KR102335103B1

KR102335103B1 - 철도 차량용 비상 제동 시스템

Info

Publication number: KR102335103B1
Application number: KR1020210072621A
Authority: KR
Inventors: 이재영; 이동균; 최호식; 박상우; 신동길
Original assignee: 유진기공산업주식회사
Priority date: 2021-06-04
Filing date: 2021-06-04
Publication date: 2021-12-03

Abstract

본 발명은 비상 제동 완해시나 상용 제동시에 제동 압력보다 작동 압력을 상대적으로 높여 작동 압력과 제동 압력 사이의 힘의 균형이 적절히 이루어지도록 하는 철도 차량용 비상 제동 시스템에 관한 것으로, 본 비상 제동 시스템은 작동 압력이 공급되는 작동공기관(a)과, 상기 작동공기관(a)에 연결되고 비상 제동 완해시나 상용 제동시에 제동 압력보다 작동 압력을 상대적으로 높이는 비상 제동 밸브(b)와, 상기 작동공기관(a)에 연결되는 상용 제동 밸브(c)와, 상기 상용 제동 밸브(c)와 비상 제동 밸브(b) 사이에 연결되는 상용제동관(d)과, 상기 작동공기관(a)의 단부에 연결되는 중계 밸브(e)와, 상기 중계 밸브(e)와 비상 제동 밸브(b) 사이에 연결되는 제동압공급관(f)과, 상기 제동압공급관(f)의 관로상에 설치되는 응하중 밸브(g)와, 상기 중계 밸브(e)에 연결되는 제동공기관(h)을 포함한다.

Description

철도 차량용 비상 제동 시스템{EMERGENCY BRAKE SYSTEM FOR RAILWAY CARS}

본 발명은 철도 차량용 비상 제동 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비상 제동 완해시나 상용 제동시에 바싱 제동 밸브 계통에 위치 전환이 이루어지도록 하여 제동 압력보다 작동 압력을 상대적으로 높여 작동 압력과 제동 압력 사이의 힘의 균형이 적절히 이루어지도록 하는 철도 차량용 비상 제동 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 철도 차량을 제동하기 위한 제동장치로는 압축공기를 이용한 공기제동장치가 적용되고 있다. 이러한 철도 차량용 제동장치는 밸브를 작동시켜 각 차량 간에 연결된 공기관을 통해 압력신호를 전달하는 방식이다.

구체적으로 설명하면, 철도 차량용 제동장치는, 공기압축기, 공기통, 공기관, 제어부, 각종 밸브 및 제동기를 포함하여 이루어진다.

이러한 철도 차량용 제동장치의 동작은 우선 공기압축기에 의해 발생된 압축공기로 인해 공기통과 공기관의 내부 압력이 일정하게 유지되고, 공기통과 공기관의 압력은 운전자의 조작에 따른 각종 밸브의 개폐로 선택적으로 제동기에 전달되며, 제동기는 이 공기압력으로 차륜에 밀착시켜 목적한 제동력을 얻게 된다.

또한, 종래의 철도 차량은 비상 제동시 비상제동 밸브가 공압을 전달받아 비상제동 압력을 형성함으로써 비상제동을 수행하는데, 이러한 비상제동은 구원운전 중에 제동압력의 하강에 따른 압력스위치 접점신호 수신시에, 주공기압력이 6bar 이하로 감지되었을 때, 비상제동 버튼에 의한 비상안전루프가 소자(off)되었을 때, 신호장치에 의한 비상시에, 열차방호장치에 의한 비상시에, 차량속도 5km/h 이상에서 승강문 열림에 따른 비상시에 주로 이루어진다.

이러한 종래의 비상 제동 밸브는 비상 제동 완해시나 상용 제동시에 작동 압력이 공급되어 여자(on)된 상태를 유지하게 되고, 비상 제동시에는 소자(off)된 상태를 유지하게 된다.

그런데, 상기와 같은 종래 기술에는 다음과 같은 문제점이 있었다.

종래의 비상 제동 밸브가 구비되는 비상 제동 시스템은 비상 제동 완해시나 상용 제동시에 작동 압력이 지속적으로 공급되어 여자된 상태를 유지하게 되는데, 이때 비상 제동 밸브 계통에 위치 전환이 완전히 이루어지지 않았을 경우 작동 압력보다 제동 압력의 힘이 커지는 힘의 불균형이 발생하고, 그에 따라 제동 압력이 배기측으로 누설이 되거나 비상제동 완해 불가 현상이 발생하는 문제점이 있었다.

등록특허 제1546947호 "철도차량용 제동 제어 장치"(2015.08.18.)

