KR101983494B1 - 지상 차량 부품 결함 탐지를 위한 진동 탐지 장치 - Google Patents

지상 차량 부품 결함 탐지를 위한 진동 탐지 장치 Download PDF

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KR101983494B1
KR101983494B1 KR1020180008584A KR20180008584A KR101983494B1 KR 101983494 B1 KR101983494 B1 KR 101983494B1 KR 1020180008584 A KR1020180008584 A KR 1020180008584A KR 20180008584 A KR20180008584 A KR 20180008584A KR 101983494 B1 KR101983494 B1 KR 101983494B1
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정성환
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케이티엠엔지니어링(주)
한국철도공사
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Abstract

본 발명은 지상 차량 부품 결함 탐지를 위한 진동 탐지 장치에 관한 것이고, 구체적으로 차량의 레일에 설치되어 이동하는 철도 차량의 진동을 측정하여 차륜, 차축 또는 베어링과 같은 철도 차량의 부품의 작동 상태의 탐지가 가능한 지상 차량 부품 결함 탐지를 위한 진동 탐지 장치에 관한 것이다. 지상 차량 부품 결함 탐지를 위한 진동 탐지 장치는 레일(R)에 부착되는 한 쌍의 고정 부재(11a, 11b); 한 쌍의 고정 부재(11a, 11b)에 결합되는 프레임 부재(13a, 13b); 프레임 부재(13a, 13b)의 한쪽에 결합되는 보호 블록(12a, 12b); 및 보호 블록(12a, 12b)에 고정되는 진동 센서(15)를 포함한다.

Description

지상 차량 부품 결함 탐지를 위한 진동 탐지 장치{An Apparatus for Detecting a Defect of a Train Element}
본 발명은 지상 차량 부품 결함 탐지를 위한 진동 탐지 장치에 관한 것이고, 구체적으로 차량의 레일에 설치되어 이동하는 철도 차량의 진동을 측정하여 차륜, 차축 또는 베어링과 같은 철도 차량의 부품의 작동 상태의 탐지가 가능한 지상 차량 부품 결함 탐지를 위한 진동 탐지 장치에 관한 것이다.
화물 또는 여객의 수송을 위한 철도 차량의 경우 수송 규모로 인하여 다양한 방법으로 사고 발생 가능성을 탐색하고 이에 따른 대책이 만들어질 필요가 있다. 철도 차량은 레일을 따라 운행이 되므로 철도 사고는 부품의 노후화 또는 결함으로 인하여 발생될 수 있다. 이를 위하여 철도 차량의 부품의 결함 또는 노후화가 미리 탐지되어 진단되고, 그에 기초하여 교체 시기가 결정될 필요가 있다.
철도 차량의 부품의 탐지 및 진단과 관련된 선행기술로 미국특허등록번호 US 6,951,132는 철도 차량의 진입 속도 및 진동 주파수를 탐지하여 철도 차량의 결함을 탐지하는 기술에 대하여 개시한다. 또한 미국특허공개번호 US 20170210401은 철도 차량 및 노선에 설치된 센서를 통하여 차체별 차량의 이상 상태를 탐지하면서 관리 시스템과 무선 통신이 가능한 기술에 대하여 개시한다.
철도 차량의 부품의 결함의 탐지를 위하여 다양한 물리적 특성이 탐지될 수 있지만 진동 특성이 탐지되는 것이 유리하다. 그러므로 다양한 주파수 대역의 진동이 정확하게 탐지될 수 있는 구조를 가진 진동 탐지 수단이 개발될 필요가 있다. 그러나 상기 선행기술은 이와 같은 구조를 가진 진동 탐지 수단에 대하여 개시하지 않는다.
본 발명은 선행기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.
