KR102165307B1 - 선로전환기용 유압식 쇄정 실린더의 내구성 시험장치 - Google Patents

Abstract

실제 선로에 설치된 조건과 동일한 조건을 실내에서 번거롭거나 불편함 없이 간단하면서 신속하게 선로에 사용하고자 하는 유압식 쇄정 실린더의 내구성, 즉 쇄정력과 전환력, 전환거리, 내구력 등을 정확하게 시험할 수 있도록 받침 프레임; 상기 받침 프레임의 양측에 시험하고자 하는 유압식 쇄정 실린더의 본체 양측이 장착되는 한 쌍의 고정블록; 상기 고정블록에 고정된 유압식 쇄정 실린더의 로드에 정위 방향 또는 반위 방향으로 전환시키고자 하는 선로의 무게에 해당되는 저항력을 갖도록 마련되는 저항부; 및 상기 저항부와 유압식 쇄정 실린더의 로드 사이에 개재되어 그 유압식 쇄정 실린더로부터 가해지는 압력을 감지하는 감지부;를 포함하는 선로전환기용 유압식 쇄정 실린더의 내구성 시험장치를 제공한다.
그에 따라 실제 선로 설치된 상태에서 여러 기능상의 문제점 발생으로 인한 유지보수가 필요 없어 높은 신뢰성을 확보활 수 있는 효과와 함께 철도 운행을 원활하게 유지함으로 인한 여러 경제적인 효율성을 극대화할 수 있는 효과도 가진다.

Description

선로전환기용 유압식 쇄정 실린더의 내구성 시험장치{Durability test equipment of hydraulic lock cylinder for line converter}

본 발명은 선로전환기에 사용되는 유압식 쇄정 실린더의 내구성 시험장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 실제 선로에 설치된 조건과 동일한 조건을 실내에서 번거롭거나 불편함 없이 간단하면서 신속하게 선로에 사용하고자 하는 유압식 쇄정 실린더의 내구성, 즉 쇄정력과 전환력, 전환거리, 내구력 등을 정확하게 시험할 수 있도록 한 선로전환기용 유압식 쇄정 실린더의 내구성 시험장치에 관한 것이다.

일반적으로 선로전환기는 철도, 지하철, 트램(TRAM) 등의 선로가 분기 또는 평면 교차하는 곳에 설치되어 열차의 운행 진로를 변경하는 중요한 장치이다.

다시 말해서, 선로전환기는 본선 레일의 내측에 설치된 텅 레일(tongue rail)을 좌우로 이동시켜 한 쌍의 본선 레일에 텅 레일을 선택적으로 밀착시켜 선로의 본선 레일을 따라 주행하는 철도 차량을 원하는 방향으로 진입할 수 있도록 진로를 변경하는 장치이다.

이러한 선로전환기는 기계식 선로전환기, 전기식 선로전환기, 유압식 선로전환기로 나뉘며, 본원에서는 유압식 선로전환기에 적용되는 실시 예를 설명한다.

정위 상태(normal state)는 열차가 직선 방향으로 진행하기 위하여 직선 선로를 형성하는 상태이며, 반위 상태(reverse state)는 철로를 직선 레일에서 다른 선로로 분기하기 위하여 분기 선로를 형성하는 상태이다.

본선 레일에 대하여 이동하는 텅 레일(Tongue rail)의 위치를 유압식 쇄정 실린더의 위치변환을 통해 정위 또는 반위 상태로 변화시켜 선로를 변화시킨다.

이렇게, 텅 레일의 위치를 변화시키는 역할을 하는 것은 선로전환기이며, 이 선로전환기에 의하여 동작하는 유압식 쇄정 실린더의 각 로드에 텅 레일이 장착되어 이동된다.

선로전환기는 운전 조작실에서 정위 또는 반위의 운전 취급에 의하여 모터를 구동하여 텅 레일을 정위 방향 또는 반위 방향으로 전환 시킨다.

아울러, 직선 선로에 구비되는 선로전환기는 일명 첨단부라고 지칭하며, 직선 레일에서 분기 선로에 설치되는 선로전환기를 일명 크로싱부라고 지칭한다.

