KR101912854B1 - Movable rail surface modification apparatus - Google Patents

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장세기
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Abstract

본 발명에 따른 이동형 레일 표면 개질 장치는, 레일의 높이보다 높은 위치에서 수평 방향으로 형성된 장착 프레임, 레일을 따라 이동형 레일 표면 개질 장치를 이동시킬 수 있도록 레일 표면 위에 배치될 수 있는 위치에서 장착 프레임에 장착된 2개 이상의 바퀴 수단을 포함한 장치 이동 부재, 레일의 표면을 타격 하여 레일의 표면을 개질하기 위한 초음파 나노표면개질(UNSM)수단 및 장착 프레임 하단에서 레일 측면 양측으로 연장되어 형성되며 장착 프레임을 레일에 지지하기 위한 레일 가이드 프레임을 포함한다.The movable rail surface modifying apparatus according to the present invention comprises a mounting frame formed in a horizontal direction at a position higher than a height of a rail, a mounting frame formed at a position where the movable rail surface modifying device can be disposed on the rail surface, (UNSM) means for modifying the surface of the rail by hitting the surface of the rail, and means for modifying the surface of the rail, And a rail guide frame for supporting the rail.

Description

이동형 레일 표면 개질 장치{Movable rail surface modification apparatus}[0001] Movable rail surface modification apparatus [0002]

본 발명은 레일 표면 개질 장치에 관한 것이다. 구체적으로는 레일을 따라 이동하면서 레일 표면을 초음파 진동으로 개질하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a rail surface modification apparatus. More specifically, the present invention relates to an apparatus for modifying a surface of a rail by ultrasonic vibration while moving along the rail.

철도교통은 화물 및 여객 분야에 있어서 육상 교통의 주요한 역할을 담당해 왔으며, 최근에는 고속철도의 대중화에 따라 그 운행횟수의 증가와 함께 더욱 고속화가 진행되고 있고, 이에 따라 철도 차량이 운행하기 위한 레일의 안전점검 및 유지보수에 대한 필요성이 점차 커지고 있다.Railway traffic has played a major role in land transportation in the cargo and passenger sectors. Recently, as the high-speed railway has become more popular, the number of times of operation has increased and the speed of the railway traffic has further increased. The need for inspection and maintenance is increasing.

철도 레인은 철도 차량의 바퀴가 레일의 헤드 부분과 지속 적으로 접촉하면서 발생하는 진동과 미끄럼에 의해 바퀴와 레일의 접촉 부분에 마찰 및 마모가 발생하게 되며, 이러한 레일의 마모는 소재, 레일의 형상, 곡선부 반경, 선로구배, 열차속도, 선로의 보수상태 및 레일 도유 상태 등에 의해 영향을 받는다.In the railway lane, friction and wear occur on the contact part between the wheel and the rail due to the vibration and slip generated when the wheels of the railway vehicle continuously contact with the head part of the rail. The abrasion of these rails is caused by the shape of the material, , Radius of curvature, line gradient, train speed, line maintenance status, and rail arming status.

또한, 고속철도가 등장하면서 1990년대 이후 열차의 속도는 점차 높아지고 운행 빈도도 늘어나고 있으나, 이러한 운행 횟수 및 축증의 증가, 고속화는 철도 레일의 마모를 가속화시키고 있다. 그리고 이에 따라 레일의 유지보수 및 교체시기가 더욱 빨라지게 됨으로써 인해 레일의 유지보수 비용이 증가하게 되는 문제가 발생하고 있다. 이와 같이 최근 철도교통의 발달로 인해 레일은 마모와 함께 피로손상이 더욱 빨리 그리고 더욱 쉽게 노출되고 있으며, 이에 따른 레일의 마모는 철도 차량의 속도 저하, 하중의 제한, 빈번한 유지보수 점검 및 비용 증가 등의 문제가 발생된다.In addition, since the high - speed railway appeared, the speed of trains gradually increased and the frequency of operation has increased since the 1990s. However, the increase in the number of times of operation, the increase in speed and the increase in speed are accelerating the abrasion of railway rails. And the maintenance and replacement time of the rail is further increased, thereby increasing the maintenance cost of the rail. As a result of recent developments in railway traffic, rails are exposed to fatigue damage more rapidly and more easily with wear, resulting in rail wear, railway vehicle speed reduction, load limitations, frequent maintenance checks, and increased costs .

이에 레일의 손상 주기를 늘리기 위해 레일의 재료 개선, 열처리 표면처리 등의 많은 연구들이 진행되어 왔다. 예를 들어, 실제 선로에서 레일의 헤드 부위의 마모가 심한 구간에는 열처리 과정을 통하여 표면층이 강화되어 내마모성이 증가하도록 열처리된 레일을 사용하고 있다. 그러나 이와 같이 열처리된 레일을 사용하더라도 단지 레일의 교체시기가 조금 늘어나는 것일 뿐, 반복적인 열차운행으로 인해 레일의 마모 및 피로손상이 누적되는 것은 피할 수 없는 한계가 있다.Therefore, in order to increase the damage period of the rail, many studies such as improvement of the material of the rail and heat treatment surface treatment have been conducted. For example, in a region where wear of the head portion of the rail is severe in a real track, a heat-treated rail is used so that the surface layer is strengthened through heat treatment to increase the abrasion resistance. However, even if the heat-treated rails are used, the replacement time of the rails is slightly increased, and there is an inevitable limit to accumulation of wear and fatigue damage of the rails due to repetitive train operation.

따라서 반복적인 열차운행으로 인해 레일 마모 및 피로손상이 누적되는 것을 해소할 수 있는 새로운 방법들이 제시되고 있다. 그 중 하나로, 레일 연결부, 용접부위, 곡선부 및 교차부 등과 같은 피로누적 및 손상 부위에 초음파 나노표면개질(UNSM) 기술을 이용하여 표면을 개질하는 것에 의해 피로누적을 회복하고 표면을 강화시키는 방법이 있다. 그러나 레일의 특정 부분만이 아닌 전체적인 선로를 따라 유지 보수할 수 있고, 교체 비용을 절감할 수 있도록 레일 표면 전체를 개질하는 장치나 방법은 없는 문제점이 있다.Therefore, new methods are being proposed to solve the accumulation of rail wear and fatigue damage due to repetitive train operation. One of them is a method of restoring fatigue accumulation and strengthening the surface by modifying the surface by using ultrasonic nanosurface modification (UNSM) technique to fatigue accumulation and damage areas such as rail joints, welding parts, curved parts and intersections . However, there is a problem in that there is no apparatus or method for modifying the entire rail surface so as to maintain maintenance along the entire track, not only a specific part of the rail, and to reduce the replacement cost.