선행기술 1: US 6,951,132(General Electric Company, 2004년12월30일 공개) Rail and Train Monitoring System and Method 선행기술 2: US 20170210401(International Electronic Machines Corporation, 2017년07월27일 공개) Railway Vehicle Operations Monitoring
본 발명의 목적은 철도의 레일에 설치되어 이동하는 철도 차량의 진동 특성을 정밀하게 측정할 수 있는 지상 차량 부품 결함 탐지를 위한 진동 탐지 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 지상 차량 부품 결함 탐지를 위한 진동 탐지 장치는 레일에 부착되는 한 쌍의 고정 부재; 한 쌍의 고정 부재에 결합되는 프레임 부재; 프레임 부재의 한쪽에 결합되는 보호 블록; 및 보호 블록에 고정되는 진동 센서를 포함한다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 프레임 부재에 형성되어 잡음 진동의 전달을 제한하는 차단 목을 포함한다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 프레임 부재와 보호 블록은 일체로 형성되고, 프레임 부재의 한쪽 끝은 레일에 접촉된다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 진동 센서의 작동을 위한 개시 신호를 발생시키는 작동 개시 유닛 및 작동 개시 유닛의 작동 시각을 보정하는 지터 탐지 유닛을 더 포함한다.
본 발명에 따른 진동 탐지 장치는 레일에 설치되어 이동하는 차량의 진동 특성을 탐지하는 것에 의하여 차량의 진동 특성이 정확하게 탐지될 수 있도록 한다. 또한 본 발명에 따른 진동 탐지 장치는 이동 과정에서 철도 차량의 다양한 위치 또는 서로 다른 차륜에 레일에 접촉에 따른 진동 특성의 탐지가 가능하도록 한다. 추가로 본 발명에 따른 진동 탐지 장치는 레일로부터 분리되어 설치되면서 소음 진동의 유입을 차단시키는 것에 의하여 정확한 진동 특성의 탐지가 가능하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 지상 차량 부품 결함 탐지를 위한 진동 탐지 장치의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 진동 탐지 장치의 구조적 특징을 예시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 진동 탐지 장치가 적용되는 실시 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 진동 탐지 장치에 의하여 탐지된 탐지 정보가 처리되는 과정의 실시 예를 도시한 것이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 지상 차량 부품 결함 탐지를 위한 진동 탐지 장치의 실시 예를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 지상 차량 부품 결함 탐지를 위한 진동 탐지 장치(10)는 레일(R)에 부착되는 한 쌍의 고정 부재(11a, 11b); 한 쌍의 고정 부재(11a, 11b)에 결합되는 프레임 부재(13a, 13b); 프레임 부재(13a, 13b)의 한쪽에 결합되는 보호 블록(12a, 12b); 및 보호 블록(12a, 12b)에 고정되는 진동 센서(15)를 포함한다.
진동 탐지 장치(10)는 철도 차량의 차륜과 레일(R)의 접촉에 따른 진동을 측정할 수 있고, 철도 차량은 화물 운반용 또는 승객 운반용과 같은 다양한 종류의 열차가 될 수 있다. 철도 차량의 차륜과 레일(R)의 접촉에 따라 발생하는 진동은 차량 자체의 진동, 차축으로부터 발생하는 진동, 차륜의 진동, 베어링의 진동, 레일 자체의 진동 또는 다양한 잡음 진동을 포함할 수 있다. 진동 탐지 장치(10)에서 탐지된 이와 같은 다양한 형태의 진동이 진동 분석 모듈로 전송되어 주파수 분석 또는 다른 적절한 분석을 통하여 각각의 부품에 대한 진동으로 분리될 수 있다. 그리고 각각의 부품에 대한 진동 분석을 통하여 차륜, 차축 또는 베어링에 대한 상태 진단이 이루어질 수 있다.
진동 탐지 장치(10)는 레일(R)의 한쪽 또는 양쪽에 설치될 수 있고, 철도 차량이 레일(R)을 따라 이동하는 과정에서 진동이 측정될 수 있다. 예를 들어 철도 차량이 3 내지 50 Km/sec의 속력으로 차고지로 이동할 수 있고 진동 탐지 장치(10)는 차량의 이동 과정에서 발생되는 진동을 탐지할 수 있다. 적어도 하나의 진동 탐지 장치(10)가 레일(R)의 서로 다른 위치에 설치될 수 있고, 각각의 차륜의 접촉에 따른 진동이 진동 탐지 장치(10)에 의하여 탐지될 수 있다.
