KR19980064988A

KR19980064988A - 철도레일 응력 제거기

Info

Publication number: KR19980064988A
Application number: KR1019980021954A
Authority: KR
Inventors: 남진우
Original assignee: 안종우; 남양기공 주식회사
Priority date: 1998-06-12
Filing date: 1998-06-12
Publication date: 1998-10-07
Also published as: KR100267842B1

Abstract

본 발명은 온도에 따라 이완수축 하여 레일의 내부에 존제한 응력을 제거할 수 있도록 하는 철도레일 응력 제거기(타격기)에 관한 것으로, 도상에 설치된 양쪽 레일에 걸쳐놓을 수 있는 폭으로 된 프레임(10)과, 양측 레일을 따라 이동할 수 있도록 상기 프레임(10)의 양측 하단에 조립된 복수개의 휠(20)과, 상기 프레임(10)의 중앙부에 장치된 엑튜에이터(30)와, 상기 엑튜에이터(30)의 구동으로 회전되는 편심캠(40)과, 상기 프레임(10)의 양측에 각각 회전 가능하게 설치된 2개의 수평축(50)과, 상기 수평축(50)의 일단에 각각 일체로 결합되며 외곽에 호형장공(63)이 형성된 2개의 요동판(60)과, 일단은 상기 편심캠(40)의 편심부위에 타단은 상기 요동판(60)의 호형장공(63)에 각기 연결되어 상기 편심캠(40)의 회전에 따라 상기 요동판(60)이 각회전 되도록 하는 2개의 링크(70)와, 상기 수평축(50)과 교차되도록 수평축(50)의 외주에 중간부위가 각각 일체로 고정되고 각각의 양단에 타격체(81)가 조립되어 상기 요동판(60)이 각회전함에 따라 회전되고 일정각도 이상 회전되면 자중으로 낙하 회전하여 상기 타격체(81)가 도상에 설치된 양쪽 레일의 양면을 교번으로 타격하는 복수개의 해머(80)와, 상기 프레임(10)의 형성된 손잡이(90)로 구성된 것에 그 특징이 있다.

Description

철도레일 응력 제거기

본 발명은 온도에 따라 이완수축 하여 레일의 내부에 존제한 응력을 제거할 수 있도록 하는 철도레일 응력 제거기(타격기)에 관한 것으로, 더 상세히는 도상에 설치된 레일을 해머로 타격하여 레일의 내부 응력을 제거할 수 있도록 하는 철도레일 응력 제거기에 관한 것이다.

일반적으로 레일은 겨울철에는 온도가 영하로 하강하여 레일이 수축하고 여름에는 온도가 고온으로 상승하여 레일이 팽창함으로 인하여 레일 내부에 응력이 발생하게 된다. 이와같이 주로 온도변화로 팽창과 수축하여 응력이 생긴 레일을 방치할 경우에는 기차의 지날 때마다 기관차의 반복하중에 의한 스트레스를 받고, 이로 인하여 레일에 쉽게 크랙이 생기고 레일의 수명이 단축된다.

따라서, 통상적으로 봄철에 여름철과 겨울철 동안에 레일에 누적된 응력을 제거하는 작업을 실시하게 된다.

특히, 최근의 철도는 기관차가 지날 때 발생되는 소음을 최소화시킬 수 있도록 도상에 설치되는 레일간의 간격을 거의 없애고 연속이음식으로 시공함으로 레일의 팽창 및 수축이 강제적으로 억제되는 경우가 있고, 이러한 경우에는 응력이 더욱 누적됨으로 적당한 시기에 레일의 내부 응력을 완벽하게 제거해 주어야 한다.

종래에 레일의 응력을 제거하는 방법은 열가열식 응력 제거기를 사용하였는 데, 이 응력 제거기는 토오치를 이용하여 레일에 화염을 직접 적촉시킴으로써 응력을 제거하는 방식이다.

그러나, 이러한 종래의 응력 제거기를 사용한 레일의 응력 제거 방식으로 레일의 내부 응력을 제거하기 위해서는 레일이 일정 온도 이상으로 가열되는 시간이 요구되어 작업시간이 지연되는 단점이 있으며, 과도하게 레일을 가열시킬 경우에는 레일이 열화되어 레일의 강성이 저하될 우려도 있고, 레일의 전체 길이에 대하여 고르게 화염을 접촉시켜야 하므로 화염발생을 위한 연료가 많이 소요되는 단점도 있었다.