한국 등록특허공보 제10-1244048호Korean Patent Registration No. 10-1244048 한국 등록특허공보 제10-1346968호Korean Patent Registration No. 10-1346968 한국 등록특허공보 제10-0627699호Korean Patent Registration No. 10-0627699 한국 등록특허공보 제10-0593194호Korean Patent Registration No. 10-0593194 미국특허공보 US 5,209,792호U.S. Patent No. 5,209,792

"초음파 나노표면개질기술의 특성과 활용방안 연구" 편영식, 박정현, 조인호, 김창식, 서창민, 대한기계학회논문집 190 A권, 제33권, 제3호, pp. 190~195, 2009."A Study on the Characteristics and Application of Ultrasonic Nano Surface Modification Technique" Yong Sik Yi, Jung Hyun Park, In Ho Cho, Chang Sik Kim, Su Chang Min, 190 A Vol. 33, No. 3, pp. 190 ~ 195, 2009.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고, 레일 중 피로가 집중되는 레일 연결부, 용접부위, 곡선부 및 교차부뿐만 아니라 레일 전체의 표면을 개질하여 레일의 전체의 피로마모 특성을 향상시킬 수 있는 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems and to provide a device for improving the fatigue wear characteristics of the entire rail by modifying the surface of the entire rail as well as the rail connection portion, the welded portion, the curved portion and the intersection portion, The purpose is to provide.

위와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 레일 표면 개질 장치는, 레일의 높이보다 높은 위치에서 수평 방향으로 형성된 장착 프레임; 레일을 따라 상기 이동형 레일 표면 개질 장치를 이동시킬 수 있도록 상기 레일 표면 위에 배치될 수 있는 위치에서 상기 장착 프레임에 장착된 2개 이상의 바퀴 수단을 포함한 장치 이동 부재; 상기 레일의 표면을 타격 하여 상기 레일의 표면을 개질하기 위한 초음파 나노표면개질(UNSM)수단; 및 상기 장착 프레임 하단에서 상기 레일 측면 양측으로 연장되어 형성되며 상기 장착 프레임을 상기 레일에 지지하기 위한 레일 가이드 프레임을 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a movable rail surface modifying apparatus comprising: a mounting frame formed in a horizontal direction at a position higher than a height of a rail; A device moving member including two or more wheel means mounted on the mounting frame at a position that can be placed on the rail surface so as to move the movable rail surface modification device along the rail; Ultrasonic nano-surface modification (UNSM) means for modifying the surface of the rail by hitting the surface of the rail; And a rail guide frame extending from the lower end of the mounting frame to both side surfaces of the rail and supporting the mounting frame to the rail.

바람직하게는, 상기 초음파 나노표면 개질 수단은, 초음파 진동으로 상기 레일 표면을 타격하기 위한 초음파 개질 장치; 상기 초음파 개질 장치를 상기 레일을 기준으로 수직 방향 및 수평 방향으로 이동시켜 상기 초음파 개질 장치의 타격부가 상기 레일 표면 위에서 위치를 이동시킬 수 있도록 하기 위한 좌표 이동부; 및 상기 좌표 이동부 위에서 상기 초음파 개질 장치를 고정하기 위해 중앙에 상기 초음파 개질 장치를 관통하여 고정하기 위한 홈이 형성된 플랜지부;를 포함한다.Preferably, the ultrasonic nano-surface modifying means includes an ultrasonic wave modifying device for hitting the rail surface by ultrasonic vibration; A coordinate shifter for shifting the position of the striking part of the ultrasonic wave modifying device above the rail surface by moving the ultrasonic wave modifying device in the vertical direction and the horizontal direction with respect to the rail; And a flange part having a groove formed at a center thereof for fixing the ultrasound modifying device through the ultrasound modifying device to fix the ultrasound modifying device on the coordinate moving part.

더욱 바람직하게는, 상기 좌표 이동부는, 상기 플랜지부를 수평 방향으로 이동하기 위한 제1 서보모터 및 제1 서보 드라이브를 포함하는 제1 방향 구동부; 및 상기 플랜지부를 수직 방향으로 이동하기 위한 제2 서보모터 및 제2 서보 드라이브를 포함하는 제2 방향 구동부를 포함한다.More preferably, the coordinate moving unit includes: a first direction drive unit including a first servo motor and a first servo drive for moving the flange unit in a horizontal direction; And a second direction drive unit including a second servo motor and a second servo drive unit for moving the flange unit in a vertical direction.

한편, 상기 제2 방향 구동부는, 상기 제1 방향 구동부 위에서 상기 제1 방향 구동부와 수직 방향으로 설치된다.The second direction driving unit is installed in a direction perpendicular to the first direction driving unit on the first direction driving unit.

바람직하게는, 상기 제1 방향 구동부는 상기 장착 프레임의 일측 상단에서 상기 제1 서보모터와 상기 제1 서보드라이버를 포함하여 구성되는 제1 모터 이동 구동부와 상기 장착 프레임의 타측 상단에서 상기 제1 모터 이동 구동부와 평행하게 설치된 제1 고정 가이드 이동부를 포함하고, 상기 제2 방향 구동부는, 상기 제1 방향 구동부의 제1 모터 이동 구동부와 제1 고정 가이드 이동부의 일측 상단에서 상기 제2 서보모터와 상기 제2 서보 드라이버를 포함하며 구성되는 제2모터 이동 구동부와 상기 제1 방향 구동부의 제1 모터 이동 구동부와 제1 고정 가이드 이동부의 타측 상단에서 상기 제2 모터 이동 구동부와 평행하게 설치된 제2 고정 가이드 이동부를 포함하며, 상기 제1 고정 가이드 이동부는 상기 제1 모터 이동 구동부와 상기 제2 방향 구동부에 의해 상호 고정되어 상기 제1 모터 이동 구동부의 움직임에 따라 평행하게 따라 움직이며, 상기 제2 고정 가이드 이동부는 상기 제2 모터 이동 구동부와 상기 플랜지부에 의해 상호 고정되어 상기 제2 모터 이동 구동부의 움직임에 따라 평행하게 따라 움직인다.Preferably, the first direction driving unit includes a first motor movement driving unit including the first servo motor and the first servo driver at an upper end of the mounting frame, And a first fixed guide moving unit installed in parallel with the movement driving unit, wherein the second direction driving unit includes a first motor drive unit and a first fixed guide moving unit, A second motor moving driving part including a second servo driver, a second motor moving driving part of the first direction driving part, and a second fixing guide moving part provided in parallel with the second motor moving driving part at the other upper end of the first fixed guide moving part, Wherein the first fixed guide moving unit includes a first motor drive unit and a second direction drive unit, And the second fixed guide moving unit is mutually fixed by the second motor movement driving unit and the flange unit to move the second motor movement driving unit in a direction parallel to the movement of the second motor movement driving unit, Follow along parallel.

일 실시예에서, 상기 장착 프레임은 평평한 테이블 형태를 가지며, 중앙 부근에 관통 홈이 형성되어 상기 초음파 개질 수단이 상기 관통 홈을 통과하여 상기 레일 표면으로 닿을 수 있다. 이때, 상기 장착 프레임의 관통 홈은 상기 플랜지부의 홈보다 넓을 수 있다.In one embodiment, the mounting frame has a flat table shape, and a through groove is formed in the vicinity of the center, so that the ultrasonic wave modifying means can pass through the through groove to reach the rail surface. At this time, the through-hole of the mounting frame may be wider than the groove of the flange portion.

