KR20000010595U - 화차용 다이어프램식 응하중변 - Google Patents

Abstract

본 고안은 화물 기차의 공압식 제동 장치에서 영차시와 공차시를 구별하여 브레이크 실린더에 압력 공기를 달리 공급하여 주는 다이어프램식 응하중변에 관한 것으로서,

분배변(120)과 연결된 분배변 통로(65)와, 브레이크 실린더 통로(67)와, 영차감지밸브통로(69)가 형성되며, 상기 분배변통로(65)와 브레이크 실린더 통로(67)를 개폐시키는 제어밸브(59)와, 상기 제어밸브(59)를 상승시키는 다이어프램(74)을 포함하는 상부바디(51)와, 상기 다이어프램(74)의 하부에 고정된 플레이트(76)와, 하부바디에 고정되며, 조정 스프링(71)의 상단이 고정되는 상부 시팅부(78)와, 상기 상부 시팅부(78)에 그 상부가 고정되는 핀(84)과, 상기 상부 시팅부(78) 아래에서 일정한 간격을 두고 상기 핀(84)에 고정되어 상기 조정 스프링(71)의 하단이 고정되는 하부 시팅부(82)와, 상기 핀(84)의 하부가 고정되며, 다이어프램(90)상에 고정된 플레이트(86)로 구성되는 하부 바디(80)와, 상기 다이어프램(90)의 하부에 고정되는 하부캡(92)을 포함하는 중간 지지부(101), 및 상기 상기 하부캡(92)의 하부와 맞닿으며 영차감지밸브통로(69)로부터 에어실(91)로 공급된 에어에 의해서 상승운동을 하게 되는 다이어프램(96)이 고정되는 하부 지지부(98)로 구성된다. 이것에 의해, 다이어프램을 사용하여 제어 정밀성이 좋게 된다.

Description

화차용 다이어프램식 응하중변( DIAPHRAGM TYPE VARIABLE LOAD VALVE FOR FREIGHT TRAIN )

본 고안은 화물 기차용 다이어프램식 응하중변에 관한 것이며, 보다 상세히는 화물 기차의 공압식 제동 장치에서 영차시와 공차시를 구별하여 브레이크 실린더에 압력 공기를 달리 공급하여 주는 다이어프램식 응하중변에 관한 것이다.

일반적으로, 화물 기차는 화물을 적재하였을 때(영차시라 함)와, 적재하지 않았을 때(공차시라 함), 그 중량이 많이 다르게 되므로 제동시에 이를 구별하여 줄 필요가 있다. 즉, 영차시에는 공차시 보다 강한 제동이 필요하게 되는 것이다.

종래의 제동시스템은 도 1 및 도 2에 도시한 바와같이, 기관실(도시 않음)의 브레이크 레버가 작동되면 감압공기를 유동시키는 제동관(310)과, 상기 제동관(310)내의 공기를 필터링시키는 공기정화기(312)와, 영차와 공차를 식별하는 영차감지밸브(301)와, 공차시 및 브레이크 레버를 작동시키면 항시 브레이크 실린더(332)의 제 1 피스톤(338)을 작동시키는 삼동변(307)과, 영차시 브레이크 레버를 작동시키면 상기 삼동변(307)과 함게 작동되어 브레이크 실린더(332)의 제 2 피스톤(334)을 작동시키는 제어변(303)과, 영차시 상기 제어변(303)이 제 2 피스톤(334)을 작동시키도록 제어하는 응하중변(320)으로 구성된다.

이와같은 구성에 의해서, 공차시에는 도 1과 같이, 관(344)으로 공급된 에어가 영차감지밸브(301)에 의해서 관(350)으로 에어 공급을 중지시켜 제어변(303)으로 에어가 공급되지 않게 되고, 또한, 응하중변(326)의 피스톤(322)이 하강되어 있어서 상부 챔버(326)에 에어가 충진되지 않게 되어 관(346)으로 에어가 공급되지 않게 된다. 따라서, 제어변(303)은 기능하지 않게 되고, 삼동변(307)만이 작동되어 관(340)을 통하여 제 1 피스톤(338)만을 작동시킨다. 브레이크 실린더(332)의 제 1 피스톤(338)과 제 2 피스톤(334) 사이에는 밀폐용의 막판(336)이 구비되어 있다.

