KR102021565B1

KR102021565B1 - 철도차량용 탈선복구장치

Info

Publication number: KR102021565B1
Application number: KR1020180043439A
Authority: KR
Inventors: 안황재
Original assignee: 안황재
Priority date: 2018-04-13
Filing date: 2018-04-13
Publication date: 2019-09-16

Abstract

본 발명은 철도차량용 탈선복구장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 철도차량의 범퍼에 구비되어, 레일에서 벗어난 철도차량을 승강시키기 위한 승강부와 철도차량을 레일로 이동시키는 수평이동부를 포함하며, 상기 승강부와 수평이동부가 일체의 모듈로 제작되고, 수평이동부가 철도차량의 수평방향으로 독립적으로 회전가능한 구조를 갖으며, 철도차량의 수평 또는 지면으로부터의 높이차를 감지하는 레벨센서를 더 구비하여, 철도차량의 탈선복구 시에 더욱 신속하고 안전하게 레일로 복구시킬 수 있는 철도차량용 탈선복구장치에 관한 것이다.

Description

철도차량용 탈선복구장치{Derailment Recovery Device for railway vehicles}

본 발명은 철도차량용 탈선복구장치에 관한 것으도 더욱 자세하게는, 철도차량의 범퍼에 구비되는 탈선복구장치를 이용하여, 레일상에서 벗어난 철도차량의 차륜을 신속하고 더욱 안전하게 레일로 복구시키도록 구성된 철도차량용 탈선복구장치에 관한 것이다.

철도차량 탈선복구장치는 철도차량의 탈선 시에 철도차량을 레일로 복구시키기 위한 장치로서, 운행 또는 정거장에서 작업중이던 철도차량의 탈선이 발생할 시에, 철도차량의 복구작업을 위해 철도사고 복구용 기중기를 이용하여 철도를 레일로 복구시켰으나, 터널구조물 등의 주변 구조물의 간섭으로 기중기의 인양용 붐대를 움직일 수 있는 공간이 제한됨에 따라 복구작업이 어려운 문제점이 발생하였다.

상기한 문제점을 해결하고자 한국등록특허공보 제10-0809040호(철도차량용 탈선복구장치, 2008.02.25.)에서는 철도차량의 하부에 장착되어 철도차량을 좌우로 이동시키는 수평이동부와, 상기 수평이동부의 하부에 구비되어 철도차량을 들어올리는 승하강부와, 상기 수평이동부 및 승하강부를 동작시키는 조작부로 이루어진 철도차량용 탈선복구장치를 개시하고 있다. 또한, 상기 문헌에서는 상기 수평이동부의 베이스판의 상부에 유동 가능하게 구비되고 상부에 기어가 형성된 회전판이 철도차량의 프레임에 고정되도록 구비되어 상기 회전판이 회전함으로써 철도차량을 회전시키는 기술을 개시되어 있다.

그러나 상기한 구성의 철도차량용 탈선복구장치는, 승강유닛이 지면에 지지되어 철도차량을 승강시키기 때문에, 수평유닛의 독립된 회전이 불가능하며, 한쌍의 승하강 실린더를 서로 연결시켜주는 고정바를 더 구비하여 탈선복구장치의 회전을 전혀 고려하고 있지않다. 이에 따라, 상기 회전판의 회전에 의해 철도차량을 회전시켜 상기 철도차량을 레일상으로 복구시키고 있으며 종래의 철도차량용 탈선복구장치의 작동은 도 1의 (a)에서 도시된 바와같이, 레일(R)을 벗어난 철도차량(10)을 승강시킨 후, 탈선복구장치의 수평이동유닛의 방향으로 철도차량을 수평이동 시킨다음, 회전판을 회전시켜 철도차량을 원하는 각도로 회전시키는 작업을 수 차례 반복하여, 철도차량을 레일상에 복구시킬 수 있다.

이때, 종래의 철도차량용 탈선복구장치는 철도차량을 회전시킴에 따라, 철도차량자체의 하중에 따른 수평방향의 토크가 회전판에 작용하고, 회전판과 결합된 탈선복구장치에도 수평방향 토크가 작용하여 내구성에 문제가 발생하며, 특히, 수평이동유닛의 실린더로드가 인장되었을 시에, 회전축과 지지축의 축방향이 어긋나게 되어 결합부위에 작용하는 철도차량의 하중에 따른 수평방향 토크를 지지하기에 큰 위험성이 야기된다.

한국등록특허공보 제10-0809040호(철도차량용 탈선복구장치, 2008.02.25.)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 철도차량을 수평방향으로 이동시키는 수평이동유닛부가 독립적으로 회전가능 하도록 구성되는 철도차량용 탈선복구장치를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 한 쌍의 탈선복구장치에 레벨센서를 구비하여, 경사진 선로상에서 철도차량이 탈선된 경우, 철도차량의 승강 시에 수평을 유지하도록 작동하는 철도차량용 탈선복구장치를 제공하고자 한다.

