KR102579562B1 - Measuring method and structure for force and velocity of damper - Google Patents
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Abstract
본 발명은 철도차량용 능동조향시스템 구동부 하중시험장치 및 하중시험방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단순한 구성으로 이루어져 철도차량용 능동조향시스템 구동부의 구동력을 측정할 수 있는 철도차량용 능동조향시스템 구동부 하중시험장치 및 하중시험방법에 관한 것이다.
본 발명은 철도차량용 능동조향시스템 구동부의 구동력을 측정하는 구동력측정부와, 상기 구동력측정부를 통한 능동조향시스템 구동부의 구동력을 측정하도록 상기 능동조향시스템 구동부를 구동하는 제어기를 포함할 수 있다.The present invention relates to a load test device and load test method for an active steering system drive unit for a railway vehicle. More specifically, a load test device for an active steering system drive unit for a railway vehicle that has a simple configuration and can measure the driving force of the active steering system drive unit for a railway vehicle. and load test methods.
The present invention may include a driving force measuring unit that measures the driving force of the active steering system driving unit for a railroad vehicle, and a controller that drives the active steering system driving unit to measure the driving force of the active steering system driving unit through the driving force measuring unit.
Description
본 발명은 철도차량용 능동조향시스템 구동부 하중시험장치 및 하중시험방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단순한 구성으로 이루어져 철도차량용 능동조향시스템 구동부의 구동력을 측정할 수 있는 철도차량용 능동조향시스템 구동부 하중시험장치 및 하중시험방법에 관한 것이다.The present invention relates to a load test device and load test method for an active steering system drive unit for a railway vehicle. More specifically, a load test device for an active steering system drive unit for a railway vehicle that has a simple configuration and can measure the driving force of the active steering system drive unit for a railway vehicle. and load test methods.
일반적으로 철도차량이 선로의 곡선구간을 주행 시에는 레일과 윤축 간에는 공격각(angle of attack)이 존재하는데, 이 공격각은 차량의 원활한 곡선주행에 악영향을 미쳐 곡선 주행시에 차륜의 플랜지와 레일 측면간의 마찰로 높은 소음을 유발할 뿐만 아니라 이로 인하여 차륜과 레일의 마모를 가속시키게 되고, 심할 경우 차륜과 레일의 파손으로 이어지게 되어 열차가 탈선하는 대형사고가 발생할 수 있는 문제점도 있다.Generally, when a railway vehicle drives on a curved section of a track, there is an angle of attack between the rail and the wheelset. This angle of attack has a negative effect on the smooth curved driving of the vehicle, causing damage to the wheel flange and the side of the rail when driving in a curve. Not only does it cause high noise due to friction between the trains, but it also accelerates the wear of the wheels and rails, and in severe cases, it can lead to damage to the wheels and rails, which can lead to a major accident where the train derails.
따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위한 방안으로 곡선부 주행시 곡률반경과의 원활한 적응을 도모하기 위한 능동조향(active steering) 시스템의 일예가 등록특허 제10-1084157호(참고문헌 1)를 통해 제안된 바 있다.Therefore, as a way to solve this problem, an example of an active steering system to promote smooth adaptation to the radius of curvature when driving on curved areas was proposed through Registered Patent No. 10-1084157 (Reference 1). there is.
상기 참고문헌 1은 철도차량용 능동 조향 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 이의 철도차량용 능동 조향 제어 장치는 주행 중인 철도차량의 주행 데이터를 측정하는 측정부와, 상기 측정부에서 측정된 데이터를 이용하여 철도차량이 주행하는 곡선선로의 곡률반경을 추정하는 추정부와, 상기 추정부에서 추정된 곡률반경을 이용하여 주행 중인 철도차량의 윤축 조향각의 목표치를 설정하는 계산부와, 상기 계산부에서 설정된 윤축 조향각의 목표치와 실제 윤축 조향각을 비교하여 윤축에 조향제어신호를 발생시키는 제어부 및 상기 제어부의 조향 신호에 의해 윤축을 조향하는 액츄에이터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.Reference 1 above relates to an active steering control device and method for railroad vehicles. The active steering control device for railroad vehicles includes a measuring unit that measures driving data of a running railway vehicle, and a measuring unit that measures driving data of a running railway vehicle, and uses the data measured in the measuring unit to An estimation unit that estimates the radius of curvature of the curved track on which the vehicle runs, a calculation unit that sets a target value of the wheelset steering angle of the running railroad car using the radius of curvature estimated by the estimation unit, and a wheelset steering angle set in the calculation unit. It is characterized by comprising a control unit that generates a steering control signal to the wheelset by comparing the target value and the actual wheelset steering angle, and an actuator that steers the wheelset by the steering signal from the control unit.
이때, 상기 액츄에이터는 능동조향(active steering) 시스템의 조향구동부로서 이러한 조향구동부는 철도차량 곡선구간 주행 시 원활한 곡선주행을 위한 조향 시스템 구성요소로 차륜의 조향 작용을 담당하는 기계장치로서, 엑츄에이터의 구체적인 일 예로 등록특허 제10-1536658호(참고문헌 2)가 제안된 바 있다.At this time, the actuator is a steering drive unit of an active steering system, and this steering drive unit is a mechanical device responsible for steering the wheels as a steering system component for smooth curve driving when driving on a curved section of a railway vehicle. The specific details of the actuator are as follows. As an example, Registered Patent No. 10-1536658 (Reference 2) has been proposed.
상기 참고문헌 2는 철도차량용 능동 조향 제어를 위한 조향 액추에이터 장치에 관한 것으로, 철도차량의 대차 사이드프레임에 일체로 고정되는 케이스와; 상기 케이스 내부 일측에 일단부가 힌지결합되는 제1 링크와; 상기 케이스 내부 타측에 일단부가 힌지결합되는 제2 링크와; 하우징의 일측은 상기 제2 링크의 타단부에 힌지결합되고 상기 하우징의 타측으로 돌출구비되어 상기 제1링크의 타단부에 힌지결합되는 피스톤 링크를 전후진시키는 링크 작동수단과; 상기 제1 링크의 중간부에 일단부가 힌지결합되고 타단부는 전방 윤축을 지지하는 전방 액슬박스의 일측에 힌지결합되는 전방 조향링크와; 상기 제2 링크의 중간부에 일단부가 힌지결합되고 타단부는 후방 윤축을 지지하는 후방 액슬박스의 일측에 힌지결합되는 후방 조향링크;로 구성되는 것을 특징으로 한다.Reference 2 above relates to a steering actuator device for active steering control for railway vehicles, including a case integrally fixed to the bogie side frame of the railway vehicle; a first link whose one end is hinged to one side inside the case; a second link, one end of which is hinged to the other side of the case; One side of the housing is hinged to the other end of the second link, and a link operating means protrudes from the other side of the housing to move the piston link hinged to the other end of the first link forward and backward; a front steering link, one end of which is hinged to the middle of the first link and the other end of which is hinged to one side of a front axle box that supports the front wheelset; It is characterized in that it consists of a rear steering link, where one end is hinged to the middle part of the second link and the other end is hinged to one side of the rear axle box supporting the rear wheelset.
그런데, 이러한 참고문헌 2 등을 통해 제안된 종래의 능동조향(active steering) 시스템의 구동부의 여러 요구성능 중, 발생하는 구동력을 측정하는 것은 필수이며, 이를 시험하기 위한 장치의 개발이 필요한 실정이다.However, among the various required performance of the driving part of the conventional active steering system proposed through Reference 2, etc., it is essential to measure the driving force generated, and the development of a device to test this is necessary.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 단순한 구성으로 이루어져 철도차량용 능동조향시스템 구동부의 구동력을 측정할 수 있는 철도차량용 능동조향시스템 구동부 하중시험장치 및 하중시험방법을 제공하는 것이다.The present invention was created to solve the above-mentioned problems, and the purpose of the present invention is to provide a load test device and load test method for an active steering system drive unit for a railway vehicle that has a simple configuration and can measure the driving force of the active steering system drive unit for a railway vehicle. It is provided.
