KR102629537B1 - 철도 차량용 차륜의 초음파 탐상장치 - Google Patents

철도 차량용 차륜의 초음파 탐상장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 철도 차량용 차륜의 초음파 탐상장치에 관한 것으로, 철도 레일의 상부에 안착되는 마운팅 블록과, 상기 마운팅 블록의 상부와 힌지 결합되어 틸팅되는 회동부와, 상기 회동부에 장착되며 철도 차량에 설치된 차륜의 외주면과 측면 일부를 감싸는 스캐너 바디 및 상기 스캐너 바디에 장착되어 상기 차륜의 검사부위로 초음파를 발생시키는 탐촉 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 차량용 차륜의 초음파 탐상장치가 개시된다.

Description

철도 차량용 차륜의 초음파 탐상장치{Ultrasonic Inspection Device of Wheels for Railway Vehicles}
본 발명은 철도 차량용 차륜의 초음파 탐상장치에 관한 것으로, 철도차량으로부터 차륜을 분리하지 않고 차륜이 레일에 위치한 상태에서 차륜에 발생한 내부 크랙을 확인할 수 있는 철도 차량용 차륜의 초음파 탐상장치에 관한 것이다.
일반적으로 철도차량은 운행에 의해 차륜이 레일과의 마찰 등으로 인하여 마모되며, 이때 차량의 하중 또는 기타의 요인에 의해 차륜은 마모 상태가 균일하게 일어나지 않고 편마모가 발생하게 된다.
이와 같이 차륜이 편마모 되는 경우 차량의 운행에 있어 승차감을 저하하는 것은 물론 안전상 문제를 유발시킨다. 따라서, 편마모 상태가 일정 범위를 넘는 차륜은 교체가 이루어져야만 한다.
이 경우, 차륜의 교체로 인한 비용 등의 문제를 해소하기 위하여 종래에는 편마모된 차륜을 검사하여 내부크랙이 존재하지 않는 재생 가능한 차륜은 편마모 상태를 제거하기 위한 절삭가공 등을 통해 재생하여 다시 사용하고 있다.
그러나, 종래의 철도차량의 차륜을 재생시키기 위한 장치들은 독립된 작업장에 차륜의 내부크랙을 확인하기 위한 검사장치와 재생 가능한 차륜의 재생가공을 위한 장치가 각각 구비되어 검사 및 재생을 수행하고 있다.
즉, 종래에는 검사를 위한 작업장소에서 차륜의 재생이 가능한지 여부를 먼저 확인한 후에 다른 작업장으로 이송하여 차륜의 재생을 수행하고 있다. 이때, 차륜은 각각의 작업장으로 이동되어 작업이 수행되어야 하기 때문에 차량으로부터 분리하여 작업하는 것이 일반적이다.
다시 말해서, 차륜을 차량으로부터 분리하지 않고서 작업을 수행하는 경우에는 차량 자체를 검사와 재생을 위한 작업장으로 이송시키면서 작업을 하여야만 하기 때문에 작업 자체가 더딜 뿐만 아니라 각각의 작업장은 차량이 진입할 수 있는 공간이 각각 마련되어야만 하는 문제가 있다.
이와 같이, 차량으로부터 차륜을 분리하여 검사 및 재생작업을 수행하는 경우 매번 차륜의 분리와 결합이 이루어져야만 하기 때문에 부가적인 작업이 수반되어야만 하는 문제가 있다.
KR 10-1955448 B (2019.02.28)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 철도차량으로부터 차륜을 분리하지 않고 차륜이 레일에 위치한 상태에서 차륜에 발생한 내부 크랙을 확인할 수 있는 철도 차량용 차륜의 초음파 탐상장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상으로는, 철도 레일의 상부에 안착되는 마운팅 블록과, 상기 마운팅 블록의 상부와 힌지 결합되어 틸팅되는 회동부와, 상기 회동부에 장착되며 철도 차량에 설치된 차륜의 외주면과 측면 일부를 감싸는 스캐너 바디 및 상기 스캐너 바디에 장착되어 상기 차륜의 검사부위로 초음파를 발생시키는 탐촉 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 차량용 차륜의 초음파 탐상장치에 의해 달성된다.
