KR102430916B1 - 대륙철도차량용 제동 시뮬레이션 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철도차량의 제동모듈 다수개를 한 대 이상의 화차에 적재하여 직접 주행하며 시뮬레이션하는 필드테스트가 가능할 뿐만 아니라, 검수고에 제동모듈이 적재된 화차별로 주차한 상태에서 제동모듈의 그라운드테스트가 가능하며, 다른 나라의 화차와의 연동테스트가 가능하도록 하는 대륙철도차량용 제동 시뮬레이션 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명은 대륙철도차량용 제동 시뮬레이션 시스템에 있어서, 주행 중 대륙철도차량의 제동시스템을 테스트하기 위한 필드테스트부와, 정지상태에서 대륙철도차량의 제동시스템을 테스트하기 위한 그라운드테스트부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

대륙철도차량용 제동 시뮬레이션 시스템 {Brake simulation system for railway vehicle}

본 발명은 철도차량의 제동모듈 다수개를 한 대 이상의 화차에 적재하여 직접 주행하며 시뮬레이션하는 필드테스트가 가능할 뿐만 아니라, 검수고에 제동모듈이 적재된 화차별로 주차한 상태에서 제동모듈의 그라운드테스트가 가능하며, 다른 나라의 화차와의 연동테스트가 가능하도록 하는 대륙철도차량용 제동 시뮬레이션 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

일반적으로, 화물을 적재하여 운반하기 위한 화차는 압축공기를 이용한 공기압 제동시스템을 사용하는데, 이러한 화차용 공기압 제동시스템의 제작에 있어서 제동시스템의 공주시간이나 완해시간, 제동압 등을 사전에 측정하기 위해서는 별도의 시험기를 이용하여 제동시스템의 실제 장착 전에 충분한 제동시험을 시행하는 것이 필수적이라 할 수 있다.

그런데 종래의 제동시험기는 화차 한 량에 설치되는 제동시스템을 기준으로 하여 제동시험을 수행하므로써, 한 량의 화차에 장착된 제동시스템이 작동되는데 따른 공주시간이나, 완해시간, 제동압 등은 정확하게 측정할 수 있으나, 다량의 화차에 설치되는 제동시스템에 관해서는 제동시험을 수행할 수 없는 문제점이 있었다.

즉, 일반적으로 화차는 한량이 아닌 적게는 20 ~ 30량 정도부터 많게는 100량 이상까지 다량을 한꺼번에 편성하여 운행하게 되는데, 이처럼 다량의 화차가 편성되어 운행하는 경우에는 각 화차에 설치된 제동시스템들은 모두 하나의 압축공기 공급관을 이용하여 압축공기를 공급받아 제동이 이루어지기 때문에, 압축공기의 공급시간 지체에 따라 공주시간이나, 완해시간, 제동압 등의 차이가 발생하게 된다.

이러한 데이터는 기존의 한량만을 시험하는 제동 시험기로는 측정이 불가능하기 때문에, 다량이 편성된 화차의 제동시스템에 관한 성능을 시험할 시험기가 없어서 다량의 화차를 편성할 때 제동시스템의 정확한 성능을 분석할 수 없는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 해외에서는, 도 1의 (a) 및 (b)에 나타낸 바와 같이, 실험실 내부에 다수 개의 자동공기제동장치 시뮬레이터를 설치하여 제동장치 테스트를 진행하는 방법을 사용하고 있으나, 이러한 테스트 방법은 실제 주행 상태에서 제동장치를 테스트하는 필드 테스트가 불가능하고, 그라운드테스트만 가능할 뿐만 아니라, 그라운드테스트를 위해서도 100량 이상의 화차를 테스트하기 위해서는 100대 이상의 시뮬레이터가 설치되어야 하므로 설치공간이 많이 소요되는 단점이 있다.

또한, 이와 같은 테스트 방법의 경우 테스트 도중 이상이 발생한 경우, 100대 이상의 시뮬레이터 중 어느 부분에서 이상이 발생했는지를 파악하기가 용이하지 않다는 단점도 있다.

최근 들어 남북 철도 연결사업이 가시화되는 등 유라시아 대륙을 횡단하는 대륙철도 노선에 대한 진행이 시도되고 있는 실정이고, 대륙철도의 경우 화차가 대단위로 운영될 것이 자명하므로, 대단위 화차에 적용될 수 있는 새로운 형태의 제동 시뮬레이션 시스템에 대한 개발이 시급한 실정이다.

