KR20010085112A - 철도침목 교환기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철도침목 교환기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 철로상에서 활주가 자유롭고 소형이며 무게가 가벼워서 철로상에 용이하게 올려 놓을 수 있는 소형대차를 구비하고, 소형대차에는 유압발생장치에서 공급되는 유압을 이용하여 레일의 하측에 수평으로 설치되어 있는 철도침목을 빼내고, 노후된 침목을 빼낸 그 자리에 새로운 침목을 끼워 넣을 수 있는 침목교환기를 착탈식으로 설치함으로서, 철도침목 및 선로 보수작업의 효율성을 향상시킴과 동시에 안전사고의 발생을 줄일 수 있도록 하기 위한 것이다.

본 발명은 철로상에서 활주가 가능한 대차(4)의 전방에는 한 쌍의 승하강지주(6)가 수직 설치되고, 상기 승하강지주(6)에는 침목교환기(11)를 행거식으로 걸게될 걸이대(8)가 수평으로 설치된 승하강대(9)가 실린더(10)에 의해 승하강 자유롭게 설치되며, 상기 침목교환기(11)는 수평프레임(12)의 상부에 상기 걸이대(8)에 걸어지는 걸이봉(13)이 수평으로 설치되고, 상기 수평프레임(12)의 일측에는 실린더(14)에 의해 수평프레임(12)에서 출몰되는 출몰수평대(16)가 설치되고, 이 출몰수평대(16)의 외측단부에는 침목클램핑용 실린더(18)가 설치된 클램프(17)가 설치되며, 상기 수평프레임(12)의 하부에는 고정레일고정구(21)가 고정식으로 설치되고 클램프(17)가 설치된 쪽의 수평프레임(12) 하부에는 가동레일고정구(20)가 설치되며, 상기 고정레일고정구(21) 상단의 수평프레임(12)상에는 레일풋셔(22)가 힌지식으로 설치되며, 상기 수평프레임(12)의 중앙부측에는 회동레버(23)가 힌지식으로상향 설치되고, 회동레버(23)의 중앙부와 레일풋셔(22)의 선단부 사이에는 당김로드(24)가 힌지식으로 연결 설치되며, 상기 레일풋셔(22)측의 수평프레임(12) 외측과 클램프(17)의 외측에는 이동손잡이(25)가 고정설치된 것을 특징으로 한다.

Description

철도침목 교환기{Apparatus for replacing a railroad tie}

본 발명은 철도침목 교환기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 철로상에서 활주가 자유롭고 소형이며 무게가 가벼워서 철로상에 용이하게 올려 놓을 수 있는 소형대차를 구비하고, 소형대차에는 유압발생장치에서 공급되는 유압을 이용하여 철도침목을 빼내고, 노후된 침목을 빼낸 그 자리에 새로운 침목을 끼워 넣을 수 있는 침목교환기를 착탈식으로 설치함으로서, 철도침목 및 선로 보수작업의 효율성을 향상시킴과 동시에 안전사고의 발생을 줄일 수 있도록 하기 위한 것이다.

일반적으로 철도침목은 레일의 하측에 설치되어 레일을 지지하는 기능을 하고 있는데, 철도침목을 장기간 사용하다보면 침목의 일부가 파손되어 침목의 부피가 축소되거나 또는 침목과 레일과의 고정부가 손상되어 침목과 레일 사이에 틈새가 발생되어 유동이 있는 경우에는 레일을 제대로 지지되지 못하기 때문에 철도차량이 주행시 커다란 소음이 발생함은 물론이고, 심한 경우에는 철도차량이 전복될 우려가 있으므로 침목이 손상된 경우에는 새로운 침목으로 교체하여 사고를 미연에 예방토록 하고 있다.

종래에 침목을 교체하고자 하는 경우에는 침목과 레일이 결합된 결합부위를 햄머나 산소용접기등을 이용하여 제거한 뒤에 침목이 설치되어 있는 침목 하부의 자갈을 삽이나 곡괭이등의 연장을 이용하여 파내어 레일의 저면과 침목사이에 공간이 형성되게 한다.