영차시에는, 도 2와 같이, 영차감지밸브(301)가 오픈되어 관(350)을 통하여 제동관(310)으로부터 공급받은 에어를 공급하게 된다. 그러면, 응하중변(320)의 상부챔버(326)의 압력이 하부챔버(324)의 압력보다 높게되어 피스톤(322)이 상승하게 되어, 상부 챔버(326)로 유압된 에어가 관(346)을 통하여 제어변(303)으로 공급되어, 제어변(303)에서는 관(348)을 통하여 제 2 피스톤(334)을 작동시킨다. 물론, 이때 삼동변(307)은 계속 작동된다. 따라서 브레이크 실린더(332)는 제 1 피스톤(338)과 제 2 피스톤(334)이 동시에 작동되어 강한 제동력을 발휘하게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 응하중변(320)은 피스톤식으로 이루어져 있어, 영차감지밸브(301)에 의해서 피스톤이 작동되는데, 영차감지밸브의 오작동에도 작동되는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 제동시스템은 동일한 구조를 가지는 제어변과 삼동변이 별도로 설치되어 있어서, 응하중변에서 이를 제어하는 역할을 하게 되는데, 삼동변과 제동변의 활변 움직임으로 제동 압력을 전담하기 때문에 제조상 고도의 숙련된 습합 작업이 요구되고, 제어변과 삼동변이 한 개로 이루어진 제동시스템에서는 사용할 수 없는 문제점이 있다.

따라서, 본 고안은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 고안의 목적은 하나의 분배변을 가지는 제동시스템에서 다이어프램식으로 작동되는 화차용 다이어프램식 응하중변을 제공하는데 있다.

상기 본 고안의 목적을 달성하기 위한 화차용 다이어프램식 응하중변의 일예로서,

분배변과 연결된 분배변 통로와, 브레이크 실린더와 연결된 브레이크 실린더 통로와, 영차감지밸브와 연결된 영차감지밸브통로가 형성되며, 상기 분배변통로와 브레이크 실린더 통로를 개폐시키는 제어밸브와, 상기 제어밸브를 상승시키는 다이어프램을 포함하는 상부바디와,

상기 다이어프램의 하부에 고정된 플레이트와, 하부바디에 고정되며, 조정 스프링의 상단이 고정되는 상부 시팅부와, 상기 상부 시팅부에 그 상부가 고정되는 핀과, 상기 상부 시팅부 아래에서 일정한 간격을 두고 상기 핀에 고정되어 상기 조정 스프링의 하단이 고정되는 하부 시팅부와, 상기 핀의 하부가 고정되며, 다이어프램상에 고정된 플레이트로 구성되는 하부 바디와,

상기 다이어프램의 하부에 고정되는 하부캡을 포함하는 중간 지지부, 및

상기 상기 하부캡의 하부와 맞닿으며 영차감지밸브통로로부터 에어실로 공급된 에어에 의해서 상승운동을 하게 되는 다이어프램이 고정되는 하부 지지부

로 구성된다.

도 1은 종래의 공차시 제동시스템을 도시한 구성도

도 2는 종래의 영차시 제동시스템을 도시한 구성도

도 3은 본 고안이 적용되는 화차 제동장치의 구성도

도 4는 본 고안에 따라서 공차시 응하중변을 도시한 단면도

도 5는 본 고안에 따라서 영차시 응하중변을 도시한 단면도

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

50 : 응하중변 51 : 상부 바디

53 : 상부캡 55 : 스프링

59 : 제어밸브

61 : 헤드 63 : 스템

65 : 분배변통로 67 : 브레이크 실린더 통로

69 : 영차감지밸브 통로

72 : 유동 통로 74, 90, 96 : 다이어프램

76 : 플레이트 78 : 상부 시팅부

82 : 하부 시팅부 84 : 핀

86 : 플레이트 92 : 하부캡

94 : 통로 98 : 하부 지지부

101 : 중간 지지부 120 : 분배변

202 : 기관실 204 : 제동관

208 : 급동실 210 : 급동밸브

214 : 공급공기통 216 : 영차 감지밸브

220 : 브레이크 실린더 122, 124, 215, 218 : 관

301 : 영차감지밸브 303 : 제어변

305 : 부가공기통 307 : 삼동변

309 : 보조공기통 310 : 제동관

312 : 공기정화기 320 : 응하중변

322 : 피스톤 324 : 하부챔버

326 : 상부챔버 332 : 브레이크 실린더

334 : 제 2 피스톤 336 : 막판

338 : 제 1 피스톤 340, 342, 344, 346, 348 : 관

이하, 본 고안의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 3을 참조하면, 본 고안에 따른 화차용 다이어프램식 응하중변이 적용되는 제동시스템이 도시되어 있다.