다른 실시예에서, 상기 레일 가이드 프레임은 상기 레일에 상기 레일 가이드 프레임을 고정시키고 상기 레일에 따라 상기 레일 가이드 프레임을 미끄러져 이동시킬 수 있도록 상기 레일 가이드 프레임의 안쪽 측면 위에서 상기 레일 사이에 부착된 롤러부재를 포함한다.In another embodiment, the rail guide frame includes a roller attached between the rails on the inner side surface of the rail guide frame so as to fix the rail guide frame to the rail and to slide the rail guide frame along the rail, Member.

다른 실시예에서, 상기 장착 프레임은 상기 장치 이동 부재의 바퀴가 관통하여 설치될 수 있는 2개 이상의 바퀴 설치 홈을 포함하고, 상기 장치 이동 부재의 바퀴들은 상기 바퀴 설치 홈을 통과하여 설치된다.In another embodiment, the mounting frame includes two or more wheel mounting grooves through which the wheels of the device moving member can be installed, and the wheels of the device moving member are installed through the wheel mounting grooves.

또한, 상기 장치 이동 부재는 상기 바퀴를 구동할 수 있도록 상기 장작 프레임 상단에 설치된 개질 장치 이동 모터부를 더 포함하고, 상기 장치 이동 부재의 각 바퀴들의 회전 축은 상기 장착 프레임 위에 위치하여, 상기 개질 장치 이동 모터부와 연결된다. 그리고 상기 바퀴의 대부분은 상기 장착 프레임 위에 존재하며, 상기 바퀴의 일부분만이 상기 바퀴 설치 홈을 통과하여 상기 장착 프레임 아래에 위치한다.Further, the apparatus moving member may further include a modifying device moving motor unit installed at an upper end of the wood frame so as to drive the wheel, wherein a rotation axis of each wheel of the apparatus moving member is positioned on the mounting frame, And connected to the motor unit. And most of the wheel is present on the mounting frame, and only a portion of the wheel passes through the wheel mounting groove and is located below the mounting frame.

다른 실시예에서, 상기 장치 이동 부재는 상기 장착 프레임과 상기 레일 가이드 프레임 사이에 형성되며 하나 이상의 바퀴가 상기 레일 가이드 프레임 사이 및 상기 레일 표면 위에 배치된다.In another embodiment, the device moving member is formed between the mounting frame and the rail guide frame, and at least one wheel is disposed between the rail guide frames and the rail surface.

또 다른 실시예에서, 상기 이동형 레일 표면 개질 장치는, 한 쌍의 레일 위에 각각 설치된 한 쌍의 동일한 이동형 레일 표면 개질 장치를 구비하고, 상기 한 쌍의 이동형 레일 표면 개질 장치는 상호 고정되어 상기 레일 위를 이동할 수 있다.In still another embodiment, the movable rail surface modifying apparatus comprises a pair of identical movable rail surface modifying devices each mounted on a pair of rails, wherein the pair of movable rail surface modifying devices are mutually fixed, .

본 발명에 따른 이동형 레일 표면 개질 장치는 레일을 따라 이동하면서 레일 표면을 초음파 나노표면 개질 수단에 의해 피로 및 마모가 누적되는 부위에 초음파 나노표면개질(UNSM)기술을 적용하여, 레일 표면을 강화시키고 내마모성을 향상시키며, 아울러 레일을 따라 쉽게 이동하면서 레일 표면을 개질 할 수 있어, 레일 표면 전체를 쉽게 유지 보수할 수 있는 효과가 있다. The moving type rail surface modifying apparatus according to the present invention enhances the rail surface by applying the ultrasonic nano-surface modification (UNSM) technique to a region where fatigue and abrasion are accumulated by the ultrasonic nano-surface modifying means while moving along the rail It is possible to improve the abrasion resistance and to easily modify the rail surface while moving along the rails, so that the entire rail surface can be easily maintained.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 레일 표면 개질 장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 레일 표면 개질 장치를 나타낸 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 레일 표면 개질 장치를 나타낸 측면도이다.
도 4a 및 도 4b는 장치 이동 부재 부분을 확대한 확대 정면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동형 레일 표면 개질 장치를 나타낸다. 1 is a perspective view of a movable rail surface modifying apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a front view showing a movable rail surface modifying apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a side view of a movable rail surface modifying apparatus according to an embodiment of the present invention.
4A and 4B are enlarged front views of an enlarged portion of the moving device member.
5 shows a movable rail surface modifying apparatus according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 명세서에 첨부된 도면에 의거한 이하의 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다. 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to the like elements throughout. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 명세서에서 개시되는 실시예들은 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 해석되거나 이용되지 않아야 할 것이다. 이 분야의 통상의 기술자에게 본 명세서의 실시예를 포함한 설명은 다양한 응용을 갖는다는 것이 당연하다. 따라서 본 발명의 상세한 설명에 기재된 임의의 실시예들은 본 발명을 보다 잘 설명하기 위한 예시적인 것이며 본 발명의 범위가 실시예들로 한정되는 것을 의도하지 않는다.The embodiments disclosed herein should not be construed or interpreted as limiting the scope of the present invention. It will be apparent to those of ordinary skill in the art that the description including the embodiments of the present specification has various applications. Thus, it is to be understood that any of the embodiments described in the Detailed Description of the Invention are illustrative of the invention in order to better explain the invention, and the scope of the invention is not intended to be limited to the embodiments.

도면에 표시되고 아래에 설명되는 기능 블록들은 가능한 구현의 예들일 뿐이다. 다른 구현들에서는 상세한 설명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다른 기능 블록들이 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 하나 이상의 기능 블록이 개별 블록들로 표시되지만, 본 발명의 기능 블록들 중 하나 이상은 동일 기능을 실행하는 다양한 하드웨어 및 소프트웨어 구성들의 조합일 수 있다.The functional blocks shown in the drawings and described below are merely examples of possible implementations. In other implementations, other functional blocks may be used without departing from the spirit and scope of the following detailed description. Also, although one or more functional blocks of the present invention are represented as discrete blocks, one or more of the functional blocks of the present invention may be a combination of various hardware and software configurations that perform the same function.

또한, 어떤 구성요소들을 포함한다는 표현은 개방형의 표현으로서 해당 구성요소들이 존재하는 것을 단순히 지칭할 뿐이며, 추가적인 구성요소들을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다.In addition, the expression "including any element" is merely an expression of an open-ended expression, and is not to be construed as excluding the additional elements.

나아가 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있다거나 접속되어 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다. Further, when a component is referred to as being connected or connected to another component, it may be directly connected or connected to the other component, but it should be understood that there may be other components in between.