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로,

본 발명의 목적은, 비상 제동 완해시나 상용 제동시에 제동 압력보다 작동 압력을 상대적으로 높여 작동 압력과 제동 압력 사이의 힘의 균형이 적절히 이루어지도록 하는 철도 차량용 비상 제동 시스템을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 "철도 차량용 비상 제동 시스템"은, 작동 압력이 공급되고, 관로에 제1 분지관이 연결되며, 상기 제1 분지관을 지나서 관로에 제2 분지관이 연결되며, 상기 제2 분지관을 지나서 관로에 제3 분지관이 연결되는 작동공기관과; 상기 제1 분지관에 연결되어 작동되고, 상기 제3 분지관에 연결되어 비상 제동시에 제동 압력이 공급되며, 비상 제동 완해시에 제동 압력이 배기되고, 비상 제동 완해시나 상용 제동시에 제동 압력보다 작동 압력이 상대적으로 높아지도록 구비되는 비상 제동 밸브와; 상기 제2 분지관에 연결되어 제동 압력이 공급되거나 제동 압력이 배기되는 상용 제동 밸브와; 상기 상용 제동 밸브와 비상 제동 밸브에 연결되어 상용 제동시에 제동 압력을 공급하거나 비상 제동 완해시에 제동 압력을 배기하는 상용제동관과; 상기 작동공기관의 단부에 연결되어 작동되고, 제동 압력을 위한 체적을 증대시키는 중계 밸브와; 상기 중계 밸브와 비상 제동 밸브 사이에 연결되어 상기 중계 밸브에 제동 압력을 공급하는 제동압공급관과; 상기 제동압공급관의 관로상에 설치되어 철도 차량의 변동된 하중에 상응하여 제동 압력을 보상하는 응하중 밸브와; 상기 중계 밸브에 연결되어 제동 압력을 제동 장치에 공급하는 제동공기관을; 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "철도 차량용 비상 제동 시스템"의 상기 비상 제동 밸브는, 상부가 개방되고 하부가 폐쇄된 원통형의 내부홈이 형성되고, 상기 상용제동관이 연결되도록 일측에 연통되게 제1 포트가 형성되며, 상기 제1 포트의 하부로 상기 제3 분지관이 연결되도록 일측에 연통되게 제2 포트가 형성되고, 상기 제동압공급관이 연결되도록 타측에 연통되게 제3 포트가 형성되는 본체와; 상기 본체의 상면에 밀착되게 구비되고, 상기 내부홈에 끼워지도록 하면에 끼움부가 돌출되게 형성되며, 상기 끼움부의 하면에 원통홈이 형성되고, 상면과 상기 원통홈 사이에 연통되게 수직연통공이 형성되는 밸브플레이트와; 상기 원통홈에 상하로 슬라이딩 가능하면서 기밀되게 끼워지도록 상단에 원통헤드가 형성되고, 상기 원통헤드의 하면 중앙에 하부로 길게 형성되는 푸시로드와; 상기 밸브플레이트의 하부로 상기 내부홈에 기밀되게 끼워지고, 상기 푸시로드가 기밀되게 끼워지도록 중앙에 수직으로 수직끼움공이 형성되며, 상기 수직끼움공의 하부측 둘레로 내부연통홈이 형성되고, 상기 내부연통홈과 제3 포트 사이가 연통되도록 타측에 제1 수평통공이 형성되며, 상기 내부연통홈의 하부로 하면에 하면홈이 형성되고, 상기 하면홈과 제1 포트 사이가 연통되도록 일측에 제2 수평통공이 형성되는 가이드몸체와; 상기 푸시로드에 끼워지고, 상기 가이드몸체의 상면에 하단이 구비되며, 상단이 상기 원통헤드의 하면에 구비되어 상기 푸시로드를 탄성 복원시키는 상부스프링과; 상기 가이드몸체의 하부로 상기 내부홈의 하면에 밀착되면서 기밀되게 끼워지고, 상기 제2 포트와 연통되도록 외주면에 연통되게 외부연통홈이 형성되며, 상기 외부연통홈과 연통되게 하면에 하면연통홈이 형성되며, 상기 하면연통홈과 연통되게 중앙에 수직으로 수직통공이 형성되는 밸브시트와; 상기 수직통공에 상하로 슬라이딩 가능하면서 기밀되게 끼워지고, 하면의 단면적이 상기 원통헤드의 상면의 단면적보다 상대적으로 작게 형성되며, 상기 하면홈의 내부에 구비되어 상기 내부연통홈을 개폐하도록 상단에 고무재질의 개폐헤드가 장착되고, 상기 하면연통홈과 연통되면서 상기 푸시로드의 하단이 맞닿아 상단이 폐쇄될 수 있도록 상기 개폐헤드와 중앙에 수직으로 수직연결공이 형성되는 급배기작동구와; 상기 급배기작동구의 하면과 상기 내부홈의 하면 사이에 구비되고, 상기 급배기작동구를 탄성 복원시키는 하부스프링을; 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "철도 차량용 비상 제동 시스템"의 상기 푸시로드는, 상기 원통헤드의 상면 중앙에 원형으로 형성되는 상부원형홈과, 상기 푸시로드의 하면 중앙에 원형으로 형성되는 하부원형홈을, 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "철도 차량용 비상 제동 시스템"의 상기 밸브시트는, 상기 개폐헤드의 상하 이동에 대응되도록 상기 밸브시트의 상면에 원형으로 형성되는 상면원형홈을, 더 포함하고, 상기 급배기작동구는, 상기 개폐헤드의 하면에 형성되는 장착홈과, 상기 장착홈에 억지끼움되도록 상기 급배기작동구의 상단에 형성되는 장착턱을, 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "철도 차량용 비상 제동 시스템"의 상기 푸시로드는, 상기 상부스프링의 상단이 끼워지도록 상기 원통헤드의 하면 둘레에 형성되는 제1 상부끼움홈을, 더 포함하고, 상기 가이드몸체는, 상기 상부스프링의 하단이 끼워지도록 상기 가이드몸체의 상면에 둘레에 형성되는 제2 상부끼움홈을, 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "철도 차량용 비상 제동 시스템"의 상기 본체는, 상기 하부스프링의 하단이 끼워지도록 상기 내부홈의 내측 하면 중앙에 형성되는 제1 하부끼움홈을, 더 포함하고, 상기 급배기작동구는, 상기 하부스프링의 상단이 끼워지도록 상기 수직연결공의 하단 둘레로 상기 급배기작동구의 하면에 형성되는 제2 하부끼움홈을, 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 본 발명은, 비상 제동 완해시나 상용 제동시에 제동 압력보다 작동 압력을 상대적으로 높여 작동 압력과 제동 압력 사이의 힘의 균형이 적절히 이루어지고, 그에 따라 제동 압력이 배기측으로 누설이 되는 것이 원활히 방지되고 비상제동 완해 불가 현상이 적절히 방지되면서 비상제동 완해가 안정적으로 이루어지는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 비상 제동 시스템의 개략적인 회로 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 비상 제동 시스템의 비상 제동 밸브를 보인 개략적인 종단면도,
도 3은 본 발명에 따른 비상 제동 시스템의 비상 제동 상태를 보인 개략적인 회로 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 비상 제동 시스템의 비상 제동 밸브의 비상 제동 상태를 보인 개략적인 종단면도,
도 5는 본 발명에 따른 비상 제동 시스템의 비상 제동 완해 상태를 보인 개략적인 회로 구성도,
도 6은 본 발명에 따른 비상 제동 시스템의 비상 제동 밸브의 비상 제동 완해 상태를 보인 개략적인 종단면도,
도 7은 본 발명에 따른 비상 제동 시스템의 상용 제동 상태를 보인 개략적인 회로 구성도,
도 8은 본 발명에 따른 비상 제동 시스템의 비상 제동 밸브의 상용 제동 상태를 보인 개략적인 종단면도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시예에 제한되지 않음을 이해하여야 한다.

