KR200226760Y1

KR200226760Y1 - 궤도주행 관절식 교량점검차

Info

Publication number: KR200226760Y1
Application number: KR2020000033560U
Authority: KR
Inventors: 이두식
Original assignee: 이두식
Priority date: 2000-11-30
Filing date: 2000-11-30
Publication date: 2001-06-15

Abstract

본 고안은 교량상부에서 교량의 하부 및 교량상부의 교량,고가도로 등의 모든 구조물을 점검할 수 있는 점검보수차량에 관한 것으로 특히 선단에 작업자가 탑승하는 바스켓이 설치된 붐이 선회됨은 물론 신축과 굴절이 이루어져 작업범위가 넓고 궤도위를 주행하므로써 선로의 유지보수가 가능하며 제자리에서 차량의 주행방향을 바꿀 수 있도록 한 궤도주행 관절식 교량점검차에 관한 것이다.

이를 위한 본 고안은 본 고안은 차량 상부에 설치된 선회장치에 상,하 회동 및 직선방향으로 신축되는 붐이 설치되며 상기 붐 선단에 설치된 바스켓에 작업자가 탑승한 후 구조물에 근접하여 점검,보수하는 궤도주행 관절식 교량점검차에 있어서,

상기 선회장치에 신축가능한 다단계의 붐이 설치되되 붐이 다각도로 굴절되는 고소작업수단과,

상기 차량 전,후에 궤도주행가능하게 설치되는 궤도주행수단과,

상기 차량의 무게 중심부에 설치되고 차량을 회전시켜 진행방향을 전환시키는 차량회전수단과,

상기 후륜측 궤도주행수단에 설치되고 궤도 주행시 저속주행 가능하게 하는 저속주행수단을 구비시키므로써 이루어지는 것이다.

Description

궤도주행 관절식 교량점검차{Track traveling knuckle bridge inspection car}

각종 구조물을 점검, 유지보수 등을 하기 위해서는 구조물에 작업자가 근접이 어려우므로 작업자가 탑승할 수 있는 바스켓이 형성된 붐장치(고소작업장치)가 설치된 점검보수차에 의해 실시 되고 있다.

이러한 점검보수차는 종래에도 다양하게 제시되고 있지만 대부분 붐이 선회되고 직선방향으로만 신축되는 2차원적인 작동에 지나지 않아 작업반경이 매우 제한적인 것이었다.

즉 붐이 직선방향으로만 신축되므로 고가건물등의 유지보수에는 별문제가 없지만 도2와 같이 교량상부에서 교량하부로의 점검시에는 붐이 굴절되지 않아 작업이 원활히 이루어지지 못하는 것이었다.

또한 차량에 궤도주행장치가 설치되지 않아 지하철,철교등의 선로 유지보수를 할 수 없는 것이었다.

그리고 작업도중 방향전환이 필요할 경우 제자리에서 방향전환이 이루어지지 않는 것이므로 유턴이 가능한 지역으로 이동후 방향을 전환하여야만 하는 문제점이 있는 것이었다.

본 고안은 붐이 기본적으로 선회됨은 물론 직선상태로의 신축과 굴절이 이루어지게 하여 교량상부에서 교량하부의 유지보수가 가능하고 차량에 궤도주행장치를 설치하여 궤도를 주행하면서 지하철이나 철교등의 선로 유지보수가 가능하며 차량의 방향전환이 필요할 경우 제자리에서 차량을 회전시켜 방향전환이 이루어질 수 있도록 하는 것이다.

이러한 본 고안은 차량 상부에 설치된 선회장치에 상,하 회동 및 직선방향으로 신축되는 붐이 설치되며 상기 붐 선단에 설치된 바스켓에 작업자가 탑승한 후 구조물에 근접하여 점검,보수하는 궤도주행 관절식 교량점검차에 있어서,