그 뒤, 햄머를 이용하여 침목의 측면을 타격하면서 침목이 레일의 측방으로 빠져나가게 한다. 이때, 햄머로 침목의 측면을 타격함과 아울러 갈고리로서 침목을 외측방으로 빼내는 작업을 병행하면서 침목을 측방으로 빼낸다.

상기와 같이 인력에 의해 침목을 빼내게 되므로 작업능률이 저하됨은 물론이고, 침목을 빼내기 위한 작업도구가 번거롭게 많이 소요되며, 좁은 공간에서 여러사람들이 모여서 작업을 하므로 안전사고의 위험성이 있고, 작업시간이 많이 소요되므로 긴급보수작업이 어려운 문제를 지니고 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 철로에서 활주가 자유로운 대차에 침목을 유압으로 빼내는 작업과 끼워넣는 작업을 할 수 있도록 하는 침목교환기를 착탈식으로 설치하여 보수해야 할 작업위치로 대차를 이용하여 신속하게 이동하고, 작업위치에 도달한 뒤에는 침목교환기를 이용하여 침목을 교체할 수 있도록 함으로서, 단시간내에 침목을 간편하고 안전하게 교체할 수 있도록 한 것을 기술적 과제로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 제동수단을 구비한 바퀴와 유압발생장치 및 엔진을 설치한 대차의 전방에는 상부가 수평대에 의해 연결된 한 쌍의 승하강지주가 수직 설치되고, 상기 승하강지주에는 선단에 걸이홈을 형성한 한 쌍의 걸이대가 전방으로 돌출되게 수평 설치된 승하강대가 승하강 자유롭게 설치되며, 상기 수평대에는 실린더가 하향 설치되면서 그 실린더로드가 승하강대에 연결 설치되고, 상기 걸이대의 걸이홈에는 침목교환기가 매달리게 착탈식으로 설치되는데, 이 침목교환기는 사각파이프 형태의 수평프레임의 상부에 상기 걸이홈에 걸어지는 걸이봉이 수평으로 설치되고, 이 수평프레임의 상하면에는 침목교환용 실린더와 레일고정용 실린더가 각각 설치되며, 수평프레임의 일측에는 실린더의 로드와 연결되어 출몰되는 출몰수평대가 설치되고, 이 출몰수평대의 외측단부에는 침목클램핑용 실린더에 의해 벌여졌다 오므려졌다 하며 침목을 클램핑하는 클램프가 설치되며, 상기 레일고정용 실린더의 로드 전방의 수평프레임 저면에는 수평가이드가 설치되고, 상기 실린더의 로드 단부에는 레일의 목부에 밀착되어 걸리게 될 가동레일고정구가 수평가이드에 수평 안내토록 설치되며, 상기 클램프가 설치된 수평프레임의 반대편 하방에는 레일의 목부에 밀착되어 걸리게 될 고정레일고정구가 고정식으로 설치되고, 상기 고정레일고정구 상단의 수평프레임 상에는 레일을 밀어서 수평프레임이 수평으로 밀려나가게 하는 레일풋셔가 힌지식으로 설치되며, 상기 수평프레임의 중앙부측에는 회동레버가 힌지식으로 상향 설치되고, 회동레버의 중앙부와 레일풋셔의 선단부 사이에는 당김로드가 힌지식으로 연결 설치되며, 상기 레일풋셔측의 수평프레임 외측과 클램프의 외측에는 이동손잡이가 고정설치된 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 철도침목 교환기를 나타내는 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 철도침목 교환기를 나타내는 평면도.

도 3은 본 발명에 따른 철도침목 교환기를 나타내는 측면도.

도 4의 (가)(나)는 본 발명에 따른 철도침목 교환기의 작용상태를 나타내는 정면도.

