KR102016412B1 - An Apparatus for Investigating a Wheel Shaft Bearing of a Train - Google Patents

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Abstract

본 발명은 철도 차량의 차륜 축 베어링 검사 장치에 관한 것이고, 구체적으로 철도 차량의 차륜 축 베어링을 정해진 조건에 따라 회전시키면서 발생하는 진동을 탐지하는 것에 의하여 차륜 축 베어링의 구조적인 결함의 탐지가 가능하도록 하는 철도 차량의 차륜 축 베어링 검사 장치에 관한 것이다. 철도 차량의 차륜 축 베어링 검사 장치는 구동 유닛(12)에 의하여 회전 가능하면서 선형으로 연장되는 시험 조절 축(11); 시험 조절 축(11)의 양쪽에 결합되는 한 쌍의 회전 전달 수단(131); 한 쌍의 회전 전달 수단(131)에 연결된 한 쌍의 받침 유닛(14a, 14b); 한 쌍의 받침 유닛(14a, 14b)에 의하여 회전 가능하도록 지지되는 한 쌍의 작동 실린더(13a, 13b); 및 시험 베어링(TB)이 고정되는 베어링 캐리어(15);를 포함하고, 상기 베어링 캐리어(15)에 고정된 시험 베어링(TB)에 결합된 회전축은 시험 조절 축(11)의 회전에 따라 회전되어 진동 탐지 유닛에 의하여 시험 베어링의 진동이 탐지되는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a device for inspecting wheel axle bearings of railroad cars, and more specifically, to detect structural defects of wheel axle bearings by detecting vibrations generated by rotating wheel axle bearings of railroad cars according to predetermined conditions. It relates to a wheel shaft bearing inspection device of a railway vehicle. The wheel axle bearing inspection device of the railroad vehicle includes a test adjustment shaft (11) rotatably and linearly extended by the drive unit (12); A pair of rotational transmission means 131 coupled to both sides of the test adjustment shaft 11; A pair of support units 14a and 14b connected to the pair of rotation transmission means 131; A pair of working cylinders 13a and 13b rotatably supported by a pair of support units 14a and 14b; And a bearing carrier 15 to which the test bearing TB is fixed, wherein the rotating shaft coupled to the test bearing TB fixed to the bearing carrier 15 is rotated according to the rotation of the test adjustment shaft 11. The vibration of the test bearing is detected by the vibration detection unit.

Description

철도 차량의 차륜 축 베어링 검사 장치{An Apparatus for Investigating a Wheel Shaft Bearing of a Train}An Apparatus for Investigating a Wheel Shaft Bearing of a Train}

본 발명은 철도 차량의 차륜 축 베어링 검사 장치에 관한 것이고, 구체적으로 철도 차량의 차륜 축 베어링을 정해진 조건에 따라 회전시키면서 발생하는 진동을 탐지하는 것에 의하여 차륜 축 베어링의 구조적인 결함의 탐지가 가능하도록 하는 철도 차량의 차륜 축 베어링 검사 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a device for inspecting wheel axle bearings of railroad cars, and more specifically, to detect structural defects of wheel axle bearings by detecting vibrations generated by rotating wheel axle bearings of railroad cars according to predetermined conditions. It relates to a wheel shaft bearing inspection device of a railway vehicle.

레일을 따라 이동하는 철도 차량의 차륜 또는 축 베어링은 다양한 원인으로 인하여 마모가 되거나 손상이 될 수 있고, 이러한 마모 수준 또는 손상의 형태가 미리 탐지되어 적절한 조치가 취해지는 것이 유리하다. 그러나 차륜 또는 축 베어링의 손상은 외부적으로 관찰될 수 있는 형태로 나타날 수 있지만 내부적으로 발생될 수 있고, 특히 축 베어링은 내부 결함 또는 구조적인 결함으로 인하여 작동 오류를 발생시킬 수 있다. 이와 같은 축 베어링의 구조적인 결함은 작동 과정에서 발생되는 진동, 소음 또는 다른 물리적 매개변수의 측정을 통하여 탐지되어야 한다. Wheels or axle bearings of railroad cars moving along rails may be worn or damaged due to a variety of causes, and it is advantageous that such wear levels or types of damage are detected in advance and appropriate measures taken. However, damage to the wheels or axle bearings may occur in an externally observable form but may occur internally, in particular axle bearings may cause operational errors due to internal or structural defects. Structural defects such as these must be detected by measuring vibration, noise or other physical parameters generated during operation.

한국특허공개번호 10-2015-0001158는 적재된 복수 개의 베어링을 순차적으로 이동시키는 반입 유닛; 상기 반입 유닛으로부터 공급받은 상기 베어링을 회전시키고, 상기 베어링의 회전 시 발생되는 진동을 감지하는 검사 유닛; 상기 베어링의 회전수에 따라 기준 특성 주파수를 산출하고, 상기 검사 유닛에서 감지된 진동을 측정 특성 주파수로 변환하며, 상기 기준 특성주파수와 비교하여 불량 여부를 판단하는 제어 유닛; 및 상기 제어 유닛으로부터 불량 여부 정보를 수신하여 검사가 완료된 상기 베어링을 정상 베어링과 불량 베어링으로 분류하여 반출하는 반출 유닛을 포함하는 베어링 진단 시스템에 대하여 개시한다. Korean Patent Publication No. 10-2015-0001158 is an import unit for sequentially moving a plurality of loaded bearings; An inspection unit which rotates the bearing supplied from the carrying unit and detects vibration generated when the bearing is rotated; A control unit for calculating a reference characteristic frequency according to the number of revolutions of the bearing, converting the vibration sensed by the inspection unit into a measurement characteristic frequency, and determining whether there is a defect by comparing with the reference characteristic frequency; And a carrying-out unit which receives defect information from the control unit and classifies the bearing having been inspected into a normal bearing and a bad bearing and carries it out.