여기서, 상기 마운팅 블록은 상기 철도 레일의 상부에 안착되는 평탄부 및 상기 평탄부의 양끝단에서 상기 철도 레일의 측면을 감싸도록 연장되는 연장부로 이루어져 상기 마운팅 블록의 단면이 "∩"의 형상을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 상기 마운팅 블록은 상부에 한 쌍의 힌지 블록이 형성되고, 상기 힌지 블록 사이에 상기 회동부의 일부가 개재된 상태로 힌지축이 상기 힌지 블록과 회동부를 관통하여 연결되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 힌지 블록은 상기 힌지축을 중심으로 하는 반경 내에 틸팅 가이드홀이 형성되고, 상기 틸딩 가이드홀을 관통하여 상기 회동부와 나사체결되는 스토퍼가 마련되어 상기 스토퍼의 조작에 따라 상기 회동부가 고정되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 힌지 블록과 회동부는 탄성력이 발휘되는 복귀 유닛이 구비되어 상기 힌지 블록에 설치된 회동부가 상기 마운팅 블록으로 틸팅되도록 인력이 작용하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 회동부는 상기 마운팅 블록의 상부와 힌지 결합되는 "C"자의 형상을 갖고 상기 스캐너 바디가 상기 회동부의 상단과 하단에 고정되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 스캐너 바디는 상기 차륜의 외주면과 마주하는 곡면부와, 상기 곡면부의 일측에서 상기 차륜의 측면으로 연장되어 차륜의 측면과 마주하는 측면부 및 상기 측면부와 대향하여 상기 곡면부의 타측에 위치하며 상기 측면부로부터 멀어지거나 가까워지는 이동을 하는 가동부를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 곡면부 및 측면부에 제각기 탐촉 모듈이 장착되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 가동부는 상기 차륜의 회전을 감지하는 엔코더가 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 가동부는 상기 곡면부의 하부에 형성된 가이드 블록과, 상기 가이드 블록을 관통하여 타단이 상기 가동부와 나사체결되고 타단에 헤드를 형성하는 로드 및 상기 로드에 개재되어 상기 로드의 축선 방향으로 탄성력을 제공하는 탄성부재를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 탐촉 모듈은 상기 차륜의 검사부위로 초음파를 조사하는 프로브와, 상기 프로브를 지지하는 가이드 브라켓 및 상기 가이드 브라켓을 지지하며 상기 스캐너 바디에 고정되는 조절 하우징을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 탐촉 모듈은 상기 프로브를 상기 스캐너 바디를 향해 이동시키는 완충 유닛을 더 포함하고, 상기 완충 유닛은 상기 가이드 브라켓의 양 끝단과 나사체결되며 상기 조절 하우징을 관통하는 지지축 및 상기 지지축에 개재된 상태로 상기 가이드 브라켓과 조절 하우징 사이에 위치하여 탄성력이 제공되는 완충부재를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 탐촉 모듈은 상기 프로브를 틸팅시키는 틸팅 조절유닛을 더 포함하고, 상기 틸팅 조절유닛은 상기 프로브의 양 측단에 형성된 회전핀과, 상기 회전핀과 마주하는 상기 가이드 브라켓의 내측에 형성되어 상기 회전핀을 지지하는 회전홀 및 상기 회전핀과 직교하여 상기 회전홀에 삽입되어 상기 회전핀을 탄성력으로 압박하는 지지부재를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 철도 차량용 차륜의 초음파 탐상장치에 의하면, 철도차량으로부터 차륜을 분리하지 않고 차륜을 레일에 위치시킨 상태에서 차륜에 발생한 내부 크랙을 확인할 수 있어 차륜의 크랙 검사를 신속하고 편리하게 할 수 있다.
또한, 본 발명은 마운팅 블록과 회동부가 복귀 유닛에 의해 연결되어 탐촉 모듈에 설치된 프로브를 차륜의 외주면에 밀착시켜 차륜의 내부에 발생한 크랙을 정확하게 검사할 수 있다.
또한, 본 발명은 스캐너 바디의 가동부가 차륜의 측면에 밀착되어 차륜이 회전하게 될 때 엔코더에 의한 차륜의 회전을 긴밀하게 감지할 수 있고, 이로부터 차륜의 내부에 발생한 크랙을 정확하게 검사할 수 있다.
그리고, 본 발명은 스캐너 바디의 곡면부 및 측면부에 다수 설치된 탐촉 모듈의 위치를 조절 하우징에 의해 조절하고 이로부터 프로브의 위치를 변경할 수 있어 차륜의 내부에 발생한 크랙을 정확하게 검사할 수 있다.