도 1 내지 도 8은 본 발명에 따른 비상 제동 시스템의 개략적인 도면들이다. 이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 철도 차량용 비상 제동 시스템은 작동 압력이 공급되는 작동공기관(a)과, 상기 작동공기관(a)에 연결되고 비상 제동 완해시나 상용 제동시에 제동 압력보다 작동 압력을 상대적으로 높이는 비상 제동 밸브(b)와, 상기 작동공기관(a)에 연결되는 상용 제동 밸브(c)와, 상기 상용 제동 밸브(c)와 비상 제동 밸브(b) 사이에 연결되는 상용제동관(d)과, 상기 작동공기관(a)의 단부에 연결되는 중계 밸브(e)와, 상기 중계 밸브(e)와 비상 제동 밸브(b) 사이에 연결되는 제동압공급관(f)과, 상기 제동압공급관(f)의 관로상에 설치되는 응하중 밸브(g)와, 상기 중계 밸브(e)에 연결되는 제동공기관(h)을 포함한다.

상기 작동공기관(a)은 작동 압력이 공급되고 관로에 제1 분지관(a1)이 연결되며 상기 제1 분지관(a1)을 지나서 관로에 제2 분지관(a2)이 연결되며 상기 제2 분지관(a2)을 지나서 관로에 제3 분지관(a3)이 연결되는 것으로, 각종 밸브의 작동을 위한 작동 압력을 관로로 공급하면서 제동을 위한 제동 압력을 관로로 제공하는 역할을 한다.

상기 제1 분지관(a1)은 상기 비상 제동 밸브(b)에 연결되어 상기 비상 제동 밸브(b)에 작동 압력을 공급하는 역할을 하고, 상기 제2 분지관(a2)은 상기 상용 제동 밸브(c)에 연결되어 상기 상용 제동 밸브(c)에 제동 압력을 공급하는 역할을 하며, 상기 제3 분지관(a3)은 상기 비상 제동 밸브(b)에 연결되어 상기 비상 제동 밸브(b)에 제동 압력을 공급하는 역할을 한다.

상기 비상 제동 밸브(b)는 상기 제1 분지관(a1)에 연결되어 작동되고 상기 제3 분지관(a3)에 연결되어 비상 제동시에 제동 압력이 공급되며 비상 제동 완해시에 제동 압력이 배기되고 비상 제동 완해시나 상용 제동시에 제동 압력보다 작동 압력이 상대적으로 높아지도록 구비되는 것으로, 제동 압력이 배기측으로 누설이 되는 것이 방지되는 상태로 비상 제동을 수행하는 역할을 한다.

상기 상용 제동 밸브(c)는 상기 제2 분지관(a2)에 연결되는 것으로, 평상시에 상기 제동압공급관(f)을 통해 제동 압력이 공급되거나 제동 압력이 배기되도록 하여 평상시에 제동을 수행하는 역할을 한다.

상기 상용제동관(d)은 상기 상용 제동 밸브(c)와 비상 제동 밸브(b)에 연결되는 것으로, 상용 제동시에 제동 압력을 공급하거나 비상 제동 완해시에 제동 압력을 배기하는 관로를 형성하는 역할을 한다.

