KR101804088B1 - 철도차량 중량 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철도차량 중량 측정장치에 관한 것으로, 특히 생산 라인에서 철도차량의 중량 측정이 필요한 곳에서 중량 측정이 가능하도록 하여 공장 내 차량 이동 최소화하고 생산 효율을 높이는 철도차량 중량 측정장치에 관한 것이다. 구성은 철도차량 중량 측정장치에 있어서, 상호 간격을 두고 형성되는 한 쌍의 바퀴 축 양쪽으로 이동 바퀴가 각각 결합 되고, 상기 각 바퀴 축의 바깥 단을 통해 결합 되는 한 쌍의 제1 지지프레임과 상기 제1 지지프레임의 상면 중앙에 교차하도록 설치되는 제2 지지프레임으로 이루어지는 대차와; 상기 제2 지지프레임의 내측 중앙에 고정, 설치되어 회전동작하는 볼 스크류와, 상기 볼 스크류와 결합 되어 전, 후진 동작하는 볼 너트와, 상기 볼 너트와 결합 되어 연동하는 슬라이더를 포함하여 이루어지는 폭 조절수단과; 상기 대차 또는 폭 조절수단의 일 측에 위치하는 유압펌프(hydraulic pump)와, 상기 슬라이더의 상면에 형성되어 상기 유압펌프의 동작에 연동하여 승, 하강 동작하는 승, 하강기로 이루어지는 승, 하강수단과; 상기 승, 하강수단의 상부에 결합 되어 철도차량이 안착 되면 중량을 측정하는 하중 검지기와, 상기 하중 검지기와 전기적으로 연결되어 측정된 중량 값을 나타내는 표시기로 이루어지는 중량측정수단; 으로 이루어진다.

Description

철도차량 중량 측정장치{Railway vehicle weight measuring apparatus}

본 발명은 철도차량 중량 측정장치에 관한 것으로, 특히 생산 라인에서 철도차량의 중량 측정이 필요한 곳에서 중량 측정이 가능하도록 하여 공장 내 차량 이동 최소화하고 생산 효율을 높이는 철도차량 중량 측정장치에 관한 것이다.

일반적으로 철도차량은 제작 절차에 따라 공정별 중량을 측정하기 위한 중량 측정장치가 사용된다.

이와 같은 철도차량 중량 측정장치는 철도차량의 실 중량을 측정하는 장치로서, 중량을 측정하는 주된 이유는 정확한 공차 중량, 각 부품의 설치 중량 등을 통해 안전성 확보와 유지보수, 정확한 연비측정 및 내구성 향상 등을 위한 것이다.

그러나 종래의 철도차량 중량 측정장치는 화차 또는 객차의 차체와 그 하부의 대차 중량을 각각 별도로 측정하여 이를 합산하는 방법이 사용될 경우, 각 구성 부분별로 중량측정 작업을 실시하여야 하기 때문에 매우 불편하고, 고중량을 측정하기 위한 장비가 고가이기 때문에 설비비가 많이 소요되는 문제점이 있다.

또, 종래에는 중량 측정장치가 철도차량 생산 라인의 일 측에 고정설치되기 때문에 각 공정에서 철도차량의 중량 검사를 위해 중량 측정장치까지 철도차량을 이동시켜야 하므로 차량 운용이 어렵고, 차량이동으로 인해 생산 효율이 현저하게 저하되는 등의 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 철도차량을 탑재하여 이동 가능하도록 하는 대차에 중량측정용 로드 셀을 구비하여 철도차량 제작 절차에 따른 각 공정으로 이동하여 철도차량의 중량을 측정할 수 있도록 함으로써, 물류 이동을 원활하게 하고 편의성과 작업성 향상을 이루도록 하는 철도차량 중량 측정장치를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 철도차량 중량 측정장치에 있어서, 상호 간격을 두고 형성되는 한 쌍의 바퀴 축 양쪽으로 이동 바퀴가 각각 결합 되고, 상기 각 바퀴 축의 바깥 단을 통해 결합 되는 한 쌍의 제1 지지프레임과 상기 제1 지지프레임의 상면 중앙에 교차하도록 설치되는 제2 지지프레임으로 이루어지는 대차와; 상기 제2 지지프레임의 내측 중앙에 고정, 설치되어 회전동작하는 볼 스크류와, 상기 볼 스크류와 결합 되어 전, 후진 동작하는 볼 너트와, 상기 볼 너트와 결합 되어 연동하는 슬라이더를 포함하여 이루어지는 폭 조절수단과; 상기 대차 또는 폭 조절수단의 일 측에 위치하는 유압펌프(hydraulic pump)와, 상기 슬라이더의 상면에 형성되어 상기 유압펌프의 동작에 연동하여 승, 하강 동작하는 승, 하강기로 이루어지는 승, 하강수단과; 상기 승, 하강수단의 상부에 결합 되어 철도차량이 안착 되면 중량을 측정하는 하중 검지기와, 상기 하중 검지기와 전기적으로 연결되어 측정된 중량 값을 나타내는 표시기로 이루어지는 중량측정수단; 으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 볼 스크류의 일단에는 폭 조절을 위해 볼 스크류를 정회전 또는 역회전 동작시키기 위한 핸들이 결합 되는 것을 특징으로 한다.