본 발명은, 레일(L)을 벗어나 탈선된 철도차량(10)을 상기 레일(L)에 복구시키기 위한 철도차량용 탈선복구장치(1000)에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 철도차량(10)의 범퍼(11)에 설치되는 고정브래킷(100)과, 상기 고정브래킷(100)의 하방에 설치되며, 상기 철도차량(10)의 높이방향으로의 상측에 구비되는 상부베어링(410) 및 상기 높이방향의 하측에 구비되는 하부베어링(420)을 포함하는 회전부(400), 상기 회전부(400)의 상부베어링(410) 및 하부베어링(420) 사이에 개재되어, 상기 높이방향에 수직되는 방향으로 회전되도록 구비되되, 높이방향의 상하 중 어느 하나의 방향으로 돌출된 한 쌍의 가이드레일(321)이 형성된 제1플레이트(320),와 상기 한 쌍의 가이드레일(321)에 맞물리도록 돌출된 한 쌍의 지지판(331)이 형성된 제2플레이트(330), 및 상기 한 쌍의 가이드레일(321) 및 지지판(331) 사이에 개재되고 맞물린 상기 가이드레일(321) 및 지지판(331)이 서로 미끄러지도록 양단이 각기 상기 제1플레이트(320) 및 제2플레이트(330)에 고정되어 상기 철도차량(10)을 수평방향으로 이동시키는 수평실린더(310),를 포함하여, 서로 맞물린 상기 가이드레일(321) 및 지지판(331)이 축(451)을 기준으로 회전되도록 형성되는 수평이동부(300) 및 상기 회전부(400)의 하측 또는 상측에 고정되어 상기 철도차량(10)을 승강시키는 승강실린더(210)와 상기 승강실린더(210) 또는 상기 회전부(400) 중 선택되는 어느 하나 이상의 하방으로 지면에 안착되도록 구비되는 베이스판(220)을 포함하는 승강부(200)를 포함하여, 탈선된 철도차량(10)의 복귀 시에, 상기 수평이동부(300)를 상기 철도차량(10)과 레일(R)이 어긋난 각도만큼 회전시킨 후, 상기 탈선된 철도차량(10)을 수평방향으로 이동시켜 선로로 복귀시킴으로써, 상기 철도차량(10)에 회전력을 발생시키지 않는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 일방면으로, 상기 수평이동부(300)는 상기 고정브래킷(100)과 상기 승강실린더(210)의 사이에 개재되는 상부수평이동부(300a)와 상기 승강실린더(210)와 상기 베이스판(220) 사이에 개재되는 하부수평이동부(300b)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회전부(400)는 상기 상부수평이동부(300a) 또는 하부수평이동부(300b) 중 선택되는 어느 하나 이상이 상기 철도차량(10)의 수평방향으로 회전되어, 상기 승강부(200), 상부수평이동부(300a) 및 하부수평이동부(300b)가 서로 상이한 방향으로 상기 철도차량을 이동시키는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 회전부(400)는 상기 승강부(200) 또는 상기 수평이동부(300)의 작동 시에, 상기 수평이동부(300)의 회전을 방지하는 고정수단(460)을 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 고정수단(460)은 상기 상부베어링(410) 또는 하부베어링(420)을 감싸도록 형성된 베어링하우징(430)에 끼워져 상기 수평이동부(300)의 회전을 방지하는 고정핀(461)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 고정수단(460)은 상기 고정핀(461)의 일측에서 상기 수평이동부(300) 또는 승강부(200)의 작동 시에 상기 고정핀(461)이 상기 베어링하우징(430)에 형성된 회전방지홈(463)에 결합되도록 작동시키는 스토퍼(462)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 탈선복구장치(1000)는 상기 철도차량(10)의 범퍼(11)에 좌우 한 쌍으로 설치되며, 각각의 상기 한 쌍의 탈선복구장치(1000)에 구비되어, 인접하는 상기 탈선복구장치(1000)와의 수평 또는 지면으로부터의 높이차를 감지하는 레벨센서(500) 및 상기 레벨센서(500)로부터의 신호를 인가받아 상기 한 쌍의 탈선복구장치(1000)의 작동을 제어하는 제어부(600)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제어부(600)는 상기 한 쌍의 탈선복구장치(1000)의 지면으로부터의 높낮이가 상이할 경우, 높이가 낮은 측에 위치한 탈선복구장치(1000)의 승강부(200)에 유압이 선공급되어 상기 한쌍의 탈선복구장치(1000)가 수평을 유지하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
더하여, 상기 수평이동부(300)는 상기 고정브래킷(100)과 상기 승강실린더(210)의 사이에 개재되거나, 상기 승강실린더(210)와 상기 베이스판(220) 사이에 개재되도록 구성될 수 있다.

삭제

상기한 구성에 따른 본 발명의 철도차량용 탈선복구장치는 철도차량의 하중에 따른 수평방향의 토크가 작용하지 않아, 그 내구성 및 안전성이 현저하게 향상되며, 곡선 선로 상에서 철도차량이 탈선되었을 시, 경사진 선로에 의해 철도차량이 기울어지는 것을 방지하여 더욱 안전한 복구작업이 이루어질 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래의 철도차량용 탈선복구장치와 본 발명의 철도차량용 탈선복구장치의 작동을 도시한 예시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 철도차량용 탈선복구장치의 개념도.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 철도차량용 탈선복구장치의 사시도.
도 4는 도 3에 따른 AA'단면도.
도 5는 도 3에 따른 철도차량용 탈선복구장치의 분해도.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 철도차량용 탈선복구장치의 사시도.
도 7은 도 6에 따른 BB'단면도.
도 8 및 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 철도차량용 탈선복구장치의 사시도.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 철도차량용 탈선복구장치의 작동 예시도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명을 하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.

첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 철도차량용 탈선복구장치의 개념도로서, 도 2를 참조하면, 상기 철도차량용 탈선복구장치(1000)는 철도차량(10)의 범퍼(11)에 설치되는 고정브래킷(100)과, 상기 고정브래킷(100)의 하방에 설치되어, 상기 철도차량을 수직방향으로 승강시키는 승강실린더(210)와 상기 승강실린더(210)의 실린더로드(211)의 하부에 구비되어 지면에 안착되는 베이스판(220)을 포함하는 승강부(200)와, 상기 승강부(200)의 승강실린더(210)와 결합되어, 상기 철도차량(10)을 수평방향으로 이동시키는 수평실린더(310)를 포함하는 수평이동부(300)와 상기 수평이동부(300)를 상기 철도차량(10)의 수평방향으로 회전시키도록 형성되는 회전부(400)를 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 상기 탈선복구장치(1000)는 상기 철도차량(10)의 범퍼(11)의 외면 또는 내면에 구비될 수 있으며, 상기 철도차량(10)의 하중을 지지하기 위하여 복수개가 설치될 수 있으나, 상기 범퍼(11)의 길이방향으로의 좌우측부에 한 쌍으로 구비되어 상기 철도차량(10)의 승강 및 수평이동을 수행하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 탈선복구장치(1000)는 상기 철도차량(10)의 길이방향으로의 전후방에 구비되어 상기 철도차량(10)의 길이방향으로의 작동을 수행하며, 선택적으로 상기 철도차량(10)의 측면부에 추가로 구비될 수 있다.

또한, 상기 탈선복구장치(1000)는 상기 승강부(200) 및 수평이동부(300)의 승강실린더(210)와 수평실린더(310)에 유압을 공급하고, 상기 승강부(200)와 수평이동부(300)의 작동을 제어하는 제어부(600)를 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 철도차량(10)의 기울기를 측정하는 레벨센서(500)를 더 포함하여, 경사진 선로상에 상기 철도차량(10)이 탈선될 시에, 상기 승강부(200)의 승강실린더(210)에 공급되는 유압을 제어하여 상기 철도차량(10)의 균형을 잡도록 제어할 수 있으며 더욱 자세한 작동에 관하여는 도면을 참조하여 후술하기로 한다.

상기한 구성에 따른 상기 탈선복구장치(1000)는 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 승강부(200)가 철도차량(10)을 승강시키고, 상기 회전부(400)가 상기 수평이동부(300)를 상기 철도차량(10)과 레일(R)이 어긋난 각도만큼 회전시킨 후, 상기 수평이동부(300)가 회전된 방향으로 상기 철도차량(10)을 이동시켜 상기 레일(R)상에 복구 시키도록 작동될 수 있다.

이때, 종래의 탈선복구장치는 철도차량이 탈선되어 바라보는 방향과 수직한 수평방향으로만 철도차량을 이동시킬 수 있어 수평방향으로 철도차량을 이동시키는 방향이 제한되며, 철도차량을 레일(R)상에 복구시키기 위한 각도의 계산이 더욱 복잡하고, 철도차량을 승강시킨 후, 철도차량을 회전시켜 수평방향으로 이동시킴으로, 철도차량의 복구작업 간에 그 정교함이 떨어지는 반면, 본 발명의 상기 탈선복구장치(1000)는 상기 수평이동부(300)를 독립적으로 회전시키기 때문에 상기 철도차량(10)의 하중에 따른 수평방향으로의 토크가 발생하지 않아 상기 철도차량(10)을 승강 시킨 이후에도 상기 수평이동부(300)의 회전에 제한을 받지 아니하며, 더욱 자세하게는, 상기 철도차량(10)의 두께방향을 x축, 상기 철도차량(10)의 길이방향을 y축 및 상기 철도차량(10)의 높이방향을 z축으로 지칭한다면, 본 발명의 상기 탈선복구장치(1000)는 상기 수평이동부(300)가 독립적으로 회전되어, xy축 평면상에서 원하는 방향으로 한번에 이동가능하다는 장점이 있다. 하기에서는 본 발명의 실시예에 따라 각각의 구성들을 세부적으로 설명하기로 한다.

< 제1실시예 >

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 상기 탈선복구장치(1000)의 사시도로이며, 도 4는 도 3의 AA'단면도이고, 도 5는 도 3에 따른 상기 탈선복구장치(1000)의 분해도로서, 상기 도 3 내지 도 5를 참조하면, 상기 탈선복구장치(1000)는 상기 수평이동부(300)가 상기 고정브래킷(100)과 상기 승강부(200) 사이에 구비되어 상기 승강실린더(210)의 상방에서 독립적으로 회전 가능하도록 구성된다.

이때, 상기 고정브래킷(100)은 상기 철도차량(10)의 범퍼(11)에 고정되어 설치되며, 상기 수평이동부(300)의 회전 반경에 따른 수평실린더(310)의 최대 신장길이를 감안하여 상기 범퍼(11)와 상기 수평이동부(300)가 간섭되지 않도록 일정간격 이격시키도록 형성되는 것이 바람직하며, 일반적으로 약 40m의 길이로 제작되는 철도차량의 길에 비해 철도차량의 탈선거리는 상기 레일(R)로부터 약 40cm정도의 거리정도이며, 상기 수평이동부(300)의 회전 반경은 상기 철도차량(10)의 길이에 비해 매우 작은 각도를 형성함에 따라, 상기 철도차량(10)을 회전시키기 위한 구성에 비해 더욱 소형화되고 간단한 구성으로 상기 회전부(400)를 형성할 수 있다.