상기와 같이 유압식 쇄정 실린더가 적용된 선로변환기에 대한 선행기술에는 대한민국 등록실용신안공보 제20-0285741호(이하 '선행기술문헌 1'이라 한다)에 게시된 바와 같이 열차의 진로 구성시 텅 레일(tongue rail)을 동작하는 힘과 밀착, 그리고 쇄정(잠금)을 정확하게 하기 위하여 유압식 선로전환기의 유압동작(Actuator)부를 텅 레일(tongue rail)에 직접 연결하였으며, 이 정확한 동작과 힘을 가지고 장애요인을 제거하여 보수, 정비의 체계적인 효과, 경제적인 손실을 막을 수 있는 유압식 선로전환기와 같은 기술이 제안된 바 있다.

또한, 대한민국 등록특허공보 제10-0834100호(이하 '선행기술문헌 2'라 한다)에 게시된 바와 같이 열차의 진로 구성 시 텅 레일(tongue rail)과 주레일의 밀착 및 분리에 따른 신뢰성을 높이고 주 레일과 텅 레일의 밀착이 텅 레일을 이송시키는 이송력에 의해 주 레일에 밀착된 텅 레일의 위치를 고정시킬 수 있는 유압식 선로 전환장치와 같은 기술도 제안된 바 있다.

또, 대한민국 등록특허공보 제10-1331612호(이하 '선행기술문헌 3'이라 한다)에 게시된 바와 같이 선로를 변경하고자 설치되는 다수의 양 로드 실린더에 다수의 유량분배수단을 설치함으로써, 동일한 유량 및 압력이 전달되어 작동되도록 하되, 실린더 작동시 오일이 부족한 경우에는 카운터 밸런스 밸브를 통해 오일이 보충되어 캐비테이션 발생을 방지하고, 정전이나 고장 등으로 실린더의 자동 작동이 불가능한 경우에도 수동으로 다수의 실린더에 설정압력으로 유압을 토출시킬 수 있도록 비상작동수단이 구비되며, 다수 개의 실린더 상호 간의 부하가 상이한 경우에는, 부하가 작은 측의 유량분배수단이 부하가 큰 측의 유량분배수단을 구동시켜 승압시킴으로써, 항시 동일한 유량이 다수의 로드 실린더에 토출되어 사용될 수 있도록 한 부하변동에 따른 실린더의 출력보상이 가능한 선로전환장치와 같은 기술도 제안된 바 있다.

대한민국 등록실용신안공보 제20-0285741호 대한민국 등록특허공보 제10-0834100호 대한민국 등록특허공보 제10-1331612호

그러나 선행기술문헌 1 내지 3의 선로전환기에 적용되는 유압식 쇄정 실린더는 선로의 조건적으로 제작된 상태에서 시험을 거치지 않고 직접 설치하여 사용함으로써, 유압식 쇄정 실린더의 여러 기능상의 문제점, 즉 쇄정력과 전환력, 전환거리, 내구력 등이 정확하게 확인되지 않은 상태로 사용함에 따라 여러 기능상의 문제점 발생시 수시로 유지보수를 수행해야 하는 단점을 가진다.

그로 인해 철도 운행에 막대한 지장을 초래하는 문제점을 가진다.

상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 구체적인 기술적 해결과제는 실제 선로에 설치된 조건과 동일한 조건을 실내에서 번거롭거나 불편함 없이 간단하면서 신속하게 선로에 사용하고자 하는 유압식 쇄정 실린더의 내구성, 즉 쇄정력과 전환력, 전환거리, 내구력 등을 정확하게 시험할 수 있도록 한 선로전환기용 유압식 쇄정 실린더의 내구성 시험장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 구체적인 기술적 해결과제는 시험하고자 하는 유압식 쇄정 실린더에 따라 적정한 시험장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 구체적인 기술적 해결수단은 선로전환기에 적용되는 유압식 쇄정 실린더의 내구성을 시험하기 위한 시험장치로서, 상기 시험장치는 받침 프레임; 상기 받침 프레임의 양측에 시험하고자 하는 유압식 쇄정 실린더의 본체 양측이 장착되는 한 쌍의 고정블록; 상기 고정블록에 고정된 유압식 쇄정 실린더의 로드에 정위 방향 또는 반위 방향으로 전환시키고자 하는 선로의 무게에 해당되는 저항력을 갖도록 마련되는 저항부; 및 상기 저항부와 유압식 쇄정 실린더의 로드 사이에 개재되어 그 유압식 쇄정 실린더로부터 가해지는 압력을 감지하는 감지부;를 포함한다.