본 발명은 종래의 단점을 감안하여 안출한 것으로, 철도 레일을 따라 진행시키면서 해머로 양쪽 레일의 양면을 타격함으로써 레일의 내부 응력을 제거하는 신규한 레일 응력 제거기를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 응력 제거기의 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 응력 제거기의 평면도.

도 3는 본 발명에 따른 응력 제거기의 측면도.

도 4(a)~(d)는 본 발명의 요부 작동상태도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10; 프레임 11; 채널 20; 휠

30; 엑튜에이터 31; 내연기관 32; 감속기

34; 좌면대 35; 방진고무 40; 편심캠

50; 수평축 51; 베어링 60; 요동판

61; 보스 62; 원판 63; 호형장공

70; 링크 71; 관통공 72; 축돌기

73; 핀 80; 해머 81; 타격체

90; 손잡이 100; 케이스 101; 인사이드 케이스

102; 체인 103; 아웃사이드 케이스

본 발명은, 도상에 설치된 양쪽 레일에 걸쳐놓을 수 있는 폭으로 된 프레임(10)과, 양측 레일을 따라 이동할 수 있도록 상기 프레임(10)의 양측 하단에 조립된 복수개의 휠(20)과, 상기 프레임(10)의 중앙부에 장치된 엑튜에이터(30)와, 상기 엑튜에이터(30)의 구동으로 회전되는 편심캠(40)과, 상기 프레임(10)의 양측에 각각 회전 가능하게 설치된 2개의 수평축(50)과, 상기 수평축(50)의 일단에 각각 일체로 결합되며 외곽에 호형장공(63)이 형성된 2개의 요동판(60)과, 일단은 상기 편심캠(40)의 편심부위에 타단은 상기 요동판(60)의 호형장공(63)에 각기 연결되어 상기 편심캠(40)의 회전에 따라 상기 요동판(60)이 각회전 되도록 하는 2개의 링크(70)와, 상기 수평축(50)과 교차되도록 수평축(50)의 외주에 중간부위가 각각 일체로 고정되고 각각의 양단에 타격체(81)가 조립되어 상기 요동판(60)이 각회전함에 따라 회전되고 일정각도 이상 회전되면 자중으로 낙하 회전하여 상기 타격체(81)가 도상에 설치된 양쪽 레일의 양면을 교번으로 타격하는 복수개의 해머(80)와, 상기 프레임(10)의 형성된 손잡이(90)로 구성된 것에 그 특징이 있다.

본 발명의 또다른 특징은, 상기 해머(80)가 회전되는 궤적에 대응되도록 케이스(100)를 마련하고 상기 케이스(100)의 하단부를 상기 프레임(10)의 양쪽편에 회전 가능하게 설치하여 상기 케이스(100)를 해머(80)의 최외곽 회전범위 까지 펼칠 수 있도록 한 것에 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 응력 제거기의 구성을 나타내는 도면이고, 도 4도(a)~(d)는 본 발명의 요부 작동상태도이다.

도 1 내지 도 3에서, 프레임(10)은 도상에 설치된 양쪽 레일에 걸쳐놓을 수 있는 폭으로 형성하여 본 장치의 구성부품을 지지하는 것으로, 예시한 바와같이 대략 직사각형이며 수평으로 배치한다.

예시한 휠(20)은 프레임(10)의 좌우측에 각각 2개씩 4개이며, ㄷ자형 채널(11)을 매개로 프레임(10)의 하단 양쪽에 설치하여 본 장치를 레일을 따라 이동시킬 수 있게 한다.

예시한 엑튜에이터(30)는 내연기관(31)을 사용하고 감속기(32)와 함께 프레임(10)의 중앙부에 설치한다. 이 내연기관(31)에는 클러치와 변속기어가 장치되어 있으며, 감속기(32)는 벨트로 내연기관(31)의 구동력(회전력)이 전달되는 구조로 되어 있다. 이 엑튜에이터(30)는 예시한 바와같이 별도의 좌면대(34)에 안착시킨 상태에서 방진고무(35)를 사용하여 프레임(10)에 설치함으로써 엑튜에이터(30)의 구동시 그 진동이 여타 부품에 전달되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

편심캠(40)은 감속기(32)의 출력축(33)에 일체로 조립되어 엑튜에이터(30)의 구동시 회전운동을 한다.

수평축(50)은 2개로서 각각 프레임(10)의 양측에 세로방향으로 배치되고, 설치시 양단부를 베어링(51)으로 지지한 상태로 프레임(10)에 고정된다.