한국 등록실용신안 제20-0336616호

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 철도차량의 제동모듈 다수개를 한 대 이상의 화차에 적재하여 직접 주행하며 시뮬레이션하는 필드테스트가 가능할 뿐만 아니라, 검수고에 제동모듈이 적재된 화차별로 주차한 상태에서 제동모듈의 그라운드테스트가 가능하며, 다른 나라의 화차와의 연동테스트가 가능하도록 하는 대륙철도차량용 제동 시뮬레이션 시스템을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 제동모듈을 사용하여 제동 시뮬레이션을 위해 필요한 실내 공간의 크기를 대폭 줄일 수 있음은 물론 서로 다른 제동시스템을 갖는 다른 나라의 철도차량과의 연동테스트가 가능한 대륙철도차량용 제동 시뮬레이션 시스템을 제공하는 것이다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은; 대륙철도차량용 제동 시뮬레이션 시스템에 있어서, 주행 중 대륙철도차량의 제동시스템을 테스트하기 위한 필드테스트부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 대륙철도차량용 제동 시뮬레이션 시스템에 있어서, 정지상태에서 대륙철도차량의 제동시스템을 테스트하기 위한 그라운드테스트부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 대륙철도차량용 제동 시뮬레이션 시스템에 있어서, 주행 중 대륙철도차량의 제동시스템을 테스트하기 위한 필드테스트부와, 정지상태에서 대륙철도차량의 제동시스템을 테스트하기 위한 그라운드테스트부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 필드테스트부는 제동시스템이 구비된 기관차와, 상기 기관차에 편성설치되는 한 대 이상의 화차와, 상기 화차에 적재설치되되, 상기 기관차의 제동시스템에 연동되도록 직렬 연결되는 다수개의 제동모듈과, 상기 기관차 및 화차가 주행하는 주행레일을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제동모듈은 한 량의 화차에 해당되는 대륙철도차량의 제동시스템이 케이스에 설치되어 이루어지고, 상기 대륙철도차량의 제동시스템은 압축공기를 저장하는 압축공기탱크, 상기 압축공기의 흐름을 조절하는 밸브부, 상기 밸브부에 의해 공급되는 압축공기의 흐름에 따라 작동하는 제동실린더 및 상기 압축공기탱크, 밸브부 및 제동실린더의 사이에 연결 설치되는 배관부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제동모듈은 테스트 중 발생되는 이상상황을 감지하여 신호를 발생하는 이상감지수단이 구비되고, 상기 기관차는 이상감지수단에서 감지된 신호를 수신하는 모니터링수단이 구비된 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 화차에 적재 설치되는 제동모듈은 전후방 화차에 각각 다른 구성으로 이루어지는 대륙철도차량의 제동시스템이 설치된 제동모듈인 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 그라운드테스트부는 다수개의 제동모듈이 적재된 화차가 주차되는 주차공간이 형성된 검수고와, 상기 주차공간에서 검수고 외부로 연장되는 이동레일이 형성된 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제동모듈은 한 량의 화차에 해당되는 대륙철도차량의 제동시스템이 케이스에 설치되어 이루어지고, 상기 대륙철도차량의 제동시스템은 압축공기를 저장하는 압축공기탱크, 상기 압축공기의 흐름을 조절하는 밸브부, 상기 밸브부에 의해 공급되는 압축공기의 흐름에 따라 작동하는 제동실린더 및 상기 압축공기탱크, 밸브부 및 제동실린더의 사이에 연결 설치되는 배관부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 주차공간은 편성된 화차의 수에 대응되게 구성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 이동레일을 따라 화차를 주차공간으로 이동시키는 트랙터가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 철도차량의 제동모듈 다수개를 한 대 이상의 화차에 적재하여 직접 주행하며 시뮬레이션하는 필드테스트가 가능할 뿐만 아니라, 검수고에 제동모듈이 적재된 화차별로 주차한 상태에서 제동모듈의 그라운드테스트가 가능하며, 다른 나라의 화차와의 연동테스트가 가능하도록 하는 뛰어난 효과를 갖는다.

또한, 본 발명에 따르면 제동모듈을 사용하여 제동 시뮬레이션을 위해 필요한 실내 공간의 크기를 대폭 줄일 수 있음은 물론 서로 다른 제동시스템을 갖는 다른 나라의 철도차량과의 연동테스트가 가능한 효과를 추가로 갖는다.