또한, 본 발명의 다른 목적은 신뢰성 검증을 위한 반복 내구시험장치로도 효율적으로 활용할 수 있어 능동조향시스템 구동부 신뢰성 확보에 기여할 수 있는 철도차량용 능동조향시스템 구동부 하중시험장치 및 하중시험방법을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a load test device and load test method for an active steering system drive unit for a railroad vehicle that can be efficiently used as a repetitive durability test device for reliability verification, thereby contributing to securing the reliability of the active steering system drive unit. .
또한, 본 발명의 다른 목적은 능동조향시스템 구동부와 같은 유사한 기능을 수행하는 기계장치의 하중시험 및 내구시험에도 폭 넓게 적용, 활용이 가능한 철도차량용 능동조향시스템 구동부 하중시험장치 및 하중시험방법을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a load test device and load test method for the active steering system drive unit for railroad vehicles that can be widely applied and utilized in load tests and durability tests of mechanical devices that perform similar functions, such as the active steering system drive unit. It is done.
이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은; 철도차량용 능동조향시스템 구동부의 구동력을 측정하는 구동력측정부와, 상기 구동력측정부를 통한 능동조향시스템 구동부의 구동력을 측정하도록 상기 능동조향시스템 구동부를 구동하는 제어기를 포함할 수 있다.The present invention to solve these problems; It may include a driving force measuring unit that measures the driving force of the active steering system driving unit for a railroad vehicle, and a controller that drives the active steering system driving unit to measure the driving force of the active steering system driving unit through the driving force measuring unit.
또한, 상기 능동조향시스템 구동부는 본체의 양단에 제1 및 제2 조향링크가 구비될 수 있다.Additionally, the active steering system driving unit may be provided with first and second steering links at both ends of the main body.
또한, 상기 구동력측정부는 상기 능동조향시스템 구동부가 구비되는 베드와, 상기 베드의 일측 상부에 구비되어 제1조향링크가 연결되는 제1연결브라켓과, 상기 제1연결브라켓의 후방에 설치되어 제1조향링크의 구동력을 측정하는 제1로드셀과, 상기 제1로드셀이 설치되는 제1하중전달몸체와, 상기 제1하중전달몸체의 양단에 제1조향링크의 길이방향으로 설치되는 한 쌍의 제1하중작용링크와, 상기 제1하중작용링크의 타단에 설치되어 제1조향링크의 하중을 부담하는 제1반력작용부와, 상기 베드의 타측 상부에 구비되어 제2조향링크가 연결되는 제2연결브라켓과, 상기 제2연결브라켓의 후방에 설치되어 제2조향링크의 구동력을 측정하는 제2로드셀과, 상기 제2로드셀이 설치되는 제2하중전달몸체와, 상기 제2연결브라켓의 양단에 제2조향링크의 길이 방향으로 설치되는 한 쌍의 제2하중작용링크와, 상기 제2하중작용링크의 타단에 설치되어 제2조향링크의 하중을 부담하는 제2반력작용부를 포함할 수 있다.In addition, the driving force measuring unit includes a bed equipped with the active steering system driving unit, a first connection bracket provided on one side of the bed to which the first steering link is connected, and a first connection bracket installed at the rear of the first connection bracket. A first load cell that measures the driving force of the steering link, a first load transfer body on which the first load cell is installed, and a pair of first load cells installed at both ends of the first load transfer body in the longitudinal direction of the first steering link. A load application link, a first reaction force application unit installed on the other end of the first load application link to bear the load of the first steering link, and a second connection provided on the upper side of the other side of the bed and connected to the second steering link. A bracket, a second load cell installed at the rear of the second connection bracket to measure the driving force of the second steering link, a second load transfer body on which the second load cell is installed, and It may include a pair of second load action links installed in the longitudinal direction of the second steering link, and a second reaction force action portion installed at the other end of the second load action link to bear the load of the second steering link.
또한, 상기 제1반력작용부는 상기 제1하중작용링크의 단부에 결합되며, 제1하중작용링크의 길이방향으로 이격되어 배치되는 제1 및 제2이동판과, 상기 제1 및 제2이동판의 외측에 각각 구비되는 제1 및 제2반력작용판과, 상기 제1이동판 및 제1반력작용판 사이, 제2이동판 및 제2반력작용판 사이에 각각 설치되어 탄성 지지하는 제1 및 제2스프링을 포함할 수 있다.In addition, the first reaction force acting portion is coupled to the end of the first load acting link, first and second moving plates arranged to be spaced apart in the longitudinal direction of the first load acting link, and the first and second moving plates. First and second reaction force action plates respectively provided on the outside of the first and second reaction force action plates, respectively installed between the first movable plate and the first reaction force action plate and between the second movable plate and the second reaction force action plate to elastically support the first and second reaction force action plates, respectively. It may include a second spring.
또한, 상기 제1이동판과 제1반력작용판 사이, 제2이동판과 제2반력작용판 사이에는 상기 제1 및 제2스프링을 관통하는 제1 및 제2가이드가 각각 설치될 수 있다.In addition, first and second guides penetrating the first and second springs may be installed between the first movable plate and the first reaction force plate and between the second movable plate and the second reaction force plate, respectively.
또한, 상기 제1반력작용판, 제1이동판, 제2이동판 및 제2반력작용판에 차례로 관통 고정되는 제1설치바가 포함될 수 있다.In addition, a first installation bar may be included that is sequentially penetrated and fixed to the first reaction force action plate, the first movable plate, the second movable plate, and the second reaction force action plate.
또한, 상기 제1하중작용링크는 제1 및 제2이동판에 결합되는 단부가 제1연결링크에 의해 서로 연결될 수 있다.Additionally, the ends of the first load-acting link may be connected to the first and second moving plates by a first connection link.
또한, 상기 제2반력작용부는 상기 제2하중작용링크의 단부에 결합되며, 제2하중작용링크의 길이방향으로 이격되어 배치되는 제3 및 제4이동판과, 상기 제3 및 제4이동판의 외측에 각각 구비되는 제3 및 제4반력작용판과, 상기 제3이동판 및 제3반력작용판 사이, 제4이동판 및 제4반력작용판 사이에 각각 설치되어 탄성 지지하는 제3 및 제4스프링을 포함할 수 있다.In addition, the second reaction force acting portion is coupled to the end of the second load acting link, and third and fourth moving plates arranged to be spaced apart in the longitudinal direction of the second load acting link, and the third and fourth moving plates. Third and fourth reaction force action plates respectively provided on the outside of the third and fourth reaction force action plates, respectively installed between the third movable plate and the third reaction force action plate and between the fourth movable plate and the fourth reaction force action plate to elastically support the third and fourth reaction force action plates, respectively. It may include a fourth spring.
또한, 상기 제3이동판과 제3반력작용판 사이, 제4이동판과 제4반력작용판 사이에는 상기 제3 및 제4스프링을 관통하는 제3 및 제4가이드가 각각 설치될 수 있다.Additionally, third and fourth guides penetrating the third and fourth springs may be installed between the third movable plate and the third reaction force plate and between the fourth movable plate and the fourth reaction force plate, respectively.
또한, 상기 제3반력작용판, 제3이동판, 제4이동판 및 제4반력작용판에 차례로 관통 고정되는 제2설치바가 포함될 수 있다.In addition, a second installation bar may be included that is sequentially penetrated and fixed to the third reaction force action plate, third movable plate, fourth movable plate, and fourth reaction force action plate.
또한, 상기 제2하중작용링크는 제3 및 제4이동판에 결합되는 단부가 제2연결링크에 의해 서로 연결될 수 있다.Additionally, the ends of the second load-acting link may be connected to the third and fourth moving plates by a second connection link.
또한, 철도차량용 능동조향시스템 구동부 하중시험방법은, 본체의 양단에 제1 및 제2조향링크가 구비되는 철도차량용 능동조향시스템 구동부를 구동하는 제1단계; 및 상기 본체의 양단에 제1 및 제2조향링크의 구동력을 측정하는 제2단계;를 포함할 수 있다.In addition, the load test method for the active steering system driving unit for a railway vehicle includes a first step of driving the active steering system driving unit for a railway vehicle, which is provided with first and second steering links at both ends of the main body; And a second step of measuring the driving force of the first and second steering links at both ends of the main body.