도 5는 레일풋셔의 작용상태를 나타내는 발췌도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 바퀴 2 : 유압발생장치 3 : 엔진

4 : 대차 5 : 수평대 6 : 승하강지주

7 : 걸이홈 8 : 걸이대 9 : 승하강대

10 : 실린더 11 : 침목교환기 12 : 수평프레임

13 : 걸이봉 14 : 실린더 15 : 실린더

16 : 출몰수평대 17 : 클램프 18 : 실린더

19 : 수평가이드 20 : 가동레일고정구 21 : 고정레일고정구

22 : 레일풋셔 23 : 회동레버 24 : 당김로드

25 : 이동손잡이 26 : 제동장치 27 : 침목

100,100a : 레일 101 : 목부

이하 본 발명에 따른 철도침목 교환기에 대하여 첨부된 도면 도 1 내지 도 5를 참고하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 철도침목 교환기는 레일(100,100a)상에서 활주 자유로운 대차(4)가 구비하고, 이 대차(4)는 작업자 2∼4명이 들어서 레일상에 올려 놓을 수 있을 정도로 소형이면서 가볍게 제작하는 것이 바람직하다.

상기 대차(4)에는 제동수단을 구비한 바퀴(1)가 설치되고, 상면에는 유압발생장치(2)와 엔진(3)이 설치되며, 이 대차(4)의 전방에는 침목교환기(11)를 행거식으로 매달아 설치하기 위한 침목교환기 설치수단이 설치된다.

상기 침목교환기 설치수단은 상부가 수평대(5)에 의해 연결된 한 쌍의 승하강지주(6)가 대차(4)의 전방에 수직으로 설치되고, 상기 승하강지주(6)에는 선단에 걸이홈(7)을 형성한 한 쌍의 걸이대(8)가 전방으로 돌출되게 수평 설치된 승하강대(9)가 승하강 자유롭게 설치되며, 상기 수평대(5)에는 실린더(10)가 하향 설치되면서 그 실린더로드(10a)는 승하강대(9)에 고정 설치된다.

상기 침목교환기(11)는 사각파이프 형태로 형성된 수평프레임(12)의 상부에 상기 걸이홈(7)에 걸어지는 걸이봉(13)이 수평으로 설치되고, 이 수평프레임(12)의 상하면에는 침목교환용 실린더(14)와 레일고정용 실린더(15)가 각각 설치되어 있다.

그리고, 상기 수평프레임(12)의 일측에는 실린더(14)의 로드와 연결되어 출몰되는 출몰수평대(16)가 설치되고, 이 출몰수평대(16)의 외측단부에는 침목클램핑용 실린더(18)에 의해 벌여졌다 오므려졌다 하며 침목을 클램핑하는 클램프(17)가 설치되어 있다.

상기 레일고정용 실린더(15)의 로드 전방의 수평프레임(12) 저면에는 수평가이드(19)가 설치되고, 상기 실린더(15)의 로드 단부에는 레일(100)의 목부(101)에밀착되어 걸리게 될 가동레일고정구(20)가 수평가이드(19)에 수평 안내토록 설치되며, 상기 클램프(17)가 설치된 수평프레임(12)의 반대편 하방에는 레일(100a)의 목부(101)에 밀착되어 걸리게 될 고정레일고정구(21)가 고정식으로 설치되어 있다.

그리고, 상기 고정레일고정구(21) 상단의 수평프레임(12)상에는 레일(100a)을 밀어서 수평프레임(12)이 수평으로 밀려나가게 하는 레일풋셔(22)가 힌지식으로 설치되며, 상기 수평프레임(12)의 중앙부측에는 회동레버(23)가 힌지식으로 상향 설치되고, 회동레버(23)의 중앙부와 레일풋셔(22)의 선단부 사이에는 당김로드(24)가 힌지식으로 연결 설치되어 있다.

상기 레일풋셔(22)측의 수평프레임(12) 외측과 클램프(17)의 외측에는 이동손잡이(25)가 고정 설치되어 있다.

도면부호 중 미설명부호 "26"은 대차(4)의 바퀴(1)가 회전되는 것을 제동하는 제동장치이다.

상기와 같이 구성되어 있는 본 발명의 조립 및 작용 관계를 도 1 내지 도 5를 참고하여 설명하면 다음과 같다.

철로에 설치되어 있는 노후된 침목(27)을 교체하고자 하는 경우에는 대차(4)를 철로의 레일(100,100a)상에 올려 놓는다. 이때 대차(4)는 소형이면서 가벼워서 작업자 2∼4명이 들어올릴 수 있다.