도 1의 (a) 및 (b)는 종래 유럽의 자동공기제동장치 시뮬레이터의 사용상태를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 대륙철도차량용 제동 시뮬레이션 시스템의 필드테스트부를 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 대륙철도차량용 제동 시뮬레이션 시스템의 필드테스트부의 제동모듈을 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 대륙철도차량용 제동 시뮬레이션 시스템의 필드테스트부의 작동관계를 개념적으로 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 대륙철도차량용 제동 시뮬레이션 시스템의 그라운드테스트부를 도시한 도면.
도 6의 (a) 내지 (f)는 대륙철도차량용 제동 시뮬레이션 시스템의 그라운드테스트 실시 예를 개념적으로 도시한 도면.
도 7은 본 발명에 따른 대륙철도차량용 제동 시뮬레이션 시스템을 이용하여 서로 다른 국가의 제동시스템을 테스트하는 상태를 개념적으로 도시한 도면.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 더욱 상세하게 설명한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다. 그리고, 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시 예에 한정되지 않음을 이해하여야한다.

도 2는 본 발명에 따른 대륙철도차량용 제동 시뮬레이션 시스템의 필드테스트부를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 대륙철도차량용 제동 시뮬레이션 시스템의 필드테스트부의 제동모듈을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 대륙철도차량용 제동 시뮬레이션 시스템의 필드테스트부의 작동관계를 개념적으로 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 대륙철도차량용 제동 시뮬레이션 시스템의 그라운드테스트부를 도시한 도면이고, 도 6의 (a) 내지 (f)는 대륙철도차량용 제동 시뮬레이션 시스템의 그라운드테스트 실시 예를 개념적으로 도시한 도면이며, 도 7은 본 발명에 따른 대륙철도차량용 제동 시뮬레이션 시스템을 이용하여 서로 다른 국가의 제동시스템을 테스트하는 상태를 개념적으로 도시한 도면이다.

본 발명은 철도차량의 제동모듈 다수개를 한 대 이상의 화차에 적재하여 직접 주행하며 시뮬레이션하는 필드테스트가 가능할 뿐만 아니라, 검수고에 제동모듈이 적재된 화차별로 주차한 상태에서 제동모듈의 그라운드테스트가 가능하며, 다른 나라의 화차와의 연동테스트가 가능하도록 하는 대륙철도차량용 제동 시뮬레이션 시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따른 대륙철도차량용 제동 시뮬레이션 시스템의 구성은 도 2 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 주행 중 대륙철도차량의 제동시스템을 테스트하기 위한 필드테스트부(100)를 포함한다.

보다 상세히 설명하면, 상기 필드테스트부(100)는 제동시스템(112)이 구비된 기관차(110)와, 상기 기관차(110)에 편성 설치되는 한 대 이상의 화차(120)와, 상기 화차(120)에 적재 설치되되, 상기 기관차(110)의 제동시스템(112)에 연동되도록 직렬 연결되는 다수개의 제동모듈(130)과, 상기 기관차(110) 및 화차(120)가 주행하는 주행레일(140)를 포함한다.

이때, 상기 제동모듈(130)은 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 일반적으로 한 량의 화차에 해당되는 대륙철도차량의 제동시스템을 케이스(131)에 설치하여 적층 가능하게 모듈화한 것으로, 케이스(131)에는 압축공기를 저장하는 압축공기탱크(132), 상기 압축공기의 흐름을 조절하는 밸브부(133), 상기 밸브부(133)에 의해 공급되는 압축공기의 흐름에 따라 작동하는 제동실린더(134) 및 상기 압축공기탱크(132), 밸브부(133) 및 제동실린더(134)의 사이에 연결 설치되는 배관부(미도시)를 포함한다.

그래서, 종래에는 예를 들어 100량으로 편성되는 대륙철도차량의 제동시스템을 시험하고자 할 때 제동시스템이 구비된 대륙철도차량을 100량으로 편성하여 직접 주행하여 시험해야 하므로 어려움이 있었지만, 본 발명에 따른 대륙철도차량용 제동 시물레이션 시스템에 의하면 시험하고자하는 대륙철도차량의 편성 량 수에 대응되는 수의 제동모듈(130)을 화차(120)의 용량에 따라 한 대 이상의 화차(120)에 다수개를 적재하여 구성되므로 그 구성이 단순해지고, 주행 중 제동시스템의 시험을 용이하게 수행할 수 있는 효과가 있는 것이다.