또한, 상기 제1단계는 능동조향시스템 구동부의 제1 및 제2조향링크에 반력을 부과하는 제1 및 제2구동력측정부를 연결한 상태로 상기 능동조향시스템 구동부를 구동하는 단계이며, 상기 제2단계는 상기 제1 및 제2구동력측정부의 반력에 대한 제1 및 제2조향링크의 구동력을 제1 및 제2로드셀로 측정하는 단계일 수 있다.In addition, the first step is a step of driving the active steering system driving unit while connecting the first and second driving force measuring units that apply reaction force to the first and second steering links of the active steering system driving unit, and the second The step may be a step of measuring the driving force of the first and second steering links with respect to the reaction force of the first and second driving force measuring units using first and second load cells.
또한, 제1단계 이전에 제1 및 제2구동력측정부의 반력을 조절하는 제1-1단계를 포함할 수 있다.In addition, before the first step, a 1-1 step of adjusting the reaction force of the first and second driving force measuring units may be included.
상기한 구성의 본 발명에 따르면, 단순한 구성으로 이루어져 철도차량용 능동조향시스템 구동부의 구동력을 측정할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention of the above-described structure, it has a simple structure and has the effect of measuring the driving force of the driving part of the active steering system for railway vehicles.
또한, 본 발명은 신뢰성 검증을 위한 반복 내구시험장치로도 효율적으로 활용할 수 있어 조향시스템 구동부 신뢰성 확보에 기여할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention can be effectively used as a repetitive durability test device for reliability verification, which has the effect of contributing to securing the reliability of the steering system drive unit.
또한, 본 발명은 능동조향시스템 구동부와 같은 유사한 기능을 수행하는 기계장치의 하중시험 및 내구시험에도 폭 넓게 적용, 활용이 가능한 효과가 있다.In addition, the present invention can be widely applied and utilized in load tests and durability tests of mechanical devices that perform similar functions, such as active steering system driving units.
도 1은 공지의 철도차량용 능동조향시스템 구동부를 도시한 도면.
도 2는 공지의 철도차량용 능동조향시스템 구동부의 작용 관계를 설명하기 위해 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 철도차량용 능동조향시스템 구동부 하중시험장치를 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 철도차량용 능동조향시스템 구동부 하중시험장치를 도시한 평면도.
도 5는 본 발명에 따른 철도차량용 능동조향시스템 구동부 하중시험장치를 도시한 측면도.
도 6은 본 발명에 따른 철도차량용 능동조향시스템 구동부 하중시험장치의 반력작용부(스프링제외)를 도시한 사시도.
도 7은 본 발명에 따른 철도차량용 능동조향시스템 구동부 하중시험장치의 반력작용부(스프링포함)를 도시한 사시도.
도 8은 본 발명에 따른 철도차량용 능동조향시스템 구동부 하중시험장치의 반력작용부를 도시한 단면도.
도 9는 본 발명에 따른 철도차량용 능동조향시스템 구동부 하중시험장치를 도시한 측면도.
도 10은 본 발명에 따른 철도차량용 능동조향시스템 구동부 하중시험장치를 이용하여 시험한 결과를 도시한 그래프.Figure 1 is a diagram showing a driving part of a known active steering system for railway vehicles.
Figure 2 is a diagram illustrating the working relationship of the driving part of a known active steering system for railway vehicles.
Figure 3 is a diagram showing a load test device for an active steering system driving unit for a railroad vehicle according to the present invention.
Figure 4 is a plan view showing a load test device for an active steering system driving unit for a railroad vehicle according to the present invention.
Figure 5 is a side view showing a load test device for an active steering system driving unit for a railroad vehicle according to the present invention.
Figure 6 is a perspective view showing the reaction force acting part (excluding the spring) of the load test device for the active steering system driving part for a railway vehicle according to the present invention.
Figure 7 is a perspective view showing the reaction force acting part (including spring) of the load test device for the active steering system driving part for a railway vehicle according to the present invention.
Figure 8 is a cross-sectional view showing the reaction force acting part of the load test device for the active steering system driving part for railway vehicles according to the present invention.
Figure 9 is a side view showing a load test device for an active steering system driving unit for a railroad vehicle according to the present invention.
Figure 10 is a graph showing the results of a test using the load test device for the active steering system driving part for railroad vehicles according to the present invention.
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.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the attached drawings. The same reference numerals are used for the same components in the drawings, and duplicate descriptions for the same components are omitted. Moreover, it should be understood that the present invention can be implemented in many different forms and is not limited to the described embodiments.
도 1은 공지의 철도차량용 능동조향시스템 구동부를 도시한 도면이고, 도 2는 공지의 철도차량용 능동조향시스템 구동부의 작용 관계를 설명하기 위해 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 철도차량용 능동조향시스템 구동부 하중시험장치를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 철도차량용 능동조향시스템 구동부 하중시험장치를 도시한 평면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 철도차량용 능동조향시스템 구동부 하중시험장치를 도시한 측면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 철도차량용 능동조향시스템 구동부 하중시험장치의 반력작용부(스프링제외)를 도시한 사시도이고, 도 7은 본 발명에 따른 철도차량용 능동조향시스템 구동부 하중시험장치의 반력작용부(스프링포함)를 도시한 사시도이고, 도 8은 본 발명에 따른 철도차량용 능동조향시스템 구동부 하중시험장치의 반력작용부를 도시한 단면도이고, 도 9는 본 발명에 따른 철도차량용 능동조향시스템 구동부 하중시험장치를 도시한 측면도이고, 도 10은 본 발명에 따른 철도차량용 능동조향시스템 구동부 하중시험장치를 이용하여 시험한 결과를 도시한 그래프이다.Figure 1 is a diagram showing the driving part of a known active steering system for railway vehicles, Figure 2 is a diagram showing the working relationship of the driving part of a known active steering system for railway vehicles, and Figure 3 is a diagram showing the active steering system for railway vehicles according to the present invention. It is a drawing showing a load testing device for the driving part of a steering system, Figure 4 is a plan view showing a load testing device for an active steering system driving part for a railroad vehicle according to the present invention, and Figure 5 is a load testing device for an active steering system driving device for a railroad vehicle according to the present invention. It is a side view showing, Figure 6 is a perspective view showing the reaction force acting part (excluding the spring) of the load test device for the active steering system driving part for railway vehicles according to the present invention, and Figure 7 is the load of the driving part of the active steering system for railway vehicles according to the present invention. It is a perspective view showing the reaction force action portion (including springs) of the test device, Figure 8 is a cross-sectional view showing the reaction force action portion of the load test device for the active steering system drive unit for railroad vehicles according to the present invention, and Figure 9 is a cross-sectional view showing the reaction force action portion (including springs) for railroad vehicles according to the present invention. It is a side view showing the active steering system driving part load test device, and Figure 10 is a graph showing the results of testing using the active steering system driving part load testing device for railroad vehicles according to the present invention.
본 발명은 도 3 내지 도 10에 나타낸 바와 같이, 단순한 구성으로 이루어져 철도차량용 능동조향시스템 구동부(10)의 구동력을 측정할 수 있는 철도차량용 능동조향시스템 구동부 하중시험장치(50) 및 하중시험방법에 관한 것이다.As shown in FIGS. 3 to 10, the present invention is a load test device (50) and a load test method for an active steering system drive unit for a railway vehicle, which has a simple configuration and can measure the driving force of the active steering system drive unit (10) for a railway vehicle. It's about.