도 1 은 본 고안 교량점검차의 정면도

도 2 는 본 고안에 의한 교량보수시 붐의 작동상태도

도 3 은 본 고안 제1붐의 각도조절상태도

도 4 는 본 고안 제2붐의 각도조절상태도

도 5 는 본 고안 후륜측 궤도주행수단의 작동상태도

도 6 은 본 고안 후륜측 궤도주행수단의 설치상태도

도 7 은 본 고안 차량회전수단의 작동상태도

도 8 은 본 고안 차량회전수단인 고정외륜과 회전내륜의 결합상태 단면도

도 9 는 본 고안 차량저속주행수단의 작동상태 종단면도

도 10 은 본 고안 클러치와 클러치축의 결합상태 측단면도

도 11 은 본 고안 클러치와 클러치축의 결합상태 종단면도

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

A: 붐 1: 차량 4: 바스켓

5,17,22,32: 유압실린더 6: 궤도 10: 고소작업수단

14: 회동축 16: 링크 20: 궤도주행수단

24: 가이드축 30: 차량회전수단 33: 회전내륜

34: 회전볼 36: 고정외륜 37: 지지프레임

40: 저속주행수단 42: 유압모터 43,43a,63,63a: 헬리컬기어

45: 클러치축 46: 클러치 47,60: 베어링

50: 공압실린더 52: 키볼트 58: 피스톤로드

62: 스프링

일반적으로 궤도주행 관절식 교량점검차는 대형 차량(1)의 상부에 고소작업수단이 설치되는 것으로 고소작업수단은 랙과 피니언의 조합에 의해 선회되는 선회장치(2)에 고정대(3)가 설치되고 고정대(3)를 중심으로 상,하 회동 및 직선방향으로 신축되는 붐(A)이 설치되며, 붐(A)의 선단에는 작업자가 탑승하는 바스켓(4)이 설치된다. 본 고안은 이러한 궤도주행 관절식 교량점검차에 있어서, 붐(A)이 다각도로 굴절되고 교량에서의 작업뿐만 아니라 궤도위를 주행하면서 작업이 가능하며 제자리에서 차량의 방향전환 되는 구성을 구비하게 된다.

이러한 본 고안의 구성을 개략적으로 살펴보면 상기 선회장치(2)에 신축가능한 다단계의 붐(A)이 설치되되 붐(A)이 다각도로 굴절되는 고소작업수단(10)과,

상기 차량(1) 전,후에 궤도주행가능하게 설치되는 궤도주행수단(20)과,

상기 차량(의 무게 중심부에 설치되고 차량을 회전시켜 방향을 전환하는 차량회전수단(30)과,

상기 후륜(9)측 궤도주행수단(20)에 설치되고 궤도(6) 주행시 저속주행 가능하게 하는 저속주행수단(40)으로 이루어 진다.

상기 개략적인 구성으로 이루어진 본 고안을 실시가능토록 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다.

고소작업수단(10)은 선회장치(2)의 고정대(3)에 유압실린더(5)에 의해 상,하 이동하는 제1붐(11)이 설치되고 이 제1붐(11) 선단의 고정판(12)에 3단계로 신축되는 제2붐(13)이 회동축(14)으로 연결되어 회동축(14)을 중심으로 제2붐(13)이 다각도로 회동되는 한편, 상기 제2붐(13) 선단의 고정판(12a)에 2단계 신축되는 제3붐(15)이 회동축(14)으로 연결되어 회동축(14)을 중심으로 제3붐(15)이 다각도로 회동된다. 여기에서 제2,3붐(13)(15)의 신축은 다양하게 실시되는 것으로 본 고안에서 언급한 것에 한정되지 않고 장치의 제원과 작업여건에 따라 다양하게 변형가능하다.

회동가능하게 설치된 제2,3붐(13)(15)의 구체적인 작동은 상기 제1붐(11)과 제2붐(13) 및 제2붐(13)과 제3붐(15)이 각각 링크(16)로 연결되고 상기 링크(16)는 제1붐(11) 및 제2붐(13)과 유압실린더(17)로 연결되므로써 유압실린더(17)의 작동에 의해 회동축(14)을 중심으로 회동하게 된다.

따라서 기존 2차원적인 작동에 한정되어 굴절이 이루어지지 않아 작업반경이 극히 제한적이었지만 본 고안은 도 2와 같이 광범위한 작업반경을 확보하게 되고 특히, 교량(7) 상부에서 차량(1)에 설치된 차량지지대(1a)로 차량을 지지한 후 붐(A)을 굴절시켜 교량(7) 하부로 바스켓(4)을 위치시킨 후 교량(7) 하부의 점검과 유지보수를 할 수 있게 된다.

차량의 전, 후에 각각 설치되는 궤도주행장치(20)는 전륜측의 경우 본 고안 출원인의 선등록 고안으로 등록 유지결정을 받은 '실용신안등록 제0179087호 명칭 지하철 궤도 주행용 하수구 준설차'에 자세하게 명시되어 있으므로 세부적인 구성은 언급하지 않고 후륜측의 경우 구조상 신규부분이 존재하므로 언급하기로 한다.