한편, 상기 각각의 제동모듈(130)은 테스트 중 발생되는 이상상황을 감지하여 신호를 발생하는 이상감지수단(136)이 구비되고, 상기 기관차(110)는 상기 이상감지수단(136)에서 감지된 신호를 수신하여 관리자에게 통지할 수 있도록 하는 모니터링수단(114)이 구비된다.

그래서, 필드테스트 중 이상이 발생된 제동모듈(130)의 이상신호를 모니터링수단(114)을 통해 표시함으로써 다수개의 제동모듈(130) 중 이상이 발생된 제동모듈(130)을 쉽게 인지할 수 있도록 하는 효과가 있는 것이다.

한편, 도 7에 도시한 바와 같이, 편성되는 전후방 화차(120,120')에 각각 다른 구성으로 이루어지는 대륙철도차량의 제동시스템이 설치된 제동모듈(130,130')이 적재 설치될 수 있다.

즉, 예를 들어 전방에는 제1국가의 화차(120)에 제1국가의 대륙철도차량의 제동시스템이 설치된 제동모듈(130)이 다수개 적재 설치되고, 후방에는 제2국가의 화차(120')에 제2국가의 대륙철도차량의 제동시스템이 설치된 제동모듈(130')이 다수개 적재 설치되어 제동모듈(130,130')을 서로 직렬 연결하여 필드테스트 및 그라운드테스트를 진행하게 되는 것이다.

따라서, 서로 다른 제동시스템으로 이루어진 여러 국가의 화차(120,120')가 연결되는 경우도 제동테스트가 가능하게 되는 효과가 있다.

한편, 본 발명에 따른 대륙철도차량용 제동 시뮬레이션 시스템의 구성은 도 5에 나타낸 바와 같이, 정지상태에서의 대륙철도차량의 제동시스템을 테스트하기 위한 그라운드테스트부(200)를 포함한다.

이때, 상기 그라운드테스트부(200)는 다수개의 제동모듈(130)이 적재된 상태의 화차(120)가 주차되는 주차공간(212)이 형성된 검수고(210)와, 상기 주차공간(212)으로부터 검수고(210)의 외측으로 연장 형성되는 이동레일(220)을 포함하여 구성된다.

그래서, 상기 검수고(210)의 주차공간(212)에 화차(120)를 주차한 상태에서 제동모듈(130)을 작동시켜 정지상태에서의 제동시스템을 테스트하게 된다.

여기서, 상기 이동레일(220)은 상기 필드테스트부(100)의 주행레일(140)에 연결되도록 형성되어 필드테스트와 그라운드테스트를 용이하게 수행할 수 있도록 구성될 수 있다.

그래서, 도 6의 (a) 내지 (f)에 나타낸 바와 같이 상기 주차공간(212)은 필드테스트부(100)의 편성된 화차(120)의 량 수에 대응되게 구성되어 필드테스트 전이나 후에 제동모듈(130)이 적재된 화차(120)를 그대로 주차할 수 있도록 하며, 그라운드테스트와 필드테스트시 제동모듈(130)을 이동하지 않아도 되므로 이동에 따른 제동모듈(130)의 손상을 방지할 수 있고, 테스트를 보다 신속하게 수행할 수 있는 효과가 있는 것이다.

또한, 상기 이동레일(220) 상에서 운행하며 주행레일(140)에 있는 화차(120)를 주차공간(212)으로 이동시키기 위한 트랙터(230)가 더 구비된다.

그래서, 필트테스트 종료 후 보관하거나 그라운드테스트를 진행할 때는 도 6의 (a) 내지 (d)에 도시한 바와 같이 트랙터(230)를 이용하여 후미에 있는 화차(120)부터 순차적으로 검수고(210)의 주차공간(212)으로 이동레일(220)을 따라 주차를 수행하게 된다.

또한, 필드테스트를 진행하기 위해서는 위와 역순으로 트랙터(230)를 이용하여 제동모듈(130)이 적재된 화차(120)를 이동시켜 기관차(110)에 연결시킴으로써 대단위로 이루어지는 대륙철도차량의 제동시스템의 그라운드테스트와 필드테스트를 신속하고 정확하게 실시할 수 있게 되는 것이다.

