가 구비되는데, 상기 스트레이너(180)는 도 11에 도시된 바와 같이, 제1공급로(110) 및 출력로(130)에 고정하기 위한 링형상의 고정부(182)와 상기 고정부(182)에 결합되어 이물질을 걸러주기 위한 매쉬형상의 걸름부(184)로 이루어진다.

여기서, 상기 걸름부(184)는 원뿔형상으로 형성되어, 상기 공급 공간부(410) 방향 및 배기 공간부(510) 방향으로 돌출되도록 제1공급로(110)와 출력로(130)에 각각 설치되게 된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리 범위가 미치는 것으로 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것이다.

본 발명은 활주 방지 밸브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 철도 차량의 차륜 활주 여부를 판단하고, 차륜의 활주를 방지하기 위하여 활주 방지 제어장치에서 전송하는 신호에 따라 제동 제어 장치에서 공급되는 제동압력을 신속하고 정확하게 조절하도록 하여 차륜에 가해지는 제동력을 조절하여 차륜의 활주를 안정적으로 방지할 수 있는 활주 방지 밸브에 관한 것이다.

100 : 몸체 110 : 제1공급로
112 : 입력 포트 120 : 제2공급로
130 : 출력로 132 : 출력 포트
140 : 제1배기로 142 : 제1배기 포트
150 : 연결로 160 : 파이프 브라켓
170 : 제2배기로 172 : 제2배기 포트
200 : 제1전자밸브 210 : 제1제어로
300 : 제2전자밸브 310 : 제2제어로
400 : 공급 다이어프램 402,502 : 중심 돌기
404,504 : 표면 돌기 406,506 : 돌출부
410 : 공급 공간부
420 : 탄성부재 430,530 : 스페셜 와셔
432,532 : 관통공 434,534 : 절곡부
500 : 배기 다이어프램 510 : 배기 공간부

Claims (11)

1. 몸체와,
   상기 몸체의 일측에 형성되어 철도차량의 제동 제어 장치로부터 제동 압력을 공급받는 입력 포트와,
   상기 몸체의 일측에 형성되어 철도차량의 제동 장치로 상기 제동 압력을 공급하는 출력 포트와,
   상기 입력 포트를 통하여 공급되는 제동 압력을 상기 출력 포트로 공급 및 차단을 제어하는 공급 다이어프램이 구비되는 공급 공간부와,
   상기 공급 공간부와 출력 포트 사이에 형성되어 상기 공급 공간부에서 공급되는 제어 압력의 배기를 제어하여 상기 출력 포트로 출력되는 제동 압력을 제어하는 배기 다이어프램이 구비되는 배기 공간부와,
   상기 몸체의 내측에 구비되어 공급 다이어프램을 제어하는 제1전자밸브와,
   상기 몸체의 내측에 구비되어 배기 다이어프램을 제어하는 제2전자밸브로 이루어지고,
   상기 공급 공간부와 배기 공간부에는 상기 공급 다이어프램 및 배기 다이어프램의 가장자리와 밀착하도록 스페셜 와셔가 구비되되, 상기 스페셜 와셔는 중심부에 공급 다이어프램 및 배기 다이어프램의 중심부에 형성되는 돌출부가 삽입되는 관통공이 형성되고, 상기 관통공의 가장자리는 상기 돌출부와 접하도록 라운드지게 절곡 형성되어 스페셜 와셔와의 접촉 및 분리시에 절곡부에 의해 손상되는 것을 최소화하며,
   상기 공급 다이어프램 및 배기 다이어프램의 표면에는 스페셜 와셔, 공급 공간부 및 배기 공간부의 내면과 접하여 공급 다이어프램 또는 배기 다이어프램의 점착력에 의해 완전히 부착되어 밀폐 및 개방 작용을 하지 못하는 것을 방지하도록 일정 간격으로 표면 돌기가 형성되고,
   상기 공급 다이어프램 및 배기 다이어프램의 중심부에는 탄성부재의 이동을 방지하는 중심돌기가 형성되며,
   상기 공급 공간부와 입력 포트를 연결하는 제1공급로 및 공급 공간부와 배기 공간부를 연결하는 연결로의 측부로 분기되도록 형성되어 출력 포트와 연결되는 출력로에는 각각 이물질을 걸러주는 스트레이너가 구비되되, 상기 스트레이너는 제1공급로 및 출력로에 고정하기 위한 링형상의 고정부와 상기 고정부에 결합되어 이물질을 걸러주기 위한 원뿔형상의 매쉬망으로 이루어지는 걸름부로 이루어져, 공급 공간부 또는 배기 공간부 방향으로 돌출되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 활주 방지 밸브.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1전자밸브의 입구는 상기 공급 공간부와 입력 포트를 연결하는 제1공급로에서 분기되도록 형성되는 제2공급로의 일측 단부가 연결되고,
   상기 제1전자밸브의 출구는 몸체의 일측에 형성되는 제2배기 포트와 연결되는 제2배기로의 일측 단부가 연결되며,
   상기 제1전자밸브의 측부에 형성되는 제1제어로는 공급 공간부의 일측과 연결되어 공급 다이어프램을 제어하여 공급 공간부와 배기 공간부를 연결하는 연결로와 상기 제1공급로를 차단 및 연결하는 것을 특징으로 하는 활주 방지 밸브.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 제2전자밸브의 입구는 상기 공급 공간부와 입력 포트를 연결하는 제1공급로에서 분기되도록 형성되는 제2공급로의 타측 단부가 연결되고,
   상기 제2전자밸브의 출구는 몸체의 일측에 형성되는 제2배기 포트와 연결되는 제2배기로의 타측 단부가 연결되며,
   상기 제2전자밸브의 측부에 형성되는 제2제어로는 배기 공간부의 일측과 연결되어 배기 다이어프램을 제어하여 몸체의 일측에 형성되는 제1배기 포트와 배기 공간부를 연결하는 제1배기로와 상기 연결로를 차단 및 연결하는 것을 특징으로 하는 활주 방지 밸브.
   