또한, 본 발명은 탐촉 모듈의 가이드 브라켓과 조절 하우징이 완충 유닛에 의해 연결되어 차륜의 표면과 접촉하는 프로브에 과도한 압력이 가해지는 경우 프로브가 조절 하우징을 향해 이동하게 되어 프로브에 과도한 압력이 가해져 파손되는 것을 방지하게 된다.
또한, 본 발명은 가이드 브라켓에 설치되는 프로브가 틸팅 조절유닛에 의해 지지되어 차륜의 표면을 향해 초음파를 조사하는 프로브의 기울기를 조절할 수 있어 차륜의 내부에 발생한 크랙을 정확하게 검사할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 철도 차량용 차륜의 초음파 탐상장치의 검사를 나타낸 사시도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 철도 차량용 차륜의 초음파 탐상장치를 전후에서 바라본 사시도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 철도 차량용 차륜의 초음파 탐상장치를 나타낸 측면도와 평면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 철도 차량용 차륜의 초음파 탐상장치를 나타낸 단면도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 철도 차량용 차륜의 초음파 탐상장치 중 탐촉 모듈을 나타낸 평면도 및 단면도이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 철도 차량용 차륜의 초음파 탐상장치의 검사를 나타낸 사시도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 철도 차량용 차륜의 초음파 탐상장치를 전후에서 바라본 사시도이며, 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 철도 차량용 차륜의 초음파 탐상장치를 나타낸 측면도와 평면도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 차량용 차륜의 초음파 탐상장치는 철도 레일(TR)의 상부에 안착되는 마운팅 블록(100), 상기 마운팅 블록(100)의 상부와 힌지 결합되어 틸팅되는 회동부(200), 상기 회동부(200)에 장착되며 철도 차량에 설치된 차륜(TW)의 외주면과 측면 일부를 감싸는 스캐너 바디(300) 및 상기 스캐너 바디(300)에 장착되어 차륜(TW)의 검사부위로 초음파를 발생시키는 탐촉 모듈(400)로 구성된다.
부연하자면, 마운팅 블록(100)은 철도 레일(TR)의 상부에 안착될 수 있게 그 단면이 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 "∩"의 형상으로 이루어진다.
이를 위해, 마운팅 블록(100)은 철도 레일(TR)의 상부에 안착되는 평탄부(110) 및 상기 평탄부(110)의 양끝단에서 철도 레일(TR)의 측면을 감싸도록 연장되는 연장부(120)로 이루어져 마운팅 블록(100)이 철도 레일(TR)에 안착되는 것에 의해 마운팅 블록(100)의 평탄부(110)와 연장부(120)가 철도 레일(TR)의 상부와 측면을 감싸 마운팅 블록(100)이 철도 레일(TR)에 안정적으로 안착된다.
또한, 마운팅 블록(100)의 상부 일측에는 작업자가 초음파 탐상장치를 용이하게 운반할 수 있게 손잡이(160)가 마련된다. 이러한, 마운팅 블록(100)은 상부에 회동부(200)가 틸팅되도록 설치되어 탐촉 모듈(400)이 차륜(TW)의 표면에 근접할 수 있게 된다.
이를 위해, 마운팅 블록(100)은 상부에 한 쌍의 힌지 블록(130)이 형성되는데 힌지 블록(130) 사이에는 회동부(200)의 일부가 개재된 상태로 힌지축(140)이 힌지 블록(130)과 회동부(200)를 관통하여 연결된다.
이렇게 힌지축(140)에 의해 마운팅 블록(100)과 회동부(200)가 연결되는 것에 따라 회동부(200)는 힌지축(140)을 중심으로 틸팅되어 탐촉 모듈(400)이 철도 차량에 설치된 차륜의 표면에 근접할 수 있게 된다.
그리고, 상기와 같이 마운팅 블록(100)으로부터 회동부(200)가 틸팅되어 탐촉 모듈(400)이 차륜의 표면에 근접되었을 때 회동부(200)가 고정된 상태를 유지할 수 있게 힌지 블록(130)에 스토퍼(132)가 마련된다.
