KR102642424B1 - 철도차량용 제동 캘리퍼 시험 장치 - Google Patents

철도차량용 제동 캘리퍼 시험 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 철도 차량용 제동 캘리퍼 시험 장치는 공압 컴프레셔; 상기 공압 컴프레셔로부터 유입된 공기를 공압 및 유압 시험을 위한 각각의 압력으로 배출할 수 있는 제1 출구부 및 제2 출구부를 구비하는 제어장치; 일단이 상기 제1 출구부와 연결되는 제1 공기 호스; 일단이 상기 제2 출구부와 연결되는 제2 공기 호스; 상기 제1 공기 호스의 타단에 연결되며, 유입된 공압을 유압으로 변환하는 공유압 변환 장치; 일단이 상기 공유압 변환 장치에 연결되는 제1 유압 배관; 유압식 제동 캘리퍼가 설치되는 유압식 제동 캘리퍼용 설치대; 공압식 제동 캘리퍼가 설치되는 공압식 제동 캘리퍼용 설치대; 및 상기 유압식 제동 캘리퍼용 설치대 또는 공압식 제동 캘리퍼용 설치대에 설치되어, 상기 유압식 제동 캘리퍼의 실린더 또는 공압식 제동 캘리퍼의 실린더가 가하는 하중을 측정하는 하중 측정 센서를 포함한다.

Description

철도차량용 제동 캘리퍼 시험 장치{TESTING DEVICE FOR BRAKE CALIPER OF RAILWAY VEHICLES}
본 발명은 철도차량용 제동 캘리퍼 시험 장치에 관한 것이다.
인간이 생활을 영위하는 과정에서 화물, 승객을 운송하거나, 물건을 들어올리거나 내리고, 땅을 파고 묻는 등의 다양한 작업을 수행할 수 있는 다양한 종류의 차량을 활용한다.
이러한 차량 중에서 특히 궤도차량은 캐터필러와 같은 궤도를 가지거나 레일과 같은 선로를 이용하기도 한다. 캐터필러를 이용하는 궤도차량은, 크레인, 포크레인, 전차 등과 같은 예가 있고, 레일을 이용하는 궤도차량은 철도차량 등과 같은 예가 있다.
이러한 궤도차량도 설정된 속도로 이동을 하고 이동하는 과정에서 긴급한 사항 등이 있으면 즉시 정지하여야 하거나 정해진 장소나 위치에 멈추어야 하고 이러한 정지 내지 멈춤은 각 궤도차량의 브레이크를 포함하는 제동장치에 의하여 이루어진다.
제동장치는 자동차를 포함하는 차량과 같이 운동하고 있는 기계의 속도를 감속하거나 정지시키는 장치를 통틀어 일컫는다. 자동차 브레이크도 달리고 있는 차량의 속도를 줄이거나 정지시키는 기능을 하는 장치를 말한다.
제동장치는 브레이크 패드, 디스크 및 제동 캘리퍼로 구성된다. 이러한 제동 캘리퍼는 내부에 유압 또는 공압을 통해 작동하는 실린더에 의해 브레이크 패드가 이동하여 디스크를 가압하는 방식을 통해 제동이 이루어진다.
일반적으로 차량의 크기가 커서 제동 캘리퍼 등 기초 제동 장치의 설치 공간에 여유가 있는 고속 철도, 중대형 전동차와 같은 철도 차량은 공압식 제동 캘리퍼를 사용하고, 정거장 사이의 거리가 짧아 짧은 제동 응답시간이 요구되고, 기초 제동 장치 설치 공간이 협소한 모노레일, 고무차륜형식 경량전철과 같은 철도 차량은 유압식 제동 캘리퍼를 사용하고 있다.
공압식 제동 캘리퍼와 유압식 제동 캘리퍼는 작동 물질이 각각 공기와 오일이므로, 성능사양이 서로 상이하여 기능 및 성능 시험을 각각 다른 시험장치를 사용하고 있다.