또한 '제1, 제2' 등과 같은 표현은 복수의 구성들을 구분하기 위한 용도로만 사용된 표현으로써, 구성들 사이의 순서나 기타 특징들을 한정하지 않는다. Also, the expressions such as 'first, second', etc. are used only to distinguish a plurality of configurations, and do not limit the order or other features between configurations.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 레일 표면 개질 장치를 나타낸 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 레일 표면 개질 장치를 나타낸 정면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 레일 표면 개질 장치를 나타낸 측면도이다.FIG. 1 is a perspective view of a movable rail surface modifying apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view showing a movable rail surface modifying apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a side view showing a movable rail surface modifying apparatus according to an example.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 레일 표면 개질 장치(10)는 레일(11)의 높이보다 좀 더 높은 위치에서 수평 방향으로 설치되며 전체적으로 테이블과 같은 형태로 이동형 레일 표면 개질 장치(10)의 중심 프레임 역할을 하는 장착 프레임(12), 레일(11)을 따라 이동형 레일 표면 개질 장치(10)를 이동시킬 수 있도록 레일(11) 표면 위에 배치될 수 있는 위치에서 장착 프레임(12)에 장착된 2개 이상의 바퀴(13)를 포함하는 장치 이동 부재(14), 레일(11)의 표면을 따라 이동하면서 레일(11) 표면을 타격하여 레일 표면을 개질하고, 레일 표면 위를 좌우 및 앞뒤로 움직일 수 있는 초음파 나노표면개질(UNSM) 수단(15), 장착 프레임(12)의 하단에서 레일(11) 측면 양측으로 연장되어 형성되며 장착 프레임(12)을 레일에 지지하기 위한 레일 가이드 프레임(16)을 포함한다.1 to 3, the movable rail surface modifying apparatus 10 according to an embodiment of the present invention is installed horizontally at a position higher than the height of the rail 11, A mounting frame 12 serving as a center frame of the rail surface modification apparatus 10, a mounting frame 12 serving as a center frame of the rail surface modification apparatus 10 at a position capable of being placed on the surface of the rail 11 so as to move the movable rail surface modification apparatus 10 along the rail 11 A device moving member 14 including two or more wheels 13 mounted on a mounting frame 12 moves along the surface of the rail 11 to strike the surface of the rail 11 to modify the surface of the rail, (UNSM) means 15 capable of moving left and right and front and back on the surface of the mounting frame 12 and extending to both sides of the rail 11 at the lower end of the mounting frame 12 and supporting the mounting frame 12 on the rails Rail guide for It includes being 16.

여기서 레일(11)은 기존의 열처리 레일이나 일반 레일의 경우에도 모두 동일하게 적용 가능하다.Here, the rail 11 can be equally applicable to both conventional heat treatment rails and general rails.

한편, 초음파 나노표면 개질 수단(15)은 초음파 진동으로 레일(11) 표면을 타격하기 위한 초음파 개질 장치(17)와, 초음파 개질 장치(17)를 레일(11)을 기준으로 수직 방향 및 수평 방향으로 이동시켜 상기 초음파 개질 장치(17)의 타격부가 레일 표면 위에서 위치를 이동시킬 수 있게 하기 위한 좌표 이동부(18), 그리고 좌표 이동부(18) 위에서 초음파 개질 장치(17)를 고정하기 위해 중앙에 상기 초음파 개질 장치(17)를 관통하여 고정하기 위한 홈(23)이 형성된 플랜지부(19)를 포함한다. The ultrasonic wave nano-surface modifying means 15 includes an ultrasonic wave modifying device 17 for hitting the surface of the rail 11 by ultrasonic vibration and a ultrasonic wave modifying device 17 for modulating the ultrasonic wave modifying device 17 in the vertical and horizontal directions A coordinate moving part 18 for moving the ultrasonic wave modifying device 17 to a position above the surface of the rail so that the striking part of the ultrasonic modifying device 17 moves to the center of the rail, And a flange portion 19 having a groove 23 for fixing the ultrasound modifying device 17 through.

이때, 좌표 이동부(18)는 플랜지부(19)를 수평방향, 즉 레일의 진행 방향으로 이동시키기 위한 제1 방향 구동부(20)와 플랜지부(19)를 수직 방향, 즉 레일 진행방향 수직인 좌우 방향으로 이동시키기 위한 제2 방향 구동부(21)를 포함한다. At this time, the coordinate moving part 18 moves the first direction driving part 20 and the flange part 19 for moving the flange part 19 in the horizontal direction, that is, in the traveling direction of the rail, And a second direction drive unit 21 for moving the second direction driving unit 21 in the left-right direction.

상기 제1 방향 구동부(20)는 제1 서보모터(20c) 와 제1 서보 드라이브(20d)를 포함하여 구성되는 제1 모터 이동 구동부(20a)와 제1 모터 이동 구동부(20a)와 떨어져 마주하여 설치되는 제1 고정 가이드 이동부(20b)를 포함한다. 여기서 제1 모터 이동 구동부(20a)는 장착 프레임(12)의 일측 상단에서 레일(11)과 평행하게 배치되며, 제1 고정 가이드 이동부(20b)는 장착 프레임(12)의 타측 상단에서 제1 모터 이동 구동부(20a)의 반대되는 위치에서 서로 마주보며 배치되고, 제1 모터 이동 구동부(20a)와 마찬가지로 레일(11)과 평행하게 배치된다. The first direction driving unit 20 is disposed opposite the first motor moving driving unit 20a and the first motor moving driving unit 20a including the first servo motor 20c and the first servo drive 20d And a first fixed guide moving part 20b to be installed. The first motor moving driver 20a is arranged parallel to the rail 11 at one end of the mounting frame 12 and the first stationary guide moving part 20b is disposed at the other end of the mounting frame 12 And are arranged in parallel with the rail 11 in the same manner as the first motor movement driving section 20a.

한편, 상기 제2 방향 구동부(21)는 제2 서보모터(21c) 와 제2 서보 드라이브(21d)를 포함하여 구성되는 제2 모터 이동 구동부(21a)와 제2 모터 이동 구동부(21a)와 떨어져 마주하여 설치되는 제2 고정 가이드 이동부(21b)를 포함한다. 여기서 제2 모터 이동 구동부(21a)는 제1 방향 구동부(20)의 제1 모터 이동 구동부(21a)와 제1 고정 가이드 이동부(21b)의 일측 상단에서 레일(11)과 수직한 방향으로 배치되며, 제2 고정 가이드 이동부(21b)는 제1 방향 구동부(20)의 제1 모터 이동 구동부(21a)와 제1 고정 가이드 이동부(21b)의 타측 상단에서 제2 모터 이동 구동부(21a)의 반대되는 위치에서 서로 마주보며 배치되고, 제2 모터 이동 구동부(21a)와 마찬가지로 레일(11)과 수직한 방향으로 배치된다. 이에 따라 제2 방향 구동부(21)는 제1 방향 구동부(20) 위에서 제1 방향 구동부(20)과 수직한 방향으로 설치된다.The second direction drive unit 21 is separated from the second motor movement drive unit 21a and the second motor movement drive unit 21a including the second servo motor 21c and the second servo drive 21d And a second fixed guide moving part 21b which is installed to face each other. The second motor movement driving unit 21a is disposed in a direction perpendicular to the rails 11 from one end of the first motor movement driving unit 21a and the first fixed guide moving unit 21b of the first direction driving unit 20, And the second fixed guide moving unit 21b moves the second motor moving driving unit 21a from the other end of the first motor moving driving unit 21a and the first fixed guide moving unit 21b of the first direction driving unit 20, And is arranged in a direction perpendicular to the rail 11, similarly to the second motor movement driving section 21a. Accordingly, the second direction driving unit 21 is installed in a direction perpendicular to the first direction driving unit 20 on the first direction driving unit 20.