상기 중계 밸브(e)는 상기 작동공기관(a)의 단부에 연결되어 작동되는 것으로, 제동 압력을 위한 체적을 증대시키는 공지의 것이다.

상기 제동압공급관(f)은 상기 중계 밸브(e)와 비상 제동 밸브(b) 사이에 연결되는 것으로, 상기 중계 밸브(e)에 제동 압력을 공급하는 역할을 한다.

상기 응하중 밸브(g)는 상기 제동압공급관(f)의 관로상에 설치되는 것으로, 철도 차량의 변동된 하중에 상응하여 제동 압력을 보상하는 역할을 하는 공지의 것이다.

상기 제동공기관(h)은 상기 중계 밸브(e)에 연결되는 것으로, 제동 압력을 철도 차량의 제동 장치에 공급하는 관로를 제공하는 역할을 한다.

이와 같이 설치되는 상기 비상 제동 밸브(b)는 본체(10)와, 상기 본체(10)의 상면에 장착되는 밸브플레이트(20)와, 상기 밸브플레이트(20)에 끼위지는 푸시로드(30)와, 상기 본체(10)의 내부에 구비되고 상기 푸시로드(30)를 둘러싸는 가이드몸체(40)와, 상기 푸시로드(30)와 가이드몸체(40)의 사이에 설치되는 상부스프링(50)과, 상기 가이드몸체(40)의 하부로 상기 본체(10)의 내부에 설치되는 밸브시트(60)와, 상기 밸브시트(60)의 내측에 구비되는 급배기작동구(70)와, 상기 급배기작동구(70)와 본체(10)의 내측 하면 사이에 설치되는 하부스프링(80)을 포함한다.

상기 본체(10)는 상부가 개방되고 하부가 폐쇄된 원통형의 내부홈(11)이 형성되고 상기 상용제동관(d)이 연결되도록 일측에 연통되게 제1 포트(12)가 형성되며 상기 제1 포트(12)의 하부로 상기 제3 분지관(a3)이 연결되도록 일측에 연통되게 제2 포트(13)가 형성되고 상기 제동압공급관(f)이 연결되도록 타측에 연통되게 제3 포트(14)가 형성되는 것으로, 상기 밸브플레이트(20)를 포함하는 제반 부품이 설치되는 장소를 제공하는 역할을 한다.

상기 내부홈(11)은 그 내측에 상기 밸브플레이트(20)와 가이드몸체(40) 및 밸브시트(60)가 장착되는 장소를 제공하는 역할을 하고, 상기 제1 포트(12)와 제2 포트(13) 및 제3 포트(14)는 제동 압력이 급기되거나 배기되는 통로를 제공하는 역할을 한다.

상기 본체(10)는 상기 내부홈(11)의 내측 하면 중앙에 형성되는 제1 하부끼움홈(15)을 더 포함한다. 상기 제1 하부끼움홈(15)은 상기 하부스프링(80)의 하단이 끼워져 고정되는 장소를 제공하는 역할을 한다.

상기 밸브플레이트(20)는 상기 본체(10)의 상면에 밀착되게 구비되고 상기 내부홈(11)에 끼워지도록 하면에 끼움부(21)가 돌출되게 형성되며 상기 끼움부(21)의 하면에 원통홈(22)이 형성되고 상면과 상기 원통홈(22) 사이에 연통되게 수직연통공(23)이 형성되는 것으로, 상기 본체(10)의 내부홈(11)의 상단을 폐쇄하면서 작동 압력이 급배기되는 장소를 제공하는 역할을 한다.

상기 끼움부(21)는 상기 내부홈(11)의 상단에 끼워져 고정될 수 있도록 하면서 상기 원통홈(22)이 형성되는 장소를 제공하는 역할을 하고, 상기 원통홈(22)은 상기 푸시로드(30)의 원통헤드(31)가 상하로 슬라이딩 가능하게 구비되는 장소를 제공하는 역할을 하며, 상기 수직연통공(23)은 상기 제1 분지관(a1)을 통해 공급되는 작동 압력이 상기 원통홈(22)으로 유입되거나 배출되는 통로를 제공하는 역할을 한다.

상기 푸시로드(30)는 상기 원통홈(22)에 상하로 슬라이딩 가능하면서 기밀되게 끼워지도록 상단에 원통헤드(31)가 형성되고 상기 원통헤드(31)의 하면 중앙에 하부로 길게 형성되는 것으로, 상기 수직연통공(23)을 통해 유입되는 작동 압력에 의해 하강하면서 상기 급배기작동구(70)를 하부로 이동시키거나 작동 압력이 배기되면서 원래의 위치로 복귀되어 상기 급배기작동구(70)를 원래의 위치로 복귀시키는 역할을 한다.

상기 원통헤드(31)는 상기 푸시로드(30)보다 상대적으로 넓은 단면적을 가져 작동 압력이 보다 넓은 부위에 가해질 수 있도록 하는 것이다.

상기 푸시로드(30)는 상기 원통헤드(31)의 상면 중앙에 원형으로 형성되는 상부원형홈(32)과, 그 하면 중앙에 원형으로 형성되는 하부원형홈(33)을 더 포함한다.