부연하자면, 힌지 블록(130)은 힌지축(140)을 중심으로 하는 반경 내에 틸팅 가이드홀(131)이 형성된다. 이렇게 힌지 블록(130)에 형성된 틸팅 가이드홀(131)은 도 2의 원안 및 도 6에 도시된 바와 같이 회동부(200)와 나사체결되는 스토퍼(132)가 관통되어 스토퍼(132)가 회전 조작되는 것에 따라 스토퍼(132)가 힌지 블록(130)을 압박하여 회동부(200)를 고정하게 된다.
따라서, 작업자는 마운팅 블록(100)을 철도 레일에 안착시킨 후 회동부(200)를 틸팅하여 탐촉 모듈(400)을 차륜(TW)의 표면에 밀착시킨 후 스토퍼(132)를 회전 조작하여 회동부(200)를 고정시키게 된다.
한편, 탐촉 모듈(400)이 차륜(TW)의 표면에 밀착될 수 있게 힌지 블록(130)과 회동부(200)는 복귀 유닛(150)에 의해 연결된다. 이러한 복귀 유닛(150)은 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 코일 스프링으로 이루어져 코일 스프링의 일단과 타단이 제각기 힌지 블록(130)과 회동부(200)에 고정되어 스토퍼(132)에 의해 회동부(200)가 고정되지 않은 상태에서는 회동부(200)가 마운팅 블록(100)으로 틸팅시키는 인력이 작용하게 된다.
이렇게 복귀 유닛(150)에 의해 회동부(200)에 인력이 작용하게 되면 스토퍼(132)에 의해 회동부(200)가 고정되지 않은 상태에서는 회동부(200)가 차륜(TW)의 외주면을 향하는 탄성력을 갖게 되어 탐촉 모듈(400)을 차륜(TW)의 외주면에 밀착시켜 초음파를 주사하는 프로브(410)와 차륜(TW)의 외주면 사이에 들뜸을 발생시키지 않아 정밀한 검사 결과를 얻을 수 있다.
한편, 회동부(200)는 도 4에 도시된 바와 같이 마운팅 블록(100)의 상부와 힌지 결합되는 "C"자의 형상으로 이루어지며 회동부(200)의 상단과 하단에 스캐너 바디(300)가 고정된다.
이렇게 회동부(200)에 장착되는 스캐너 바디(300)는 도 6에 도시된 바와 같이, 차륜(TW)의 외주면과 마주하며 차륜(TW)의 외주면 곡율에 부합하게 만곡한 호를 형성하는 곡면부(310), 상기 곡면부(310)의 일측에서 차륜(TW)의 측면으로 연장되어 차륜(TW)의 측면과 마주하는 측면부(320) 및 상기 측면부(320)와 대향하여 곡면부(310)의 타측에 위치하며 측면부(320)로부터 멀어지거나 가까워지는 이동을 하는 가동부(330)로 구성된다.
이때, 스캐너 바디(300)를 구성하는 곡면부(310) 및 측면부(320)에 제각기 탐촉 모듈(400)이 장착되어 각각의 탐촉 모듈(400)에 마련된 프로브(410)가 차륜(TW)의 외주면 및 측면으로 초음파를 조사하여 차륜(TW)의 내부에 발생한 크랙을 검사하게 된다.
이렇게 스캐너 바디(300)의 곡면부(310) 및 측면부(320)에 마련되는 탐촉 모듈(400)은 도 5에 도시된 바와 같이 스캐너 바디(300)의 곡면부(310)에 3개소가 마련되고 측면부(320)에 1개소가 마련되는데, 이때 탐촉 모듈(400)은 차륜(TW)에 크랙이 발생하는 빈도수가 높은 위치에 탐촉 모듈(400)이 위치할 수 있게 스캐너 바디(300)의 곡면부(310)와 측면부(320)에 탐촉 모듈이 배치된다.
그리고, 가동부(330)는 차륜(TW)의 회전을 감지하는 엔코더(331)가 구비된다. 또한, 가동부(330)는 도 3 및 도 5의 원안에 도시된 바와 같이, 곡면부(310)의 하부에 형성된 가이드 블록(332), 상기 가이드 블록(332)을 관통하여 타단이 가동부(330)와 나사체결되고 일단에 헤드(333a)를 형성하는 로드(333), 상기 로드(333)에 개재되어 상기 로드(333)의 축선 방향으로 탄성력을 제공하는 탄성부재(334)로 구성된다.