상기 회전부(400)는 상기 수평이동부(300)와 결합되어 상기 수평이동부(300)가 상기 철도차량(10)의 수평방향으로 독립적인 회전이 가능하도록 하기 위한 구성으로, 상기 수평이동부(300)의 상면에 구비되는 상부베어링(410)과 상기 수평이동부(300)의 하면에 구비되는 하부베어링(420)을 포함하여 상기 수평이동부(300)의 독립적인 회전이 가능하도록 한다. 더욱 자세하게는, 상기 상부베어링(410)은 상기 수평이동부(300)와 상기 고정브래킷(100)사이에 구비되어 상기 수평이동부(300)가 상기 고정브래킷(100)에 독립되어 회전 가능하도록 하며, 상기 하부베어링(420)은 상기 수평이동부(300)의 하면과 상기 승강부(200)의 승강실린더(210)의 상부에 결합되어 상기 수평이동부(300)의 독립적인 회전이 가능하도록 할 수 있다.

이때, 상기 회전부(400)는 상기 상부베어링(410) 및 하부베어링(420)은 외면을 감싸도록 형성된 베어링하우징(430)을 더 포함하여 이루어질 수 있으며, 상기 상부베어링(410) 및 하부베어링(420)은 상기 베어링하우징(430)과 일체로 이루어진 턴테이블 베어링으로 형성되어 상기 수평이동부(300)와 상기 고정브래킷(100) 또는 승강실린더(210)와 결합될 수 있다.

또한, 상기 수평이동부(300)를 독립적인 회전을 수행하기 위한 본 발명의 다른 방안으로, 상기 회전부(400)의 상부베어링(410) 및 하부베어링(420)의 구성은 상기 베어링하우징(430)과 고정브래킷(100)을 연결하는 볼조인트(도시하지 않음)로 이루어져, 상기 수평이동부(300)의 독립적인 회전을 수행할 수 있다. 이때, 상기 볼조인트는 베어링에 비해 더욱 큰 하중을 견딜 수 있는 장점이 있으나, 상기 수평이동부(300)를 수평방향과 수직방향으로도 회전시키므로 상기 수평이동부(300)의 수직방향의 회전을 방지하기 위한 고정수단을 더 구비하여 상기 회전부(400)를 구성할 수 있다.

아울러, 상기 회전부(400)는 상기 수평이동부(300)의 상면에 결합되는 회전축(451)과 상기 회전축(451)을 감싸도록 형성되며, 상기 수평이동부(300)와 회전을 병행하도록 결합되는 베어링하우징(430)과, 상기 회전축(451)을 회전시키도록 동력을 전달하는 구동부(450)을 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 상기 회전축(451)은 상기 고정브래킷(100)의 하면을 관통하여 구비되어, 상기 회전축(451)을 회전시키기 위한 상기 구동부(450)과 결합될 수 있으며, 상기 구동부(450)은 상기 고정브래킷(100)의 상부에서 상기 고정브래킷(100)에 고정되거나, 상기 고정브래킷(100) 하부에 결합되어 상기 베어링하우징(430)의 내측에 구비될 수도 있다.

또한, 상기 베어링하우징(430)은 상기 고정브래킷(100) 및 상기 수평이동부(300)와 상기 회전축(451)을 통하여 축 고정될 수 있으며, 이때 상기 베어링하우징(430)과 상기 수평이동부(300)는 일체로 형성되거나 상기 베어링하우징(430)의 하면과 상기 수평이동부(300)의 상면이 결합되어, 상기 회전축(451)에 회전에 병행되어 회전하도록 형성되는 것이 바람직하며, 상기 베어링하우징(430)의 상면 및 상기 고정브래킷(100)의 하면은 상기 상부베어링(410)을 수용하도록 상기 상부베어링(410)에 대응되는 홈이 요입되어 상기 고정브래킷(100)과 상기 베어링하우징(430)의 사이에 상기 상부베어링(410)을 수용하여 상기 베어링하우징(430)과 상기 수평이동부(300)의 회전 시에 상기 고정브래킷(100)과의 접촉 마찰을 방지하여 상기 수평이동부(300)가 독립적으로 회전하도록 할 수 있다. 또한, 상기 상부베어링(410)은 상기 베어링하우징(430)과 상기 고정브래킷(100) 사이에 구비되어 상기 회전축(451)을 지지하며, 상기 베어링하우징(430)의 회전운동에 따른 접촉 마찰을 경감시키기 위한 어떠한 형태의 베어링으로 구비될 수 있으며, 바람직하게는 상기 철도차량(10)의 수직방향으로의 하중을 지지하여야 함에 따라, 원통 베어링으로 형성되는 것이 바람직하며, 이때 상술한 바와 같이 상기 상부베어링(410) 및 베어링하우징(430)은 일체로 결합된 턴테이블 베어링과 같은 형태로 구성될 수 있다. 이때, 본 발명의 탈선복구장치(1000)는 상기 수평이동부(300)가 독립되어 회전함에 따라, 회전에 따른 상기 철도차량(10)의 하중에 따른 수평방향으로의 토크가 작용하지 않아 상기 철도차량(10)의 범퍼(11)에 고정되는 상기 고정브래킷(100) 및 상기 수평이동부(300)의 내구성 및 안전성을 높게 유지할 수 있다.