그리고 제1 고정 가이드 이동부(20b)는 제1 모터 이동 구동부(20a)와 제2 방향 구동부(21)에 의해 상호 고정되어 제1 모터 이동 구동부(20a)의 움직임에 따라 평행하게 따라 움직이며, 제2 고정 가이드 이동부(21b)는 제2 모터 이동 구동부(21a)와 플랜지부(19)에 의해 상호 고정되어 제2 모터 이동 구동부(21a)의 움직임에 따라 평행하게 따라 움직인다.The first fixed guide moving part 20b is fixed to the first motor moving driving part 20a and the second direction driving part 21 so as to move in parallel with the movement of the first motor moving driving part 20a, The second fixed guide moving part 21b is fixed to the second motor moving driving part 21a and the flange part 19 and moves in parallel with the movement of the second motor moving driving part 21a.

이와 같은 좌표 이동부(18)를 통해 초음파 개질 장치(17)는 레일의 이동 방향과 평행하게 또는 수직한 방향으로 이동하여 원하는 위치에 초음파 개질 장치(17)를 이동시킬 수 있게 된다.The ultrasonic wave modifying apparatus 17 moves in parallel or perpendicular to the moving direction of the rail through the coordinate moving unit 18 to move the ultrasonic wave modifying apparatus 17 to a desired position.

이에 따라 초음파 나노표면 개질 수단(15)은 레일(11)의 연결부, 용접부위, 곡선부 및 교차부, 또는 피로누적이나 균열 등이 발생하여 강도가 저하된 부분에 이동형 레일 표면 개질 장치(10)를 옮겨가면서 초음파 개질 장치(17)를 통하여 해당 부위에 초음파 나노표면개질(UNSM)을 행함으로써, 누적피로를 회복하고 강도를 모제와 동등한 수준까지 증가시켜 내구성 및 수명을 증가시키도록 구성된다. 아울러 상기 초음파 개질 장치(17)는 종래의 UNSM 장치 또는 앞으로 개발되는 새로운 UNSM 장치를 이용할 수 있으며, 설명의 간략화를 위해, UNSM 장치에 대한 구체적인 구성이나 작동 방법에 대해서는 그 상세한 설명을 생략한다.Accordingly, the ultrasonic nano-surface modifying means 15 is provided with the movable rail surface modifying apparatus 10 at the connecting portion, the welded portion, the curved portion and the intersecting portion of the rail 11, The ultrasound nano-surface reforming (UNSM) is performed on the corresponding site through the ultrasonic wave modifying device 17 so as to restore the cumulative fatigue and to increase the strength to the same level as the parent material, thereby increasing durability and lifetime. In addition, the ultrasonic wave modifying apparatus 17 may use a conventional UNSM apparatus or a new UNSM apparatus to be developed in the future. For the sake of simplicity of explanation, a specific configuration and operation method of the UNSM apparatus will not be described in detail.

초음파 개질 장치(17)는 초음파 진동에너지를 응용하여 아주 큰 정적 및 동적 하중이 부가된 볼(ball)로써 접촉 응력 3~30 GPa로 1초에 20,000번 이상의 타격(1,000~100,000회/㎟ 정도)을 금속 표면에 주어, 많은 소성변형 및 탄성변형을 발생시키고, 이로 인해 표층부의 조직을 나노결정 조직으로 개질함과 동시에 아주 크고 깊은 압축잔류응력을 부가한다. 초음파 개질 장치(17)의 자세한 구성은 여기서는 생략되고, 진동자(20kHz 또는 40kHz), 부스터(booster), 혼(horn)을 포함하며, 추가로 혼의 선단에는 볼(ball)과 볼을 고정시켜주는 볼팁(tip)이 위치해 있다. The ultrasonic wave modifying device 17 is a ball having a very large static and dynamic load applied by applying ultrasonic vibration energy and has a contact stress of 3 to 30 GPa and a blowing speed of about 20,000 times per second (1,000 to 100,000 times / mm 2) Is applied to the metal surface to cause a lot of plastic deformation and elastic deformation, thereby modifying the texture of the surface layer into nanocrystalline texture and adding a very large and deep compressive residual stress. The detailed configuration of the ultrasonic wave reforming device 17 is omitted here and includes a vibrator (20 kHz or 40 kHz), a booster and a horn. In addition, a ball tip and a ball (tip) is located.

초음파 개질 장치(17)는 면층에 압축잔류응력을 형성시켜서 구름접촉피로(Rolling Contact Fatigue) 및 응력부식균열에 대한 내구성을 향상시키며, 표면에 직경 1~2 마이크론 크기의 미세한 딤플을 형성시키는 기능을 갖는다. 아울러 마찰계수를 감소시키고 마모율을 낮추는 기능을 한다. 또한, 초음파 개질 장치(17)는 표면 경도를 증가시켜서 마모율을 낮추고 피로한도를 높이는 기능을 하며, 50~200 나노미터 크기의 입도를 갖는 나노결정 구조를 표면층에 형성시키며, 인장강도, 경도, 피로수명 등 마모율 등을 향상시키는 기능을 한다.The ultrasonic modifying device 17 has the function of forming a residual compressive stress on the surface layer to improve durability against rolling contact fatigue and stress corrosion cracking and to form fine dimples having a diameter of 1 to 2 microns on the surface . It also functions to reduce the friction coefficient and lower the wear rate. Further, the ultrasonic wave modifying device 17 functions to lower the wear rate and increase the fatigue degree by increasing the surface hardness. The ultrasonic wave modifying device 17 forms a nanocrystal structure having a particle size of 50 to 200 nanometers on the surface layer and has tensile strength, hardness, It also improves the wear rate and other factors such as service life.