상기 승, 하강기는 제1승, 하강기와, 제2승, 하강기로 형성되고, 상기 제1승, 하강기는 신축(승, 하강)동작하는 피스톤 로드를 갖는 유압 실린더로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 하중 검지기는 로드 셀(load cell)로 형성되고, 상기 표시기는 인디케이터(indicator)로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제2승, 하강기는 미세한 높이 조절을 이룰 수 있도록 조절나사와 조절 너트로 형성되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 철도차량 제작 절차에 따른 각 공정으로 이동하여 철도차량의 중량을 측정할 수 있도록 함으로써, 운용이 쉽고 공장 내 철도차량의 이동을 최소화하여 비용절감과 편의성 및 작업성 향상을 이룰 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 철도차량 중량 측정장치의 전체적인 정면 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 평면 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 철도차량 중량 측정장치를 철도차량의 길이에 대응되도록 레일 위에 한 쌍을 배치한 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 철도차량 중량 측정장치의 사용 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 철도차량 중량 측정장치의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 구체적으로 설명한다.

여기서, 하기의 모든 도면에서 동일한 기능을 갖는 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 반복적인 설명은 생략하며, 아울러 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이것은 고유의 통용되는 의미로 해석되어야 함을 명시한다.

도 1 내지, 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 철도차량 중량 측정장치(100)는 대차(110)와 폭 조절수단(120)과, 승, 하강수단(130) 및 중량측정수단(140)으로 대별되어 이루어진다.

상기 대차(110)는 레일(200)을 통해 이동 가능하도록 상호 간격을 두고 형성되는 한 쌍의 바퀴 축(111) 양쪽으로 이동 바퀴(112)가 각각 결합 되고, 상기 각 바퀴 축(111)의 바깥 단을 통해 결합 되는 한 쌍의 제1 지지프레임(113)과 상기 제1 지지프레임(113)의 상면 중앙에 교차하도록 설치되는 제2 지지프레임(114)으로 이루어진다.

여기서, 상기 제1 지지프레임(113)은 바퀴 축(111)의 회전동작에 연동하지 않도록 베어링(미도시)에 의해 결합, 지지 되는 것이 바람직하다.

이러한 구성의 본 발명에 따른 대차(110)는 철도차량(300)의 각 제작작업 위치로 이동이 자유롭게 이루어질 수 있도록 함으로써 철도차량(300)의 각 제작공정에서 중량 측정을 위해 신속하고 간단하게 이동할 수 있을 뿐 아니라 공정 물류 이동 개선 및 편의성 향상으로 작업을 보다 효율적으로 수행할 수 있는 것이다.

상기 폭 조절수단(120)은 상기 제2 지지프레임(114)의 내측 중앙에 고정, 설치되어 회전동작하는 볼 스크류(121)와, 상기 볼 스크류(121)와 결합 되어 전, 후진 동작하는 볼 너트(122)와, 상기 볼 너트(122)와 결합 되어 연동하는 슬라이더(123)를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 볼 스크류(121)의 일단에는 폭 조절을 위해 볼 스크류(121)를 정회전 또는 역회전 동작시키기 위한 핸들(124)이 결합 된다.