상기와 같이, 가동부(330)에 가이드 블록(332), 로드(333)가 마련되어 가동부(330)가 측면부로부터 멀어지거나 가까워지는 이동을 하고, 탄성부재(334)에 의해 로드(333)의 축선 방향으로 탄성력을 갖게 되면, 가동부(330)가 차륜(TW)의 측면에 위치하게 될 때 차륜(TW)의 폭에 대응하도록 가동부(330)를 이동시킬 수 있으며, 탄성부재(334)로부터 발휘되는 탄성력에 의해 가동부(330)를 차륜(TW)의 측면에 밀착시킬 수 있어 차륜(TW)이 회전하게 될 때 엔코더(331)에 의한 차륜(TW)의 회전을 정밀하게 감지할 수 있다.
이렇게 스캐너 바디(300)에 장착되어 차륜(TW)의 내부에 발생한 크랙을 검사하는 탐촉 모듈(400)을 도 7 및 도 8에 의거하여 설명한다.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 철도 차량용 차륜의 초음파 탐상장치 중 탐촉 모듈을 나타낸 평면도 및 사시도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 탐촉 모듈(400)은 차륜(TW)의 검사부위로 초음파를 조사하는 프로브(410)와, 상기 프로브(410)를 지지하는 가이드 브라켓(420) 및 상기 가이드 브라켓(420)을 지지하며 스캐너 바디(300)에 고정되는 조절 하우징(430)으로 구성된다.
가이드 브라켓(420)은 도 7에 도시된 바와 같이 사각틀의 형상을 갖고 가이드 브라켓(420)의 중앙에 프로브(410)가 위치하게 된다. 이때, 프로브(410)는 양 측단이 가이드 브라켓(420)의 내측면과 연결되어 프로브(410)가 가이드 브라켓(420)에 지지된다.
또한, 가이드 브라켓(420)의 하부에는 스캐너 바디(300)에 고정되는 조절 하우징(430)이 마련되는데, 조절 하우징(430)은 "H"자의 형상을 갖고 양측에 제각기 가이드홈(431)이 형성된다.
이러한 가이드홈(431)은 도 7에 도시된 바와 같이 프로브(410)의 양 측단 방향으로 길게 형성되고 스캐너 바디(300)에 나사체결되는 볼트(미도시)가 관통하여 조절 하우징(430)이 스캐너 바디(300)에 고정된다.
이렇게, 조절 하우징(430)에 가이드홈(431)이 형성되면 스캐너 바디(300)에 고정된 조절 하우징(430)의 위치를 필요에 따라 조절할 수 있는데, 스캐너 바디(300)와 나사체결된 볼트를 느슨하게 풀고 조절 하우징(430)의 위치를 조절한 상태에서 볼트를 조임하여 조절 하우징(430)의 위치를 조절하는 것에 의해 차륜(TW)에 초음파를 조사하는 프로브(410)의 위치를 변경할 수 있다.
그리고, 가이드 브라켓(420)과 조절 하우징(430)은 프로브(410)를 스캐너 바디(300)를 향해 이동시키는 완충 유닛(440)에 의해 연결된다. 즉, 완충 유닛(440)은 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 지지축(441) 및 완충부재(442)로 구성된다.
부연하자면, 지지축(441)은 가이드 브라켓(420)의 양 끝단과 나사체결되며 조절 하우징(430)을 관통하는 봉의 형상을 갖게 되며, 상기 지지축(441)에 코일 스프링과 같은 구조를 갖는 완충부재(442)가 개재된다.
이때, 완충부재(442)는 지지축(441)에 개재된 상태로 가이드 브라켓(420)과 조절 하우징(430) 사이에 위치하여 탄성력이 발휘되어 차륜(TW)의 표면과 접촉하는 프로브(410)에 과도한 압력이 가해지는 경우 완충부재(442)가 압축되어 프로브(410)가 조절 하우징(430)을 향해 이동하게 되어 프로브(410)에 과도한 압력이 가해져 파손되는 것을 방지하게 된다.
또한, 상기 탐촉 모듈(400)은 프로브(410)를 틸팅시키는 틸팅 조절유닛(450)이 마련되어 프로브(410)로부터 조사되는 초음파의 조사 방향을 조절할 수 있다.