국제특허공개번호 WO 2015/087849는 수평 방향의 Y축 방향으로 뻗은 회전축이며, 베어링의 공시체가 부착되는 시험기축과, 상기 시험기축을 회전 구동하는 회전 구동부와, 상기 공시체를 탄성적으로 유지하는 공시체 유지부와, 상기 시험기 축을 상기 Y축 방향으로 수직한 수평 방향인 X축 방향 및 연직 방향으로 구동하는 차축 구동부를 구비하는 베어링 시험기에 대하여 개시한다. International Patent Publication No. WO 2015/087849 is a rotating shaft extending in the Y-axis direction in the horizontal direction, a test machine shaft to which a test specimen of a bearing is attached, a rotation drive unit for rotationally driving the test shaft, and a test specimen for elastically holding the test specimen. Disclosed is a bearing tester including a holding portion and an axle driving portion for driving the tester shaft in the X-axis direction and the vertical direction, which are horizontal directions perpendicular to the Y-axis direction.

베어링 검사 장치는 작동 조건과 동일 또는 유사한 조건에서 검사가 되어야 하고, 구조적인 결함의 탐지를 위하여 작동 상태에서 예를 들어 편향 또는 기울기와 같은 다양한 물리적 매개변수가 함께 탐지될 필요가 있다. 철도 차량의 축 베어링의 경우 레일에서 하중이 가해지는 상태에서 작동을 하므로 이와 유사한 조건을 가지는 검사 환경에서 검사가 되는 것이 유리하다. 상기 선행기술은 이러한 작동 조건에 기초하는 검사 장치에 대하여 개시하지 않는다. The bearing inspection device must be inspected under the same or similar conditions as the operating conditions, and in order to detect structural defects, various physical parameters such as deflection or tilting need to be detected together in the operating state. In the case of axle bearings of railroad cars, it is advantageous to be inspected in an inspection environment having similar conditions because the rail bearing is operated under a load applied to a rail. The prior art does not disclose an inspection apparatus based on such operating conditions.

본 발명은 선행기술이 가진 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.The present invention is to solve the problems of the prior art has the following object.

선행기술 1: 한국특허공개번호 10-2015-0001158(주식회사 포스코, 2015년01월06일 공개) 베어링 진단 시스템Prior Art 1: Korean Patent Publication No. 10-2015-0001158 (POSCO, Inc., Jan. 06, 2015) Bearing Diagnosis System 선행기술 2: 국제특허공개번호 WO 2015/087849(고쿠사이 게이소쿠키 가부시키가이샤, 2015년06월18일 공개) 베어링 시험기Prior Art 2: International Patent Publication No. WO 2015/087849 (Kokusai Keiko Cookie Co., Ltd., published June 18, 2015) Bearing Tester

본 발명의 목적은 작동 환경과 동일 또는 유사한 검사 조건에서 검사가 가능하면서 다양한 물리적 환경 변수가 적용될 수 있도록 하는 철도 차량의 차륜 축 베어링의 검사 장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an inspection apparatus for a wheel axle bearing of a railway vehicle which can be inspected under the same or similar inspection conditions as the operating environment while allowing various physical environmental variables to be applied.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 철도 차량의 차륜 축 베어링 검사 장치는 구동 유닛에 의하여 회전 가능하면서 선형으로 연장되는 시험 조절 축; 시험 조절 축의 양쪽에 결합되는 한 쌍의 회전 전달 수단; 한 쌍의 회전 전달 수단에 연결된 한 쌍의 받침 유닛; 한 쌍의 받침 유닛에 의하여 회전 가능하도록 지지되는 한 쌍의 작동 실린더; 및 시험 베어링이 고정되는 베어링 캐리어;를 포함하고, 상기 베어링 캐리어에 고정된 시험 베어링에 결합된 회전축은 시험 조절 축의 회전에 따라 회전되어 진동 탐지 유닛에 의하여 시험 베어링의 진동이 탐지된다. According to a preferred embodiment of the present invention, a wheel shaft bearing inspection device of a railroad vehicle includes: a test adjustment shaft that is rotatable and linearly extended by a drive unit; A pair of rotational transmission means coupled to both sides of the test adjustment shaft; A pair of support units connected to a pair of rotation transmission means; A pair of working cylinders rotatably supported by a pair of support units; And a bearing carrier to which the test bearing is fixed, wherein a rotation shaft coupled to the test bearing fixed to the bearing carrier is rotated according to the rotation of the test adjustment shaft to detect vibration of the test bearing by the vibration detection unit.

본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 한 쌍의 작동 실린더의 앞쪽에 결합되어 시험 베어링에 결합된 회전축을 고정시키는 한 쌍의 결합 지그를 더 포함한다. According to another suitable embodiment of the present invention, it further comprises a pair of engaging jig which is coupled to the front of the pair of working cylinders to fix the rotating shaft coupled to the test bearing.

본 발명에 따른 축 베어링 검사 장치는 철도 차량의 차륜 축 베어링이 작동 상태에서 검사될 수 있도록 한다. 본 발명에 따른 축 베어링 검사 장치는 다양한 작동 조건에서 축 베어링의 검사가 이루어지는 것에 의하여 작동 과정에서 발생되는 구조적 오류의 발생이 방지되도록 한다. 또한 본 발명에 따른 검사 장치는 축 베어링의 작동 과정에서 발생되는 진동을 탐지하는 것에 의하여 축 베어링의 내부의 결함이 탐지될 수 있도록 한다.The shaft bearing inspection device according to the present invention allows the wheel shaft bearing of a railroad vehicle to be inspected in an operating state. The shaft bearing inspection apparatus according to the present invention is to prevent the occurrence of structural errors occurring during the operation by the inspection of the shaft bearing in various operating conditions. In addition, the inspection apparatus according to the present invention enables the detection of a defect inside the shaft bearing by detecting the vibration generated during the operation of the shaft bearing.