아울러, 상기 수평이동부(300)의 하면과 결합되는 상기 승강부(200)의 승강실린더(210)는 상기 수평이동부(300)와 회전을 병행하도록 구성될 수 있으나, 바람직하게는 상기 수평이동부(300)의 하면에 상기 하부베어링(420)을 구비하여, 상기 수평이동부(300)가 상기 승강부(200)에 독립되어 회전되도록 구성될 수 있으며, 이때, 상기 승강부(200)의 승강실린더(210)의 상면에 원판의 형태로 형성되며, 외주면을 따라 상하면이 연통되어 형성된 복수의 유격홈(231)이 형성된 회전판(230)을 구비하여 상기 하부베어링(420)의 하면과 결합할 수 있다. 상기 회전판(230)은 상기 하부베어링(420) 또는 상기 하부베어링(420)를 수용하는 베어링하우징(430)의 하면에 나사결합되어, 상기 하부베어링(420)과 상기 승강부(200)의 결합 및 탈착이 용이하게 하며, 상기 승강부(200)와 동심축상으로 전달되는 상기 철도차량(10)의 하중을 지지한다.

상기한 구성에 따른 상기 수평이동부(300) 및 회전부(400)는 상기 철도차량(10)에 고정된 상기 고정브래킷(100)과 지면과 접촉되어 하중을 지지하는 상기 승강부(200)와 독립되어 상기 철도차량(10)의 수평방향으로 회전이 가능하며, 이때 상기 수평이동부(300) 및 회전부(400)를 회전시키기 위하여 상기 회전부(400)는 상기 회전축(451)을 회전시키기 위한 구동부(450)을 더 포함할 수 있으며, 상기 구동부(450)는 상기 고정브래킷(100)에 결합되어 상기 수평이동부(300)와 회전부(400)를 회전시킬 수 있으며, 외부로부터 전원을 공급받아 상기 회전축(451)에 회전력을 가하는 모터로 이루어질 수 있으며, 상기 제어부(600)에 전기적으로 연결되어 수평이동부(300)의 회전각도에 따라 상기 회전축(451)의 회전반경을 제어하는 서보모터로 이루어지는 것이 바람직하다. 이때 상기 구동부(450)의 설치 위치 또는 방향에 따라 추가적인 웜기어 또는 조인트 등을 이용하여 상기 회전축(451)과 결합될 수 있다.

또한, 상기 회전부(400)는 상기 구동부(450)에 외부로부터 전원을 공급받지 못하는 상황에서, 작업자가 상기 수평이동부(300) 또는 회전부(400)를 직접 회전시키기 위해 구비되는 작동레버(440)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 상기 작동레버(440)는 상기 회전부(400)의 베어링하우징(430) 또는 상기 수평이동부(300)와 회전을 병행하도록 연결되어 형성될 수 있으며, 이때 상기 작동레버(440)는 본 발명의 요지에 벗어남이 없이 다양한 형태 및 결합구조를 갖으며 형성될 수 있다.

상기 회전부(400)는 상기 수평이동부(300) 또는 승강부(200)의 작동 시에 외부로부터의 진동등에 의해 회전되어 각도가 틀어질 경우, 상기 철도차량(10)의 수평방향으로의 진행방향이 어긋날 수 있으며 이를 방지하기 위하여 상기 수평이동부(300)의 회전을 방지하는 고정수단(460)을 더 구비할 수 있다.

상기 고정수단(460)은 본 발명을 일실시예에 따라 고정핀(461), 스토퍼(462) 등을 통하여 다양하게 변형실시 될 수 있으며, 더욱 자세하게는 상기 고정가스켓(100) 및 상기 상부베어링(410) 또는 하부베어링(420)을 감싸도록 형성된 베어링하우징(430)에 형성된 회전방지홈(463)에 끼워져 상기 수평이동부(300)의 회전을 방지하는 고정핀(461)을 통하여 상기 고정브래킷(100)과 상기 수평이동부(300)를 고정함으로써 상기 수평이동부(200)의 회전을 방지할 수 있다. 이때, 상기 고정핀(461)은 작업자가 상기 수평이동부(200)의 회전이후에 상기 회전방지홈(463)에 끼워서 결합할 수 있으나, 상기 제어부(600)로부터 신호를 인가받아 상기 구동부(450)의 구동신호에 따라 상기 고정핀(461)을 상기 회전방지홈(463)에 결합되도록 작동시키는 스토퍼(462)를 포함하여 자동으로 제어되도록 하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 스토퍼(462)는 상기 고정브래킷(100)에 구비되어 상기 베어링하우징(430)의 회전방지홈(463)에 상기 고정핀(461)을 고정시키도록 도시되어 있으나, 상기 스토퍼(462)는 상기 베어링하우징(430)의 상면에 설치되어 상기 고정브래킷(100)의 하면에 형성된 상기 회전방지홈(463)에 상기 고정핀(461)이 결합되도록 구성될 수도 있으며, 설계 시에 본 발명의 요지에 벗어남이 없이 선택되어 더욱 적절한 위치에 설치되는 것이 바람직하다.