한 쌍의 고정 부재(11a, 11b)는 서로 마주보면서 평행하게 배치될 수 있고, 진동 탐지 장치(10)가 안정적으로 레일(R)에 고정되도록 하면서 이와 동시에 차량의 접촉에 따른 레일(R)의 진동이 진동 센서(15)로 전달되는 것을 제한하는 기능을 가질 수 있다. 구체적으로 한 쌍의 고정 부재(11a, 11b)의 각각은 스테인리스 스틸 또는 이와 유사한 금속 소재로 이루어지면서 선형으로 연장되는 선형 연장 구조를 가질 수 있다. 그리고 이와 같은 선형 연장 구조에 의하여 각각의 고정 부재(11a, 11b)는 한쪽 끝을 기준으로 탄성 진동이 가능한 구조가 될 수 있다. 각각의 고정 부재(11a, 11b)의 양쪽 끝은 직선 형태로 연장되는 중간 부분에 대하여 꺾인 형상이 되면서 레일(R) 및 보호 블록(12a, 12b)을 파지하는 예를 들어 역-L자 형상 또는 이와 유사한 형상이 될 수 있다. 그리고 전체적으로 각각의 고정 부재(11a, 11b)는 아래쪽에서 진동 탐지 장치(10)를 받치는 구조로 배치될 수 있다. 이와 같은 고정 부재(11a, 11b)의 배치 구조는 진동 센서(15)가 고정 부재(11a, 11b)의 자유로운 끝 부분의 상하 진동에 따라 진동을 하도록 한다. 이에 의하여 차륜과 레일(R)의 접촉에 따라 발생하는 레일(R)의 상하 진동이 진동 센서(15)로 전달되는 것을 제한하는 기능을 가질 수 있다.
레일(R)의 연장 방향에 대하여 수직이 되는 한 쌍의 프레임 부재(13a, 13b)가 형성될 수 있고, 한 쌍의 프레임 부재(13a, 13b)는 서로 마주보도록 배치되면서 전체적으로 사각형 단면을 가지면서 연장될 수 있다. 그리고 각각의 프레임 부재(12a, 13b)의 한쪽 끝에 보호 블록(12a, 12b)이 형성되거나, 결합될 수 있다. 한 쌍의 프레임 부재(13a 13b)는 레일로 전달되는 차륜, 차축 또는 베어링과 같은 부품의 진동이 진동 센서(15)로 전달되도록 하면서 레일(R)의 잡음 진동의 전달을 차단하는 기능을 가진다. 한 쌍의 프레임 부재(13a, 13b)의 각각의 한쪽 끝은 레일(R)에 접촉될 수 있고, 고정 부재(11a, 11b)에 의하여 레일(R)에 고정될 수 있다. 프레임 부재(13a, 13b)는 레일의 연장 방향에 대하여 수직으로 연장될 수 있고, 각각의 프레임 부재(13a, 13b)의 다른 끝은 자유로운 끝 부분을 형성할 수 있다. 그리고 각각의 자유로운 끝 부분에 보호 블록(12a, 12b)이 형성되고, 보호 블록(12a, 12b)의 사이에 진동 센서(15)가 고정될 수 있다.