도 1a, 도 1b 및 도 1c는 본 발명에 따른 철도 차량의 차륜 축 베어링 검사 장치의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 검사 장치에 적용되는 지그 유닛의 작동 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3a 및 도 3b는 각각 본 발명에 따른 축 베어링 검사 장치에 적용되는 베어링 캐리어 및 베어링 캐리어 고정 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 축 베어링 검사 장치에 적용되는 시험 조절 축 및 시험 조절 축을 위한 서포터의 실시 예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 축 베어링 검사 장치의 작동 구조의 실시 예를 도시한 것이다. 1A, 1B and 1C illustrate an embodiment of a wheel shaft bearing inspection device for a railway vehicle according to the present invention.
Figure 2 shows an embodiment of the operating structure of the jig unit applied to the inspection apparatus according to the present invention.
3A and 3B show an embodiment of a bearing carrier and a bearing carrier fixing structure applied to the axial bearing inspection device according to the present invention, respectively.
Figure 4 shows an embodiment of a support shaft for the test control shaft and the test control shaft applied to the shaft bearing inspection apparatus according to the present invention.
Figure 5 shows an embodiment of the operating structure of the shaft bearing inspection apparatus according to the present invention.

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. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments set forth in the accompanying drawings, but the embodiments are provided for clarity of understanding and the present invention is not limited thereto. In the following description, components having the same reference numerals in different drawings have similar functions, and thus are not repeatedly described unless necessary for understanding of the invention, and well-known components are briefly described or omitted. It should not be understood to be excluded from the embodiment of.

도 1a, 도 1b 및 도 1c는 본 발명에 따른 철도 차량의 차륜 축 베어링 검사 장치의 실시 예를 도시한 것이다. 1A, 1B and 1C illustrate an embodiment of a wheel shaft bearing inspection device for a railway vehicle according to the present invention.

도 1a, 도 1b 및 도 1c를 참조하면, 철도 차량의 차륜 축 베어링 검사 장치(10)는 구동 유닛(12)에 의하여 회전 가능하면서 선형으로 연장되는 시험 조절 축(11); 시험 조절 축(11)의 양쪽에 결합되는 한 쌍의 회전 전달 수단(131); 한 쌍의 회전 전달 수단(131)에 연결된 한 쌍의 받침 유닛(14a, 14b); 한 쌍의 받침 유닛(14a, 14b)에 의하여 회전 가능하도록 지지되는 한 쌍의 작동 실린더(13a, 13b); 및 시험 베어링(TB)이 고정되는 베어링 캐리어(15);를 포함하고, 상기 베어링 캐리어(15)에 고정된 시험 베어링(TB)에 결합된 회전축은 시험 조절 축(11)의 회전에 따라 회전되어 진동 탐지 유닛에 의하여 시험 베어링의 진동이 탐지된다. 1A, 1B and 1C, the wheel shaft bearing inspection device 10 of a railroad vehicle includes a test adjustment shaft 11 which is rotatable and extends linearly by a drive unit 12; A pair of rotational transmission means 131 coupled to both sides of the test adjustment shaft 11; A pair of support units 14a and 14b connected to the pair of rotation transmission means 131; A pair of working cylinders 13a and 13b rotatably supported by a pair of support units 14a and 14b; And a bearing carrier 15 to which the test bearing TB is fixed, wherein the rotating shaft coupled to the test bearing TB fixed to the bearing carrier 15 is rotated according to the rotation of the test adjustment shaft 11. The vibration of the test bearing is detected by the vibration detection unit.

베어링 검사 장치(10)는 다수 개의 받침 부재 또는 벽면으로 이루어진 프레임(F)과 프레임(F)의 위쪽에 배치된 균형 플레이트(BP)로 이루어질 수 있다. 프레임(F)은 내부에 형성된 수용 공간에 작동을 위하여 요구되는 부품 또는 유닛이 수용될 수 있는 구조로 만들어질 수 있고, 균형 플레이트(BP)는 전체적으로 평면 형상이 되면서 경사 조절이 가능한 구조로 만들어질 수 있다. 그리고 프레임(F)의 내부 또는 외부에 시험 조절 축(11)을 비롯한 작동 실린더(13a, 13b)의 작동을 위한 다양한 부품 또는 유닛이 배치될 수 있다. 구체적으로 프레임(F)의 내부에 선형 구조를 가지는 시험 조절 축(11)이 배치될 수 있고, 시험 조절 축(11)은 프레임(F)의 내부에 다양한 작동 조건을 가지면서 회전 가능한 구조로 설치될 수 있다.The bearing inspection device 10 may be composed of a frame F formed of a plurality of supporting members or walls and a balance plate BP disposed above the frame F. The frame F may be made of a structure in which a part or a unit required for operation may be accommodated in an accommodation space formed therein, and the balance plate BP may be made of a structure that is tiltable and adjustable in a planar shape as a whole. Can be. And various parts or units can be arranged for the operation of the working cylinders 13a, 13b, including the test adjustment shaft 11, inside or outside the frame F. Specifically, a test control shaft 11 having a linear structure may be disposed inside the frame F, and the test control shaft 11 is installed in a rotatable structure having various operating conditions inside the frame F. Can be.

시험 조절 축(11)은 모터와 같은 구동 유닛(12)에 의하여 회전될 수 있고, 구동 유닛(12)의 작동을 매개하기 위하여 전력선 통신 유닛(18) 및 인버터(19)가 프레임(F)의 내부에 배치될 수 있다. 구동 유닛(12)에 의하여 시험 조절 축(11)을 작동시키기 위하여 구동 유닛(12)의 구동 축과 시험 조절 축(11)이 타이밍 벨트와 같은 동력 전달 수단(121)에 의하여 서로 연결될 수 있다. 예를 들어 시험 조절 축(11)의 한쪽 끝에 동력 잠금 수단(power lock)이 설치된 구동 연결 탭(111)이 결합될 수 있다. 구동 연결 탭(111)에 동력 전달 수단(121)이 연결되고, 구동 연결 탭(111)의 안쪽에 기어, 롤러 또는 풀리(pulley) 또는 이와 유사한 회전 유닛(112)이 결합될 수 있다. 그리고 회전 유닛(112)과 받침 유닛(14a, 14b)에 형성된 회전 전달 탭(141)이 예를 들어 타이밍 벨트와 같은 회전 전달 수단(131)에 의하여 연결될 수 있다.The test adjustment shaft 11 can be rotated by a drive unit 12 such as a motor, and the power line communication unit 18 and the inverter 19 are connected to the frame F to mediate the operation of the drive unit 12. It can be placed inside. In order to operate the test adjustment shaft 11 by the drive unit 12, the drive shaft and the test adjustment shaft 11 of the drive unit 12 may be connected to each other by a power transmission means 121 such as a timing belt. For example, a drive connection tab 111 provided with a power lock at one end of the test control shaft 11 may be coupled. The power transmission means 121 may be connected to the drive connecting tab 111, and a gear, a roller or a pulley or a similar rotating unit 112 may be coupled to the inside of the drive connecting tab 111. In addition, the rotation transmission tab 141 formed on the rotation unit 112 and the support units 14a and 14b may be connected by rotation transmission means 131 such as, for example, a timing belt.