공압식 제동 캘리퍼와 유압식 제동 캘리퍼에 시험장치를 각각 구비하여 정비 및 점검업무를 시행하고 있어서 비용 측면 외에도 정비 작업자의 시험장치 사용 숙련도 유지, 시험장치 관리 등에서 여러 가지 잠재적인 문제점이 있었다.
대한민국등록특허 제10-2124765호(발명의 명칭 : 브레이크 캘리퍼의 불량 검출 장치)
본 발명의 일부 실시예는 공압식 제동 캘리퍼 및 유압식 제동 캘리퍼를 모두 시험할 수 있는 철도 차량용 제동 캘리퍼 시험 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 차량용 제동 캘리퍼 시험 장치는 공압 컴프레셔; 상기 공압 컴프레셔로부터 유입된 공기를 공압 및 유압 시험을 위한 각각의 압력으로 배출할 수 있는 제1 출구부 및 제2 출구부를 구비하는 제어장치; 일단이 상기 제1 출구부와 연결되는 제1 공기 호스; 일단이 상기 제2 출구부와 연결되는 제2 공기 호스; 상기 제1 공기 호스의 타단에 연결되며, 유입된 공압을 유압으로 변환하는 공유압 변환 장치; 일단이 상기 공유압 변환 장치에 연결되는 제1 유압 배관; 유압식 제동 캘리퍼가 설치되는 유압식 제동 캘리퍼용 설치대; 공압식 제동 캘리퍼가 설치되는 공압식 제동 캘리퍼용 설치대; 및 상기 유압식 제동 캘리퍼용 설치대 또는 공압식 제동 캘리퍼용 설치대에 설치되어, 상기 유압식 제동 캘리퍼의 실린더 또는 공압식 제동 캘리퍼의 실린더가 가하는 하중을 측정하는 하중 측정 센서를 포함한다. 이때, 유압식 제동 캘리퍼를 시험할 경우, 상기 유압식 제동 캘리퍼 설치대를 설치하고, 유압식 제동 캘리퍼를 장착한 후, 상기 제1 유압 배관의 타단에 상기 상기 유압식 제동 캘리퍼를 연결하여, 상기 유압식 제동 캘리퍼를 시험한다. 또한, 공압식 제동 캘리퍼를 시험할 경우, 상기 공압식 제동 캘리퍼용 설치대를 설치하고, 공압식 제동 캘리퍼를 장착한 후, 상기 제2 공기 호스의 타단에 상기 공압식 제동 캘리퍼를 연결하여, 상기 공압식 제동 캘리퍼를 시험한다.
본 발명은 유압식 제동 캘리퍼용 설치대 또는 공압식 제동 캘리퍼 설치대를 용도에 맞게 설치하여, 공압식 제동 캘리퍼 및 유압식 제동 캘리퍼를 모두 시험할 수 있는 철도 차량용 제동 캘리퍼 시험 장치를 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 철도차량용 제동 캘리퍼 시험 장치의 블록도이다.
도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 철도차량용 제동 캘리퍼 시험 장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 차량용 제동 캘리퍼 시험 장치에 유압식 제동 캘리퍼를 설치상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 차량용 제동 캘리퍼 시험 장치을 이용하여 유압식 제동 캘리퍼를 시험을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 차량용 제동 캘리퍼 시험 장치에 공압식 제동 캘리퍼를 설치상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 차량용 제동 캘리퍼 시험 장치을 이용하여 공압식 제동 캘리퍼를 시험을 설명하기 위한 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명은 철도 차량용 제동 캘리퍼 시험 장치에 관한 것이다.