상기 수평이동부(300)는 전술한 바와 같이, 상기 철도차량(10)을 수평방향으로 이동시키기 위한 구성으로, 도 3 및 4를 참조하면, 수평실린더(310), 제1플레이트(320), 가이드레일(321), 제2플레이트(330), 지지판(331) 및 실린더고정브래킷(340)을 포함하여 구성되며, 상기 수평실린더(310)는 일측이 상기 제1플레이트(320) 또는 제2플레이트(330)에 설치된 상기 실린더고정브래킷(340)에 고정되며, 상기 수평실린더의 로드(311)는 타측에서 상기 수평실린더(310)의 일측과 대향되는 상기 제2플레이트(330) 또는 제1플레이트(320)에 설치된 실린더고정브래킷(340)과 결합되어, 상기 수평실린더(310)의 로드(311)가 수평방향으로 이동함에 따라 상기 제1플레이트(320)와 상기 제2플레이트(340)가 슬라이드 되도록 작동된다. 이때, 상기 제1플레이트(320)의 하면의 양측에서 하방으로 돌출되어 형성된 상기 가이드레일(321)과 상기 제2플레이트(330)의 상면의 양측에서 상방으로 상기 가이드레일(321)에 끼워지도록 대응되어 형성되는 상기 지지판(331)이 결합되어, 상기 철도차량(10)의 하중을 지지하며, 상기 가이드레일(321)을 따라 미끄러지며 작동되어 상기 철도차량(10)을 수평방향으로 이동시킬 수 있다.

< 제2실시예>

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 상기 철도차량용 탈선복구장치(1000)의 사시도이며, 도 7은 도6에 따른 BB'단면도로서 도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 상기 탈선복구장치(1000)는 상기 수평이동부(300)가 상기 승강실린더(210)의 로드(211)의 하방에 구비되어 구성될 수 있다. 이때, 상기 수평이동부(300)는 도면상에는 상하가 반전된 형상으로 도시되어 있으나, 상기 수평이동부(300)의 상하방향은 본 발명의 요지에 벗어남이 없이 구성상의 내구성 및 안전성에 따라 선택적으로 변형되어 실시될 수 있다.

이에 따라, 상기 수평이동부(300)의 제1플레이트(320)의 하면의 하방으로 구비된 상기 베이스판(220)이 지면에 맞닿도록 구비되며, 상기 수평이동부(300)의 하면과 상기 베이스판(220)의 상면은 상기 수평이동부(300)가 수평방향으로 독립된 회전이 가능하도록 상기 하부베어링(420)이 구비되며, 상기 하부베어링(420)을 수용하도록 요홈되어 결합될 수 있다. 이때, 상기 하부베어링(420)은 전술한 실시예 1과 같이 상기 하부베어링(420)을 감싸는 베어링하우징을 포함하여 일체의 턴테이블베어링의 형태로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 베이스판(220)의 하면은 지면과 맞닿도록 형성되어 상기 철도차량(10)의 하중을 지지하며, 상기 하부베어링(420)의 구성에 의해 상기 수평이동부(300)이 동일축상에서 수평방향으로 독립된 회전을 가능하도록 한다.

본 발명의 제2실시예에 따른 상기 탈선복구장치(1000)는 상기 구동부(450)의 회전축(451)이 상기 승강부(200)의 승강실린더(210)에 설치되어 상기 승강실린더(210)를 회전시킴으로써, 상기 승강실린더(210)와 상기 수평이동부(300)가 회전을 병행하도록 구성될 수 있으나, 바람직하게는 상기 수평이동부(300)가 독립되어 회전 가능하도록, 상기 구동부(450)가 상기 승강실린더(210)의 로드(211)의 끝단에 형성된 로드플레이트(213)의 하부에 결합되어 상기 베어링하우징(430)과 상기 수평이동부(300)를 회전시키도록 구성되는 것이 바람직하다. 이때 상기 상부베어링(410)은 상기 로드플레이트(213)와 상기 베어링하우징(430) 사이에 구비될 수 있다.

또한, 본 발명의 제2실시예에 따른 상기 고정수단(460)은 상기 로드플레이트(213)에 형성된 회전방지홈(463) 및 상기 상부베어링(410)을 감싸는 베어링하우징(430)의 상면에 형성된 회전방지홈(463)에 끼워져 상기 수평이동부(300)의 회전을 방지하는 고정핀(461) 및 상기 고정핀(461)의 일측에서 상기 수평이동부(300) 또는 승강부(200)의 작동 시에 상기 고정핀(461)이 상기 회전방지홈(463)에 결합되도록 작동시키는 스토퍼(462)를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 상기 고정수단(460)은 상기 수평이동부(300)의 제1플레이트(320)와 상기 베이스판(220)사이에 구비되어 상기 수평이동부(300)의 회전을 방지하도록 변형 실시 될 수 있다.