즉 프레임(8)의 외측에 실리더브라켓(21)이 부착되고 실린더브라켓(21)에 유압실린더(22)의 상부가 회동가능하게 설치되며 상기 유압실린더(22)는 가이드휠(23)이 양단에 설치된 가이드축(24)에 연결되되 가이드축(24)의 회전에 영향을 주지 않도록 가이드축(24) 양측에 설치된 회전지지체(25)에 연결된다. 그리고 상기 회전지지체(25)는 후륜(9)의 대우축(9a)에 회동가능하게 설치된 회동대(26)와 연결되므로써 가이드축(24)이 안정되게 지지될 수 있고 유압실린더(22) 작동시 회동대(26)에 의해 가이드휠(23)이 선회하면서 상,하로 이동할 수 있게 된다.

한편 상기 궤도주행수단(20)에 의해 궤도 주행시 방향전환이 필요할 경우 차량을 제자리에서 회전시키는 차량회전수단(30)은 프레임(8)의 외측에 한쌍의 유압실린더(32)가 수직설치되고 유압실린더(32)는 연결판(31)에 연결되며, 연결판(31)의 하면에는 링 형상의 회전내륜(33)이 고정볼트(34)에 의해 결합되고 회전내륜(33)의 외면에는 회전볼(24)이 삽입되는 반원형단면의 볼홈(35)이 형성된다. 상기 회전내륜(33)에는 고정외륜(36)이 외삽되고 고정외륜(36) 역시 외면에 볼홈(35)이 형성되어 회전내륜(33)과 고정외륜(36)의 밀착부에 원형의 볼홈(35)을 형성하게 되며 고정외륜(36)은 지지프레임(37)에 고정볼트()로 결합되는 한편 상기 볼홈(35)에 다수의 회전볼(34)이 삽입되므로써 지지프레임(37)을 하부로 이송시켜 궤도(6)에 지지시킨후 인력에 의해 차량을 회전시키면 마치 턴테이블과 같이 회전내륜(33)이 회전하면서 원활하게 회전하여 방향을 전환할 수 있게 된다.

또한 상기 궤도주행수단(20)에 의한 주행에 있어서, 이동시엔 차량의 후륜(9) 구동력에 의해 후륜(9)과 궤도(6)간의 마찰력에 의해 주행하는 것에 반해 구조물을 점검하면서 주행하려면 반드시 저속,정속 주행이 이루어져야만 한다. 그러나 작업자가 운전하면서 저속으로 악셀을 밟은채 장시간 정속을 유지하기엔 무리가 있는 것이었다.

따라서 본 고안에선 이러한 저속주행이 저속주행수단(40)에 의해 해결될 수 있는 것으로 저속주행수단(40)은 도9내지 도10과 같이 후륜(9) 측 가이드축(24)이 별도의 동력을 갖게 된다. 동력은 몸체(41) 외부로 돌출되게 설치된 유압모터(42)에 의해 발생되고 유압모터(42)는 몸체(41)에 회전가능하게 설치되고 소정의 위치에 헬리컬기어(43)가 형성된 동력축(44)에 연결되어 동력축(44)이 회전동력을 발생하게 된다.

동력축(44)의 회전력은 클러치축(45)에 연결되되 클러치축(45)은 클러치(46)의 조작에 의해 선택적으로 회전하게 되는 것으로 동력축(44)에 형성된 헬리컬기어(43)가 클러치축(45)에 외삽되고 베어링(47)이 내삽되어 회전자유로운 헬리컬기어(43a)에 치합되며 이 헬리컬기어(43a)의 일측 내면에는 내측기어(48)가 형성된다.

상기 클러치축(45)의 동력을 단속하는 클러치(46)는 내면에 스플라인(49)이 형성되어 클러치축(45)에 돌설된 스플라인(49)에 외삽되어 회전일치되는 한편 클러치축(45)을 타고 수평상태로 이동할 수 있게 된다. 이때 클러치(46)의 이동은 몸체(41) 외면에 설치된 공압실린더(50)에 의한 것으로 클러치(46) 일측에 상기 내측기어(48)에 치합되는 외측기어(51)가 형성되고 타측은 상,하에 키볼트(52)가 클러치축(45)의 가이드홈(53)을 관통하여 클러치축(45) 중심에 형성된 이송홈(54) 에 위치되되 이송홈(54)에 내삽된 베어링케이스(55)에 결합되며 회전시 이탈방지되게 외측에 세트스크류(56)가 결합된다. 그리고 공압실린더(50)는 실린더 내부의 피스톤(57) 양측에 프스톤로드(58)가 형성되어 일측의 프스톤로드(58)가 연결구(59)에 연결되고 연결구(59)는 상기 베어링케이스(55)에 결합되되 베어링케이스(55)는 내측에 베어링(60)이 내삽되어 클러치축(45)이 회전하더라도 피스톤로드(58)가 함께 회전하지 않아 공압실린더(50)에 무리가 가지 않는다.