도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 철도차량용 제동 캘리퍼 시험 장치의 블록도이고, 도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 철도차량용 제동 캘리퍼 시험 장치의 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 차량용 제동 캘리퍼 시험 장치에 유압식 제동 캘리퍼를 설치상태를 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 차량용 제동 캘리퍼 시험 장치을 이용하여 유압식 제동 캘리퍼를 시험을 설명하기 위한 도면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 차량용 제동 캘리퍼 시험 장치에 공압식 제동 캘리퍼를 설치상태를 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 차량용 제동 캘리퍼 시험 장치을 이용하여 공압식 제동 캘리퍼를 시험을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 제동 캘리퍼 시험 장치(1)는 공압 컴프레셔(11), 제어 장치(12), 제1 공기 호스(14b), 제2 공기 호스(14d), 공유압 변환 장치(3), 제1 유압 배관(13a), 유압식 제동 캘리퍼용 설치대(6) 및 공압식 제동 캘리퍼용 설치대(27)를 포함한다.
공압 컴프레셔(11)는 유압 조절기를 통해 설정된 압력의 공기를 외부로 배출하기 위한 구성이다.
제어 장치(12)는 공압 컴프레셔(11)로부터 공급된 공기를 공압 및 유압 시험을 위한 각각의 압력으로 배출할 수 있는 제1 출구부(12d) 및 제2 출구부(12e)를 구비한다. 또한, 제어 장치(12)는 각각의 센서에서 발생하는 전기 신호를 변화하여 출력값을 모니터를 통해 표시할 수 있다.
제어 장치(12)는 비례제어 밸브(12a), 솔밸브(12b) 및 공압체크밸브(12c)를 포함할 수 있다.
비례제어 밸브(12a)는 공압 컴프레셔(11)에서 공급된 공기의 유량을 제어할 수 있다. 다시 말해, 비례제어 밸브(12a)는 공압 컴프레셔(11)에서 공급된 공기가 통과하는 유로의 단면적을 조절하여, 제1 공기 호스(14b) 또는 제2 공기 호스(14d)에 공급되는 공기의 유량을 제어할 수 있다.
솔밸브(12b)는 비례제어 밸브(12a)에서 토출되는 제1 공기 호스(14b) 또는 제2 공기 호스(14d)로 공급되도록 제어할 수 있다. 다시 말해, 솔밸브(12b)는 비례제어 밸브(12a)를 통해 유입된 공기를 공압식 제동 캘리퍼(28)를 시험할 경우 제1 공기 호스(14b)로 공기가 공급되도록 유로를 제어하고, 유압식 제동 캘리퍼(21)를 시험할 경우 제2 공기 호스(14d)로 공기가 공급되도록 유로를 제어할 수 있다.
공압체크밸브(12c)는 솔밸브(12b)로 공기가 역류되는 것을 방지하는 역할을 한다.
제1 공기 호스(14b)는 일단이 제1 출구부(12d)와 연결되고, 타단이 공유압 변환 장치(3)와 연결된다.
제2 공기 호스(14d)는 일단이 제2 출구부(12e)와 연결되고, 타단이 공압식 제동 캘리퍼(28)에 연결된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제어 장치(12)의 외부에는 공유압 변환 장치(3), 센서, 정션 박스(4) 및 캘리퍼 설치대를 탈부착할 있도록 테이블 형태로 제작된 시험 장치대를 구비할 수 있다.
공유압 변환 장치(3)는 제1 공기 호스(14b)의 타단에 연결되며, 유입된 공압을 유압으로 변환한다.
제1 유입배관은 일단이 공유압 변환 장치(3)에 연결되고, 타단이 유압식 제동 캘리퍼(21)에 연결된다.
유압식 제동 캘리퍼용 설치대(6)는 유압식 제동 캘리퍼(21)가 설치되며, 공압식 제동 캘리퍼(28) 설치대는 공압식 제동 캘리퍼(28)가 설치된다. 다시 말해, 본 발명은 유압식 제동 캘리퍼(21)를 시험할 경우, 시험 장치대에 유압식 제동 캘리퍼용 설치대(6)를 설치하고, 공압식 제동 캘리퍼(28)를 시험할 경우, 시험 장치대에 공압식 제동 캘리퍼용 설치대(27)를 설치한다. 하지만 이에 한하지 않고, 하나의 캘리퍼 설치대에 유압식 제동 캘리퍼(21) 또는 공압식 제동 캘리퍼(28)가 설치되도록 각각의 결합홀과 대응되는 위치에 고정홀이 형성되어 캘리퍼 설치대를 교체하지 않고 사용할 수도 있다.