< 제3실시예>

도 8 및 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 상기 탈선방지장치(1000)를 도시한 도면으로서 도 8 및 9를 참조하면 본 발명의 제3실시예에 따른 상기 탈선방지장치(1000)는 상기 승하강실린더(210)의 상방에 구비되는 상부수평이동부(300a)와 상기 승강실린더(210)의 하방에 구비되는 하부수평이동부(300b)를 포함하여 구성되어, 상기 상부수평이동부(300a) 또는 하부수평이동부(300b) 중 선택되는 어느 하나 이상이 수평방향으로 회전되어, 상기 승강부(200), 상부수평이동부(300a) 및 하부수평이동부(300b)가 서로 상이한 방향으로 상기 철도차량(10)을 이동시킬 수 있다.

상기한 구성에 따른 상기 탈선방지장치(1000)는 상하부에 상기 수평이동부(300)를 모두 구비함으로써, 상기 상부수평이동부(300a) 또는 하부수평이동부(300b)를 선택적으로 회전시켜 상기 철도차량(10)을 x,y,z축 방향으로 자유롭게 이동시킬 수 있는 장점이 있으며, 상기 상부수평이동부(300a) 또는 하부수평이동부(300b) 중 어느 하나을 선택적으로 제어하여 상기 철도차량(10)을 이동시킬 수 도 있다. 이때, 상기 하부수평이동부(300b)가 선로상에 레일(R)또는 지면의 지형에 간섭될 경우 상기 하부수평이동부(300b)를 회전시켜 간섭을 회피할 수 있으며, 상기 상부수평이동부(300a)를 제어하여 상기 철도차량(10)의 수평방향으로의 이동을 수행할 수 있다. 즉, 제 1 및 2실시예에 같이 상기 승강부(200)의 상부 또는 하부에 상기 수평이동부(300)를 구비하여 상기 철도차량(10)의 탈선을 복수시킬 수 있으나, 상기 철도차량(10)의 탈선된 방향 및 위치에 따라 상기 승강부(200)의 상부 및 하부에 상기 수평이동부(300)를 모두 구비하여, 3축방향으로 상기 철도차량(10)을 동시에 이동시킴으로써, 더욱 빠르고 안전한 탈선복구작업을 수행할 수 있다.

도 10은 상기와 같이 곡선선로 상에서의 본 발명의 일실시예에 따른 상기 탈선복구장치(1000)의 작동을 도시한 예시도로서, 도 9를 참조하면, 일반적으로 철도차량의 곡선선로에서의 주행시에 선로의 내측방향으로 철도차량의 원심력이 발생하게 되고 이를 방지하기 위해 곡선선로에는 선로의 외측에 내측보다 상방으로 형성되는 높이(캔트)를 형성하여 차륜(11)이 레일(R)에서 탈선되는 것을 방지하고 있으나, 상기 철도차량(10)의 원심력이 일정 수준이상으로 증가하여 상기 철도차량(10)이 레일(R)에서 탈선하게 되면, 상기 캔트(곡선선로상 높이)에 의해 상기 철도차량(10)이 기울어지게 된다. 이때, 이러한 캔트에 의해 철도차량이 기울어지는 것을 방지하기 위해 철도차량의 차륜(11)에 형성되어 수평을 유지하는 틸팅장치들이 구비되어 있으며, 상기 철도차량(10)을 승강시키는 탈선복구작업에서는 상기 철도차량(10)의 차륜(11)이 지면으로부터 승강됨에 따라 이러한 틸팅장치들에 의해 상기 탈선복구장치(1000)의 승강유닛(200)의 높이차가 발생하게 되고, 이때 상기 승강유닛(100)간의 높이차로 인해, 상기 한 쌍의 탈선복구장치(1000)의 승강실린더(100)가 동시에 작동하게 되면, 선로의 외측방향에 구비된 상기 승강유닛(200)의 베이스판(220)이 먼저 지면과 접촉되어 상기 철도차량(10)을 내측방향으로 회전시키는 문제점이 발생한다.

상기한 문제점을 해결하고자 본 발명의 상기 탈선복구장치(1000)는 상기 철도차량(10)의 범퍼(11)에 좌우 한 쌍으로 설치되며, 각각의 상기 한 쌍의 탈선복구장치(1000)에 구비되며, 인접하는 상기 탈선복구장치(1000)와의 수평을 감지하는 레벨센서(500) 및 상기 레벨센서(500)로부터의 신호를 인가받아 상기 한 쌍의 탈선복구장치(1000)의 작동을 제어하는 제어부(600)를 포함하여 구성될 수 있으며, 이때 상기 제어부(600)는 상기 레벨센서(500)로부터 신호를 인가받아, 곡선선로 상에 형성되는 경사에 의해 상기 한 쌍의 탈선복구장치(1000)의 지면으로부터의 높낮이가 상이할 경우, 높이가 낮은 측에 위치한 탈선복구장치(1000)의 승강부(200)에 유압이 선공급되어 상기 한쌍의 탈선복구장치(1000)가 수평을 유지하도록 제어할 수 있다.