요동판(60)은 2개가 마련되며 각 수평축(50)의 일단에 조립되는 것으로, 각각의 요동판(60)은 중간에 보스(61)가 있고 이 보스(61)의 양쪽에 원판(62)이 일체로 형성된 형태로 되어 있다. 그리하여 요동판(60)의 조립시 수평축(50)에 보스(61)를 끼워 수평축(50)과 일체로 결합시키게 된다. 호형장공(63)은 요동판(60)에 있는 두 원판(62)의 대응되는 부위에 대면하도록 소정 길이로 형성된다.

링크(70)는 2개를 마련하여 각각의 일단을 편심캠(40)에 연결되고 각각의 타단을 요동판(60)에 연결한 것으로, 두 링크(70)는 상부에서 보았을 때 가상의 동일 직선상에서 좌우방향으로 배치된다.

더 상세히 설명하면, 두 링크(70)의 양단에는 관통공(71)이 형성되며, 편심캠(40)의 편심부위에 형성된 축돌기(72)에는 두 링크(70)의 일단이 동시에 연결되고 각각의 타단은 요동판(60)의 원판(62) 사이로 진입시킨 상태에서 호형장공(63)을 따라 이동이 자유롭게 끼워지는 핀(73)에 연결된다. 또한, 두 링크(70)의 연결시 한쪽 요동판(60)의 호형장공(63)은 상측에 위치한 상태로 연결하고 다른쪽 요동판(60)의 호형장공(63)은 하측에 위치한 상태로 연결하는 한편, 해머(80)는 각각의 타격체(81)이 레일의 안쪽 또는 바깥쪽을 동시에 타격할 수 있도록 수평축(50)에 연결한다.

해머(80)는 긴 바(bar) 형태로써 2개가 마련되며, 각각의 양단에 금속 타격체(81)가 일체로 조립되어 있다. 이 해머(80)의 중간부위가 수평축(50)과 교차되도록 수평축(50)의 외주에 일체로 고정됨으로 요동판(60)이 각회전함과 동시에 회전되며, 일정각도 이상 회전되면 자중으로 회전 낙하하여 타격체(81)가 도상에 설치된 양쪽 레일의 양면을 타격하게 된다.

손잡이(90)는 본 장치를 인력으로 밀거나 당길 수 있도록 한 것으로, 본 장치의 앞쪽과 뒤쪽에 하나씩 프레임(10)에 일체로 구비되어 있다.

케이스(100)는 본 장치의 사용중 해머(80) 등의 동작부품에 작업자가 접촉되어 안전사고가 발생되는 것을 방지하기 위한 것으로, 예시한 케이스(100)는 철망을 사용하여 프레임(10)에 회전 가능하게 조립되는 인사이드 케이스(101)와 프레임(10)에 일체로 조립되는 아웃사이드 케이스(103)를 구비하여 본 장치의 좌우측에 각기 2중으로 배치시켰다. 특히 인사이드 케이스(101)에는 고정용 체인(102)을 구비하여 인사이드 케이스(101)를 본 장치의 좌우측으로 펼치거나 접은 후에 프레임(10)에 지지시킬 수 있도록 하였다.

이러한 구성으로 된 본 발명의 작동을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 장치를 레일 위에 올려놓고 작업자의 안전을 위하여 인사이드 케이스(101)를 외향으로 펼쳐지도록 회전시킨 다음 체인(102)을 프레임(10)에 걸어 놓는다.

이후, 내연기관(31)을 사용한 엑튜에이터(30)를 구동시키고 변속기어를 적당한 단수로 조정하고 클러치를 연결하면 감속기(32)가 벨트로 전동되고, 벨트전동에 의하여 감속기(32)의 출력축(33)이 소정 회전수로 회전함과 동시에 편심캠(40)이 회전한다.

그리하여, 도 4(a)~(d)에 도시한 바와같이, 편심캠(40)과 연결된 좌우측의 링크(70)의 타단에 끼워진 핀(73)이 요동판(60)의 호형장공(63)을 따라 슬라이딩 되다가 호형장공(63)의 일단부에 이르게 되면 링크(70)의 힘이 전달되어 요동캠(40)이 회전되고, 이와동시에 수평축(50)과 해머(80)가 회전된다. 편심캠(40)이 180도 회전하면 해머(80)가 링크(70)로부터 전달되는 힘에 의하여 점차 회전하여 수평을 이루다가 해머(80)가 더욱 회전하여 무게중심이 수평축(50)에 대하여 회전되는 쪽으로 치우침과 동시에 요동판(60)과 링크(70)의 구속이 해제되어 해머(80)가 자중에 의해 낙하함으로 양쪽 해머(80)의 일단에 있는 타격체(81)이 레일의 내측면을 타격하게 된다.