상기 상부원형홈(32)은 상기 원통헤드(31)가 상기 원통홈(22)의 내측 상면에 밀착된 상태에서 이격된 공간을 형성하여 상기 수직연통공(23)을 통해 공급되는 작동 압력이 상기 원통헤드(31)의 상면에 신속히 전달될 수 있도록 하는 것이다. 상기 하부원형홈(33)은 상기 푸시로드(30)의 하면으로 제동 압력이 신속하게 전달되어 상기 푸시로드(30)가 신속하게 상승될 수 있도록 하는 것이다.

상기 푸시로드(30)는 상기 원통헤드(31)의 하면 둘레에 형성되는 제1 상부끼움홈(34)을 더 포함한다. 상기 제1 상부끼움홈(34)은 상기 상부스프링(50)의 상단이 끼워져 고정되는 장소를 제공하는 역할을 한다.

상기 가이드몸체(40)는 상기 밸브플레이트(20)의 하부로 상기 내부홈(11)에 기밀되게 끼워지고 상기 푸시로드(30)가 기밀되게 끼워지도록 중앙에 수직으로 수직끼움공(41)이 형성되며 상기 수직끼움공(41)의 하부측 둘레로 내부연통홈(42)이 형성되고 상기 내부연통홈(42)과 제3 포트(14) 사이가 연통되도록 타측에 제1 수평통공(43)이 형성되며 상기 내부연통홈(42)의 하부로 하면에 하면홈(44)이 형성되고 상기 하면홈(44)과 제1 포트(12) 사이가 연통되도록 일측에 제2 수평통공(45)이 형성되는 것으로, 상기 푸시로드(30)의 상하 이동을 가이드하는 역할을 하면서 제동 압력의 급배기를 위한 통로를 제공하는 역할을 한다.

상기 수직끼움공(41)은 상기 푸시로드(30)가 슬라이딩 가능하게 끼워지는 장소를 제공하는 역할을 하고, 상기 내부연통홈(42)은 상기 푸시로드(30)의 외측 둘레로 상기 수직끼움공(41)을 확대하여 형성되는 것으로, 상기 제1 수평통공(43)과 제2 수평통공(45)의 사이가 연통될 수 있도록 하는 것이다.

상기 제1 수평통공(43)은 상기 제3 포트(14)와 연결되는 통로를 제공하는 역할을 하고, 상기 하면홈(44)은 상기 급배기작동구(70)의 상단이 배치되는 장소를 제공하는 역할을 하며, 상기 제2 수평통공(45)은 상기 제1 포트(12)와 연결되는 통로를 제공하는 역할을 한다.

상기 가이드몸체(40)는 그 상면에 둘레에 형성되는 제2 상부끼움홈(46)을 더 포함한다. 상기 제2 상부끼움홈(46)은 상기 상부스프링(50)의 하단이 끼워져 고정되는 장소를 제공하는 역할을 한다.

상기 상부스프링(50)은 상기 푸시로드(30)에 끼워지고 상기 가이드몸체(40)의 상면에 하단이 구비되며 상단이 상기 원통헤드(31)의 하면에 구비되는 것으로, 상기 푸시로드(30)를 탄성 복원시키는 역할을 한다.

상기 밸브시트(60)는 상기 가이드몸체(40)의 하부로 상기 내부홈(11)의 하면에 밀착되면서 기밀되게 끼워지고 상기 제2 포트(13)와 연통되도록 외주면에 연통되게 외부연통홈(61)이 형성되며 상기 외부연통홈(61)과 연통되게 하면에 하면연통홈(62)이 형성되며 상기 하면연통홈(62)과 연통되게 중앙에 수직으로 수직통공(63)이 형성되는 것으로, 상기 급배기작동구(70)의 상하 이동을 가이드하는 역할을 하면서 비상 제동시에 상기 급배기작동구(70)로 제동 압력을 공급하는 역할을 한다.

상기 외부연통홈(61)은 상기 제2 포트(13)에서 상기 하면연통홈(62)으로 제동 압력을 연통시키는 역할을 하고, 상기 하면연통홈(62)은 상기 외부연통홈(61)에서 상기 수직통공(63)으로 제동 압력을 연통시키는 역할을 하며, 상기 수직통공(63)은 제동 압력을 상기 내부연통홈(42)으로 공급하는 통로를 제공하는 역할을 한다.

상기 밸브시트(60)는 그 상면에 원형으로 형성되는 상면원형홈(64)을 더 포함한다. 상기 상면원형홈(64)은 상기 급배기작동구(70)의 개폐헤드(71)의 상하 이동에 대응하여 형성되는 것으로, 상기 개폐헤드(71)의 상하 이동을 위한 공간을 제공하는 역할을 한다.

상기 급배기작동구(70)는 상기 수직통공(63)에 상하로 슬라이딩 가능하면서 기밀되게 끼워지고 하면의 단면적이 상기 원통헤드(31)의 상면의 단면적보다 상대적으로 작게 형성되며 상기 하면홈(44)의 내부에 구비되어 상기 내부연통홈(42)을 개폐하도록 상단에 고무재질의 개폐헤드(71)가 장착되고 상기 하면연통홈(62)과 연통되면서 상기 푸시로드(30)의 하단이 맞닿아 상단이 폐쇄될 수 있도록 상기 개폐헤드(71)와 중앙에 수직으로 수직연결공(72)이 형성되는 것으로, 상기 푸시로드(30)의 하단에 상기 개폐헤드(71)가 밀착되면서 상기 수직연결공(72)을 통한 제동 압력의 공급이 차단되거나 상기 푸시로드(30)의 하단에서 상기 개폐헤드(71)가 이탈되면서 상기 수직연결공(72)을 통해 상기 내부연통홈(42)으로 제동 압력을 공급할 수 있도록 하는 것이다.