상기와 같이 대차(4)를 철로의 레일(100,100a)상에 올려 놓은 뒤에는 대차(4)에 본 발명의 주요장치인 침목교환기(11)를 적재한 상태에서 대차(4)에 탑재되어 있는 엔진(3)을 가동시켜 대차(4)가 레일(100,100a)상에서 활주하도록 한다.

이렇게 대차(4)에 의해 침목 교체작업을 실시할 작업위치로 신속하게 이동해온 뒤에는 대차(4)가 움직이지 않도록 제동장치(26)로서 대차(4)의 바퀴(1)를 정지시켜 정지상태를 유지하도록 한다. 이때 침목을 교체하고자 하는 경우에는 침목과 레일이 결합된 결합부위를 제거해야 하는 것은 당연한 것이다.

그 뒤, 침목교환기(11)를 걸이대(8)에 행거식으로 매달리게 설치하는데, 이때는 침목교환기(11)의 양측에 설치된 이동손잡이(25)를 잡아 들어서 걸이봉(13)이 걸이대(8)의 걸이홈(7)에 걸어 둔다. 그 뒤 도면에는 도시되어 있지 않으나 각각의 실린더에 유압을 공급하여 동작하게 하는 유압유니트와 대차(4)에 장착되어 있는 유압발생장치(2)의 유압호스를 컨넥터를 이용하여 연결한다.

상기 침목교환기(11)를 걸이대(8)에 걸어지게 설치하고 유압호스를 연결하는 작업을 위에서 언급한 바와 같이 작업현장으로 이동해온 뒤에 실시하거나, 또는 대차(4)를 레일상에 올려 놓을 때 침목교환기(11)를 걸이대(8)에 걸어지게 설치하고 유압호스를 연결하는 작업을 함께 실행할 수 도 있는 것이다.

이렇게 침목교환기(11)의 유압유니트의 호스까지 연결한 뒤에는 대차(4)의 수평대(5)에 수직방향으로 하향 설치된 실린더(10)를 하향동작시켜서 승하강대(9)가 하강하도록 한다. 상기 승하강대(9)가 하강하게 되면 승하강대(9)의 전방에 돌출된 걸이대(8)에 침목교환기(11)가 매달린 형태로 설치되어 있으므로, 침목교환기(11)가 하강하게 되는 것이다.

상기와 같이 침목교환기(11)가 하강할 때는 클램프(17)가 벌어진 상태로 하강하는 것이 바람직하고, 가동레일고정구(20)는 내측으로 후퇴하여서 양측 가동레일고정구(20)와 고정레일고정구(21)사이의 간격이 양측 레일(100) 사이의 간격보다 좁아서 양측 가동레일고정구(20)와 고정레일고정구(21)가 양측 레일(100) 사이로 삽입되어야 한다.

이상태에서 가동레일고정구(20)가 선단부에 설치된 실린더(15)를 동작시켜 가동레일고정구(20)가 수평가이드(19)에 안내되면서 전진하도록 하면, 도 4의 (가)(나)에서 보는 바와 같이 가동레일고정구(20)가 일측 레일(100)의 목부(101)에 접촉한다. 이때는 가동레일고정구(20)가 일측 레일(100)의 목부(101)에 접촉하고 있으나 타측 레일(100a)의 목부(101)에는 고정레일고정구(21)가 접촉하지 않고 간격을 두고 있는 상태이다.

이상태에서 상기 가동레일고정구(20)가 설치된 실린더(15)를 더 전진시키게 되면 일측 레일(100)에 가동레일고정구(20)가 접촉하고 있는 상태에서 이 가동레일고정구(20)가 더 전진하므로 가동레일고정구(20)를 비롯한 실린더(15)가 설치되어 있는 수평프레임(12) 전체가 타측 레일(100a)측으로 밀려가게 된다.