하중 측정 센서(22)는 유압식 제동 캘리퍼용 설치대(6) 또는 공압식 제동 캘리퍼용 설치대(27)에 설치되어, 유압식 제동 캘리퍼(21)의 실린더 또는 공압식 제동 캘리퍼(28)의 실린더가 가하는 하중을 측정한다.
이하, 도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 제동 캘리퍼 시험 장치(1)를 이용하여 유압식 제동 캘리퍼(21)를 시험하는 것에 대해 설명한다.
유압식 제동 캘리퍼(21)를 시험하기 위해서는 유압식 제동 캘리퍼용 설치대(6)를 시험 장치대에 설치하고, 유압식 제동 캘리퍼용 설치대(6)에 형성된 고정홀(6a)에 체결부재를 체결함에 따라, 유압식 제동 캘리퍼(21)가 설치대에 고정될 수 있다. 이후, 유압식 제동 캘리퍼(21)의 제동 오일 주입구에 제1 유압 배관(13a)을 연결하여, 유압시험을 할 수 있다. 이때, 제1 유압 배관(13a)의 단부에는 유압 배관 커플링(26)이 위치하여 손쉽게 제1 유압 배관(13a)을 유압식 제동 캘리퍼(21)에 연결할 수 있다.
또한, 제동 캘리퍼 시험 장치(1)는 유압식 제동 캘리퍼(21)를 시험하기 위해, 유압 체크 밸브(16), 유량 센서(20), 유압 센서(18), 및 공압 센서를 포함할 수 있다.
유압 체크 밸브(16)는 제1 유압 배관(13a)에 설치되어 공급된 유압의 기밀이 유지될 수 있도록 하고, 유량 센서(20)는 제1 유압 배관(13a)에서 토출되는 유체의 이동량을 측정하며, 유압 센서(18)는 제1 유압 배관(13a)의 유압을 측정하고, 공압 센서(19)는 제1 공기 호스(14b)에서 토출되는 공기의 압력을 측정할 수 있다.
제어 장치(12)는 유량 센서(20), 유압 센서(18), 공압 센서(19) 및 하중 측정 센서(22)로부터 수신된 센서값을 기초로 고압 액 누유 시험, 출력 성능 시험, 피스톤 복귀성능 시험, 캘리퍼 강성 시험, 소요 유량 시험을 실시할 수 있다.
이하, 도 5 및 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 제동 캘리퍼 시험 장치(1)를 이용하여 공압식 제동 캘리퍼(28)를 시험하는 것에 대해 설명한다.
공압식 제동 캘리퍼(28)를 시험하기 위해서는 공압식 제동 캘리퍼용 설치대(27)를 시험 장치대에 설치하고, 공압식 제동 캘리퍼용 설치대(27)에 형성된 고정홀(27a)에 체결부재를 체결함에 따라, 공압식 제동 캘리퍼(28)가 설치대(27)에 고정될 수 있다. 이후, 공압식 제동 캘리퍼(28)에 제2 공기 호스(14d)를 연결하여, 공압시험을 할 수 있다. 이때, 제2 공기 호스(14d)의 단부에는 공기 호스용 커플링(24)이 위치하여 손쉽게 제2 공기 호스(14d)를 공압식 제동 캘리퍼(28)에 연결할 수 있다.
또한, 제동 캘리퍼 시험 장치(1)는 공압식 제동 캘리퍼(28)를 시험하기 위해, 제2 공기 호스(14d)에서 토출되는 공기의 압력을 측정하는 저압공압센서(20)를 포함할 수 있다.