한편, 다시 도 1 내지 도 3을 참조하면, 장착 프레임(12)은 평평한 테이블 형태를 가지며, 중앙 부근에는 관통 홈(22)이 형성되어 상기 초음파 개질 수단(17)이 관통 홈(22)을 통과하여 레일(11) 표면으로 닿을 수 있게 한다. 한편 관통 홈(22)은 초음파 개질 장치(17)가 좌우 또는 상하로 충분히 이동할 수 있도록 초음파 개질 장치(17)의 이동 범위보다 더 넓은 폭으로 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 장착 프레임(12)의 관통 홈(22)은 플랜지부(19)의 홈(23)보다 넓어야 한다. 물론 플랜지부(19)의 홈(23)은 플랜지부(19)를 관통하는 초음파 개질 장치(17)를 고정하면 충분하기 때문에 초음파 개질 장치(17)의 단면의 크기에 맞게 또는 약간의 여유를 두고 그 단면보다 조금 넓게 형성되면 충분하다.1 to 3, the mounting frame 12 has a flat table shape and a through groove 22 is formed in the vicinity of the center so that the ultrasonic wave modifying means 17 passes through the through groove 22 Thereby making it possible to reach the surface of the rail 11. On the other hand, it is preferable that the through groove 22 is formed to be wider than the moving range of the ultrasonic wave modifying device 17 so that the ultrasonic wave modifying device 17 can move to the left or right or up and down sufficiently. That is, the through groove 22 of the mounting frame 12 should be wider than the groove 23 of the flange portion 19. [ Of course, since the groove 23 of the flange portion 19 is sufficient to fix the ultrasonic wave modifying device 17 passing through the flange portion 19, it is possible to fit the groove 23 of the flange portion 19 It is sufficient if it is formed slightly wider than the section.

레일 가이드 프레임(16)은 장착 프레임(12)의 하단에서 레일(11)의 폭에 맞는 간격을 두고 설치되는 것이 바람직하다. 또한 레일 가이드 프레임(16)에는 이동형 레일 표면 개질 장치(10)가 레일(11) 위에서 흔들리지 않고 레일(11)에 고정될 수 있도록 하는 고정부재 또는 롤러부재(25)를 더 포함할 수도 있을 것이다. 그러나 이동형 레일 표면 개질 장치(10)가 레일(11) 위에서 이동하면서 레일을 개질할 필요가 있기 때문에 레일 가이드 프레임(16)은 레일(11)의 폭에 맞게 또는 약간의 여유를 두고 떨어져 설치되는 것이 바람직하다. 이 경우, 이동형 레일 표면 개질 장치(10)가 흔들리지 않게 하기 위해, 아래에 도 5를 참조하여 다시 설명하겠지만, 한 쌍의 레일(11)에 각각 대응되는 한 쌍의 이동형 레일 표면 개질 장치(10)를 두고 이 두 개의 이동형 레일 표면 개질 장치(10)를 서로 연결하여 고정하면, 이동형 레일 표면 개질 장치(10)는 별도의 레일(11)과의 고정부재나 롤러부재(25)를 구비하지 않더라도 레일(11) 위에서 흔들리지 않고 개질 작업을 수행할 수 있을 것이다.The rail guide frame 16 is preferably provided at a distance corresponding to the width of the rail 11 at the lower end of the mounting frame 12. [ The rail guide frame 16 may further include a fixing member or a roller member 25 that allows the movable rail surface modification apparatus 10 to be fixed to the rail 11 without shaking on the rail 11. [ However, since it is necessary to modify the rail while the movable rail surface modification apparatus 10 is moving on the rail 11, the rail guide frame 16 is provided so as to be spaced apart from the rail 11 with a slight margin desirable. 5, a pair of movable rail surface modification apparatuses 10 corresponding to the pair of rails 11, respectively, will be described below in order to prevent the movable rail surface modification apparatus 10 from being shaken. The movable rail surface modification apparatus 10 may be configured such that the movable rail surface modification apparatus 10 is provided with the rail 11 and the fixing member or the roller member 25, It will be possible to carry out the reforming operation without shaking it on the upper surface 11.

도 4a 및 도 4b는 장치 이동 부재 부분을 확대한 확대 정면도이다.4A and 4B are enlarged front views of an enlarged portion of the moving device member.

도 4a를 참조하면, 장치 이동 부재(14)는 바퀴(13)와 개질 장치 이동 모터부(14a)를 포함한다. 도 4a를 참조하면 장착 프레임(12)은 장치 이동 부재(14)의 바퀴(13)가 관통하여 설치될 수 있는 바퀴 설치 홈(13a)을 포함하며, 장치 이동 부재(14)의 바퀴(13)는 상기 바퀴 설치 홈(13a)을 통과하여 장착 프레임(12)의 폭 가운에 설치된다. Referring to Fig. 4A, the device moving member 14 includes a wheel 13 and a modifying device moving motor portion 14a. 4A, the mounting frame 12 includes a wheel mounting groove 13a through which the wheel 13 of the device moving member 14 can be installed, and the wheel 13 of the device moving member 14, Is installed in the width of the mounting frame (12) through the wheel mounting groove (13a).

이때, 개질 장치 이동 모터부(14a)가 장착 프레임(12) 상단에 배치되게 되면 바퀴의 중심 회전 축도 장착 프레임(12) 위 상단에 위치하게 된다. 이 경우 바퀴(13)의 대부분은 장착 프레임(12) 위에 놓이게 되고 일부분만이 장착 프레임(12) 아래에서 레일(11) 표면 위에 놓이게 된다. 바퀴(13)는 도 4a에 도시된 바와 같이 앞쪽에 2개, 뒤쪽에 2개 총 4개로 구동하는 것이 바람직할 것이다.At this time, when the reforming apparatus moving motor unit 14a is disposed at the upper end of the mounting frame 12, the center rotation axis of the wheel is positioned at the upper end of the mounting frame 12. [ In this case, most of the wheel 13 will be placed on the mounting frame 12 and only a part will be placed on the surface of the rail 11 below the mounting frame 12. As shown in Fig. 4A, it is preferable that the wheels 13 are driven by four in total, that is, two on the front side and two on the rear side.

한편, 장치 이동 부재(14)의 다른 실시예를 나타낸, 도 4b를 참조하면, 장치 이동 부재(14)는 장착 프레임(12)을 관통하거나 장착 프레임(12) 위에 설치되는 대신, 장착 프레임(12) 아래에서 레일 가이드 프레임(16) 사이에 배치된다. 구체적으로는 장치 이동 부재(14)는 장착 프레임(12)과 레일 가이드 프레임(16) 사이에 배치된다. 그리고 바퀴(13)는 레일(11) 양쪽으로 연장된 한 쌍의 레일 가이드 프레임(16) 사이 및 레일(11) 표면 위에 적어도 1개 이상 배치된다. 도면에는 도시되지 않았지만 개질 장치 이동 모터부(14a)도 장착 프레임(12)와 레일 가이드 프레임(17) 사이에 설치되어 바퀴(13)를 구동시킬 수 있을 것이다.4B, which shows another embodiment of the device moving member 14, the device moving member 14 is mounted on the mounting frame 12 instead of through the mounting frame 12 or mounted on the mounting frame 12 And below the rail guide frame 16. Specifically, the apparatus moving member 14 is disposed between the mounting frame 12 and the rail guide frame 16. And at least one wheel 13 is disposed between the pair of rail guide frames 16 extending on both sides of the rail 11 and on the surface of the rail 11. [ Although not shown in the drawings, the reforming apparatus moving motor unit 14a may also be installed between the mounting frame 12 and the rail guide frame 17 to drive the wheels 13. [