프레임 부재(13a, 13b)가 레일(R)과 접촉하는 양쪽 끝에 레일(R)과 평행한 방향으로 연장되는 안정 블록(14)이 결합되어 진동 탐지 장치(10)가 안정적으로 레일(R)에 고정되도록 한다. 이에 의하여 프레임 부재(13a, 13b)의 자유로운 끝이 레일(R)이 상하 진동에 따라 진동이 되면서 진동 센서(15)로 레일 진동이 전달되는 것이 방지되도록 한다. 프레임 부재(13a, 13b)의 각각의 자유로운 끝 부분에 형성되는 보호 블록(12a, 12b)은 전체적으로 박스 형상이 되면서 위쪽으로 돌출되는 형상이 될 수 있고, 두 개의 보호 블록(12a, 12b) 사이에 진동 센서(15)가 고정될 수 있다. 진동 센서(15)는 케이싱의 내부에 탐지 신호의 처리를 위한 제어 회로 기판 또는 통신 유닛과 함께 배치될 수 있다. 케이싱은 박스 형상이 될 수 있고, 평면 형상이 되는 보호 블록(12a, 12b)의 서로 마주보는 면에 접촉되어 고정될 수 있는 적절한 구조를 가질 수 있다. 보호 블록(12a, 12b)은 프레임 부재(13a, 13b)와 일체로 결합되거나, 조립 방식으로 결합되는 구조를 가질 수 있고, 고정 부재(11a, 11b)의 끝 부분에 의하여 안정적으로 프레임 부재(13a, 13b)에 고정될 수 있다. 필요에 따라 서로 마주보는 보호 블록(12a, 12b)을 연결하는 배치 기판에 설치되고, 배치 기판에 케이싱이 고정될 수 있다. 진동 센서(15)가 설치된 케이싱은 보호 블록(12a, 12b)에 의하여 클램프 방식 또는 조임 방식으로 고정될 수 있다. 필요에 따라 보호 블록(12a, 12b)과 케이싱의 접촉면에 진동 흡수 패드가 배치되거나, 보호 블록(12a, 12b)이 진동 흡수 구조로 만들어질 수 있다.
진동 센서(15) 또는 보호 블록(12a, 12b)은 프레임 부재(13a, 13b)로부터 분리 가능한 구조로 만들어질 수 있고, 필요에 따라 시간에 따라 측정된 탐지 진동이 저장되는 저장 매체를 포함할 수 있다. 또한 측정된 진동을 처리 모듈로 전송하기 위한 통신 수단을 포함할 수 있다.
진동 탐지 장치(10)는 소음 진동이 차단, 외부 충격 방지 및 레일(R)에 전달되는 부품의 진동을 탐지할 수 있는 다양한 구조로 만들어질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 2는 본 발명에 따른 진동 탐지 장치의 구조적 특징을 예시한 것이다.
도 2를 참조하면, 진동 탐지 장치는 프레임 부재(13a, 13b)에 형성되어 잡음 진동의 전달을 제한하는 차단 목(16a, 16b)을 포함한다.
진동 탐지 장치(10)는 부품의 진동을 효과적으로 탐지하면서 이와 동시에 잡음 진동을 차단할 수 있는 구조를 가지는 것이 유리하다. 이를 위하여 프레임 부재(13a, 13b)와 보호 블록(12a, 12b)은 탐지되어야 하는 진동이 전달되도록 하면서 잡음에 해당하는 진동의 전달이 제한되도록 하는 구조를 가질 수 있다. 프레임 부재(13a, 13b)는 레일의 아래쪽 면에 접촉될 수 있고, 보호 블록(12a, 12b)은 레일의 앞쪽 측면에 접촉될 수 있다. 그리고 안정 블록(14)은 레일의 뒤쪽 측면에 접촉될 수 있다. 보호 블록(12a, 12b)은 프레임 부재(13a, 13b)와 일체로 형성되면서 레일에 부착될 수 있고, 안정 블록(14)은 분리 가능하도록 프레임 부재(13a, 13b)에 결합되면서 이와 동시에 프레임 부재(13a, 13b)의 위쪽 면을 따라 이동 가능하도록 결합될 수 있다. 안정 블록(14)을 뒤쪽 측면에 밀착시키는 것에 의하여 프레임 부재(13a, 13b) 및 보호 블록(12a, 12b)이 레일의 아래쪽 면 및 앞쪽 측면에 견고하게 밀착되면서 고정될 수 있다. 대안으로 진동 탐지 장치(10)가 레일의 아래쪽 면으로부터 강제 끼움 방식으로 결합될 수 있도록 만들어질 수 있다. 이와 같은 구조에서 보호 블록(12a, 12b)과 안정 블록(14)은 좌우로 탄성을 가질 수 있고, 이에 의하여 레일에 강제 끼움이 될 수 있다.