따라서, 전술한 바와 같은 본 발명에 따른 대륙철도차량용 제동 시뮬레이션 시스템에 의하면, 철도차량의 제동모듈(130) 다수개를 한 대 이상의 화차(120)에 적재하여 직접 주행하며 시뮬레이션하는 필드테스트가 가능할 뿐만 아니라, 검수고(210)에 제동모듈(130)이 적재된 화차(120)별로 주차한 상태에서 제동모듈(130)의 그라운드테스트가 가능하며, 다른 나라의 화차(120,120')와의 연동테스트가 가능하도록 하며, 제동모듈(130)을 사용하여 제동 시뮬레이션을 위해 필요한 실내 공간의 크기를 대폭 줄일 수 있음은 물론 서로 다른 제동시스템을 갖는 다른 나라의 철도차량과의 연동테스트가 가능한 등의 다양한 장점을 갖는다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양하게 변형 실시가 가능한 것이다.

본 발명은 철도차량의 제동모듈 다수개를 한 대 이상의 화차에 적재하여 직접 주행하며 시뮬레이션하는 필드테스트가 가능할 뿐만 아니라, 검수고에 제동모듈이 적재된 화차별로 주차한 상태에서 제동모듈의 그라운드테스트가 가능하며, 다른 나라의 화차와의 연동테스트가 가능하도록 하는 대륙철도차량용 제동 시뮬레이션 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

100: 필드테스트부 110: 기관차
112: 제동시스템 114: 모니터링수단
120,120': 화차 130,130': 제동모듈
131: 케이스 132: 압축공기탱크
133: 밸브부 134: 제동실린더
136: 이상감지수단 140: 주행레일
200: 그라운드테스트부 210: 검수고
212: 주차공간 220: 이동레일
230: 트랙터

Claims (11)

1. 삭제
2. 삭제
3. 대륙철도차량의 제동시스템의 필드테스트와 그라운드테스트를 수행할 수 있도록 주행 중 대륙철도차량의 제동시스템을 테스트하는 필드테스트를 수행하기 위한 필드테스트부와, 정지상태에서 대륙철도차량의 제동시스템을 테스트하는 그라운드테스트를 수행하기 위한 그라운드테스트부를 포함하되,
   상기 필드테스트부는 제동시스템이 구비된 기관차와, 상기 기관차에 편성설치되는 다수 대의 화차와, 한 량의 화차에 설치되는 제동장치를 적층 가능하게 모듈화하여 상기 화차에 다수개가 적재설치되되, 상기 기관차의 제동시스템에 연동되도록 직렬 연결되는 제동모듈과, 상기 기관차 및 화차가 주행하는 주행레일을 포함하여 주행 중 대륙철도차량의 제동시스템을 테스트하는 필드테스트를 수행하고,
   상기 그라운드테스트부는 상기 필드테스트부의 기관차에 편성된 화차의 수와 동일하게 구성되어 제동모듈이 다수개가 적재된 상태의 화차가 주차되는 주차공간이 형성되는 검수고와, 상기 주차공간에서 상기 검수고 외부로 연장되는 이동레일을 포함하여 상기 주차공간에 제동모듈이 적재된 상태로 화차를 주차한 상태에서 제동모듈을 작동시켜 정지상태에서의 제동시스템을 테스트하는 그라운드테스트를 수행할 수 있으며,
   필드테스트와 그라운드테스트 전환 시 상기 이동레일을 따라 상기 화차를 상기 주차공간으로 이동시키거나 주차공간에 주차된 화차를 기관차에 연결시키기 위한 트랙터가 구비되고,
   상기 화차 별로 각각 다른 구성의 대륙철도차량의 제동시스템이 설치된 제동모듈을 다수개 적재 설치하고 제동모듈들을 서로 직렬 연결하여 서로 다른 제동시스템을 연동하여 필드테스트 및 그라운드테스트가 가능한 것을 특징으로 하는 대륙철도차량용 제동 시뮬레이션 시스템.
   
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 3항에 있어서,
   상기 제동모듈은 테스트 중 발생되는 이상상황을 감지하여 신호를 발생하는 이상감지수단이 구비되고,
   상기 기관차는 이상감지수단에서 감지된 신호를 수신하는 모니터링수단이 구비된 것을 특징으로 하는 대륙철도차량용 제동 시뮬레이션 시스템.
   
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제

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