정션 박스(4)는 상술한 센서와 연결되고, 센서로부터 수신된 정보를 제어 장치(12)로 송출할 수 있다. 또한, 정션 박스(4)는 각각의 센서부터 인출되는 전선을 정리하여, 구성을 보다 간소화할 수 있는 효과가 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1 : 제동 캘리퍼 시험장치 3 : 공유압 변환 장치
4 : 정션 박스
11 : 공압 컴프레셔
12 : 제어 장치
12d : 제1 출구부 12e : 제2 출구부
13a : 제1 유압 배관
14b : 제1 공기 호스 14d : 제2 공기 호스
16 : 유압 체크 밸브
17 : 유량 센서 18 : 유압 센서
20 : 저압 공압 센서
21 : 유압식 제동 캘리퍼 22 : 하중 측정 센서
26 : 유압 배관용 커플링
28 : 공압식 제동 캘리퍼 28a : 공기 호스용 커플링

Claims (7)

  1. 철도 차량용 제동 캘리퍼 시험 장치에 있어서,
    공압 컴프레셔;
    상기 공압 컴프레셔로부터 유입된 공기를 공압 및 유압 시험을 위한 각각의 압력으로 배출할 수 있는 제1 출구부 및 제2 출구부를 구비하는 제어장치;
    일단이 상기 제1 출구부와 연결되는 제1 공기 호스;
    일단이 상기 제2 출구부와 연결되는 제2 공기 호스;
    상기 제1 공기 호스의 타단에 연결되며, 유입된 공압을 유압으로 변환하는 공유압 변환 장치; 및
    일단이 상기 공유압 변환 장치에 연결되는 제1 유압 배관;
    유압식 제동 캘리퍼가 설치되는 유압식 제동 캘리퍼용 설치대;
    공압식 제동 캘리퍼가 설치되는 공압식 제동 캘리퍼용 설치대; 및
    상기 유압식 제동 캘리퍼용 설치대 또는 공압식 제동 캘리퍼용 설치대에 설치되어, 상기 유압식 제동 캘리퍼의 실린더 또는 공압식 제동 캘리퍼의 실린더가 가하는 하중을 측정하는 하중 측정 센서를 포함하고,
    상기 제어 장치는
    상기 공압 컴프레셔에서 공급되는 공기의 유량을 제어하는 비례제어 밸브;
    상기 비례제어밸브에서 토출되는 공기를 상기 제1 공기 호스 또는 제2 공기 호스로 공급되도록 제어하는 솔밸브; 및
    상기 솔밸브로 공기가 역류되는 것을 방지하는 공압체크밸브를 포함하는 것인, 철도 차량용 제동 캘리퍼 시험 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유압 배관에 설치되어 공급된 유압의 기밀이 유지될 수 있도록 하는 유압체크밸브;
    상기 제1 유압 배관에서 토출되는 유체의 이동량을 측정하는 유량센서;
    상기 제1 유압 배관의 유압을 측정하는 유압센서; 및
    상기 제1 공기 호스에서 토출되는 공기의 압력을 측정하는 공압센서를 포함하는 것인, 철도 차량용 제동 캘리퍼 시험 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 유압 배관의 단부에 위치하는 유압배관용 커플링을 더 포함하는 것인, 철도 차량용 제동 캘리퍼 시험 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 공기 호스에서 토출되는 공기의 압력을 측정하는 저압공압센서를 포함하는 것인, 철도 차량용 제동 캘리퍼 시험 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 공기 호스의 단부에 위치하는 공기 호스용 커플링을 더 포함하는 것인, 철도 차량용 제동 캘리퍼 시험 장치.
  7. 제3항 내지 제6항 중 어느 한항에 있어서,
    상기 센서와 연결되고, 상기 센서로부터 수신된 정보를 상기 제어장치로 송출하는 정션박스를 더 포함하는 것인, 철도 차량용 제동 캘리퍼 시험 장치.
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