보호 블록(12a, 12b)의 아래쪽 및 프레임 부재(13a, 13b)의 뒷부분에 체결 부분(121a, 121b, 131a)이 형성될 수 있고, 체결 부분(121a, 121b, 131a)에 위에서 설명된 고정 부재의 양쪽 끝 부분이 결합되는 것에 의하여 진동 탐지 장치(10)가 안정적으로 레일에 고정될 수 있다. 프레임 부재(13a, 13b)와 안정 블록(14)이 레일의 아래쪽 면과 뒤쪽 측면에 접촉된 상태가 되므로 차량의 주행 과정에서 레일에 발생시키는 다양한 형태의 외부 진동이 프레임 부재(13a, 13b)를 통하여 진동 센서(15)로 전달될 수 있다. 이를 방지하기 위하여 프레임 부재(13a, 13b)의 길이 방향으로 중간 부분에 차단 목(16a, 16b)이 형성될 수 있다. 차단 목(16a, 16b)은 상대적으로 작은 단면적을 가지는 진동 전달 소재로 이루어질 수 있다. 차단 목(16a, 16b)은 예를 들어 전체 프레임 부재(13a, 13b)의 연장 길이의 1/100 내지 1/2의 길이가 될 수 있고, 또한 차단 목(16a, 16b)은 프레임 부재(13a, 13b) 단면적의 1/100 내지 1/2이 되면서 일정한 단면적을 가지면서 연장될 수 있다. 차단 목(16a, 16b)은 길목 또는 다리 구조를 가질 수 있고, 차단 목(16a, 16b)에 의하여 잡음 진동의 전달이 차단되면서 진동 탐지 장치(10)가 안정적으로 레일에 고정되도록 한다.
진동 센서(15)로 전달되는 진동은 진동 전달 부재에 이루어질 수 있다. 진동 전달 부재는 프레임 부재(13a, 13b), 보호 블록(12a, 12b) 및 안정 블록(14)에 비하여 상대적으로 진동 전달 효율이 큰 소재로 만들어질 수 있고, 예를 들어 큰 경도를 가지거나 또는 밀도가 높은 소재로 만들어지면서 균일 물성을 가진 소재로 만들어질 수 있다. 진동 전달 소재는 선형 소재 구조가 되면서 안정 블록(14)으로부터 보호 블록(12a, 12b)을 경유하여 케이싱의 내부에 배치된 진동 센서(15)와 연결되도록 설치될 수 있다. 설계 구조에 따라 차단 목(16a, 16b)이 진동 전달 소재의 일부가 될 수 있다.
진동 탐지 장치(10)는 다양한 구조에 의하여 레일에 부착될 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 3은 본 발명에 따른 진동 탐지 장치가 적용되는 실시 예를 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 철도 차량(31)이 레일을 따라 이동되면서 다양한 형태의 진동을 발생시킬 수 있고, 예를 들어 차륜(321) 또는 차축 베어링(322)으로부터 다양한 형태의 진동이 발생될 수 있다. 그리고 차륜(321) 또는 차축 베어링(322)으로부터 발생되어 탐지된 진동 정보가 다른 탐지 정보와 함께 데이터 처리 모듈(35)로 전송될 수 있고, 데이터 처리 모듈(35)은 정보 처리 유닛(351) 및 정보 분석 유닛(352)을 포함할 수 있다. 처리된 및 분석된 탐지 정보가 유선 통신이 가능한 유선 통신 장치(36)를 통하여 모니터링 서버로 전송될 수 있다.
진동 탐지 장치는 철도 차량(31)이 이동하는 레일의 적어도 하나의 위치에 설치될 수 있고, 철도 차량에 설치된 각각의 차륜(321) 또는 차축 베어링(322)으로부터 발생되는 진동을 측정할 수 있다. 진동 탐지 장치에 의하여 탐지되는 철도 차량(31)의 식별을 위한 차량 식별 유닛(34)이 설치될 수 있고, 차량 식별 유닛(34)은 예를 들어 바코드 식별 유닛, RF 식별 유닛 또는 영상 식별 유닛과 같은 것이 될 수 있다. 차량 식별 유닛(34)에 의하여 차량이 식별되면, 속력 탐지 유닛에 의하여 철도 차량(31)의 속력이 탐지될 수 있고, 철도 차량(31)에 배치된 각각의 차륜(321) 또는 차축 베어링(322)이 진동 탐지 장치에 도달하는 시각이 결정될 수 있다. 그리고 그에 기초하여 진동 탐지 장치가 작동하여 각각의 철도 차량(31)에 배치된 차륜(321) 또는 차축 베어링(322)의 진동이 탐지되어 데이터 처리 모듈(35)로 전송될 수 있다.