받침 유닛(14a, 14b)은 시험 베어링(TB)이 고정되는 베어링 캐리어(15)를 중심으로 서로 마주보도록 배치될 수 있고, 대칭 구조로 만들어질 수 있다. 1, 2 받침 유닛(14a, 14b)은 동일 또는 유사한 구조로 만들어질 수 있고, 동일 또는 유사한 구조로 작동될 수 있다. 구체적으로 각각의 받침 유닛(14a, 14b)은 선형으로 연장되는 시험 조절 축(11)의 양쪽 끝에 동일 또는 유사한 방법으로 회전 전달 수단(131)에 의하여 연결될 수 있다. 또한 1 또는 2 받침 유닛(14a, 14b)은 이동 조절 실린더(16)의 작동에 의하여 선형 가이드(20)를 따라 이동 가능한 구조로 만들어질 수 있다. The supporting units 14a and 14b may be arranged to face each other about the bearing carrier 15 to which the test bearing TB is fixed, and may be made in a symmetrical structure. The first and second bearing units 14a and 14b may be made of the same or similar structure, and may be operated in the same or similar structure. Specifically, each support unit 14a, 14b may be connected by rotation transfer means 131 in the same or similar manner at both ends of the test adjustment axis 11 extending linearly. In addition, the 1 or 2 support units 14a, 14b may be made in a structure movable along the linear guide 20 by the operation of the movement control cylinder 16.

각각의 받침 유닛(14a, 14b)은 각각의 작동 실린더(13a, 13b)를 정해진 위치에 고정시키면서 이와 동시에 작동 실린더(13a, 13b)를 회전 가능하도록 고정하는 기능을 가진다. 예를 들어 받침 유닛(14a, 14b)의 내부에 작동 베어링이 설치되어 작동 실린더(13a, 13b)가 회전 가능하도록 받침 유닛(14a, 14b)의 내부에 결합될 수 있다. 작동 실린더(13a, 13b)는 받침 유닛(14a, 14b)과 함께 이동 조절 실린더(16)에 의하여 전후로 이동될 수 있고, 작동 실린더(13a, 13b)의 앞쪽에 결합된 지그 유닛(17a, 17b)에 의하여 베어링 캐리어(15)에 의하여 고정된 시험 베어링(TB)에 결합된 회전축이 회전 가능하도록 고정될 수 있다. 각각의 지그 유닛(17a, 17b)은 서로 마주보는 방향으로 이동 가능한 한 쌍의 조(171, 172) 및 실린더에 의하여 작동되는 이동 축(173)으로 이루어질 수 있다. 한 쌍의 지그 유닛(17a, 17b)에 의하여 베어링 캐리어(15)에 의하여 고정된 시험 베어링(TB)에 결합된 회전축이 차례대로 고정될 수 있고, 회전 전달 탭(141)의 회전에 의하여 한 쌍의 지그 유닛(17a, 17b)이 회전되면서 시험 베어링(TB)에 결합된 회전축이 회전될 수 있다. 필요에 따라 베어링 캐리어(15)는 다수 개가 될 수 있고, 차례대로 시험 위치로 이동되어 한 쌍의 지그 유닛(17a, 17b)에 의하여 회전축이 고정 및 회전되고 이에 따른 시험 베어링(TB)의 작동 상태가 탐지될 수 있다. 지그 유닛(17a, 17b), 베어링 캐리어(15) 또는 다른 적절한 위치에 진동 탐지 유닛을 비롯한 온도 탐지 유닛, 경사 탐지 유닛 또는 이와 유사한 탐지 유닛이 배치되어 회전 과정에서 시험 베어링의 작동 상태가 탐지될 수 있다. Each support unit 14a, 14b has a function of fixing the actuating cylinders 13a, 13b in a fixed position while simultaneously rotatably fixing the actuating cylinders 13a, 13b. For example, an actuating bearing may be installed inside the support units 14a and 14b so that the actuating cylinders 13a and 13b may be coupled to the inside of the support units 14a and 14b so as to be rotatable. The actuating cylinders 13a and 13b can be moved back and forth by the movement adjusting cylinder 16 together with the supporting units 14a and 14b, and the jig units 17a and 17b coupled to the front of the actuating cylinders 13a and 13b. The rotating shaft coupled to the test bearing (TB) fixed by the bearing carrier 15 can be fixed to be rotatable. Each jig unit 17a, 17b may be comprised of a pair of jaws 171, 172 that are movable in a direction facing each other and a moving shaft 173 operated by a cylinder. The rotary shaft coupled to the test bearing TB fixed by the bearing carrier 15 by the pair of jig units 17a and 17b may be fixed in turn, and the pair may be rotated by the rotation transfer tab 141. The jig unit 17a, 17b of the rotating shaft coupled to the test bearing (TB) can be rotated. If necessary, a plurality of bearing carriers 15 may be provided. The bearing carriers 15 may be sequentially moved to the test position, and the rotating shaft may be fixed and rotated by the pair of jig units 17a and 17b, thereby operating the test bearing TB. Can be detected. In the jig unit 17a, 17b, bearing carrier 15 or other suitable position, a temperature detection unit, a tilt detection unit or similar detection unit including a vibration detection unit may be disposed so that the operating state of the test bearing can be detected during rotation. have.