또, 상기 슬라이더(123)는 제2 지지프레임(114)의 상면에 상호 간격을 두고 설치되는 레일(115)과 결합 되어 좌, 우이동을 원활하게 이루게 된다.

이러한 구성의 상기 폭 조절수단(120)은 철도차량마다 중량 측정을 위한 안착 포인트(point)가 상이하기 때문에 전 차종에 사용할 수 있도록 폭을 조절할 수 있도록 하였다.

예컨대, 상기 핸들(124)을 시계방향 또는 반시계방향으로 돌리면 상기 볼 스크류(121)가 정회전 또는 역회전하게 된다.

이에 연동하여, 상기 볼 너트(122)가 전진 또는 후진 동작하게 되면서 슬라이더(123)가 레일(115)을 따라 전진 또는 후진하게 되므로 철도차량(300)의 안착 포인트에 맞게 폭을 조절할 수 있게 된다.

상기 승, 하강수단(130)은 상기 대차(110) 또는 폭 조절수단(120)의 일 측에 위치하여 외부에서 공급되는 기계적 에너지를 유압 시스템 작동유의 압력 에너지로 변환시키는 유압펌프(hydraulic pump)(131)와, 상기 슬라이더(123)의 상면에 형성되어 상기 유압펌프(131)의 동작에 연동하여 승, 하강 동작하는 승, 하강기(132)로 이루어진다.

여기서, 상기 승, 하강기(132)는 제1승, 하강기(132a)와, 제2승, 하강기(132b)로 형성된다.

상기 제1승, 하강기(132a)는 유압펌프(131)의 압력 에너지 공급 및 배출동작에 연동하여 신축(승, 하강)동작하는 피스톤 로드를 갖는 유압 실린더로 형성되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 제2승, 하강기(132b)는 상기 제1승, 하강기(132a)의 신축(승, 하강) 동작 후, 미세한 높이 조절을 이룰 수 있도록 함과 동시에 견고한 고정 상태를 이룰 수 있도록 조절나사와 조절 너트로 형성되는 것이 바람직하다.

이러한 구성의 상기 승, 하강수단(130)은 철도차량 제작 공간의 바닥에 설치된 레일(200)의 수준(level)이 “0”이 아니기 때문에 철도차량(300)의 수준이 “0”이 되도록 높이를 조절하는 것이다.

상기 중량측정수단(140)은, 상기 승, 하강수단(130)의 상부에 결합 되어 철도차량이 안착 되면 중량을 측정하는 하중 검지기(141)와, 상기 하중 검지기(141)와 전기적으로 연결되어 측정된 중량 값을 나타내는 표시기(142)로 이루어진다.

여기서, 상기 하중 검지기(141)는 다양한 하중 검지 센서를 사용할 수 있지만 정밀도, 직선성(直線性), 응답성이 좋고, 소형이 가능하며 원격측정이나 기록하기가 쉽다는 특징을 가지고 있는 로드 셀(load cell)을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 로드 셀은 무게를 받으면 압축되거나 늘어나는 등 변형이 되는데, 이 변형량을 변형측정장치가 전기신호로 검출한 뒤 컴퓨터 장치에 의해 디지털신호로 바꾸면 무게가 숫자로 나타나도록 하는 무게측정소자(素子)이다.

또, 상기 표시기(142)는 하중 검지기(141)로부터 측정된 철도차량의 중량 변형량을 전기신호로 검출한 뒤 컴퓨터 장치에 의해 디지털 신호로 바꾸면 무게가 숫자로 표시되는 인디케이터(indicator)로 형성되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용 상태를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명에 따른 철도차량 중량 측정장치를 이용하여 철도차량(300)의 중량을 측정하기 위해 철도차량(300)의 각 제작 공정 중 어느 하나의 공정으로 상기 대차(110)를 신속하고 용이하게 이동시킨다.

다음, 중량을 측정하고자 하는 철도차량(300)의 하부로 대차(110)를 위치시킨 후, 상기 하중 검지기(141)의 상면에 철도차량(300)의 볼스터 부위가 안착 되도록 한다.

이때, 상기 폭 조절수단(120)의 핸들(124)을 시계방향 또는 반시계방향으로 돌려 볼 스크류(121)를 정회전 또는 역회전시킨다.