아래에서 진동 탐지 장치에 의하여 탐지된 진동 정보가 처리되는 과정에 대하여 설명된다.
도 4는 본 발명에 따른 진동 탐지 장치에 의하여 탐지된 탐지 정보가 처리되는 과정의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 철도 차량이 진동 탐지 장치로 접근하면 작동 개시 유닛(48)에 의하여 진동 탐지 장치의 작동을 위한 개시 신호가 발생될 수 있고, 개시 신호는 작동 시각 정보를 포함할 수 있다. 그리고 작동 시각 정보에 기초하여 진동 센서(15)가 작동하여 각각의 차량의 차륜, 차축 또는 베어링의 진동이 측정될 수 있다. 진동 센서(15)는 레일의 적어도 하나의 위치에 설치될 수 있다. 진동 센서(15)는 케이싱의 내부에 설치될 수 있고, 케이싱에 신호 처리 프로세서가 설치되어 진동 센서(15)로부터 탐지된 정보가 처리될 수 있다. 철도 차량의 주행에 따라 레일에서 발생될 수 있는 다양한 잡음 진동에 대한 데이터가 잡음 데이터베이스(411)에 저장될 수 있고, 그에 따라 탐지된 진동 정보로부터 잡음에 해당하는 진동이 제거될 수 있다. 또한 필터 유닛(41)에 의하여 주변 환경으로부터 발생된 진동이 제거될 수 있다. 이와 같이 잡음 진동 및 환경 진동이 필터 유닛(41)에 의하여 제거되면 부품 관련 진동이 증폭 유닛(42)에 의하여 증폭이 될 수 있다. 부품 관련 진동은 주파수 대역에 따라 또는 진동 방향에 따라 분류될 수 있고, 예를 들어 1 방향 진동 탐지 유닛(431) 또는 2 방향 진동 탐지 유닛(432)에 의하여 종파 또는 횡파가 분리될 수 있다. 또는 고 대역 탐지 유닛(441), 중 대역 탐지 유닛(442) 및 저 대역 탐지 유닛(443)에 의하여 서로 다른 주파수 대역의 진동 신호가 분리될 수 있다. 그리고 분리된 각각의 진동 신호로부터 부품 관련 진동이 부품 진동 추출 유닛(45)에 의하여 분리될 수 있다. 이후 부품 진동 추출 유닛(45)에 의하여 추출된 진동 신호가 부품 진단 유닛(46)으로 전달되어 부품의 이상 여부, 마모 수준 또는 부품의 교체 시기가 진단될 수 있다.
작동 개시 유닛(48)에 의하여 진동 센서(15)가 작동될 수 있고, 철도 차량의 레일에 설치된 진동 탐지 장치의 위쪽을 통과하는 시각에 진동이 측정될 수 있다. 또는 차륜이 진동 탐지 장치가 레일에 설치된 진동 탐지 장치로부터 미리 결정된 위치에 도달하는 시각에 진동 센서(15)의 작동이 개시될 수 있다. 그리고 서로 다른 차륜에 대한 측정이 동일한 기준에서 이루어지는 것이 유리하다. 그러나 다양한 원인으로 인하여 측정 시각의 오차가 발생될 수 있고, 이로 인하여 서로 다른 차륜에 대한 측정 환경이 변할 수 있다. 그러므로 이와 같은 오차가 지터 탐지 유닛(47)에 의하여 탐지될 수 있다.