이때, 상기 능동조향시스템 구동부(10)는 철도차량이 선로의 곡선구간을 주행시 원활한 곡선주행을 위한 조향시스템의 구성요소로서 전방 및 후방 윤축(20,30)의 전방 및 후방 차륜(22,32)의 조향 작용을 담당하는 기계장치이다. 이러한 능동조향시스템 구동부(10)는 본체(11)의 양단에 제1 및 제2 조향링크(12,13)가 구비되어 능동조향시스템 구동부(10)를 구동시 전방 및 후방 차륜(22,32)을 밀고 당겨주는 운동을 수행함으로써 전방 및 후방 윤축(20,30)의 조향각을 형성하게 하여 원활한 곡선 통과가 가능하게 한다.At this time, the active steering system driving unit 10 is a component of the steering system for smooth curved driving when the railway vehicle travels on a curved section of the track, and is connected to the front and rear wheels 22 and 32 of the front and rear wheelsets 20 and 30. It is a mechanical device responsible for the steering action. This active steering system driving unit 10 is provided with first and second steering links 12 and 13 at both ends of the main body 11, and when driving the active steering system driving unit 10, the front and rear wheels 22 and 32 By performing a pushing and pulling movement, the steering angles of the front and rear wheelsets (20, 30) are formed, enabling smooth passage through curves.
특히, 상기 능동조향시스템 구동부(10)는 본체(11)의 양측에 구비되는 제1 및 제2 조향링크(12,13)에 작용하는 반력은 일정 크기 이상의 큰 힘이 작용하므로 이를 구현하기 위해서는 제1 및 제2 조향링크(12,13)의 단부에 스프링이나 댐퍼를 연결하여 제1 및 제2 조향링크(12,13)의 변위, 속도에 반응하게 하여 반력 하중이 부과되도록 설계하여야 하는데, 고하중의 반력을 구현하기에는 설계 상 크기가 커지고 구조강도, 메커니즘 구현 상 어려움이 많다. 이에 본 발명은 스프링을 이용하여 크기가 작으면서도 고하중의 반력을 구현할 수 있어 제1 및 제2조향링크(12,13)에 작용하는 반력에 따른 구동력을 측정할 수 있다.In particular, the active steering system driving unit 10 acts on the first and second steering links 12 and 13 provided on both sides of the main body 11, so a large force of a certain size or more is applied, so in order to implement this, a large force is applied. A spring or damper must be connected to the ends of the first and second steering links (12, 13) to react to the displacement and speed of the first and second steering links (12, 13) so that a reaction load is applied. In order to implement the reaction force, the design size is large and there are many difficulties in structural strength and mechanism implementation. Accordingly, the present invention uses a spring to implement a reaction force of a small size and high load, and can measure the driving force according to the reaction force acting on the first and second steering links (12, 13).
이와 같은 본 발명에 따른 하중시험장치(50)는 철도차량용 능동조향시스템 구동부(10)의 구동력을 측정하는 구동력측정부(100)와, 상기 구동력측정부(100)를 통한 능동조향시스템 구동부(10)의 구동력을 측정하도록 상기 능동조향시스템 구동부(10)를 구동하는 제어기(200)를 포함한다.The load testing device 50 according to the present invention includes a driving force measuring unit 100 that measures the driving force of the active steering system driving unit 10 for railroad vehicles, and an active steering system driving unit 10 through the driving force measuring unit 100. ) and a controller 200 that drives the active steering system driving unit 10 to measure the driving force.
이하, 본 발명의 각부 구성을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the configuration of each part of the present invention will be described in detail.
상기 능동조향시스템 구동부(10)는 철도차량 곡선구간 주행 시 원활한 곡선주행을 위한 조향제어를 수행하는 공지(公知)의 조향시스템 구성요소로서 전방 및 후방차륜(22,32)의 조향 작용을 담당하는 기계장치이다. 이러한 능동조향시스템 구동부(10)는 일예로 철도차량의 대차 사이드프레임에 일체로 고정되는 본체(또는 케이스)의 내부에 구비되되 양측에 단부가 힌지결합되는 제1 및 제2 링크(미도시됨)와, 하우징의 일측은 상기 제2 링크의 타단부에 힌지결합되고 상기 하우징의 타측으로 돌출구비되어 상기 제1링크의 타단부에 힌지결합되는 피스톤 링크(미도시됨)를 전후진시키는 링크 작동수단(미도시됨)을 포함할 수 있다. 이와 같은 능동조향시스템 구동부(10)는 일 예로 등록특허 제10-1536658호(참고문헌 2)에서 제안된 조향 액추에이터 장치를 그대로 채용할 수 있다.The active steering system drive unit 10 is a known steering system component that performs steering control for smooth curved driving when driving in a curved section of a railway vehicle, and is responsible for the steering action of the front and rear wheels 22 and 32. It is a mechanical device. For example, the active steering system driving unit 10 is provided inside a body (or case) that is integrally fixed to the bogie side frame of a railway vehicle, and has first and second links (not shown) whose ends are hinged on both sides. One side of the housing is hinged to the other end of the second link, and a link operating means protrudes from the other side of the housing to move forward and backward a piston link (not shown) that is hinged to the other end of the first link. It may include (not shown). As an example, the active steering system driving unit 10 may adopt the steering actuator device proposed in Patent Registration No. 10-1536658 (Reference 2).
이러한 능동조향시스템 구동부(10)는 본체(11)의 일측에 전방 윤축(20)을 지지하는 전방 액슬박스(24)에 힌지결합되는 제1 조향링크(12)가 돌출되게 구비되고, 상기 본체(11)의 타측에 후방 윤축(32)을 지지하는 후방 액슬박스(34)에 힌지결합되는 제2 조향링크(13)가 돌출되게 구비된다.This active steering system driving unit 10 is provided with a protruding first steering link 12 hinged to the front axle box 24 supporting the front wheelset 20 on one side of the main body 11, and the main body ( On the other side of 11), a second steering link 13 that is hinged to the rear axle box 34 supporting the rear wheelset 32 is provided to protrude.
이에 상기 능동조향시스템 구동부(10)는 본체(11)의 좌우 양측에 제1 및 제2 조향링크(12,13)가 구비되어 전방 및 후방 차륜(22,32)을 밀고 당겨주는 운동을 수행함으로써 전방 및 후방 윤축(20,30)의 조향각을 형성하게 하여 원활한 곡선 통과가 가능하게 한다.Accordingly, the active steering system driving unit 10 is provided with first and second steering links 12 and 13 on both left and right sides of the main body 11 and performs a movement of pushing and pulling the front and rear wheels 22 and 32. By forming the steering angle of the front and rear wheelsets (20, 30), smooth passage of curves is possible.
한편, 상기 구동력측정부(100)는 시험장의 바닥에 설치되는 베드(110)의 중앙 상부에 상기 능동조향시스템 구동부(10)가 구비되며, 상기 베드(110)의 일측 상부에 구비되어 상기 능동조향시스템 구동부(10)의 제1조향링크(12)의 구동력을 측정하기 위해 제1조향링크(12)가 연결되는 제1연결브라켓(120)과, 상기 제1연결브라켓(120)의 후방에 설치되어 제1조향링크(12)의 구동력을 측정하는 제1로드셀(122)과, 제1로드셀(122)이 설치되는 제1하중전달몸체(130)와, 상기 제1하중전달몸체(130)의 양단에 제1조향링크(12)의 길이방향으로 설치되는 한 쌍의 제1하중작용링크(140)와, 상기 제1하중작용링크(140)의 타단에 설치되어 제1조향링크(12)의 하중을 부담하는 제1반력작용부(150)와, 상기 베드(110)의 타측 상부에 구비되어 제2조향링크(13)가 연결되는 제2연결브라켓(160)과, 상기 제2연결브라켓(160)의 후방에 설치되어 제2조향링크(13)의 구동력을 측정하는 제2로드셀(162)과, 제2로드셀(162)이 설치되는 제2하중전달몸체(170)와, 상기 제2연결브라켓(160)의 양단에 제2조향링크(13)의 길이 방향으로 설치되는 한 쌍의 제2하중작용링크(180)와, 상기 제2하중작용링크(180)의 타단에 설치되어 제2조향링크(13)의 하중을 부담하는 제2반력작용부(190)를 포함한다.Meanwhile, the driving force measuring unit 100 is provided with the active steering system driving unit 10 at the upper center of the bed 110 installed on the floor of the test site, and is provided at the upper part of one side of the bed 110 to measure the active steering. To measure the driving force of the first steering link 12 of the system drive unit 10, a first connection bracket 120 to which the first steering link 12 is connected is installed, and a rear of the first connection bracket 120. A first load cell 122 that measures the driving force of the first steering link 12, a first load transfer body 130 on which the first load cell 122 is installed, and the first load transfer body 130 A pair of first load applying links 140 installed at both ends in the longitudinal direction of the first steering link 12, and a pair of first steering links 12 installed at the other end of the first load applying link 140. A first reaction force acting portion 150 that bears the load, a second connection bracket 160 provided on the other side of the bed 110 and connected to the second steering link 13, and the second connection bracket ( A second load cell 162 installed at the rear of 160 to measure the driving force of the second steering link 13, a second load transfer body 170 on which the second load cell 162 is installed, and the second connection A pair of second load-acting links 180 installed at both ends of the bracket 160 in the longitudinal direction of the second steering link 13, and a pair of second load-acting links 180 installed at the other end of the second load-acting link 180 for second steering. It includes a second reaction force acting portion 190 that bears the load of the link 13.