상기 저항부 및 감지부는 시험하고자 하는 유압식 쇄정 실린더의 이동되는 로드 방향에 따라 양측 또는 일측에 구비된다.

상기 저항부는 감지부와 접촉되어 정위 방향 또는 반위 반향으로 전환시키고자 하는 선로의 무게에 해당되는 저항력을 갖도록 설정된 압력을 가지는 지지 실린더이다.

상기 감지부는 지지 실린더의 로드에 체결 고정된다.

상기 감지부는 로드 셀이다.

본 발명은 실제 선로에 설치된 조건과 동일한 조건을 실내에서 번거롭거나 불편함 없이 간단하면서 신속하게 선로에 사용하고자 하는 유압식 쇄정 실린더의 내구성, 즉 쇄정력과 전환력, 전환거리, 내구력 등을 정확하게 시험할 수 있도록 함으로써, 실제 선로 설치된 상태에서 여러 기능상의 문제점 발생으로 인한 유지보수가 필요 없어 높은 신뢰성을 확보활 수 있는 효과와 함께 철도 운행을 원활하게 유지함으로 인한 여러 경제적인 효율성을 극대화할 수 있는 효과도 가진다.

또한, 시험하고자 하는 유압식 쇄정 실린더에 따라 적정한 시험장치를 제공함으로써, 선택적인 시험으로 통하여 사양에 적정한 유압식 쇄정 실린더를 제공할 수 있는 효과도 가진다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예를 설명하기 위한 사시도,
도 2는 도 1에 따른 정면도,
도 3은 도 1에 따른 평면도,
도 4는 도 1에 따른 사용 상태를 설명하기 위한 평면도,
도 5는 본 발명의 제2 실시 예를 설명하기 위한 사시도,
도 6은 도 5에 따른 정면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참고하여 좀 더 상세하게 설명하면 다음과 같으며, 본 발명이 실시 예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예를 설명하기 위한 사시도이며, 도 2는 도 1에 따른 정면도이고, 도 3은 도 1에 따른 평면도이며, 도 4는 도 1에 따른 사용 상태를 설명하기 위한 평면도이다.

도시된 바와 같이 통상적인 선로전환기는 철도, 지하철, 트램(TRAM) 등의 선로가 분기 또는 평면 교차하는 곳에 설치되어 열차의 운행 진로를 변경하는 중요한 장치이다.

다시 말해서, 통상적인 선로에 설치되는 선로전환기는 본선 레일의 내측에 설치된 텅 레일(tongue rail)을 좌우로 이동시켜 한 쌍의 본선 레일에 텅 레일을 선택적으로 밀착시켜 선로의 본선 레일을 따라 주행하는 철도 차량을 원하는 방향으로 진입할 수 있도록 진로를 변경하는 장치이다.

여기서, 선로전환기는 발명의 배경이 되는 기술에 기재한 바와 같이 직선 선로에 구비되는 선로전환기는 일명 첨단부라고 지칭하며, 직선 레일에서 분기 선로에 설치되는 선로전환기를 일명 크로싱부라고 지칭한다.

이러한 선로전환기 중에서도 선로전환기에 사용되는 유압식 쇄정 실린더는 선로의 조건적으로 제작된 상태에서 시험을 거치지 않고 직접 설치하여 사용함으로써, 유압식 쇄정 실린더의 여러 기능상의 문제점, 즉 쇄정력과 전환력, 전환거리, 내구력 등이 정확하게 확인되지 않은 상태로 사용함에 따라 여러 기능상의 문제점 발생시 수시로 유지보수를 수행해야 하는 단점을 가진다.

그로 인해 철도 운행에 막대한 지장을 초래하는 문제점을 가진다.

아울러, 유압식 쇄정 실린더 또한 첨단부에 설치되는 기술적 구성과, 크로싱부에 설치되는 기술적 구성은 작동원리는 동일하지만 그 설치된 위치에 따라 작동 로드의 이동방식이 상이하다.

즉, 첨단부에 구비되는 유압식 쇄정 실린더(100)는 실린더 본체(110)의 양단에 각각의 로드(112)가 배치되어 공지된 브래킷 등과 같은 연결부재 등에 의해 각각의 선로에 장착되어 한 쌍의 선로를 좌우로 이동하는 구조이다.