작동 개시 유닛(48)에 의하여 설정된 시각이 지터 탐지 유닛(47)으로 전송될 수 있고, 지터 탐지 유닛(47)은 측정 대상이 되는 차륜이 진동 탐지 장치가 설치된 레일의 앞쪽에 미리 설정된 부분에 도달하는 시각을 측정할 수 있다. 이와 같이 진동 탐지가 완료된 차륜이 미리 결정된 레일 위치에 도달하는 시각을 측정하여 각각의 차륜에 대한 실제 탐지 시각이 탐지될 수 있다. 그리고 탐지 시각과 작동 개시 유닛(48)에 의하여 전송된 시각을 비교하여 측정 시각의 오차를 결정하여 작동 개시 유닛(48)으로 전송할 수 있다. 그리고 그에 기초하여 작동 개시 시각이 조절될 수 있다.
진동 탐지 장치는 다양한 방법으로 철도 차량의 차륜 또는 베어링의 진동을 측정하기 위하여 적용될 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 진동 탐지 장치는 레일에 설치되어 이동하는 차량의 진동 특성을 탐지하는 것에 의하여 차량의 진동 특성이 정확하게 탐지될 수 있도록 한다. 또한 본 발명에 따른 진동 탐지 장치는 이동 과정에서 철도 차량의 다양한 위치 또는 서로 다른 차륜에 레일에 접촉에 따른 진동 특성의 탐지가 가능하도록 한다. 추가로 본 발명에 따른 진동 탐지 장치는 레일로부터 분리되어 설치되면서 소음 진동의 유입을 차단시키는 것에 의하여 정확한 진동 특성의 탐지가 가능하도록 한다.
위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
10: 진동 탐지 장치 11a, 11b: 고정 부재
12a, 12b: 보호 블록 13a, 13b: 프레임 부재
14: 안정 블록 15: 진동 센서
16a, 16b: 차단 목 31: 철도 차량
34: 차량 식별 유닛 35: 데이터 처리 모듈
36: 유선 통신 장치 41: 필터 유닛
42: 증폭 유닛 45: 부품 진동 추출 유닛
46: 부품 진단 유닛 47: 지터 탐지 유닛
48: 작동 개시 유닛 121a, 121b, 131a: 체결 부분
321: 차륜 322: 차축 베어링
351: 정보 처리 유닛 352: 정보 분석 유닛
411: 잡음 데이터베이스 431: 1 방향 진동 탐지 유닛
432: 2 방향 진동 탐지 유닛 441: 고 대역 탐지 유닛
442: 중 대역 탐지 유닛 443: 저 대역 탐지 유닛
R: 레일

Claims (4)

  1. 금속 소재의 선형 연장 구조를 가지며 한쪽 끝을 기준으로 탄성 진동이 가능하고 양쪽 끝이 직선 형태로 연장되는 중간 부분에 대하여 꺾인 형상을 가지며 레일(R)을 파지하는 형상을 갖는 한 쌍의 고정 부재(11a, 11b);
    한 쌍의 고정 부재(11a, 11b)에 결합되고 레일의 아래쪽 면에 접촉되는 프레임 부재(13a, 13b);
    프레임 부재(13a, 13b)의 한쪽에 결합되고 프레임 부재(13a, 13b)와 일체로 형성되면서 레일의 측면에 접촉하는 보호 블록(12a, 12b); 및
    보호 블록(12a, 12b)에 고정되는 진동 센서(15)를 포함하고,
    프레임 부재(13a, 13b)의 길이 방향으로 중간 부분에 형성되고 프레임 부재(13a, 13b)의 단면적보다 작은 단면적을 가지는 진동 전달 소재로 이루어져 잡음 진동의 전달을 제한하는 차단 목(16a, 16b)을 더 포함하는 지상 차량 부품 결함 탐지를 위한 진동 탐지 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서, 진동 센서(15)의 작동을 위한 개시 신호를 발생시키는 작동 개시 유닛(48) 및 작동 개시 유닛(48)의 작동 시각을 보정하는 지터 탐지 유닛(47)을 더 포함하는 지상 차량 부품 결함 탐지를 위한 진동 탐지 장치.
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