이때, 상기 제1 및 제2연결브라켓(120,160), 제1 및 제2하중전달몸체(130,170), 제1 및 제2하중작용링크(140,180), 제1 및 제2반력작용부(150,190), 제1 및 제2로드셀(122,162)은 각각 동일한 구조로 이루어진다.At this time, the first and second connection brackets (120, 160), first and second load transfer bodies (130, 170), first and second load acting links (140, 180), first and second reaction force acting portions (150, 190), The first and second load cells 122 and 162 each have the same structure.
그래서, 상기 제어기(200)에 의해 능동조향시스템 구동부(10)가 구동되고, 제1 및 제2조향링크(12,13)는 제1 및 제2연결브라켓(120,160), 제1 및 제2하중전달몸체(130,170), 제1 및 제2하중작용링크(140,180)에 의해 상기 제1 및 제2반력작용부(150)와 연결되어 능동조향시스템 구동부(10)의 구동 시 제1 및 제2반력작용부(150)에 작용된 제1 및 제2조향링크(12,13)의 구동력을 제1 및 제2로드셀(122,162)로부터 측정할 수 있게 되는 것이다.So, the active steering system driving unit 10 is driven by the controller 200, and the first and second steering links 12 and 13 are connected to the first and second connection brackets 120 and 160 and the first and second loads. It is connected to the first and second reaction force acting portions 150 by the transmission bodies 130 and 170 and the first and second load acting links 140 and 180, so that the first and second reaction forces are generated when the active steering system driving unit 10 is driven. The driving force of the first and second steering links (12, 13) applied to the action portion (150) can be measured from the first and second load cells (122, 162).
여기서, 상기 제1반력작용부(150)는 상기 제1하중작용링크(140)의 단부에 결합되며, 상기 제1하중작용링크(140)의 길이방향으로 이격되어 배치되는 제1 및 제2이동판(151a,151b)과, 상기 제1 및 제2이동판(151a,151b)의 각 외측에 구비되는 제1 및 제2반력작용판(152a,152b)과, 상기 제1이동판(151a) 및 제1반력작용판(152a), 제2이동판(151b) 및 제2반력작용판(152b)의 사이에 설치되어 탄성 지지하는 제1 및 제2스프링(153a,153b)을 포함한다.Here, the first reaction force acting portion 150 is coupled to the end of the first load acting link 140, and the first and second moving parts are arranged to be spaced apart in the longitudinal direction of the first load acting link 140. Plates (151a, 151b), first and second reaction force action plates (152a, 152b) provided on each outer side of the first and second moving plates (151a, 151b), and the first moving plate (151a) and first and second springs 153a and 153b that are installed between the first reaction plate 152a, the second moving plate 151b, and the second reaction plate 152b to elastically support the first and second springs 153a and 153b.
이때, 상기 제1 및 제2스프링(153a,153b)은 구동력의 크기에 대응될 수 있도록 갯수와 강성을 조정하여 활용할 수 있으며, 상기 제1 및 제2스프링(153a,153b)이 병렬로 다수개가 설치됨으로써 작은 크기로 고하중의 반력을 구현할 수 있는 효과가 있다.At this time, the first and second springs (153a, 153b) can be used by adjusting the number and rigidity to correspond to the size of the driving force, and a plurality of the first and second springs (153a, 153b) are installed in parallel. By being installed, it has the effect of realizing a high load reaction force in a small size.
또한, 상기 제1이동판(151a)과 제1반력작용판(152a) 사이, 제2이동판(151b)과 제2반력작용판(152b) 사이에는 상기 제1 및 제2스프링(153a,153b)을 관통하는 제1 및 제2가이드(154a,154b)가 설치되어 제1 및 제2스프링(153a,153b)의 이탈을 방지하게 된다.In addition, between the first moving plate 151a and the first reaction force action plate 152a, and between the second moving plate 151b and the second reaction force action plate 152b, the first and second springs 153a and 153b are provided. ) are installed to prevent the first and second springs 153a and 153b from being separated.
그리고, 상기 능동조향시스템 구동부(10)로부터 먼 쪽으로부터 제1반력작용판(152a), 제1이동판(151a), 제2이동판(151b), 제2반력작용판(152b)이 차례로 설치되며 이들 구성을 차례로 관통 고정되는 제1설치바(155)가 설치되어 제1 및 제2반력작용판(152a,152b)은 고정되게 설치되고, 제1 및 제2이동판(151a,151b)은 제1하중작용링크(140)를 통해 전달되는 하중에 의해 제1 및 제2스프링(153a,153b)이 압축 또는 인장되며 제1조향링크(12)의 길이방향으로 이동할 수 있게 되는 것이다.And, a first reaction force action plate (152a), a first movable plate (151a), a second movable plate (151b), and a second reaction force action plate (152b) are installed in order from the side away from the active steering system driving unit 10. A first installation bar 155 is installed that penetrates and fixes these structures in order, so that the first and second reaction force action plates (152a, 152b) are fixedly installed, and the first and second moving plates (151a, 151b) are The first and second springs 153a and 153b are compressed or tensioned by the load transmitted through the first load application link 140 and can move in the longitudinal direction of the first steering link 12.
아울러, 상기 제1하중작용링크(140)의 제1 및 제2이동판(151a,151b)에 연결되는 단부는 서로 제1연결링크(156)에 의해 연결되고, 제1연결링크(156)가 제1 및 제2이동판(151a,151b)에 결합되어 각 제1하중작용링크(140)를 통해 제1조향링크(12)의 구동력이 균일하게 전달되도록 하여 제1 및 제2이동판(151a,151b)의 이동 시 제1 및 제2스프링(153a,153b)이 비틀리지 않고 길이방향으로 균등하게 압축 또는 인장될 수 있도록 구성됨이 바람직하다.In addition, the ends connected to the first and second moving plates 151a and 151b of the first load acting link 140 are connected to each other by a first connecting link 156, and the first connecting link 156 is It is coupled to the first and second moving plates (151a, 151b) so that the driving force of the first steering link (12) is uniformly transmitted through each first load acting link (140), so that the first and second moving plates (151a) , 151b) is preferably configured so that the first and second springs 153a and 153b can be compressed or tensioned evenly in the longitudinal direction without being twisted.
그래서, 상기 제1조향링크(12)의 구동에 따른 구동력 및 변위는 제1연결브라켓(120), 제1로드셀(122), 제1하중전달몸체(130), 제1하중작용링크(140), 제1 및 제2이동판(151a,151b)으로 전달되며, 상기 제1 및 제2이동판(151a,151b)의 이동에 의해 제1 및 제2스프링(153a,153b)에 작용하는 하중을 제1조향링크(12)의 구동력으로서 제1로드셀(122)에서 측정할 수 있게 되는 것이다.Therefore, the driving force and displacement according to the driving of the first steering link 12 are the first connection bracket 120, the first load cell 122, the first load transfer body 130, and the first load acting link 140. , is transmitted to the first and second moving plates (151a, 151b), and the load acting on the first and second springs (153a, 153b) is transmitted by the movement of the first and second moving plates (151a, 151b). It can be measured by the first load cell 122 as the driving force of the first steering link 12.