4. 제3항에 있어서,
   활주 제어를 하지 않거나 활주 제어를 위한 공급 제어의 경우,
   상기 제1전자밸브는 제2배기로와 제1제어로를 연통되도록 하고, 공급 공간부의 공급 다이어프램을 제어하여 제1공급로와 연결로를 연통되도록 하며,
   상기 제2전자밸브는 제2공급로와 제2제어로를 연통되도록 하고, 배기 공간부의 배기 다이어프램을 제어하여 제1배기로와 연결로가 차단되도록 하여,
   철도차량의 제동 제어 장치에서 공급되는 제동 압력이 연결로의 측부에 형성되어 출력포트와 연결되는 출력로를 통하여 온전하게 제동 장치로 공급되도록 하는 것을 특징으로 하는 활주 방지 밸브.
   
5. 제3항에 있어서,
   활주 제어를 위한 배기 제어의 경우,
   상기 제1전자밸브는 제2공급로와 제1제어로를 연통되도록 하고, 공급 공간부의 공급 다이어프램을 제어하여 제1공급로와 연결로를 차단되도록 하며,
   상기 제2전자밸브는 제2배기로와 제2제어로를 연통되도록 하고, 배기 공간부의 배기 다이어프램을 제어하여 제1배기로와 연결로가 연통되도록 하여,
   철도차량의 제동 제어 장치에서 공급되는 제동 압력이 상기 제1배기로를 통하여 외부로 배출되도록 하여 제동 장치에 가해지는 제동 압력을 저감시키는 것을 특징으로 하는 활주 방지 밸브.
   
6. 제3항에 있어서,
   활주 제어를 위한 유지 제어의 경우,
   상기 제1전자밸브는 제2공급로와 제1제어로를 연통되도록 하고, 공급 공간부의 공급 다이어프램을 제어하여 제1공급로와 연결로를 차단되도록 하며,
   상기 제2전자밸브는 제2공급로와 제2제어로를 연통되도록 하고, 배기 공간부의 배기 다이어프램을 제어하여 제1배기로와 연결로가 차단되도록 하여,
   상기 제동 장치로 공급된 제동 압력을 일정하게 유지하는 것을 특징으로 하는 활주 방지 밸브.
   
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