이를 위해, 프로브(410)와 가이드 브라켓(420)이 연결되는 부위에 틸팅 조절유닛(450)이 마련되는데, 틸팅 조절유닛(450)은 도 8의 원안에 도시된 바와 같이 프로브(410)의 양 측단에 형성된 회전핀(451)과, 상기 회전핀(451)과 마주하는 가이드 브라켓(420)의 내측에 형성되어 회전핀(451)을 지지하는 회전홀(452)이 형성된다.
그리고, 회전홀(452)에 회전핀(451)을 탄성력으로 압박하는 지지부재(453)가 설치되는데, 지지부재(453)는 코일 스프링으로 이루어지며 회전핀(451)과 직교하여 회전홀(452)에 삽입된다.
이렇게 프로브(410)가 회전핀(451)에 의해 가이드 브라켓(420)에 의해 지지되고, 상기 회전핀(451)을 압박하는 지지부재(453)가 가이드 브라켓(420)의 회전홀(452)에 삽입되면, 작업자가 차륜(TW)에 초음파가 적정하게 조사될 수 있게 프로브(410)를 회전핀(451)을 중심으로 틸팅시켜 프로브(410)를 차륜(TW)의 표면과 대면하도록 조절하게 된다.
이렇게 작업자가 프로브(410)의 틸팅 위치를 조절하게 되면 회전홀(452)에 삽입된 상태로 회전핀(451)으로 탄성력이 발휘되는 지지부재(453)가 회전핀(451)을 압박하여 프로브(410)가 임의적으로 움직이지 않도록 고정하게 된다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 철도 차량용 차륜의 초음파 탐상장치에 의하면, 철도 차량으로부터 차륜(TW)을 분리하지 않고 차륜(TW)을 레일(TR)에 위치시킨 상태에서 차륜(TW)에 발생한 내부 크랙을 확인할 수 있어 차륜(TW)의 크랙 검사를 신속하고 편리하게 할 수 있다.
또한, 본 발명은 마운팅 블록(100)과 회동부(200)가 복귀 유닛(150)에 의해 연결되어 탐촉 모듈(400)에 설치된 프로브(410)를 차륜(TW)의 외주면에 밀착시켜 차륜(TW)의 내부에 발생한 크랙을 정확하게 검사할 수 있다.
또한, 본 발명은 스캐너 바디(300)의 가동부(330)가 차륜(TW)의 측면에 밀착되어 차륜(TW)이 회전하게 될 때 엔코더(331)에 의한 차륜(TW)의 회전을 정밀하게 감지할 수 있고, 이로부터 차륜(TW)의 내부에 발생한 크랙을 정확하게 검사할 수 있다.
또한, 본 발명은 스캐너 바디(300)의 곡면부(310) 및 측면부(320)에 다수 설치된 탐촉 모듈(400)의 위치를 조절 하우징(430)에 의해 조절하고 이로부터 프로브(410)의 위치를 변경할 수 있어 차륜(TW)의 내부에 발생한 크랙을 정확하게 검사할 수 있다.
또한, 본 발명은 탐촉 모듈(400)의 가이드 브라켓(420)과 조절 하우징(430)이 완충 유닛(440)에 의해 연결되어 차륜(TW)의 표면과 접촉하는 프로브(410)에 과도한 압력이 가해지는 경우 프로브(410)가 조절 하우징(430)을 향해 이동하게 되어 프로브(410)에 과도한 압력이 가해져 파손되는 것을 방지하게 된다.
또한, 본 발명은 가이드 브라켓(420)에 설치되는 프로브(410)가 틸팅 조절유닛(450)에 의해 지지되어 차륜(TW)의 표면을 향해 초음파를 조사하는 프로브(410)의 기울기를 조절할 수 있어 차륜(TW)의 내부에 발생한 크랙을 정확하게 검사할 수 있다.
한편, 본 발명은 앞서 설명한 실시예로 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 것도 본 발명의 기술적 사상에 속하는 것으로 보아야 한다.
예를 들어, 철도 레일(TR)의 상부에 마운팅 블록(100)이 안착될 때 마운팅 블록(100)이 견고하게 철도 레일(TR)에 고정될 수 있게 철도 레일(TR)과 마주하는 마운팅 블록의 평탄부(110) 또는 연장부(120)에 전자석이 마련되어 전기에너지를 전자석에 공급하거나 중단하는 것에 의해 마운팅 블록(100)을 철도 레일(TR)에 견고하게 고정하거나 용이하게 분리시킬 수 있다.