또한, 필요에 따라 개질 장치 이동 모터부(14a)를 구비하지 않을 수 있다. 이 경우에는 작업자가 이동형 레일 표면 개질 장치(10)를 수동으로 원하는 위치로 이동시키면서 작업할 수도 있고, 외부 레일 작업 차량 또는 외부 구동형 이송장치에 상기 이동형 레일 표면 개질 장치(10)를 연결하여 외부 작업 레일 차량 차량의 이동에 따라 이동형 레일 표면 개질 장치(10)를 이동시킬 수 있다.In addition, the reforming device moving motor portion 14a may not be provided if necessary. In this case, the operator may work while moving the movable rail surface modification apparatus 10 manually to a desired position, or the movable rail surface modification apparatus 10 may be connected to the external rail working vehicle or the external drive type transfer apparatus, The movable rail surface modifying apparatus 10 can be moved in accordance with the movement of the working rail vehicle.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동형 레일 표면 개질 장치를 나타낸다.5 shows a movable rail surface modifying apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 다른 이동형 레일 표면 개질 장치(10)는 한 쌍의 레일, 즉, 좌우 레일 각각에 각각 이동형 레일 표면 개질 장치(10)를 설치하고, 이 한 쌍의 이동형 레일 표면 개질 장치(10)를 연결 프레임(24) 또는 레일 작업 차량(미도시)으로 상호 고정 연결될 수 있다. 이러한 실시예에서는 한 쌍의 레일을 동시에 이동하면서 작업을 진행할 수 있게 된다. 아울러, 이와 같이 이동형 레일 표면 개질 장치(10)를 한 쌍의 레일 위에서 한 쌍으로 제작하면, 장치 이동 부재(14)의 바퀴(13)는 각 이동형 레일 표면 개질 장치(10)에서 앞뒤에 각각 1개씩만 설치해도 균형을 쉽게 잡고 이동할 수 있을 것이다.Referring to FIG. 5, the movable rail surface modifying apparatus 10 according to another embodiment of the present invention is provided with a movable rail surface modifying apparatus 10 on each of a pair of rails, i.e., right and left rails, The movable rail surface modification apparatus 10 of the present invention can be fixedly connected to the connection frame 24 or the rail working vehicle (not shown). In this embodiment, the work can be performed while simultaneously moving the pair of rails. When the movable rail surface modifying apparatus 10 is manufactured as a pair on the pair of rails as described above, the wheels 13 of the device moving member 14 are moved forward and backward in the moving rail surface modifying apparatus 10, Even if only one of them is installed, it will be able to easily move and balance.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 이동형 레일 표면 개질 장치는 레일을 따라 이동하면서 레일 표면을 초음파 나노표면 개질 수단에 의해 피로 및 마모가 누적되는 부위에 초음파 나노표면개질(UNSM)기술을 적용하여, 레일 표면을 강화시키고 내마모성을 향상시키며, 아울러 레일을 따라 쉽게 이동하면서 레일 표면을 개질 할 수 있어, 레일 표면 전체를 쉽게 유지 보수할 수 있는 효과가 있다. As described above, the moving rail surface modifying apparatus according to the present invention applies the ultrasonic nano-surface modification (UNSM) technique to a portion where fatigue and abrasion are accumulated by the ultrasonic nano-surface modifying means while moving along the rail, The surface of the rail can be strengthened, the abrasion resistance can be improved, and the rail surface can be modified while being easily moved along the rail, so that the entire rail surface can be easily maintained.

이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Thus, those skilled in the art will appreciate that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the embodiments described above are to be considered in all respects only as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.

Claims (13)