즉, 상기 제1조향링크(12)가 차륜을 밀어주는 작동 모사가 이루어질 때는, 상기 제1 및 제2이동판(151a,151b)의 이동에 의해 제1스프링(153a)은 압축되고, 제2스프링(153b)은 인장되며, 상기 제1조향링크(12)가 차륜을 당기는 작동 모사가 이루어질 때는, 상기 제1 및 제2이동판(151a,151b)의 이동에 의해 제1스프링(153a)은 인장되고, 제2스프링(153b)은 압축되는 것으로, 제1 및 제2스프링(153a,153b)이 나눠서 제1조향링크(12)의 구동력을 부담하게 되므로 보다 크기가 작으면서도 고하중의 반력을 구현할 수 있는 효과가 있는 것이다.That is, when the operation of the first steering link 12 to push the wheel is simulated, the first spring 153a is compressed by the movement of the first and second moving plates 151a and 151b, and the second spring 153a is compressed by moving the first and second moving plates 151a and 151b. The spring (153b) is tensioned, and when the first steering link (12) simulates the operation of pulling the wheel, the first spring (153a) is moved by the first and second moving plates (151a, 151b). tensioned, and the second spring (153b) is compressed, and the first and second springs (153a, 153b) are divided to bear the driving force of the first steering link (12), so they are smaller in size but produce a high load reaction force. There is an effect that can be implemented.
또한, 상기 제2반력작용부(190)는 전술한 제1반력작용부(150)와 동일한 구조로 이루어지는 것으로, 상기 제2하중작용링크(180)의 단부에 결합되며, 상기 제2하중작용링크(180)의 길이방향으로 이격되어 배치되는 제3 및 제4이동판(191a,191b)과, 상기 제3 및 제4이동판(191a,191b)의 각 외측에 구비되는 제3 및 제4반력작용판(192a,192b)과, 상기 제3이동판(191a) 및 제3반력작용판(192a), 제4이동판(191b) 및 제4반력작용판(192b)의 사이에 설치되어 탄성 지지하는 제3 및 제4스프링(193a,193b)을 포함한다.In addition, the second reaction force application portion 190 has the same structure as the above-described first reaction force action portion 150, and is coupled to the end of the second load action link 180. Third and fourth moving plates (191a, 191b) arranged to be spaced apart in the longitudinal direction of (180), and third and fourth reaction forces provided on each outer side of the third and fourth moving plates (191a, 191b). It is installed between the action plates (192a, 192b), the third movable plate (191a), the third reaction force action plate (192a), the fourth movable plate (191b), and the fourth reaction force action plate (192b) to provide elastic support. It includes third and fourth springs 193a and 193b.
이때, 상기 제3 및 제4스프링(193a,193b)은 구동력의 크기에 대응될 수 있도록 갯수와 강성을 조절하여 활용할 수 있으며, 상기 제3 및 제4스프링(193a,193b)이 병렬로 다수개가 설치됨으로써 작은 크기로 고하중의 반력을 구현할 수 있는 효과가 있다.At this time, the third and fourth springs (193a, 193b) can be used by adjusting the number and rigidity to correspond to the size of the driving force, and a plurality of the third and fourth springs (193a, 193b) are installed in parallel. By being installed, it has the effect of realizing a high load reaction force in a small size.
또한, 상기 제3이동판(191a)과 제3반력작용판(192a) 사이, 제4이동판(191b)과 제4반력작용판(192b) 사이에는 상기 제3 및 제4스프링(193a,193b)을 관통하는 제3 및 제4가이드(194a,194b)가 설치되어 제3 및 제4스프링(193a,193b)의 이탈을 방지하게 된다.In addition, between the third movable plate 191a and the third reaction force action plate 192a, and between the fourth movable plate 191b and the fourth reaction force action plate 192b, the third and fourth springs 193a and 193b are provided. ) are installed to prevent the third and fourth springs (193a, 193b) from being separated.
그리고, 상기 능동조향시스템 구동부(10)로부터 먼 쪽으로부터 제3반력작용판(192a), 제3이동판(191a), 제4이동판(191b), 제4반력작용판(192b)이 차례로 설치되며 이들 구성을 차례로 관통 고정되는 제2설치바(195)가 설치되어 제3 및 제4반력작용판(192a,192b)는 고정되게 설치되고, 제3 및 제4이동판(191a,191b)은 제2하중작용링크(180)를 통해 전달되는 하중에 의해 제3 및 제4스프링(193a,193b)가 압축 또는 인장되며 제2조향링크(13)의 길이방향으로 이동할 수 있게 되는 것이다.And, a third reaction force action plate (192a), a third movable plate (191a), a fourth movable plate (191b), and a fourth reaction force action plate (192b) are installed in order from the side away from the active steering system driving unit 10. And the second installation bar 195 is installed to penetrate and fix these structures in order, so that the third and fourth reaction force action plates (192a, 192b) are fixedly installed, and the third and fourth moving plates (191a, 191b) are installed. The third and fourth springs 193a and 193b are compressed or tensioned by the load transmitted through the second load application link 180 and can move in the longitudinal direction of the second steering link 13.
아울러, 상기 제2하중작용링크(180)의 제3 및 제4이동판(191a,191b)에 연결된 단부는 서로 제2연결링크(196)에 의해 연결되고, 제2연결링크(196)가 제3 및 제4이동판(191a,191b)에 결합되어어 각 제2하중작용링크(180)를 통해 제2조향링크(13)의 구동력이 균일하게 전달되도록 하여 제3 및 제4이동판(191a,191b)의 이동 시 제3 및 제4스프링(193a,193b)가 비틀리지 않고 길이방향으로 균등하게 압축 또는 인장될 수 있도록 구성됨이 바람직하다.In addition, the ends connected to the third and fourth moving plates 191a and 191b of the second load acting link 180 are connected to each other by a second connection link 196, and the second connection link 196 is the second connection link 196. It is coupled to the 3rd and 4th moving plates (191a, 191b) so that the driving force of the second steering link (13) is uniformly transmitted through each of the second load acting links (180), so that the third and fourth moving plates (191a) It is preferable that the third and fourth springs 193a and 193b are configured to be compressed or tensioned evenly in the longitudinal direction without being twisted when , 191b) is moved.
그래서, 상기 제2조향링크(13)의 구동에 따른 구동력 및 변위는 제2연결브라켓(160), 제2로드셀(162), 제2하중전달몸체(170), 제2하중작용링크(180), 제3 및 제4이동판(191a,191b)으로 전달되며, 상기 제3 및 제4이동판(191a,191b)의 이동에 의해 제3 및 제4스프링(193a,193b)에 작용하는 하중을 제2조향링크(13)의 구동력으로서 제2로드셀(162)에서 측정할 수 있게 되는 것이다.Therefore, the driving force and displacement according to the driving of the second steering link 13 are the second connection bracket 160, the second load cell 162, the second load transfer body 170, and the second load acting link 180. , is transmitted to the third and fourth moving plates (191a, 191b), and the load acting on the third and fourth springs (193a, 193b) is transmitted by the movement of the third and fourth moving plates (191a, 191b). It can be measured by the second load cell 162 as the driving force of the second steering link 13.
즉, 상기 제2조향링크(13)가 차륜을 밀어주거나 당기는 작동 모사가 이루어질 때는, 앞서 제1조향링크(12)와 제1 및 제2스프링(153a,153b)의 작동 관계로부터 설명한 바와 같이 제3 및 제4스프링(193a,193b)이 나눠서 제2조향링크(13)의 구동력을 부담하게 되므로 보다 크기가 작으면서도 고하중의 반력을 구현할 수 있는 효과가 있는 것이다.That is, when the second steering link 13 simulates the operation of pushing or pulling the wheel, as previously explained from the operational relationship between the first steering link 12 and the first and second springs 153a and 153b, Since the 3rd and 4th springs (193a, 193b) share the driving force of the second steering link (13), it is possible to implement a high load reaction force while being smaller in size.