이때 수평프레임(12) 전체가 타측 레일(100a)측으로 밀려나갈 때 수평프레임(12)의 저면에 고정식으로 설치된 고정레일고정구(21)도 함께 밀려나가게 되고, 그렇게 밀려 나가던 고정레일고정구(21)가 타측 레일(100a)의 목부(101)에 접촉되면 이 고정레일고정구(21)의 일측에 설치된 센서(미도시)에 의해 고정레일고정구(21)가 레일(100a)의 목부(101)에 접촉된 것을 감지하여 실린더(15)의 전진을 멈추게 한다.

이렇게 실린더(15)가 정지하면 양측 가동레일고정구(20)와 고정레일고정구(21)가 양측 레일(100,100a)사이에서 최대로 벌어진 상태를 유지하여 침목교환기(11)가 양측 레일(100,100a)사이에 견고하게 고정된 상태가 된다.

그 뒤 클램프(17)로서 침목(27)을 클램핑하는데, 상기 수평대(5)에 설치된 실린더(10)를 하강시켜서 침목교환기(11)가 하강할 때 클램프(17)가 벌어진 상태로 하강하였으므로, 벌어진 클램프(17)의 양측 죠오(17a)는 침목(27)의 외측을 감싸는 형태로 있게 되는 것이다.

이상태에서 클램프(17)에 수평으로 설치되어 있는 실린더(18)를 동작시켜서 양측 죠오(17a)가 오므려지도록 하면 양측 죠오(17a)가 내측으로 오므려들면서 침목(27)을 클램핑하게 되는데, 양측 죠오(17a)의 내면에는 다수개(3∼10개)의 핀이 돌출되게 설치되어서 침목을 미끄럼없이 강력하게 클램핑할 수 있게 된다.

상기와 같이 클램프(17)가 침목(27)을 강력하게 클램핑한 뒤에는 침목교환용 실린더(14)를 전진시켜 실린더로드가 빠져 나오게 하면 실린더로드의 단부가 출몰수평대(16)의 선단부에 힌지식으로 고정되어 있어서 출몰수평대(16)가 외측으로 전진하게 된다.

상기 출몰수평대(16)의 선단부에는 침목(27)을 클램핑하고 있는 클램프(17)가 설치되어 있는 상태이므로 실린더(14)의 실린더로드가 빠져나오는 힘에 의해 레일의 하부에 설치되어 있는 침목을 측방으로 빼낼 수 있게 되는 것이다.

상기와 같이 교체할 노후된 침목을 빼낼 때 침목 하부의 자갈을 삽이나 곡괭이로 긁어내면 침목을 더욱더 쉽게 빼낼 수 있는 것은 당연한 것이다.

상기와 침목을 빼낸 뒤에 다른 작업위치로 이동하려고 하는 경우와 또는 침목 빼내는 작업을 완료하여 대차(4)를 이동시키거나 레일상에서 내려 놓으려고 하는 경우에는 선단부에 가동레일고정구(20)가 설치된 실린더(15)가 오므려들도록 작동시킨다.

상기 실린더(15)의 실린더로드가 수축되어 길이가 단축되면 도 4의 (나)와 같이 일측 레일(100)의 목부(101)에서 가동레일고정구(20)가 멀어져 가동레일고정구(20)의 걸림상태가 해제된다. 그러나 수평프레임(12)의 하부에 고정식으로 설치된 고정레일고정구(21)는 타측 레일(100a)의 목부(101)에 걸려서 수평프레임(12)를 상측으로 들어올릴 수 없게 되므로, 수평프레임(12)의 중앙상부에 설치된 회동레버(23)를 각운동시킨다.

상기와 같이 회동레버(23)를 도 4및 도 5에서와 같이 회동시키게 되면, 회동레버(23)의 회동에 따라 당김로드(24)가 당겨지면서 레일풋셔(22)의 상부를 당기게되며, 이 레일풋셔(22)의 하단부는 타측 레일(100a)의 내면과 접하고 있으면서 수평프레임(12)에 힌지식으로 설치되어 있어서 상기 당김로드(24)의 당김에 의해 힌지부를 중심으로 회동하면서 레일풋셔(22)의 하단부가 타측 레일(100a)의 내면을 밀어주어 수평프레임(12) 전체가 일측 레일(100)측으로 밀려가게 된다.