작동 조건 또는 탐지 결과가 디스플레이 유닛(21)에 표시될 수 있고, 필요에 따라 받침 유닛(14a, 14b) 또는 작동 실린더(13a, 13b)의 이동을 유도하기 위한 선형 가이드(20)가 균형 플레이트(BP)에 배치될 수 있다. 구동 유닛(12)은 한쪽 방향 또는 다른 방향으로 회전 가능하면서 회전 조절이 가능한 다양한 형태의 모터가 될 수 있다. The operating condition or the detection result can be displayed on the display unit 21, and the linear guide 20 for inducing the movement of the supporting units 14a, 14b or the working cylinders 13a, 13b as necessary is provided with a balance plate ( BP). The driving unit 12 may be various types of motors which can be rotated and rotated in one direction or the other.

검사 장치(10)는 작동 조건을 설정을 위한 다양한 작동 모듈을 포함할 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. The inspection device 10 may include various operating modules for setting operating conditions and the present invention is not limited to the embodiments shown.

도 2는 본 발명에 따른 검사 장치에 적용되는 지그 유닛(17a)의 작동 구조의 실시 예를 도시한 것이다. 2 shows an embodiment of the operating structure of the jig unit 17a applied to the inspection apparatus according to the present invention.

도 2를 참조하면, 받침 유닛(14a)의 한쪽 면을 관통하도록 형성되는 회전 전달 탭(141)에 타이밍 풀리(pulley)와 같은 회전 유닛(142)이 결합될 수 있고, 회전 유닛(142)에 시험 조절 축과 연결된 회전 전달 수단(131)이 연결될 수 있다. 받침 유닛(14a)의 내부에 작동 실린더(13a)가 설치되고, 작동 실린더(13a)의 앞쪽에 결합된 이동 축(173)의 끝 부분에 한 쌍의 조(171, 172)가 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 이와 같은 구조에서 받침 유닛(14a)은 이동 조절 실린더(16)에 의하여 위에서 설명된 선형 가이드를 따라 이동될 수 있다. 받침 유닛(14a)의 내부에 베어링과 같은 회전 받침 유닛(143)에 의하여 작동 실린더(13a)가 회전 가능하도록 받침 유닛(14a)의 내부에 배치될 수 있다. 받침 유닛(14a)은 선형 가이드에 의하여 유도되어 이동 축(173)을 따라 이동될 수 있고, 작동 실린더(13a)의 작동에 의하여 한 쌍의 조(171, 172) 사이의 간격이 조절될 수 있다. 그리고 받침 유닛(14a)의 이동 및 한 쌍의 조(171, 172)의 이동에 의하여 베어링 캐리어(15)에 고정된 시험 베어링(TB)에 설치된 축이 고정될 수 있다. Referring to FIG. 2, a rotation unit 142 such as a timing pulley may be coupled to a rotation transmission tab 141 formed to penetrate one surface of the support unit 14a, and to the rotation unit 142. Rotational transmission means 131 connected with the test adjustment axis may be connected. An operation cylinder 13a is installed inside the support unit 14a, and a pair of jaws 171, 172 are disposed to face each other at the end of the moving shaft 173 coupled to the front of the operation cylinder 13a. Can be. In such a structure the support unit 14a can be moved along the linear guide described above by the movement control cylinder 16. The working cylinder 13a may be disposed inside the supporting unit 14a such that the working cylinder 13a is rotatable by the rotating supporting unit 143 such as a bearing in the supporting unit 14a. The supporting unit 14a can be guided by the linear guide and moved along the movement axis 173, and the distance between the pair of jaws 171 and 172 can be adjusted by the operation of the working cylinder 13a. . The shaft installed in the test bearing TB fixed to the bearing carrier 15 may be fixed by the movement of the support unit 14a and the movement of the pair of jaws 171 and 172.

위에서 설명된 것처럼 시험 베어링(TB)에 의하여 지지되는 회전축은 서로 마주보도록 배치되는 지그 유닛에 의하여 고정되어 회전될 수 있다. 그리고 회전축의 회전 과정에서 시험 베어링(TB)의 정해진 위치에 견고하게 고정될 필요가 있다. As described above, the rotating shafts supported by the test bearing TB may be fixedly rotated by jig units disposed to face each other. And it is necessary to be firmly fixed to the predetermined position of the test bearing (TB) during the rotation of the rotating shaft.

도 3a 및 도 3b는 각각 본 발명에 따른 축 베어링 검사 장치에 적용되는 베어링 캐리어 및 베어링 캐리어 고정 구조의 실시 예를 도시한 것이다. 3A and 3B show an embodiment of a bearing carrier and a bearing carrier fixing structure applied to the axial bearing inspection device according to the present invention, respectively.