이하, 도 1 내지 도 6을 참고로 본 발명에 따른 철도차량용 능동조향시스템 구동부 하중시험 과정을 설명한다.Hereinafter, the load test process for the driving part of the active steering system for railway vehicles according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6.
먼저, 하중시험장치(50)의 베드(110) 중앙에 능동조향시스템 구동부(10)를 안착하고, 능동조향시스템 구동부(10)의 제1조향링크(12)를 제1연결브라켓(120)에 연결하고 제2조향링크(13)는 제2연결브라켓(160)에 연결한다.First, the active steering system driving unit 10 is seated in the center of the bed 110 of the load test device 50, and the first steering link 12 of the active steering system driving unit 10 is attached to the first connection bracket 120. Connect and the second steering link (13) is connected to the second connection bracket (160).
이후 제어기(200)를 통해 능동조향시스템 구동부(10)를 구동시킨다. 이 경우 시험자가 제어기(200)를 조작하여 능동조향시스템 구동부(10)의 움직임을 모사할 수 있게 정현파 등의 변위, 진폭, 주파수 등을 설정하여 능동조향시스템 구동부(10)에 움직임을 부여하며 하중시험을 진행할 수 있다.Afterwards, the active steering system driver 10 is driven through the controller 200. In this case, the tester manipulates the controller 200 to set the displacement, amplitude, frequency, etc. of a sine wave to simulate the movement of the active steering system driving unit 10, thereby giving movement to the active steering system driving unit 10 and applying a load. The test can be conducted.
물론, 상기 제어기(200)를 통한 능동조향시스템 구동부(10)의 하중시험 시 카운터를 통해 반복 횟수를 측정하고 이를 현시할 수 있다.Of course, when testing the load of the active steering system drive unit 10 through the controller 200, the number of repetitions can be measured and displayed through a counter.
또한, 상기 제어기(200)는 피시험체인 상기 능동조향시스템 구동부(10)의 파손, 손상으로 인한 감지 기능을 포함하여 정상적인 시험이 불가할 때 능동조향시스템 구동부(10)의 구동을 비상정지하고, 반복적인 내구시험 중 일정 사이클(cycle)마다 시험상태 정보를 로그(Log) 파일로 보관함이 바람직하다.In addition, the controller 200 includes a detection function due to breakage or damage of the active steering system driving unit 10, which is the test subject, and emergency stops the operation of the active steering system driving unit 10 when normal testing is impossible, During repetitive durability tests, it is desirable to store test status information in a log file at every certain cycle.
위에서 살펴본 철도차량용 조향구동부의 내구시험 방법을 좀 더 구체적으로 살펴보면, 본체(11)의 양단에 제1 및 제2조향링크(12,13)가 구비되는 철도차량용 능동조향시스템 구동부(10)를 구동하는 제1단계 및 상기 본체(11)의 양단에 제1 및 제2조향링크(12,13)에 가해지는 반력에 따른 구동력을 측정하는 제2단계로 구성된다.Looking in more detail at the durability test method of the steering drive unit for railway vehicles discussed above, the active steering system drive unit 10 for railway vehicles, which is provided with first and second steering links 12 and 13 at both ends of the main body 11, is driven. It consists of a first step of measuring the driving force according to the reaction force applied to the first and second steering links 12 and 13 at both ends of the main body 11.
그리고, 상기 제1단계는 능동조향시스템 구동부(10)의 제1 및 제2조향링크(12,13)를 구동력측정부(100)의 제1 및 제2연결브라켓(120,160)에 연결하고 상기 제1 및 제2연결브라켓(120,160)으로부터 전달되는 제1 및 제2조향링크(12,13)의 하중을 부담하는 제1 및 제2반력작용부(150,190)를 연결한 상태로 상기 능동조향시스템 구동부(10)를 구동하는 단계이며, 상기 제2단계는 상기 제1 및 제2반력작용부(150,190)의 제1 및 제2스프링(153a,153b), 제3 및 제4스프링(193a,193b)에 작용하는 하중을 상기 제1 및 제2조향링크(12,13)의 구동력으로서 제1 및 제2로드셀(122,162)로 측정하는 단계로 이루어진다.And, in the first step, the first and second steering links (12, 13) of the active steering system driving unit (10) are connected to the first and second connection brackets (120, 160) of the driving force measuring unit (100). The active steering system driving unit is connected to the first and second reaction force acting units (150,190) that bear the loads of the first and second steering links (12,13) transmitted from the first and second connection brackets (120,160). (10) is a step of driving, and the second step is to connect the first and second springs (153a, 153b), third and fourth springs (193a, 193b) of the first and second reaction force acting portions (150, 190). It consists of measuring the load acting on the first and second load cells (122, 162) as the driving force of the first and second steering links (12, 13).
또한, 상기 제1단계 이전에, 제1 및 제2반력작용부(150,190)의 제1 내지 제4스프링(153a,153b,193a,193b)의 갯수 및 강성을 조절하여 가해지는 반력을 조절하는 제1-1단계를 더 포함할 수 있다.In addition, before the first step, a device for controlling the applied reaction force by adjusting the number and rigidity of the first to fourth springs (153a, 153b, 193a, 193b) of the first and second reaction force acting portions (150, 190) Additional steps 1-1 may be included.
따라서, 본 발명에 따른 철도차량용 능동조향시스템 구동부 하중시험장치(50) 및 하중시험방법에 의하면, 단순한 구성으로 이루어져 철도차량용 능동조향시스템 구동부의 구동력을 측정할 수 있는 효과가 있으며, 신뢰성 검증을 위한 반복 내구시험장치로도 효율적으로 활용할 수 있어 조향시스템 구동부 신뢰성 확보에 기여할 수 있고, 조향시스템 구동부와 같은 유사한 기능을 수행하는 기계장치의 하중시험 및 내구시험에도 폭 넓게 적용, 활용이 가능한 장점을 갖는다.Therefore, according to the load test device 50 and the load test method of the active steering system driving part for railway vehicles according to the present invention, it has a simple structure and is effective in measuring the driving force of the active steering system driving part for railway vehicles, and is used for reliability verification. It can be efficiently used as a repetitive durability test device, contributing to securing the reliability of the steering system driving part, and has the advantage of being widely applicable and utilized in load tests and durability tests of mechanical devices that perform similar functions such as the steering system driving part. .
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.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the scope of the rights of the present invention is not limited thereto, and the scope of the rights of the present invention extends to the scope substantially equivalent to the embodiments of the present invention. Various modifications and implementations can be made by those skilled in the art in the technical field to which the invention pertains without departing from the scope.
본 발명은 철도차량용 능동조향시스템 구동부 하중시험장치 및 하중시험방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단순한 구성으로 이루어져 철도차량용 능동조향시스템 구동부의 구동력을 측정할 수 있는 철도차량용 능동조향시스템 구동부 하중시험장치 및 하중시험방법에 관한 것이다.The present invention relates to a load test device and load test method for an active steering system drive unit for a railway vehicle. More specifically, a load test device for an active steering system drive unit for a railway vehicle that has a simple configuration and can measure the driving force of the active steering system drive unit for a railway vehicle. and load test methods.