이에 연동하여, 상기 볼 너트(122)가 전진 또는 후진 동작하게 되면서 슬라이더(123)가 레일(115)을 따라 전진 또는 후진하게 되므로 철도차량(300)의 안착 포인트에 맞게 폭을 조절할 수 있게 된다.

계속해서, 상기 승, 하강수단(130)의 유압펌프(131)를 동작시켜 압력 에너지를 공급 또는 배출하여 상기 제1승, 하강기(132a)의 피스톤 로드를 신축(승, 하강)시키고, 상기 제2승, 하강기(132b)의 조절나사와 조절너트로 미세하게 높이 조절하여 철도차량(300)의 수준(level)이 “0”이 되도록 한 후, 견고하게 고정한다.

그리고 상기 중량측정수단(140)의 하중 검지기(141)로 철도차량(300)의 중량을 측정하여 검출된 중량을 전기신호로 상기 표시기(142)를 통해 나타낸다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 동작을 통함으로써 철도차량의 중량을 용이하고 신속하게 측정할 수 있기 때문에 운용이 쉽고 공장 내 철도차량의 이동을 최소화하여 비용절감과 편의성 및 작업성 향상을 이룰 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 균등한 타 실시 예로의 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

100 : 철도차량 중량 측정장치 110 : 대차
111 : 바퀴 축 112 : 이동 바퀴
113 : 제1 지지프레임 114 : 제2 지지프레임
115 : 레일 120 : 폭 조절수단
121 : 볼 스크류 122 : 볼 너트
123 : 슬라이더 124 : 핸들
130 : 승, 하강수단 131 : 유압펌프(hydraulic pump)
133 : 승, 하강기 132a : 제1승, 하강기
132b : 제2승, 하강기 140 : 중량측정수단
141 : 하중 검지기 142 : 표시기
200 : 레일 300 : 철도차량

Claims (5)

1. 철도차량 중량 측정장치에 있어서,
   상호 간격을 두고 형성되는 한 쌍의 바퀴 축 양쪽으로 이동 바퀴가 각각 결합 되고, 상기 각 바퀴 축의 바깥 단을 통해 결합 되는 한 쌍의 제1 지지프레임과 상기 제1 지지프레임의 상면 중앙에 교차하도록 설치되는 제2 지지프레임으로 이루어지는 대차와;
   상기 제2 지지프레임의 내측 중앙에 고정, 설치되어 회전동작하는 볼 스크류와, 상기 볼 스크류와 결합 되어 전, 후진 동작하는 볼 너트와, 상기 볼 너트와 결합 되어 연동하는 슬라이더를 포함하여 이루어지는 폭 조절수단과;
   상기 대차 또는 폭 조절수단의 일 측에 위치하는 유압펌프(hydraulic pump)와, 상기 슬라이더의 상면에 형성되어 상기 유압펌프의 동작에 연동하여 승, 하강 동작하는 승, 하강기로 이루어지는 승, 하강수단과;
   상기 승, 하강수단의 상부에 결합 되어 철도차량이 안착 되면 중량을 측정하는 하중 검지기와, 상기 하중 검지기와 전기적으로 연결되어 측정된 중량 값을 나타내는 표시기로 이루어지는 중량측정수단; 으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 철도차량 중량 측정장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 볼 스크류의 일단에는 폭 조절을 위해 볼 스크류를 정회전 또는 역회전 동작시키기 위한 핸들이 결합 되는 것을 특징으로 하는 철도차량 중량 측정장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 승, 하강기는 제1승, 하강기와, 제2승, 하강기로 형성되고, 상기 제1승, 하강기는 신축(승, 하강)동작하는 피스톤 로드를 갖는 유압 실린더로 형성되는 것을 특징으로 하는 철도차량 중량 측정장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 하중 검지기는 로드 셀(load cell)로 형성되고, 상기 표시기는 인디케이터(indicator)로 형성되는 것을 특징으로 하는 철도차량 중량 측정장치.
5. 제3항에 있어서,
   상기 제2승, 하강기는 미세한 높이 조절을 이룰 수 있도록 조절나사와 조절 너트로 형성되는 것을 특징으로 하는 철도차량 중량 측정장치.

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