크로싱부에 구비되는 유압식 쇄정 실린더(100, 도 5 내지 도 6 참조)는 실린더 본체(110)의 중간에 하나의 선로를 고정할 수 있도록 서로 마주보는 방향으로 이동되는 한 쌍의 로드(112)가 배치되어 선로를 고정한 다음에는 일측 방향으로 이동하는 구조를 가진다.

본 발명은 실제 선로에 설치된 조건과 동일한 조건을 실내에서 번거롭거나 불편함 없이 간단하면서 신속하게 선로에 사용하고자 하는 유압식 쇄정 실린더의 내구성, 즉 쇄정력과 전환력, 전환거리, 내구력 등을 정확하게 시험할 수 있도록 하는 데 있다.

본 발명에 따른 선로전환기에 적용되는 유압식 쇄정 실린더(100)의 내구성을 시험하기 위한 시험장치는, 받침 프레임(10), 한 쌍의 고정블록(20), 저항부(30) 및 감지부(40)로 이루어진다.

받침 프레임(10)은 설치되는 실내 장소에 따라 통상적인 방식에 의해 틀 형태로 제작되거나 또는 하우징 형태이거나 플레이트 형태 등으로 마련될 수 있다.

이러한 받침 프레임은 시험하고자 하는 유압식 쇄정 실린더를 고정하기 위한 상기 한 쌍의 고정블록을 설치하기 위한 베이스이다.

한 쌍의 고정블록(20)은 유압식 쇄정 실린더를 고정하기 위한 기술적 구성을 가지는 것으로, 유압식 쇄정 실린더(110)의 실린더 본체(110)를 고정하거나 혹은 그 실린더 본체(110) 양단을 고정하는 용도의 기술적 구성을 가진다.

다시 말해서, 한 쌍의 고정블록(20)은 첨단부에 구비되는 유압식 쇄정 실린더(100)의 실린더 본체(110) 양측을 고정하여, 각 로드(112)가 양측으로 각각 작동되도록 하는 기술적 구성을 가진다.

또한, 도 4 내지 도 5와 같이 크로싱부에 구비되는 유압식 쇄정 실린더(100)의 실린더 본체(110) 양단을 고정하여, 중간에 구비되는 한 쌍의 로드(112)가 이동되도록 하는 기술적 구성을 가진다.

그에 따라 한 쌍의 고정블록은 고정대상인 유압식 쇄정 실린더의 사양에 따라 다양한 형태로 제공될 수 있다.

저항부(30)는 상기 고정블록(20)에 고정된 유압식 쇄정 실린더(100)의 로드(112)에 정위 방향 또는 반위 방향으로 전환시키고자 하는 선로의 무게에 해당되는 저항력을 갖도록 마련되는 기술적 구성을 가진다.

상기 저항부는 도 1 내지 4와 같이 고정블록 상에 통상적인 지지대와 플레이트 또는 블록 등에 의해 설치될 수 있음은 물론 도 5 내지 6과 같이 받침 프레임 상에 받침대나 혹은 플레이트 등에 장착될 수 있다.

다시 말해서, 저항부는 유압식 쇄정 실린더에 의해 선로를 전환 시키고자 할 때, 그 선로의 무게에 해당되는 저항력을 갖도록 하여 유압식 쇄정 실린더의 정확한 압력을 파악하기 위해 저항력을 가지는 것이다.

이는 결국, 유압식 쇄정 실린더의 쇄정력과 전환력, 전환거리, 내구력 등을 정확하게 파악할 수 있는 중요한 기술적 구성이다. 더욱이 한 번의 시험을 수행하는 것이 아니라 적어도 수십 번에서 수백 번을 시험함으로써, 유압식 쇄정 실린더의 내구성을 정확하게 파악할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

저항부(30)는 감지부(40)와 접촉되어 정위 방향 또는 반위 반향으로 전환 시키고자 하는 선로의 무게에 해당되는 저항력을 갖도록 설정된 압력을 가지는 지지 실린더(32)인 것이 바람직하다. 이러한 지지 실린더 이외에 선로의 무게와 대응되는 저항력을 가지는 공지된 어떠한 종래의 기기나 물품으로 대체하여도 무방하다.