도 3a를 참조하면, 베어링 캐리어(15)는 검사 장치의 프레임이 이동 가능하도록 결합되는 캐리어 기판(31) 및 캐리어 기판(31)의 위쪽 면에 형성되는 베어링 고정 부분(32)으로 이루어질 수 있다. 베어링 고정 부분(32)은 캐리어 기판(31)의 중앙 부분을 따라 길이 방향으로 형성될 수 있고, 고정되는 베어링의 둘레 면에 대응되는 형상을 가질 수 있다. 구체적으로 베어링 고정 부분(32)은 길이 방향으로 중앙 부분이 가장 작은 두께가 되는 중심 고정 부분(321) 및 폭 방향으로 두께가 점차로 커지는 곡면 형상이 되는 가압 부분(322)으로 이루어질 수 있다. 이후 가압 부분(322)의 바깥쪽 부분이 되면서 베어링 고정 부분(32)을 형성하지 않는 캐리어 기판(31)에 해당하는 부분은 점차로 두께가 얇아지는 형상으로 만들어질 수 있다. 이와 같이 폭 방향으로 베어링 고정 부분(32)의 가장자리가 가장 큰 두께를 가지도록 만들어지는 것에 의하여 시험 베어링이 안정적으로 베어링 캐리어에 고정될 수 있다. Referring to FIG. 3A, the bearing carrier 15 may be formed of a carrier substrate 31 to which the frame of the inspection apparatus is movable so as to be movable, and a bearing fixing part 32 formed on an upper surface of the carrier substrate 31. The bearing fixing portion 32 may be formed in the longitudinal direction along the central portion of the carrier substrate 31, and may have a shape corresponding to the circumferential surface of the bearing to be fixed. Specifically, the bearing fixing portion 32 may be composed of a central fixing portion 321 having the smallest thickness in the center portion in the longitudinal direction and a pressing portion 322 having a curved shape with the thickness gradually increasing in the width direction. Afterwards, the portion corresponding to the carrier substrate 31 that does not form the bearing fixing portion 32 while being the outer portion of the pressing portion 322 may be formed in a shape that becomes thinner gradually. As such, the test bearing can be stably fixed to the bearing carrier by making the edge of the bearing fixing portion 32 have the largest thickness in the width direction.

도 3b를 참조하면, 베어링 캐리어(15)는 균형 플레이트(BP)의 위쪽에 이동 가능하도록 고정될 수 있고, 시험 베어링(TB)이 베어링 캐리어(15)의 고정 부분에 고정될 수 있다. 예를 들어 균형 플레이트(BP)의 위쪽 면에 유도 가이드가 형성될 수 있고, 베어링 캐리어(15)는 플런저(35)의 작동에 의하여 작동 실린더(13b)의 이동 방향에 대하여 수직이 되는 방향으로 이동될 수 있다. 균형 플레이트(BP)에 위쪽에 위치 결정 마그넷(34)이 배치될 수 있고, 스토퍼(36)에 의하여 베어링 캐리어(15)의 작동 실린더(13b)의 방향 이동이 제한될 수 있다. 스토퍼(36)는 볼트 또는 스크루 구조로 만들어질 수 있고, 이에 의하여 스토퍼(36)의 위치가 조절될 수 있다. Referring to FIG. 3B, the bearing carrier 15 may be fixed to be movable above the balance plate BP, and the test bearing TB may be fixed to the fixed portion of the bearing carrier 15. For example, an induction guide may be formed on the upper surface of the balance plate BP, and the bearing carrier 15 moves in a direction perpendicular to the moving direction of the operation cylinder 13b by the operation of the plunger 35. Can be. The positioning magnet 34 can be arranged above the balance plate BP, and the stopper 36 can limit the directional movement of the actuating cylinder 13b of the bearing carrier 15. The stopper 36 may be made of a bolt or screw structure, whereby the position of the stopper 36 may be adjusted.

위치 결정 마그넷(34)은 베어링 캐리어(15)가 정해진 위치에 고정되었는지 여부를 확인하는 위치 탐지 유닛의 기능을 가지면서 이와 동시에 시험 베어링(TB)의 시험 과정에서 베어링 캐리어(15)의 진동이 감소되도록 하면서 이와 동시에 베어링 캐리어(15)가 정해진 위치에 고정되도록 한다. 위치 결정 마그넷(34)은 베어링 캐리어(15)의 모서리에 해당되는 부위에 설치될 수 있고, 베어링 캐리어(TB)의 정해진 부분이 위치 결정 마그넷(34)에 접촉되면 전기적 신호를 발생시킬 수 있다. 독립적으로 시험 베어링(TB)의 고정을 위한 클램프 유닛(37a, 37b)이 설치될 수 있다. The positioning magnet 34 has the function of a position detection unit for checking whether the bearing carrier 15 is fixed in a fixed position while at the same time reducing the vibration of the bearing carrier 15 during the test of the test bearing TB. At the same time, the bearing carrier 15 is fixed in a fixed position. The positioning magnet 34 may be installed at a portion corresponding to the edge of the bearing carrier 15, and may generate an electrical signal when a predetermined portion of the bearing carrier TB contacts the positioning magnet 34. Independently, clamp units 37a and 37b for fixing the test bearing TB may be installed.

시험 베어링(TB)은 다양한 고정 구조에 의하여 베어링 캐리어(15)에 고정될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. The test bearing TB may be fixed to the bearing carrier 15 by various fixing structures and the present invention is not limited to the embodiment shown.

도 4는 본 발명에 따른 축 베어링 검사 장치에 적용되는 시험 조절 축(11) 및 시험 조절 축을 위한 서포터의 실시 예를 도시한 것이다. Figure 4 shows an embodiment of the support shaft for the test control shaft 11 and the test control shaft applied to the shaft bearing inspection apparatus according to the present invention.