상기와 같이 수평프레임(12) 전체가 레일풋셔(22)의 회동에 의해 타측으로 밀려나감에 따라 수평프레임(12)의 하부에 고정 설치되어 있으면서 타측 레일(100a)에 접촉하고 있던 고정레일고정구(21)가 레일(100a)의 목부(101)에서 벗어나 걸림상태가 해제되게 된다.

이렇게 침목교환기(11)의 양측 가동레일고정구(20)와 고정레일고정구(21)이 모두 내측으로 오므려진 뒤에는 수평대(5)에 설치된 실린더(10)를 상승시켜서 승하강대(9)가 상승되게 하면, 승하강대(9)의 걸이대(8)에 걸려진 침목교환기(11)도 함게 상승하여 대차(4)의 활주시 아무런 지장을 주지않게 되고, 침목교체작업을 완료한 경우에는 침목교환기(11)를 레일상에서 들어낼 수 있는 것이다.

이제까지 침목교환기(11)를 이용하여 레일의 하측에 수평으로 설치되어 있는 노후된 침목을 빼내는 것에 대해서만 설명하였는데, 본 발명은 침목을 빼내는 작업은 물론이고 끼워 넣은 작업도 가능한 것으로, 침목을 끼워 넣는 작업은 침목교환기(11)를 이용하여 침목을 빼내는 작업과 역순으로 끼워넣는 작업을 할 수 있는 것임을 밝혀둔다.

상기와 같이 본 발명의 철도침목 교환기는, 철로에서 활주가 자유로운 대차에 침목을 유압으로 빼내는 작업과 끼워넣는 작업을 하는 침목교환기를 착탈식으로 설치하여 보수해야 할 작업위치로 대차를 이용하여 신속하게 이동하고, 작업위치에 도달한 뒤에는 침목교환기를 이용하여 침목을 빼내는 작업과 끼워넣는 작업을 할 수 있도록 함으로서, 단시간내에 침목을 간편하고 안전하게 교체할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 철로상에서 활주가 가능한 대차(4)의 전방에는 한 쌍의 승하강지주(6)가 수직 설치되고, 상기 승하강지주(6)에는 침목교환기(11)를 행거식으로 걸게될 걸이대(8)가 수평으로 설치된 승하강대(9)가 실린더(10)에 의해 승하강 자유롭게 설치되며,

   상기 침목교환기(11)는 사각파이프 형태로 형성된 수평프레임(12)의 상부에 상기 걸이대(8)에 걸어지는 걸이봉(13)이 수평으로 설치되고, 상기 수평프레임(12)의 상하에는 침목배냄용 실린더(14)와 레일고정용 실린더(15)가 수평으로 각각 설치되며, 상기 수평프레임(12)의 일측에는 실린더(14)에 의해 수평프레임(12)에서 출몰되는 출몰수평대(16)가 설치되고, 이 출몰수평대(16)의 외측단부에는 침목클램핑용 실린더(18)가 설치된 클램프(17)가 설치되며,

   상기 수평프레임(12)의 하부에는 일측에 레일(100a)의 목부(101)에 밀착되어 걸리게 될 고정레일고정구(21)가 고정식으로 설치되고 클램프(17)가 설치된 쪽의 수평프레임(12) 하부에는 실린더(15)에 의해 수평이동하며 레일(100)의 목부(101)에 밀착되어 걸리게 될 가동레일고정구(20)가 설치되며,

   상기 고정레일고정구(21) 상단의 수평프레임(12)상에는 레일(100a)을 밀어서 수평프레임(12)이 수평으로 밀려나가게 하는 레일풋셔(22)가 힌지식으로 설치되며, 상기 수평프레임(12)의 중앙부측에는 회동레버(23)가 힌지식으로 상향 설치되고, 회동레버(23)의 중앙부와 레일풋셔(22)의 선단부 사이에는 당김로드(24)가 힌지식으로 연결 설치되며,

   상기 레일풋셔(22)측의 수평프레임(12) 외측과 클램프(17)의 외측에는 이동손잡이(25)가 고정설치된 것을 특징으로 하는 철도침목 교환기.