편심캠(40)이 계속 회전함에 따라 링크(70)의 타단에 끼워진 핀(73)이 호형장공(63)을 따라 슬라이딩되다가 이 핀(73)이 호형장공(63)의 타단부에 이르게 되면 요동캠(40)이 처음 회전된 방향과 반대방향으로 회전되고, 이와동시에 수평축(50)과 해머(80)가 요동캠(40)의 회전방향으로 회전하게 된다. 그리하여 편심캠(40)이 360도 회전하였을 때 해머(80)가 수평을 이루다가 더욱 회전하면 해머(80)가 수평축(50)에 대하여 무게중심이 회전되는 쪽으로 치우치게 되고, 이와 동시에 요동판(60)과 링크(70)의 구속이 해제되어 해머(80)가 자중에 의하여 낙하하여 양쪽 해머(80)의 타단이 레일의 외측면을 타격하게 된다.

이와같이 요동캠(40)이 1회전함에 따라 해머(80)가 양쪽 레일의 양측면을 1회씩 타격함으로써 1싸이클을 완료하게 된다.

이와같이 작동되는 본 장치를 1명 또는 2명의 작업자가 손잡이(90)를 잡고 밀면서 레일을 따라 일정속도로 이동시키면 해머(80)의 타격체(81)이 레일을 일정간격으로 타격함으로 레일의 내부응력이 능률적으로 제거된다.

부언하여, 본 장치의 실험결과 1명 또는 2명이 본 장치를 시속 4킬로미터로 이동시킨다고 할 때 해머(80)의 분당 타격 횟수는 45회가 적당한 것으로 나타났으며, 작업여건에 따라 엑튜에이터(30)의 구동 속도를 조정하여 해머(80)의 타격횟수를 적절히 변경시킬 수 있다. 또한, 본 장치는 해머(80)에 조립되는 타격체(81)를 적당한 무게로 교체함으로써 레일을 타격하는 힘을 적절히 조정할 수 있다.

상술한 바와같이, 본 발명은 레일을 해머(80)로 타격하여 레일의 내부 응력을 제거하는 방식으로 된 응력 제거기로써 종래에 열가열식 응력제거기를 사용할 경우에 발생될 수 있는 작업지연과 레일의 열화 등의 문제점을 해소할 수 있는 것으로, 본 발명은 엑튜에이터(30)의 구동속도를 조정하여 타격체(81)을 타격횟수를 다양하게 조정할 수 있고, 해머(80)에 조립되는 타격체(81)의 무게로 레일의 응력제거에 적당한 충격을 가할 수 있으며, 해머(80)의 타격횟수와 장치의 이동속도를 임의로 조정할 수 있으므로 완벽한 응력제거 및 작업의 능률화를 도모할 수 있는 장점이 있다.

Claims

도상에 설치된 양쪽 레일에 걸쳐놓을 수 있는 폭으로 된 프레임(10)과,

양측 레일을 따라 이동할 수 있도록 상기 프레임(10)의 양측 하단에 조립된 복수개의 휠(20)과,

상기 프레임(10)의 중앙부에 장치된 엑튜에이터(30)와,

상기 엑튜에이터(30)의 구동으로 회전되는 편심캠(40)과,

상기 프레임(10)의 양측에 각각 회전 가능하게 설치된 2개의 수평축(50)과,

상기 수평축(50)의 일단에 각각 일체로 결합되며 외곽에 호형장공(63)이 형성된 2개의 요동판(60)과,

일단은 상기 편심캠(40)의 편심부위에 타단은 상기 요동판(60)의 호형장공(63)에 각기 연결되어 상기 편심캠(40)의 회전에 따라 상기 요동판(60)이 각회전 되도록 하는 2개의 링크(70)와,

상기 수평축(50)과 교차되도록 수평축(50)의 외주에 중간부위가 각각 일체로 고정되고 각각의 양단에 타격체(81)가 조립되어 상기 요동판(60)이 각회전함에 따라 회전되고 일정각도 이상 회전되면 자중으로 낙하 회전하여 상기 타격체(81)가 도상에 설치된 양쪽 레일의 양면을 교번으로 타격하는 복수개의 해머(80)와,

상기 프레임(10)의 형성된 손잡이(90)로 구성된 것을 특징으로 하는 철도레일 응력 제거기.
제1항에 있어서, 상기 해머(80)가 회전되는 궤적을 따라 케이스(100)를 설치하되, 상기 케이스(100)의 하단부를 상기 프레임(10)의 양쪽편에 회전 가능하게 설치하여 필요에 따라 좌우로 펼치거나 접을 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 철도레일 응력 제거기.