도 4를 참조하면, 시험 조절 축(11)은 선형으로 연장되는 구조로 만들어질 수 있고, 선형으로 연장되는 선형 연장 부분(41); 선형 연장 부분과 한쪽 끝이 연결되면서 길이 방향을 따라 홈이 형성된 연장 부분(42); 구동 유닛과 연결되는 풀리(pulley)가 결합되는 1 연결 부분(43); 작동 실린더와 연결되는 타이밍 벨트가 결합되는 2 연결 부분(44); 및 시험 조절 축(11)이 안정적으로 고정되어 회전되도록 하는 안정 베어링이 결합되는 베어링 결합 부분(45)으로 이루어질 수 있다. 안정 베어링은 1 연결 부분(43) 또는 선형 연장 부분(41)에 배치될 수 있고, 이에 따라 시험 조절 축(11)은 양쪽 끝 부분에 결합되는 두 개의 안정 베어링 및 중간 부분에 결합되는 안정 베어링과 같은 3개의 안정 베어링에 의하여 지지되어 회전될 수 있다. 그리고 1 연결 부분(43)과 완충 연장 부분(42)의 끝에 결합되는 풀리(pulley)와 같은 회전 유닛에 의하여 시험 조절 축(11)의 회전이 작동 실린더로 전달될 수 있다. 이와 같이 3개의 안정 베어링에 의하여 지지되어 회전되는 것에 의하여 시험 조절 축(11)은 안정적으로 회전되면서 양쪽 끝 부분에서 발생되는 토크의 차이에 따른 변형이 방지될 수 있다. Referring to FIG. 4, the test adjustment axis 11 can be made in a linearly extending structure, and includes a linear extending portion 41 extending linearly; An extension part 42 having a groove formed along the longitudinal direction while the linear extension part and one end thereof are connected; One connecting portion 43 to which a pulley connected to the driving unit is coupled; Two connecting portions 44 to which a timing belt connected to the working cylinder is coupled; And a bearing coupling portion 45 to which a stable bearing for allowing the test adjustment shaft 11 to be stably fixed and rotated. The stable bearing can be arranged in one connecting portion 43 or in the linear extension portion 41, whereby the test adjustment shaft 11 is provided with two stable bearings coupled to both ends and a stable bearing coupled to the intermediate portion. It can be supported and rotated by the same three stable bearings. And rotation of the test adjustment shaft 11 can be transmitted to the working cylinder by means of a rotational unit such as a pulley coupled to the end of the one connecting portion 43 and the buffer extension portion 42. By being supported and rotated by the three stable bearings as described above, the test adjustment shaft 11 may be stably rotated and thus deformation due to a difference in torque generated at both ends may be prevented.

시험 조절 축(11)은 다양한 구조로 형성될 수 있고, 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. The test control shaft 11 can be formed in a variety of structures, the invention is not limited to the embodiments shown.

도 5는 본 발명에 따른 축 베어링 검사 장치의 작동 구조의 실시 예를 도시한 것이다. Figure 5 shows an embodiment of the operating structure of the shaft bearing inspection apparatus according to the present invention.

도 5를 참조하면, 검사 장치의 전체 작동은 제어 유닛(51)에 의하여 제어될 수 있고, 베어링 캐리어에 의한 시험 베어링의 이송을 제어 및 확인하기 위한 베어링 이동 유닛(521)이 배치될 수 있다. 베어링 이동 유닛(521)은 위에서 설명된 플런저와 같은 이동 수단을 포함할 수 있고, 베어링 이동 유닛(521)에 의하여 베어링 캐리어가 정해진 위치로 이동될 수 있다. 베어링 캐리어가 정해진 위치로 이동되면 스토퍼 및 위치 결정 유닛을 포함하는 베어링 고정 유닛(522)에 의하여 베어링 캐리어가 정해진 위치에 고정될 수 있고, 마그넷 또는 다른 적적한 위치 탐지 센서와 같은 탐지 센서(53)에 의하여 베어링 캐리어가 정해진 위치로 이동되었는지 여부가 탐지될 수 있다. Referring to FIG. 5, the entire operation of the inspection apparatus can be controlled by the control unit 51, and a bearing moving unit 521 for controlling and confirming the transfer of the test bearing by the bearing carrier can be arranged. The bearing moving unit 521 may include a moving means such as the plunger described above, and the bearing carrier may be moved to a predetermined position by the bearing moving unit 521. When the bearing carrier is moved to a fixed position, the bearing carrier can be fixed at the fixed position by the bearing fixing unit 522 including the stopper and the positioning unit, and attached to a detection sensor 53 such as a magnet or other suitable position detecting sensor. By this it can be detected whether the bearing carrier has been moved to a predetermined position.

베어링 캐리어가 정해진 검사 영역으로 이동된 것이 확인되면 제어 유닛(51)은 회전 설정 유닛(54)의 작동을 제어하여 작동 실린더의 회전 방향, 회전 시간 및 회전 속력을 설정할 수 있다. 그리고 구동 제어 유닛(55)을 작동시켜 작동 실린더 또는 지그 유닛을 회전시켜 시험 베어링이 결합된 베어링 축을 회전시킬 수 있다. 그리고 베어링 축의 회전에 따른 베어링의 상태를 확인하기 위하여 진동 센서(561) 또는 가속도 센서(562)가 배치될 수 있고, 탐지된 정보가 진동 분석 유닛(57)으로 전송될 수 있다. 이후 진동 분석 유닛(57)에 의하여 분석된 회전 방향 또는 속력에 따른 베어링의 작동 상태가 베어링 데이터베이스(58)에 저장될 수 있다. 다수 개의 시험 베어링이 순차적으로 검사될 수 있고, 검사된 결과가 각각 베어링 데이터베이스(58)에 저장될 수 있다. When it is confirmed that the bearing carrier has been moved to the predetermined inspection area, the control unit 51 can control the operation of the rotation setting unit 54 to set the rotation direction, rotation time and rotation speed of the operation cylinder. In addition, the driving control unit 55 may be operated to rotate the working cylinder or the jig unit to rotate the bearing shaft to which the test bearing is coupled. In addition, the vibration sensor 561 or the acceleration sensor 562 may be disposed to check the state of the bearing according to the rotation of the bearing shaft, and the detected information may be transmitted to the vibration analysis unit 57. The operating state of the bearing according to the rotational direction or speed analyzed by the vibration analysis unit 57 may then be stored in the bearing database 58. Multiple test bearings may be inspected sequentially and the inspected results may be stored in bearing database 58 respectively.

본 발명에 따른 검사 장치는 다양한 작동 구조를 가질 수 있고, 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. The inspection apparatus according to the present invention may have various operating structures, and the present invention is not limited to the embodiments shown.