도 3은 본 발명자가 발명한 새로운 제동 시스템으로써, 기관실(202)에서 브레이크 레버를 작동시키면, 제동관(204)에서 감압이 이루어지고, 분배변(120)은 전체 제동장치의 공압을 제어하여 브레이크 실린더(220)를 통하여 제동이 이루어지게 한다. 응하중변(50)은 영차와 공차를 구별하여 브레이크 실린더(220)의 제동력을 달리하여 주는 밸브이다. 영차감지밸브(216)는 영차와 공차를 구별하기 위한 밸브이다.

공기 공급통(214)은 영차감지밸브(216)로 저장된 공기를 공급하여 주는 것이고, 급동실(208)은 급제동시 작동하는 것이고, 제동밸브(210)는 일반 제동시 작동하는 것이다.

분배변(120)은, 종래의 제어변과 삼동변을 하나로 혼합시킨 것으로서, 제동관(204)에서 감압이 이루어지면, 즉 브레이크 레버가 기관사에 의해서 작동되면, 응하중변(50)으로 관(122)을 통하여 압력공기를 제공하고, 응하중변에서는 이를 그대로 관(124)을 통하여 브레이크 실린더(220)로 보낸다. 이 제동시스템에서 적용되는 브레이크 실린더(220)는 단동식이다.

공차시에는 영차감지밸브(216)가 크로즈된 상태이므로 관(215)으로부터의 에어가 관(218)으로 공급되지 않는다.

영차시에는 영차감지밸브(216)가 오픈되어 관(215)으로부터의 에어가 관(218)으로 공급되어, 분배변(120)으로부터 출력된 에어가 더 많이 브레이크 실린더(220)로 공급되어, 높은 압력으로 제동이 이루어지게 한다.

상기와 같은 본 고안에 따른 다이어프램식 응하중변을 도 4 및 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.

본 고안에 따른 응하중변(50)은 상부 바디(51)와, 상기 상부 바디(51)와 렌치 볼트(58)로써 체결된 하부 바디(80)와, 상기 하부 바디(80)의 하부에 고정되는 중간 지지부(101)와, 상기 중간 지지부(101)의 하부에 위치하여 중간 지지부(101) 및 하부 바디(80)와 볼트(103)로써 체결되는 하부 지지부(98)로 구성된다.

상기 상부 바디(51)는 분배변(120)과 연결된 분배변 통로(65)와, 브레이크 실린더(220)와 연결된 브레이크 실린더 통로(67)와, 영차감지밸브(216)와 연결된 영차감지밸브통로(69)가 형성된다.

상기 분배변통로(65)와 브레이크 실린더 통로(67)는 제어밸브(59)에 의해서 개폐된다. 상기 제어 밸브(59)는 상기 분배변통로(65)와 브레이크 실린더 통로(67)를 개폐 또는 유동량을 제어하는 밸브 헤드(61)와, 상기 밸브 헤드(61) 하부에 장착되어 상기 헤드(61)를 상하운동시키는 스템(63)으로 구성된다. 상기 헤드(61)의 상부에는 스프링(55)이 내장되어 헤드(61)의 하강 운동을 유도한다.

상기 스템(63)의 하부는 상부 바디(51)에 고정된 다이어프램(74)에 맞닿게 된다.

상기 하부 바디(80)는 상기 다이어프램(74)의 하부에 고정된 플레이트(76)와, 하부바디에 고정되며, 조정 스프링(71)의 상단이 고정되는 상부 시팅부(78)와, 상기 상부 시팅부(78)에 그 상부가 고정되는 핀(84)과, 상기 상부 시팅부(78) 아래에서 일정한 간격을 두고 상기 핀(84)에 고정되어 상기 조정 스프링(71)의 하단이 고정되는 하부 시팅부(82)와, 상기 핀(84)의 하부가 고정되며, 다이어프램(90)상에 고정된 플레이트(86)로 구성된다.

상기 중간 지지부(101)는 상기 다이어프램(90)의 하부에 고정되는 하부캡(92)을 포함한다.