이와 같은 상기 급배기작동구(70)는 그 하면이 상기 원통헤드(31)보다 단면적을 좁게 하여 동일한 크기의 압력이 제공될 때 상기 원통헤드(31)가 상대적으로 넓은 범위에 압력이 공급되어 상기 원통헤드(31)를 누르는 압력이 커지면서 상용 제동 또는 비상 제동 완해시에 상기 푸시로드(30)의 하단과 상기 개폐헤드(71)의 이탈에 따른 누설이 원활히 방지된다.

상기 개폐헤드(71)는 고무재질로 형성되는 것으로, 상기 푸시로드(30)의 하면에 밀착되거나 이탈되면서 비상 제동시에 제동 압력의 공급을 개폐시키는 역할을 하고, 상기 수직연결공(72)은 상기 하면연통홈(62)을 통해 전달된 제동 압력이 상기 급배기작동구(70)의 중앙을 관통하여 상부측으로 공급되는 통로를 제공하는 역할을 한다.

상기 급배기작동구(70)는 상기 개폐헤드(71)의 하면에 형성되는 장착홈(73)과, 상기 장착홈(73)에 억지끼움되도록 상기 급배기작동구(70)의 상단에 형성되는 장착턱(74)을 더 포함한다. 상기 장착홈(73)은 상기 장착턱(74)이 억지끼움되어 상기 개폐헤드(71)가 상기 급배기작동구(70)의 상단에 견고히 결합될 수 있도록 하는 것이다.

상기 급배기작동구(70)는 상기 수직연결공(72)의 하단 둘레로 그 하면에 형성되는 제2 하부끼움홈(75)을 더 포함한다. 상기 제2 하부끼움홈(75)은 상기 하부스프링(80)의 상단이 끼워져 고정되는 장소를 제공하는 역할을 한다.

상기 하부스프링(80)은 상기 급배기작동구(70)의 하면과 상기 내부홈(11)의 하면 사이에 구비되는 것으로, 상기 푸시로드(30)가 상부로 이동될 때 상기 급배기작동구(70)를 원래의 위치로 탄성 복원시키는 역할을 한다.

이와 같이 구성되는 본 비상 제동 시스템은 비상 제동을 수행하게 되는데, 이를 도 3과 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 3에 도시된 바와 같이 작동공기관(a)에 작동 압력이 공급되면 상기 제3 분지관(a3)을 통해 상기 비상 제동 밸브(b)로 공급되고, 이렇게 공급된 작동 압력은 제동 압력으로 상기 제동압공급관(f)을 통해 상기 응하중 밸브(g)를 지나 상기 중계 밸브(e)에 공급된다.

상기 중계 밸브(e)에 공급된 제동 압력은 상기 제동공기관(h)을 통해 제동 장치에 공급되면서 비상 제동이 이루어진다.

이때, 상기 비상 제동 밸브(b)는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 수직연통공(23)을 통해 상기 푸시로드(30)를 누르는 작동 압력이 배기되면서 상기 원통헤드(31)가 상승되어 상기 푸시로드(30)의 하단이 상기 개폐헤드(71)에서 이탈된 상태가 된다.

이 상태에서 상기 제3 분지관(a3)이 연결된 상기 제2 포트(13)를 통해 제동 압력이 공급되면 상기 밸브시트(60)의 외부연통홈(61)과 하면연통홈(62)을 통해 상기 수직통공(63)으로 제동 압력이 공급되고, 제동 압력은 상승되면서 상기 내부연통홈(42)을 지나 상기 제1 수평통공(43)을 통해 상기 제3 포트(14)로 공급된다. 상기 제3 포트(14)에 공급된 제동 압력은 상기 제3 포트(14)에 연결된 상기 제동압공급관(f)을 통해 배출된다.

또한, 본 비상 제동 시스템은 비상 제동을 완해하는 작동을 수행하게 되는데, 이를 도 5와 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 5에 도시된 바와 같이 작동공기관(a)에 작동 압력이 공급되면 상기 제1 분지관(a1)을 통해 작동 압력이 공급되어 상기 비상 제동 밸브(b)로 공급되고, 이렇게 공급된 작동 압력에 의해 상기 제3 분지관(a3)이 차단되면서 상기 제동압공급관(f)을 통해 제동 압력이 배기되면서 비상 제동이 완해된다.

이때, 상기 비상 제동 밸브(b)는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 제1 분지관(a1)을 통해 공급된 작동 압력이 상기 수직연통공(23)을 통해 상기 푸시로드(30)를 누르게 되고, 그에 따라 상기 원통헤드(31)가 하강하면서 상기 푸시로드(30)의 하단이 상기 개폐헤드(71)의 상면에 밀착된 상태로 상기 급배기작동구(70)가 하강하게 된다.