본 발명에 따른 축 베어링 검사 장치는 철도 차량의 차륜 축 베어링이 작동 상태에서 검사될 수 있도록 한다. 본 발명에 따른 축 베어링 검사 장치는 다양한 작동 조건에서 축 베어링의 검사가 이루어지는 것에 의하여 작동 과정에서 발생되는 구조적 오류의 발생이 방지되도록 한다. 또한 본 발명에 따른 검사 장치는 축 베어링의 작동 과정에서 발생되는 진동을 탐지하는 것에 의하여 축 베어링의 내부의 결함이 탐지될 수 있도록 한다. The shaft bearing inspection device according to the present invention allows the wheel shaft bearing of a railroad vehicle to be inspected in an operating state. The shaft bearing inspection apparatus according to the present invention is to prevent the occurrence of structural errors occurring during the operation by the inspection of the shaft bearing in various operating conditions. In addition, the inspection apparatus according to the present invention enables the detection of a defect inside the shaft bearing by detecting the vibration generated during the operation of the shaft bearing.

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.Although the present invention has been described in detail above with reference to the presented embodiments, those skilled in the art may make various modifications and modifications without departing from the technical spirit of the present invention with reference to the presented embodiments. . The invention is not limited by the invention as such variations and modifications but only by the claims appended hereto.

10: 차륜 축 베어링 검사 장치 11: 시험 조절 축
12: 구동 유닛 13a, 13b: 작동 실린더
14a, 14b: 1, 2 받침 유닛 15: 베어링 캐리어
16: 이동 조절 실린더 17a, 17b: 지그 유닛
18: 전력선 통신 유닛 19: 인버터
20: 선형 가이드 21: 디스플레이 유닛
31: 캐리어 기판 32: 베어링 고정 부분
34: 위치 결정 마그넷 35: 플런저
36: 스토퍼 37a, 37b: 클램프 유닛
41: 선형 연장 부분 42: 완충 연장 부분
43: 1 연결 부분 44: 2 연결 부분
45: 베어링 결합 부분 51: 제어 유닛
53: 탐지 센서 54: 회전 설정 유닛
55: 구동 제어 유닛 57: 진동 분석 유닛
58: 베어링 데이터베이스 111: 구동 연결 탭
112: 회전 유닛 121: 동력 전달 수단
131: 회전 전달 수단 141: 회전 전달 탭
142: 회전 유닛 143: 회전 받침 유닛
171, 172: 조 173: 이동 축
321: 중심 고정 부분 322: 가압 부분
521: 베어링 이동 유닛 522: 베어링 고정 유닛
561: 진동 센서 562: 가속도 센서
BP: 균형 플레이트 F: 프레임
TB: 시험 베어링10: wheel shaft bearing inspection device 11: test adjustment shaft
12: drive unit 13a, 13b: working cylinder
14a, 14b: 1, 2 support unit 15: bearing carrier
16: moving adjustment cylinder 17a, 17b: jig unit
18: power line communication unit 19: inverter
20: linear guide 21: display unit
31: carrier substrate 32: bearing fixing portion
34: positioning magnet 35: plunger
36: stopper 37a, 37b: clamp unit
41: linear extension part 42: buffer extension part
43: 1 connection part 44: 1 connection part
45: bearing engagement part 51: control unit
53: detection sensor 54: rotation setting unit
55: drive control unit 57: vibration analysis unit
58: Bearing Database 111: Drive Connection Tab
112: rotating unit 121: power transmission means
131: rotation transmission means 141: rotation transmission tab
142: rotating unit 143: rotating support unit
171, 172, jaw 173: axis of movement
321: center fixing portion 322: pressing portion
521: bearing moving unit 522: bearing fixing unit
561: vibration sensor 562: acceleration sensor
BP: balance plate F: frame
TB: test bearing

Claims (1)

구동 유닛(12)에 의하여 회전 가능하면서 선형으로 연장되는 시험 조절 축(11);
시험 조절 축(11)의 양쪽에 결합되는 한 쌍의 회전 전달 수단(131);
한 쌍의 회전 전달 수단(131)에 각각 연결되는 회전 전달 탭(141)을 포함하는 한 쌍의 받침 유닛(14a, 14b);
한 쌍의 받침 유닛(14a, 14b)의 내부에 설치된 작동 베어링에 의하여 회전 가능하도록 지지되는 한 쌍의 작동 실린더(13a, 13b);
상기 작동 실린더 및 받침 유닛을 선형 가이드(20)를 따라 이동시키는 이동 조절 실린더(16);
시험 베어링(TB)이 고정되는 베어링 캐리어(15); 및
작동 실린더(13a, 13b)의 앞쪽에 결합되어 시험 베어링(TB)에 결합된 회전 축을 회전 가능하도록 고정시키는 지그 유닛(17a, 17b)을 포함하고,
베어링 캐리어(15)에 고정된 시험 베어링(TB)에 결합된 회전축은 시험 조절 축(11)의 회전에 따라 회전되는 시험 베어링(TB)의 진동을 탐지하는 진동 탐지 유닛을 포함하고,
상기 베어링 캐리어(15)은 중앙 부분이 가장 작은 두께가 되는 중심 고정 부분(321)과 폭 방향으로 두께가 점차로 커지면서 곡면 형상이 되는 가압 부분(322)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 철도 차량의 차륜 축 베어링 검사 장치.A test adjustment shaft 11 which is rotatable and extends linearly by the drive unit 12;
A pair of rotational transmission means 131 coupled to both sides of the test adjustment shaft 11;
A pair of support units 14a and 14b including a rotation transmission tab 141 respectively connected to the pair of rotation transmission means 131;
A pair of operating cylinders 13a and 13b rotatably supported by an operating bearing installed in the pair of support units 14a and 14b;
A movement control cylinder 16 for moving the working cylinder and the support unit along a linear guide 20;
A bearing carrier 15 to which the test bearing TB is fixed; And
Jig units 17a and 17b coupled to the front of the working cylinders 13a and 13b to rotatably fix the rotating shaft coupled to the test bearing TB,
The rotary shaft coupled to the test bearing TB fixed to the bearing carrier 15 includes a vibration detection unit for detecting vibration of the test bearing TB that is rotated in accordance with the rotation of the test adjustment shaft 11,
The bearing carrier 15 is a wheel axle bearing of a railway vehicle, characterized in that the center portion is made of a fixed portion 321 is the smallest thickness and the pressing portion 322 is a curved shape gradually increasing in the width direction Inspection device.
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