또한, 상기 저항부는 첨단부에 적용되는 유압식 쇄정 실린더의 경우에는 각 로드의 양측에 구비되며, 도 4 내지 5와 같이 크로싱부에 적용되는 유입식 쇄정 실린더의 경우에는 일측에 마련된다.

감지부(40)는 상기 저항부(30)와 유압식 쇄정 실린더(100)의 로드(112) 사이에 개재되어 그 유압식 쇄정 실린더(100)로부터 가해지는 압력을 감지하는 기술적 구성을 가진다. 상기 감지부(40)는 지지 실린더(32)의 로드에 체결 고정된다. 상기 감지부는 통상적인 로드 셀인 것이 바람직하다. 상기 로드 셀 이외에 공지된 스트레인 게이지, 인디게이터, 토크 센서, 하중계 등을 적용하여도 무방하며, 압력을 감지하는 공지된 어떠한 수단을 적용하여도 무방하다. 상기 감지부는 통상적인 표시패널과 같은 표시장치나 모니터 등에 연결되어, 감지된 압력을 확인하도록 공지된 방식으로 연결된다.

그로 인해 유압식 쇄정 실린더에서 가해지는 압력을 정확하게 확인할 수 있어, 그 시험하고자 하는 유압식 쇄정 실린더의 상태를 정확하게 파악할 수 있는 조건을 가진다.

감지부를 지지 실린더의 로드에 체결 고정하는 것은, 시험대상인 유압식 쇄정 실린더를 교체하여 편리하게 시험이 지속적으로 이루어질 수 있도록 하기 위한 것이다.

이로써, 본 발명은 선로의 조건적으로 제작된 유압식 쇄정 실린더의 내구성, 즉 쇄정력과 전환력, 전환거리, 내구력 등을 정확하게 시험할 수 있어, 실제 선로에 배치할 경우에도 여러 기능상의 문제점 발생으로 인한 유지보수가 필요 없어 높은 신뢰성을 확보할 수 있는 조건을 가진다.

이는 결국, 철도 운행을 원활하게 유지할 수 있게 함으로써, 그로 인한 여러 경제적인 효율성을 극대화할 수 있다.

10 : 받침 프레임 20 : 고정블록
30 : 저항부 32 : 지지 실린더
40 : 감지부
100 : 유압식 쇄정 실린더
110 : 실린더 본체 112 : 로드

Claims (5)

1. 선로전환기에 적용되는 실린더 본체의 양단에 각각의 로드가 배치되어 각각의 연결부재에 의해 각각의 선로에 장착되어 한 쌍의 선로를 좌우로 이동하거나 실린더 본체의 중간에 하나의 선로에 고정되도록 서로 마주보는 방향으로 이동되는 한 쌍의 로드가 배치되어 선로를 고정한 다음 일측 방향으로 이동시키는 유압식 쇄정 실린더의 내구성을 시험하기 위한 시험장치로서,
   상기 시험장치는,
   받침 프레임;
   상기 받침 프레임의 양측에 시험하고자 하는 유압식 쇄정 실린더의 본체 양측이 장착되는 한 쌍의 고정블록;
   상기 고정블록에 고정된 유압식 쇄정 실린더의 로드에 정위 방향 또는 반위 방향으로 전환시키고자 하는 선로의 무게에 해당되는 저항력을 갖도록 마련되는 저항부; 및
   상기 저항부와 유압식 쇄정 실린더의 로드 사이에 개재되어 그 유압식 쇄정 실린더로부터 가해지는 압력을 감지하는 감지부;를 포함하되,
   상기 저항부 및 감지부는 시험하고자 하는 유압식 쇄정 실린더의 이동되는 로드 방향에 따라 양측 또는 일측에 구비되며,
   상기 저항부는 감지부와 접촉되어 정위 방향 또는 반위 반향으로 전환시키고자 하는 선로의 무게에 해당되는 저항력을 갖도록 설정된 압력을 가지는 지지 실린더이고,
   상기 감지부는 지지 실린더의 로드에 체결 고정되는 선로전환기용 유압식 쇄정 실린더의 내구성 시험장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 감지부는 로드 셀인 선로전환기용 유압식 쇄정 실린더의 내구성 시험장치.
   

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