이때, 상기 레벨센서(500)는 상기 철도차량(10)의 기울어진 정도를 측정하기 위한 구성으로서, 기울기센서 또는 자이로스코프 등을 구비하여 상기 철도차량(10)의 기울기를 측정할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 상기 한 쌍의 탈선복구장치(1000) 각각에 구비되어 상기 한 쌍의 탈선복구장치(1000)의 지면으로부터의 높이또는 인접하는 탈선복구장치(1000)와의 높이차 또는 수평을 측정할 수 있는 센서라면 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 센서로 구성되어 변형 실시 될 수 있다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

1000 : 탈선복구장치
100 : 고정브래킷
200 : 승강부 210 : 승강실린더
213 : 로드플레이트 220 : 베이스판
230 : 회전판 231 : 유격홈
300 : 수평이동부
310 : 수평실린더 320 : 제1플레이트
321 : 가이드레일
330 : 제2플레이트 331 : 지지판
340 : 실린더고정브래킷
400 : 회전부 410 : 상부베어링
420 : 하부베어링 430 : 베어링하우징
440 : 작동레버 450 : 구동부
451 : 회전축
460 : 고정수단 461 : 고정핀
462 : 스토퍼 463 : 회전방지홈
500 : 레벨센서 600 : 제어부

Claims

철도차량(10)의 범퍼(11)에 설치되는 고정브래킷(100);
상기 고정브래킷(100)의 하방에 설치되며, 상기 철도차량(10)의 높이방향으로의 상측에 구비되는 상부베어링(410) 및 상기 높이방향의 하측에 구비되는 하부베어링(420)을 포함하는 회전부(400);
상기 회전부(400)의 상부베어링(410) 및 하부베어링(420) 사이에 개재되어, 상기 높이방향에 수직되는 방향으로 회전되도록 구비되되, 높이방향의 상하 중 어느 하나의 방향으로 돌출된 한 쌍의 가이드레일(321)이 형성된 제1플레이트(320),와 상기 한 쌍의 가이드레일(321)에 맞물리도록 돌출된 한 쌍의 지지판(331)이 형성된 제2플레이트(330), 및 상기 한 쌍의 가이드레일(321) 및 지지판(331) 사이에 개재되고 맞물린 상기 가이드레일(321) 및 지지판(331)이 서로 미끄러지도록 양단이 각기 상기 제1플레이트(320) 및 제2플레이트(330)에 고정되어 상기 철도차량(10)을 수평방향으로 이동시키는 수평실린더(310),를 포함하여, 서로 맞물린 상기 가이드레일(321) 및 지지판(331)이 축(451)을 기준으로 회전되도록 형성되는 수평이동부(300); 및
상기 회전부(400)의 하측 또는 상측에 고정되어 상기 철도차량(10)을 승강시키는 승강실린더(210)와 상기 승강실린더(210) 또는 상기 회전부(400) 중 선택되는 어느 하나 이상의 하방으로 지면에 안착되도록 구비되는 베이스판(220)을 포함하는 승강부(200);
를 포함하여,
탈선된 철도차량(10)의 복귀 시에, 상기 수평이동부(300)를 상기 철도차량(10)과 레일(R)이 어긋난 각도만큼 회전시킨 후, 상기 탈선된 철도차량(10)을 수평방향으로 이동시켜 선로로 복귀시킴으로써, 상기 철도차량(10)에 회전력을 발생시키지 않는 것을 특징으로 하는 철도차량용 탈선복구장치(1000).
제1항에 있어서,
상기 수평이동부(300)는,
상기 고정브래킷(100)과 상기 승강실린더(210)의 사이에 개재되는 상부수평이동부(300a)와,
상기 승강실린더(210)와 상기 베이스판(220) 사이에 개재되는 하부수평이동부(300b),
를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도차량용 탈선복구장치(1000).
제2항에 있어서,
상기 회전부(400)는,
상기 상부수평이동부(300a) 또는 하부수평이동부(300b) 중 선택되는 어느 하나 이상이 상기 철도차량(10)의 수평방향으로 회전되어, 상기 승강부(200), 상부수평이동부(300a) 및 하부수평이동부(300b)가 서로 상이한 방향으로 상기 철도차량을 이동시키는 것을 특징으로 하는 철도차량용 탈선복구장치(1000).
제1항에 있어서,
상기 회전부(400)는 상기 승강부(200) 또는 상기 수평이동부(300)의 작동 시에, 상기 수평이동부(300)의 회전을 방지하는 고정수단(460)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 철도차량용 탈선복구장치(1000).
제1항에 있어서,
상기 탈선복구장치(1000)는 상기 철도차량(10)의 범퍼(11)에 좌우 한 쌍으로 설치되며,
인접하는 상기 탈선복구장치(1000)와의 수평 또는 지면으로부터의 높이차를 감지하는 레벨센서(500); 및
상기 레벨센서(500)로부터의 신호를 인가받아 상기 한 쌍의 탈선복구장치(1000)의 작동을 제어하는 제어부(600);
를 포함하며,
상기 제어부(600)는 상기 한 쌍의 탈선복구장치(1000)의 지면으로부터의 높낮이가 상이할 경우, 높이가 낮은 측에 위치한 탈선복구장치(1000)의 승강부(200)에 유압이 선공급되어 상기 한쌍의 탈선복구장치(1000)가 수평을 유지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 철도차량용 탈선복구장치(1000).
제1항에 있어서,
상기 수평이동부(300)는 상기 고정브래킷(100)과 상기 승강실린더(210)의 사이에 개재되는 것을 특징으로 하는 철도차량용 탈선복구장치(1000).
제1항에 있어서,
상기 수평이동부(300)는 상기 승강실린더(210)와 상기 베이스판(220) 사이에 개재되는 것을 특징으로 하는 철도차량용 탈선복구장치(1000).