상기 하부 지지부(98)에는 상기 하부캡(92)의 하단이 맞닿게 되는 다이어프램(96)이 고정되고, 상기 다이어프램(96)의 하부에는 영차감지밸브통로(69)로부터 에어를 공급받는 통로(94)가 형성되고, 하나의 에어실(91)을 형성하게 된다.

상기와 같은 구성에 의해서 본 고안에 따른 화차용 다이어프램식 응하중변은 다음과 같이 작동한다.

공차시 제동이 걸리면, 영차감지밸브(216)가 크로즈되므로 영차감지밸브통로(69)로부터 에어실(91)로 에어가 공급되지 않아, 분배변(120)으로부터 공급된 에어가 유동통로(72)를 통하여 브레이크 실린더(220)로 공급되어 제동이 이루어지게 된다.

영차시 제동이 걸리면, 도 5에 도시한 바와같이, 공차시에 분배변(120)으로부터 공급된 에어가 브레이크 실린더(220)로 공급되는 에어 이외에, 영차감지밸브(216)가 오픈되어 영차감지밸브통로(69)로 에어가 공급되고, 이 에어는 통로(94)를 거쳐 에어실(91)을 충진시킨다. 그러면, 다이어프램(96)이 상승하여 하부캡(92)이 상승되고, 다이어프램(90)이 위쪽으로 볼록하게된다. 다이어프램(90)의 상승으로 플레이트(86)가 상승하고, 이에따라 핀(84) 및 하부 시팅부(82)가 상승되어 조정 스프링(71)은 압축된다.

핀(84)의 상승으로 플레이트(76)가 상승되어 다이어프램(74)이 상승되어 제어밸브(59)가 상승되고, 스프링(55)은 압축된다.

그러면, 분배변통로(65)에 공급된 에어는 유동통로(72)를 거쳐 더 많이 브레이크 실린더통로(67)로 배출될 수 있게 되어, 브레이크 실린더(220)의 제동력이 강하게 된다.

기관사가 제동을 정지시키면, 분배변(120) 및 영차감지밸브(216)에서 응하중변(50)으로 에어를 공급하지 않게 되므로, 상부의 스프링(55) 및 조정스프링(71)의 반발력으로 상승한 부품이 원래의 위치로 복귀된다.

조정 스프링(71)의 탄성력을 달리하면, 제어밸브(59)의 상승량이 조정될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 고안에 따른 화차용 다이어프램식 응하중변은 다이어프램을 사용하고, 하나의 분배변의 출력 에어를 브레이크 실린더로 공급하도록 제어되기 때문에 제어 정밀성이 좋게 되는 효과가 있다.

이상에서 설명한 것은 본 고안에 따른 화차용 다이어프램식 응하중변을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 고안은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 실용신안등록청구의 범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (1)

1. 분배변(120)과 연결된 분배변 통로(65)와, 브레이크 실린더(220)와 연결된 브레이크 실린더 통로(67)와, 영차감지밸브(216)와 연결된 영차감지밸브통로(69)가 형성되며, 상기 분배변통로(65)와 브레이크 실린더 통로(67)를 개폐시키는 제어밸브(59)와, 상기 제어밸브(59)를 상승시키는 다이어프램(74)을 포함하는 상부바디(51)와,

   상기 다이어프램(74)의 하부에 고정된 플레이트(76)와, 하부바디에 고정되며, 조정 스프링(71)의 상단이 고정되는 상부 시팅부(78)와, 상기 상부 시팅부(78)에 그 상부가 고정되는 핀(84)과, 상기 상부 시팅부(78) 아래에서 일정한 간격을 두고 상기 핀(84)에 고정되어 상기 조정 스프링(71)의 하단이 고정되는 하부 시팅부(82)와, 상기 핀(84)의 하부가 고정되며, 다이어프램(90)상에 고정된 플레이트(86)로 구성되는 하부 바디(80)와,

   상기 다이어프램(90)의 하부에 고정되는 하부캡(92)을 포함하는 중간 지지부(101), 및

   상기 상기 하부캡(92)의 하부와 맞닿으며 영차감지밸브통로(69)로부터 에어실(91)로 공급된 에어에 의해서 상승운동을 하게 되는 다이어프램(96)이 고정되는 하부 지지부(98)

   로 구성되는 것을 특징으로 하는 화차용 다이어프램식 응하중변.