이 상태에서 상기 제동압공급관(f)이 연결된 상기 제3 포트(14)를 통해 제동 압력이 배기되면 상기 제1 수평통공(43)을 지나 상기 내부연통홈(42)을 통과하여 상기 하면홈(44)으로 유입되고, 이렇게 유입된 제동 압력은 상기 제2 수평통공(45)을 통해 상기 제1 포트(12)로 배출되어 완전히 배기된다.

또한, 본 비상 제동 시스템은 상용 제동을 수행하게 되는데, 이를 도 7과 도 8을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 7에 도시된 바와 같이 작동공기관(a)에 작동 압력이 공급되면 상기 제1 분지관(a1)을 통해 작동 압력이 공급되어 상기 비상 제동 밸브(b)로 공급되고, 이렇게 공급된 작동 압력에 의해 상기 제3 분지관(a3)이 차단된 상태에서 상기 제2 분지관(a2)을 통해 제동 압력이 상기 상용 제동 밸브(c)로 공급되어 상기 상용제동관(d)을 통해 상기 비상 제동 밸브(b)로 공급된다. 이렇게 공급된 제동 압력은 상기 제동압공급관(f)을 통해 상기 응하중 밸브(g)를 지나 상기 중계 밸브(e)에 공급된다.

이때, 상기 비상 제동 밸브(b)는 도 8에 도시된 바와 같이 상기 제1 분지관(a1)을 통해 공급된 작동 압력이 상기 수직연통공(23)을 통해 상기 푸시로드(30)를 누르게 되고, 그에 따라 상기 원통헤드(31)가 하강하면서 상기 푸시로드(30)의 하단이 상기 개폐헤드(71)의 상면에 밀착된 상태로 상기 급배기작동구(70)가 하강하고 이 상태가 유지된다.

이 상태에서 상기 제1 포트(12)를 통해 제동 압력이 공급되어 상기 제2 수평통공(45)과 하면홈(44)을 통해 상기 내부연통홈(42)으로 유입된 후에 상기 제1 수평통공(43)을 통해 상기 제3 포트(14)로 배출된다. 상기 제3 포트(14)에 배출된 제동 압력은 상기 제3 포트(14)에 연결된 상기 제동압공급관(f)을 통해 배출된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함을 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다할 것이다.

a : 작동공기관
a1 : 제1 분지관 a2 : 제2 분지관
a3 : 제3 분지관
b : 비상 제동 밸브
10 : 본체
11 : 내부홈 12 : 제1 포트
13 : 제2 포트 14 : 제3 포트
15 : 제1 하부끼움홈
20 : 밸브플레이트
21 : 끼움부 22 : 원통홈
23 : 수직연통공
30 : 푸시로드
31 : 원통헤드 32 : 상부원형홈
33 : 하부원형홈 34 : 제1 상부끼움홈
40 : 가이드몸체
41 : 수직끼움공 42 : 내부연통홈
43 : 제1 수평통공 44 : 하면홈
45 : 제2 수평통공 46 : 제2 상부끼움홈
50 : 상부스프링
60 : 밸브시트
61 : 외부연통홈 62 : 하면연통홈
63 : 수직통공 64 : 상면원형홈
70 : 급배기작동구
71 : 개폐헤드 72 : 수직연결공
73 : 장착홈 74 : 장착턱
75 : 제2 하부끼움홈
80 : 하부스프링
c : 상용 제동 밸브
d : 상용제동관
e : 중계 밸브
f : 제동압공급관
g : 응하중 밸브
h : 제동공기관