이동형 레일 표면 개질 장치에 있어서,
레일의 높이보다 높은 위치에서 수평 방향으로 형성된 장착 프레임;
레일을 따라 상기 이동형 레일 표면 개질 장치를 이동시킬 수 있도록 상기 레일 표면 위에 배치될 수 있는 위치에서 상기 장착 프레임에 장착된 2개 이상의 바퀴 수단을 포함한 장치 이동 부재;
상기 레일의 표면을 타격 하여 상기 레일의 표면을 개질하기 위한 초음파 나노표면개질(UNSM)수단; 및
상기 장착 프레임 하단에서 상기 레일 측면 양측으로 연장되어 형성되며 상기 장착 프레임을 상기 레일에 지지하기 위한 레일 가이드 프레임을 포함하고,
상기 초음파 나노표면 개질 수단은,
초음파 진동으로 상기 레일 표면을 타격하기 위한 초음파 개질 장치;
상기 초음파 개질 장치를 상기 레일을 기준으로 수직 방향 및 수평 방향으로 이동시켜 상기 초음파 개질 장치의 타격부가 상기 레일 표면 위에서 위치를 이동시킬 수 있도록 하기 위한 좌표 이동부; 및
상기 좌표 이동부 위에서 상기 초음파 개질 장치를 고정하기 위해 중앙에 상기 초음파 개질 장치를 관통하여 고정하기 위한 홈이 형성된 플랜지부를 포함하며,
상기 좌표 이동부는,
상기 플랜지부를 수평 방향으로 이동하기 위한 제1 서보모터 및 제1 서보 드라이브를 포함하는 제1 방향 구동부; 및
상기 플랜지부를 수직 방향으로 이동하기 위한 제2 서보모터 및 제2 서보 드라이브를 포함하는 제2 방향 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동형 레일 표면 개질 장치.A movable rail surface modifying apparatus comprising:
A mounting frame formed in a horizontal direction at a position higher than the height of the rail;
A device moving member including two or more wheel means mounted on the mounting frame at a position that can be placed on the rail surface so as to move the movable rail surface modification device along the rail;
Ultrasonic nano-surface modification (UNSM) means for modifying the surface of the rail by hitting the surface of the rail; And
And a rail guide frame extending from the lower end of the mounting frame to both sides of the rail and supporting the mounting frame to the rail,
Wherein the ultrasonic nano-surface modifying means comprises:
An ultrasonic wave modifying device for hitting the rail surface by ultrasonic vibration;
A coordinate shifter for shifting the position of the striking part of the ultrasonic wave modifying device above the rail surface by moving the ultrasonic wave modifying device in the vertical direction and the horizontal direction with respect to the rail; And
And a flange portion having a groove formed therein for fixing the ultrasonic wave modifying device through the center to fix the ultrasonic wave modifying device on the coordinate moving portion,
The coordinate movement unit may include:
A first direction driver including a first servo motor and a first servo drive for moving the flange in a horizontal direction; And
And a second direction driving unit including a second servo motor and a second servo drive for moving the flange in a vertical direction. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 제2 방향 구동부는, 상기 제1 방향 구동부 위에서 상기 제1 방향 구동부와 수직 방향으로 설치되는 것을 특징으로 하는 이동형 레일 표면 개질 장치.The method according to claim 1,
Wherein the second direction driving unit is installed in a direction perpendicular to the first direction driving unit on the first direction driving unit. 제 1 항에 있어서,
상기 제1 방향 구동부는 상기 장착 프레임의 일측 상단에서 상기 제1 서보모터와 상기 제1 서보드라이브를 포함하여 구성되는 제1 모터 이동 구동부와 상기 장착 프레임의 타측 상단에서 상기 제1 모터 이동 구동부와 평행하게 설치된 제1 고정 가이드 이동부를 포함하고,
상기 제2 방향 구동부는, 상기 제1 방향 구동부의 제1 모터 이동 구동부와 제1 고정 가이드 이동부의 일측 상단에서 상기 제2 서보모터와 상기 제2 서보 드라이브를 포함하며 구성되는 제2모터 이동 구동부와 상기 제1 방향 구동부의 제1 모터 이동 구동부와 제1 고정 가이드 이동부의 타측 상단에서 상기 제2 모터 이동 구동부와 평행하게 설치된 제2 고정 가이드 이동부를 포함하며,
상기 제1 고정 가이드 이동부는 상기 제1 모터 이동 구동부와 상기 제2 방향 구동부에 의해 상호 고정되어 상기 제1 모터 이동 구동부의 움직임에 따라 평행하게 따라 움직이며,
상기 제2 고정 가이드 이동부는 상기 제2 모터 이동 구동부와 상기 플랜지부에 의해 상호 고정되어 상기 제2 모터 이동 구동부의 움직임에 따라 평행하게 따라 움직이는 것을 특징으로 하는 이동형 레일 표면 개질 장치.The method according to claim 1,
Wherein the first direction driving unit includes a first motor movement driving unit configured to include the first servo motor and the first servo drive at an upper end of the mounting frame and a second motor movement driving unit configured to be parallel to the first motor movement driving unit at the other upper end of the mounting frame And a first fixed guide moving unit installed to the first fixed guide,
The second direction drive unit includes a second motor movement driving unit including the second servo motor and the second servo drive at an upper end of one side of the first motor movement drive unit and the first fixed guide movement unit of the first direction drive unit And a second fixed guide moving unit installed parallel to the second motor movement driving unit at the other end of the first motor movement driving unit and the first fixed guide moving unit of the first direction driving unit,
The first fixed guide moving part is fixed to the first motor moving part by the first motor moving part and the second direction driving part and moves in parallel according to the movement of the first motor moving driving part,
Wherein the second fixed guide moving unit is fixed to the second motor moving driving unit and the flange unit and is moved in parallel with the movement of the second motor moving driving unit. 제 1 항에 있어서,
상기 장착 프레임은 평평한 테이블 형태를 가지며, 중앙 부근에 관통 홈이 형성되어 상기 초음파 개질 수단이 상기 관통 홈을 통과하여 상기 레일 표면으로 닿을 수 있는 것을 특징으로 하는 이동형 레일 표면 개질 장치.The method according to claim 1,
Wherein the mounting frame has a flat table shape and a through groove is formed in the vicinity of the center so that the ultrasonic wave modifying means can pass through the through groove to reach the rail surface. 제 1 항에 있어서,
상기 레일 가이드 프레임은 상기 레일에 상기 레일 가이드 프레임을 고정시키고 상기 레일에 따라 상기 레일 가이드 프레임을 미끄러져 이동시킬 수 있도록 상기 레일 가이드 프레임의 안쪽 측면 위에서 상기 레일 사이에 부착된 롤러부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동형 레일 표면 개질 장치.The method according to claim 1,
The rail guide frame includes a roller member fixed between the rails on the inner side surface of the rail guide frame so as to fix the rail guide frame to the rail and to slide the rail guide frame along the rail The movable rail surface modifying device. 제 1 항에 있어서,
상기 장착 프레임은 상기 장치 이동 부재의 바퀴가 관통하여 설치될 수 있는 2개 이상의 바퀴 설치 홈을 포함하고,
상기 장치 이동 부재의 바퀴들은 상기 바퀴 설치 홈을 통과하여 설치되는 것을 특징으로 하는 이동형 레일 표면 개질 장치.The method according to claim 1,
Wherein the mounting frame includes two or more wheel mounting grooves through which the wheels of the device moving member can be installed,
Wherein the wheels of the device moving member are installed through the wheel mounting grooves. 제 8 항에 있어서,
상기 장치 이동 부재는 상기 바퀴를 구동할 수 있도록 상기 장착 프레임 상단에 설치된 개질 장치 이동 모터부를 더 포함하고,
상기 장치 이동 부재의 각 바퀴들의 회전 축은 상기 장착 프레임 위에 위치하여, 상기 개질 장치 이동 모터부와 연결되는 것을 특징으로 하는 이동형 레일 표면 개질 장치.9. The method of claim 8,
Wherein the apparatus moving member further includes a modifying device moving motor unit installed at an upper end of the mounting frame to drive the wheel,
Wherein the rotation axis of each wheel of the device moving member is located on the mounting frame and is connected to the modifying device moving motor unit. 제 9 항에 있어서,
상기 바퀴의 대부분은 상기 장착 프레임 위에 존재하며, 상기 바퀴의 일부분만이 상기 바퀴 설치 홈을 통과하여 상기 장착 프레임 아래에 위치하는 것을 특징으로 하는 이동형 레일 표면 개질 장치.10. The method of claim 9,
Wherein most of the wheels are on the mounting frame and only a portion of the wheels passes through the wheel mounting grooves and is located below the mounting frame. 제 9 항에 있어서,
상기 장치 이동 부재는 앞 부분에 2개, 뒷 부분에 2개의 바퀴를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동형 레일 표면 개질 장치.10. The method of claim 9,
Wherein the apparatus moving member includes two wheels at the front portion and two wheels at the rear portion. 제 1 항에 있어서,
상기 장치 이동 부재는 상기 장착 프레임과 상기 레일 가이드 프레임 사이에 형성되며 하나 이상의 바퀴가 상기 레일 가이드 프레임 사이 및 상기 레일 표면 위에 배치되는 것을 특징으로 하는 이동형 레일 표면 개질 장치.The method according to claim 1,
Wherein the apparatus moving member is formed between the mounting frame and the rail guide frame, and at least one wheel is disposed between the rail guide frames and the rail surface. 제 1 항에 이어서,
상기 이동형 레일 표면 개질 장치는, 한 쌍의 레일 위에 각각 설치된 한 쌍의 동일한 이동형 레일 표면 개질 장치를 구비하고, 상기 한 쌍의 이동형 레일 표면 개질 장치는 상호 고정되어 상기 레일 위를 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 이동형 레일 표면 개질 장치.Continuing to claim 1,
The movable rail surface modifying device includes a pair of the same movable rail surface modifying devices each provided on a pair of rails, and the pair of movable rail surface modifying devices are mutually fixed and movable on the rail Wherein the movable rail surface modifying device comprises:
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