50: 철도차량용 능동조향시스템 구동부 하중시험장치
100: 구동력측정부
110: 베드
120,160: 제1,2연결브라켓
122,162: 제1,2,로드셀
130,170: 제1,2하중전달몸체
140,180: 제1,2하중작용링크
150,190: 제1,2반력작용부
151a,151b,191a,191b: 제1,2,3,4이동판
152a,152b,192a192b; 제1,2,3,4반력작용판
153a,153b,193a,193b: 제1,2,3,4스프링
154a,154b,194a,194b: 제1,2,3,4가이드
155,195: 제1,2설치바
156,196: 제1,2연결링크
200: 제어기50: Active steering system driving unit load test device for railway vehicles
100: Driving force measuring unit
110: bed
120,160: 1st and 2nd connection brackets
122,162: 1st, 2nd, load cell
130,170: 1st and 2nd load transfer body
140,180: 1st and 2nd load action links
150,190: 1st and 2nd reaction force action parts
151a, 151b, 191a, 191b: 1st, 2nd, 3rd, 4th moving plates
152a,152b,192a192b; 1st, 2nd, 3rd, 4th reaction plate
153a, 153b, 193a, 193b: 1st, 2nd, 3rd, 4th springs
154a, 154b, 194a, 194b: Guides 1, 2, 3, 4
155,195: 1st and 2nd installation bars
156,196: 1st and 2nd connection links
200: controller
Claims (14)
상기 구동력측정부를 통한 능동조향시스템 구동부의 구동력을 측정하도록 상기 능동조향시스템 구동부를 구동하는 제어기를 포함하되,
상기 능동조향시스템 구동부는 본체의 양단에 제1 및 제2 조향링크가 구비되고,
상기 구동력측정부는 상기 능동조향시스템 구동부가 구비되는 베드와,
상기 베드의 일측 상부에 구비되어 제1조향링크가 연결되는 제1연결브라켓과,
상기 제1연결브라켓의 후방에 설치되어 제1조향링크의 구동력을 측정하는 제1로드셀과,
상기 제1로드셀이 설치되는 제1하중전달몸체와,
상기 제1하중전달몸체의 양단에 제1조향링크의 길이방향으로 설치되는 한 쌍의 제1하중작용링크와,
상기 제1하중작용링크의 타단에 설치되어 제1조향링크의 하중을 부담하는 제1반력작용부와,
상기 베드의 타측 상부에 구비되어 제2조향링크가 연결되는 제2연결브라켓과,
상기 제2연결브라켓의 후방에 설치되어 제2조향링크의 구동력을 측정하는 제2로드셀과,
상기 제2로드셀이 설치되는 제2하중전달몸체와,
상기 제2연결브라켓의 양단에 제2조향링크의 길이 방향으로 설치되는 한 쌍의 제2하중작용링크와,
상기 제2하중작용링크의 타단에 설치되어 제2조향링크의 하중을 부담하는 제2반력작용부를 포함하는,
철도차량용 능동조향시스템 구동부 하중시험장치.
A driving force measuring unit that measures the driving force of the active steering system driving part for railway vehicles,
It includes a controller that drives the active steering system driving unit to measure the driving force of the active steering system driving unit through the driving force measuring unit,
The active steering system driving unit is provided with first and second steering links at both ends of the main body,
The driving force measuring unit includes a bed equipped with the active steering system driving unit,
A first connection bracket provided on one upper side of the bed to which the first steering link is connected,
A first load cell installed behind the first connection bracket to measure the driving force of the first steering link,
A first load transfer body on which the first load cell is installed,
A pair of first load application links installed at both ends of the first load transmission body in the longitudinal direction of the first steering link,
A first reaction force action portion installed at the other end of the first load action link to bear the load of the first steering link,
A second connection bracket provided on the other side of the bed and connected to a second steering link,
A second load cell installed at the rear of the second connection bracket to measure the driving force of the second steering link,
A second load transfer body on which the second load cell is installed,
A pair of second load-acting links installed at both ends of the second connection bracket in the longitudinal direction of the second steering link,
Comprising a second reaction force action portion installed at the other end of the second load action link to bear the load of the second steering link,
Active steering system driving unit load test device for railway vehicles.
상기 제1반력작용부는 상기 제1하중작용링크의 단부에 결합되며, 제1하중작용링크의 길이방향으로 이격되어 배치되는 제1 및 제2이동판과,
상기 제1 및 제2이동판의 외측에 각각 구비되는 제1 및 제2반력작용판과,
상기 제1이동판 및 제1반력작용판 사이, 제2이동판 및 제2반력작용판 사이에 각각 설치되어 탄성 지지하는 제1 및 제2스프링을 포함하는, 철도차량용 능동조향시스템 구동부 하중시험장치.
According to clause 1,
The first reaction force acting portion is coupled to an end of the first load acting link and includes first and second moving plates arranged to be spaced apart in the longitudinal direction of the first load acting link,
First and second reaction force plates provided on the outside of the first and second moving plates, respectively;
A load testing device for an active steering system driving unit for a railway vehicle, including first and second springs respectively installed between the first moving plate and the first reaction force plate and between the second moving plate and the second reaction force plate to elastically support the first moving plate and the first reaction force action plate. .
상기 제1이동판과 제1반력작용판 사이, 제2이동판과 제2반력작용판 사이에는 상기 제1 및 제2스프링을 관통하는 제1 및 제2가이드가 각각 설치된, 철도차량용 능동조향시스템 구동부 하중시험장치.
According to clause 4,
An active steering system for a railway vehicle, in which first and second guides penetrating the first and second springs are respectively installed between the first moving plate and the first reaction force action plate and between the second moving plate and the second reaction force action plate. Drive unit load test device.
상기 제1반력작용판, 제1이동판, 제2이동판 및 제2반력작용판에 차례로 관통 고정되는 제1설치바가 포함되는, 철도차량용 능동조향시스템 구동부 하중시험장치.
According to clause 4,
A load test device for an active steering system drive unit for a railway vehicle, including a first installation bar that is sequentially penetrated and fixed to the first reaction force action plate, the first moving plate, the second moving plate, and the second reaction force action plate.
상기 제1하중작용링크는 제1 및 제2이동판에 결합되는 단부가 제1연결링크에 의해 서로 연결된, 철도차량용 능동조향시스템 구동부 하중시험장치.
According to clause 4,
The first load-acting link is a load test device for an active steering system drive unit for a railway vehicle, wherein ends coupled to the first and second moving plates are connected to each other by a first connection link.
상기 제2반력작용부는 상기 제2하중작용링크의 단부에 결합되며, 제2하중작용링크의 길이방향으로 이격되어 배치되는 제3 및 제4이동판과,
상기 제3 및 제4이동판의 외측에 각각 구비되는 제3 및 제4반력작용판과,
상기 제3이동판 및 제3반력작용판 사이, 제4이동판 및 제4반력작용판 사이에 각각 설치되어 탄성 지지하는 제3 및 제4스프링을 포함하는, 철도차량용 능동조향시스템 구동부 하중시험장치.
According to clause 1,
The second reaction force acting portion is coupled to an end of the second load acting link and includes third and fourth moving plates arranged to be spaced apart in the longitudinal direction of the second load acting link,
third and fourth reaction force action plates respectively provided on the outside of the third and fourth moving plates;
A load test device for the active steering system drive unit for a railway vehicle, including third and fourth springs respectively installed between the third moving plate and the third reaction force action plate and between the fourth moving plate and the fourth reaction force action plate to elastically support .
상기 제3이동판과 제3반력작용판 사이, 제4이동판과 제4반력작용판 사이에는 상기 제3 및 제4스프링을 관통하는 제3 및 제4가이드가 각각 설치된, 철도차량용 능동조향시스템 구동부 하중시험장치.
According to clause 8,
An active steering system for a railway vehicle, in which third and fourth guides penetrating the third and fourth springs are respectively installed between the third moving plate and the third reaction force action plate and between the fourth moving plate and the fourth reaction force action plate. Drive unit load test device.
상기 제3반력작용판, 제3이동판, 제4이동판 및 제4반력작용판에 차례로 관통 고정되는 제2설치바가 포함되는, 철도차량용 능동조향시스템 구동부 하중시험장치.
According to clause 8,
A load test device for an active steering system drive unit for a railway vehicle, which includes a second installation bar that is sequentially penetrated and fixed to the third reaction force action plate, third movable plate, fourth movable plate, and fourth reaction force action plate.
상기 제2하중작용링크는 제3 및 제4이동판에 결합되는 단부가 제2연결링크에 의해 서로 연결된, 철도차량용 능동조향시스템 구동부 하중시험장치.
According to clause 8,
The second load-acting link is a load test device for an active steering system drive unit for a railway vehicle, wherein ends coupled to the third and fourth moving plates are connected to each other by a second connection link.
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