Claims

작동 압력이 공급되고, 관로에 제1 분지관(a1)이 연결되며, 상기 제1 분지관(a1)을 지나서 관로에 제2 분지관(a2)이 연결되며, 상기 제2 분지관(a2)을 지나서 관로에 제3 분지관(a3)이 연결되는 작동공기관(a)과;
상기 제1 분지관(a1)에 연결되어 작동되고, 상기 제3 분지관(a3)에 연결되어 비상 제동시에 제동 압력이 공급되며, 비상 제동 완해시에 제동 압력이 배기되고, 비상 제동 완해시나 상용 제동시에 제동 압력보다 작동 압력이 상대적으로 높아지도록 구비되는 비상 제동 밸브(b)와;
상기 제2 분지관(a2)에 연결되어 제동 압력이 공급되거나 제동 압력이 배기되는 상용 제동 밸브(c)와;
상기 상용 제동 밸브(c)와 비상 제동 밸브(b)에 연결되어 상용 제동시에 제동 압력을 공급하거나 비상 제동 완해시에 제동 압력을 배기하는 상용제동관(d)과;
상기 작동공기관(a)의 단부에 연결되어 작동되고, 제동 압력을 위한 체적을 증대시키는 중계 밸브(e)와;
상기 중계 밸브(e)와 비상 제동 밸브(b) 사이에 연결되어 상기 중계 밸브(e)에 제동 압력을 공급하는 제동압공급관(f)과;
상기 제동압공급관(f)의 관로상에 설치되어 철도 차량의 변동된 하중에 상응하여 제동 압력을 보상하는 응하중 밸브(g)와;
상기 중계 밸브(e)에 연결되어 제동 압력을 제동 장치에 공급하는 제동공기관(h)을; 포함하고,
상기 비상 제동 밸브(b)는,
상부가 개방되고 하부가 폐쇄된 원통형의 내부홈(11)이 형성되고, 상기 상용제동관(d)이 연결되도록 일측에 연통되게 제1 포트(12)가 형성되며, 상기 제1 포트(12)의 하부로 상기 제3 분지관(a3)이 연결되도록 일측에 연통되게 제2 포트(13)가 형성되고, 상기 제동압공급관(f)이 연결되도록 타측에 연통되게 제3 포트(14)가 형성되는 본체(10)와;
상기 본체(10)의 상면에 밀착되게 구비되고, 상기 내부홈(11)에 끼워지도록 하면에 끼움부(21)가 돌출되게 형성되며, 상기 끼움부(21)의 하면에 원통홈(22)이 형성되고, 상면과 상기 원통홈(22) 사이에 연통되게 수직연통공(23)이 형성되는 밸브플레이트(20)와;
상기 원통홈(22)에 상하로 슬라이딩 가능하면서 기밀되게 끼워지도록 상단에 원통헤드(31)가 형성되고, 상기 원통헤드(31)의 하면 중앙에 하부로 길게 형성되는 푸시로드(30)와;
상기 밸브플레이트(20)의 하부로 상기 내부홈(11)에 기밀되게 끼워지고, 상기 푸시로드(30)가 기밀되게 끼워지도록 중앙에 수직으로 수직끼움공(41)이 형성되며, 상기 수직끼움공(41)의 하부측 둘레로 내부연통홈(42)이 형성되고, 상기 내부연통홈(42)과 제3 포트(14) 사이가 연통되도록 타측에 제1 수평통공(43)이 형성되며, 상기 내부연통홈(42)의 하부로 하면에 하면홈(44)이 형성되고, 상기 하면홈(44)과 제1 포트(12) 사이가 연통되도록 일측에 제2 수평통공(45)이 형성되는 가이드몸체(40)와;
상기 푸시로드(30)에 끼워지고, 상기 가이드몸체(40)의 상면에 하단이 구비되며, 상단이 상기 원통헤드(31)의 하면에 구비되어 상기 푸시로드(30)를 탄성 복원시키는 상부스프링(50)과;
상기 가이드몸체(40)의 하부로 상기 내부홈(11)의 하면에 밀착되면서 기밀되게 끼워지고, 상기 제2 포트(13)와 연통되도록 외주면에 연통되게 외부연통홈(61)이 형성되며, 상기 외부연통홈(61)과 연통되게 하면에 하면연통홈(62)이 형성되며, 상기 하면연통홈(62)과 연통되게 중앙에 수직으로 수직통공(63)이 형성되는 밸브시트(60)와;
상기 수직통공(63)에 상하로 슬라이딩 가능하면서 기밀되게 끼워지고, 하면의 단면적이 상기 원통헤드(31)의 상면의 단면적보다 상대적으로 작게 형성되며, 상기 하면홈(44)의 내부에 구비되어 상기 내부연통홈(42)을 개폐하도록 상단에 고무재질의 개폐헤드(71)가 장착되고, 상기 하면연통홈(62)과 연통되면서 상기 푸시로드(30)의 하단이 맞닿아 상단이 폐쇄될 수 있도록 상기 개폐헤드(71)와 중앙에 수직으로 수직연결공(72)이 형성되는 급배기작동구(70)와;
상기 급배기작동구(70)의 하면과 상기 내부홈(11)의 하면 사이에 구비되고, 상기 급배기작동구(70)를 탄성 복원시키는 하부스프링(80)을; 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 차량용 비상 제동 시스템.
삭제
제1항에 있어서,
상기 푸시로드(30)는,
상기 원통헤드(31)의 상면 중앙에 원형으로 형성되는 상부원형홈(32)과,
상기 푸시로드(30)의 하면 중앙에 원형으로 형성되는 하부원형홈(33)을,
더 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 차량용 비상 제동 시스템.
제1항에 있어서,
상기 밸브시트(60)는,
상기 개폐헤드(71)의 상하 이동에 대응되도록 상기 밸브시트(60)의 상면에 원형으로 형성되는 상면원형홈(64)을, 더 포함하고,
상기 급배기작동구(70)는,
상기 개폐헤드(71)의 하면에 형성되는 장착홈(73)과,
상기 장착홈(73)에 억지끼움되도록 상기 급배기작동구(70)의 상단에 형성되는 장착턱(74)을, 더 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 차량용 비상 제동 시스템.
제1항에 있어서,
상기 푸시로드(30)는,
상기 상부스프링(50)의 상단이 끼워지도록 상기 원통헤드(31)의 하면 둘레에 형성되는 제1 상부끼움홈(34)을, 더 포함하고,
상기 가이드몸체(40)는,
상기 상부스프링(50)의 하단이 끼워지도록 상기 가이드몸체(40)의 상면에 둘레에 형성되는 제2 상부끼움홈(46)을, 더 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 차량용 비상 제동 시스템.
제1항에 있어서,
상기 본체(10)는,
상기 하부스프링(80)의 하단이 끼워지도록 상기 내부홈(11)의 내측 하면 중앙에 형성되는 제1 하부끼움홈(15)을, 더 포함하고,
상기 급배기작동구(70)는,
상기 하부스프링(80)의 상단이 끼워지도록 상기 수직연결공(72)의 하단 둘레로 상기 급배기작동구(70)의 하면에 형성되는 제2 하부끼움홈(75)을, 더 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 차량용 비상 제동 시스템.