100 : 마운팅 블록 110 : 평탄부
120 : 연장부 130 : 힌지 블록
131 : 틸팅 가이드홀 132 : 스토퍼
140 : 힌지축 150 : 복귀 유닛
160 : 손잡이 200 : 회동부
300 : 스캐너 바디 310 : 곡면부
320 : 측면부 330 : 가동부
331 : 엔코더 332 : 가이드 블록
333 : 로드 333a : 헤드
334 : 탄성부재 400 : 탐촉 모듈
410 : 프로브 420 : 가이드 브라켓
430 : 조절 하우징 440 : 완충 유닛
441 : 지지축 442 : 완충부재
450 : 틸팅 조절유닛 451 : 회전핀
452 : 회전홀 453 : 지지부재

Claims (9)

  1. 철도 레일의 상부에 안착되는 마운팅 블록;
    상기 마운팅 블록의 상부와 힌지 결합되어 틸팅되는 회동부;
    상기 회동부에 장착되며 철도 차량에 설치된 차륜의 외주면과 측면 일부를 감싸는 스캐너 바디; 및
    상기 스캐너 바디에 장착되어 상기 차륜의 검사부위로 초음파를 발생시키는 탐촉 모듈;을 포함하며,
    상기 마운팅 블록은 상부에 한 쌍의 힌지 블록이 형성되고, 상기 힌지 블록 사이에 상기 회동부의 일부가 개재된 상태로 힌지축이 상기 힌지 블록과 회동부를 관통하여 연결되며,
    상기 힌지 블록은 상기 힌지축을 중심으로 하는 반경 내에 틸팅 가이드홀이 형성되고, 상기 틸딩 가이드홀을 관통하여 상기 회동부와 나사체결되는 스토퍼가 마련되어 상기 스토퍼의 조작에 따라 상기 회동부가 고정되는 것을 특징으로 하는 철도 차량용 차륜의 초음파 탐상장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 마운팅 블록은
    상기 철도 레일의 상부에 안착되는 평탄부; 및
    상기 평탄부의 양끝단에서 상기 철도 레일의 측면을 감싸도록 연장되는 연장부;로 이루어져 상기 마운팅 블록의 단면이 "∩"의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 철도 차량용 차륜의 초음파 탐상장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 힌지 블록과 회동부는 탄성력이 발휘되는 복귀 유닛이 구비되어 상기 힌지 블록에 설치된 회동부가 상기 마운팅 블록으로 틸팅되도록 인력이 작용하는 것을 특징으로 하는 철도 차량용 차륜의 초음파 탐상장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 회동부는
    상기 마운팅 블록의 상부와 힌지 결합되는 "C"자의 형상을 갖고 상기 스캐너 바디가 상기 회동부의 상단과 하단에 고정되는 것을 특징으로 하는 철도 차량용 차륜의 초음파 탐상장치.
  7. 청구항 1항 있어서,
    상기 스캐너 바디는
    상기 차륜의 외주면과 마주하는 곡면부;
    상기 곡면부의 일측에서 상기 차륜의 측면으로 연장되어 차륜의 측면과 마주하는 측면부; 및
    상기 측면부와 대향하여 상기 곡면부의 타측에 위치하며 상기 측면부로부터 멀어지거나 가까워지는 이동을 하는 가동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 차량용 차륜의 초음파 탐상장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 곡면부 및 측면부에 제각기 탐촉 모듈이 장착되는 것을 특징으로 하는 철도 차량용 차륜의 초음파 탐상장치.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 탐촉 모듈은
    상기 차륜의 검사부위로 초음파를 조사하는 프로브;
    상기 프로브를 지지하는 가이드 브라켓; 및
    상기 가이드 브라켓을 지지하며 상기 스캐너 바디에 고정되는 조절 하우징;을 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 차량용 차륜의 초음파 탐상장치.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010014679A (ja) * 2008-07-07 2010-01-21 East Japan Railway Co レール探傷検査用治具及びレール探傷検査システム
KR20110065866A (ko) * 2009-12-10 2011-06-16 한국철도공사 철도차량 차륜 내부 크랙 확인용 탐상장치 및 이를 구비한 차륜 재생장치
KR101955448B1 (ko) 2014-07-16 2019-05-30 베이징 신라인 그룹 컴퍼니 리미티드 차륜 해체가 필요없는 평행 승강 차륜 탐상기

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