한편 타측의 피스톤로드(58)는 실린더 외부로 돌출되되 선단에 지지판(61)이 결합되어 지지판(61)과 실린더 외벽사이에 스프링(62)이 끼워져 피스톤(57)이 스프링(62)에 의해 항상 복원력을 가지게 된다. 따라서 평상시 공압에 의해 피스톤(57)을 이동시켜 클러치(46)와 연결된 상태에서 만약 기계적인 파손이 발생되더라도 피스톤(57)이 스프링(62)의 탄성에 의해 자동복귀되므로써 클러치(46)의 연결이 끊어져 안전이 유지된다.

그리고 가이드축(24)에는 헬리컬기어(63)가 형성되어 상기 클러치축(45)에 형성된 헬리컬기어(63a)와 치합되므로써 가이드축(24)이 별도의 회전력을 갖게 된다.

이러한 구성으로 이루어진 본 고안의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

우선 붐(A)이 접철된 상태에서 제2붐(13)을 회동시키기 위해서는 제3붐(15)을 먼저 회동시켜야 한다. 제3붐(15)의 회동은 도 3과 같이 유압실린더(17)의 실린더를 밀면 링크(16) 작동에 의해 제3붐(15)이 도면상 시계반대방향으로 회동하게 되고 제2붐(13)의 회동 역시 상기 유압실린더(17)의 조작에 의해 다각도로 회동할 수 있게 되어 어떠한 구조물에도 안전하게 작업자의 근접이 가능하여 작업의 범위가 넓어지게 된다.

다음으로 궤도주행을 위한 차량(1) 진입은 평지인 플렛홈을 통해 궤도(6) 위에 내측후륜(9)이 올려지게 차량(1)을 위치시키고 유압실린더(22)를 작동시켜 가이드휠(23)을 하부로 이동하여 궤도(6) 상부에 안착시킨다. 이때 가이드휠(23)이 궤도(6)위에 안착되면 통상 전륜은 궤도(6) 외측에 위치되고 가이드휠(23)이 차체를 지지하며 내측후륜(9)은 차량의 구동을 위해 궤도(6)위에 올려진 상태가 된다.

이러한 상태에서 차량을 진행시키면 내측 후륜(6)의 구동력으로 차량(1)이 궤도(6) 위를 주행하게 된다. 이때 차량은 전, 후 가이드휠(23)이 궤도(6)를 타고 회전하므로 차량이 궤도(6)를 이탈하는 일이 없게 된다.

한편 일방향 주행시 방향변환이 필요할 경우 도 7과 같이 유압실린더(32)를 작동시키면 지지프레임(37)이 하부로 이동하여 궤도(6) 상부면에 밀착되고 작동이 더해지면 궤도(6)에 지지프레임(37)이 안착된채 차량이 상부로 이동하면서 가이드휠(23)이 궤도(6)와 분리된다. 즉 차량(1)은 허공에 떠있는 상태가 되고 지지프레임(37)이 사각체이므로 안정을 유지하게 된다.

이상태에서 인력에 의해 여려사람이 차량을 회전시키면 회전내륜(33)이 회전볼(34)에 의해 부드럽게 회전하면서 차량의 방향전환이 이루어 진다.

여기에서 차량을 인력에 의해 회전시키는 이유는 저속으로 회전시켜야만 차량(1)에 원심력이 작용하지 않아 안전성이 확보되기 때문이다.

또한 일반적으로 궤도(6)위를 주행시에는 내측 후륜(9)에 의해 동력을 발생시키지만 점검작업시 저속주행이 필요할 경우에는 저속주행수단(40)에 의해 가이드휠(23)을 저속 구동시켜 전,후진이 이루어지는 것으로 작동은 다음과 같다.

우선 클러치(46)가 연결되어야만 유압모터(42)의 회전력이 가이드축(24)으로 전달되므로 클러치(46)의 동력 단속을 살펴보기로 한다. 1차적으로 공압실린더(50)를 작동시키면 피스톤로드(58)가 베어링케이스(55)를 밀어주게되고 베어링케이스(55)에 연결된 키볼트(52)가 클러치축(45)의 가이드홈(53)을 따라 이동하면서 클러치(46)를 도면상 좌측으로 이동시키게 된다. 이동되는 클러치(46)는 클러치축(45)과 별도회전상태인 헬리컬기어(43a)의 내측기어(48)에 외측기어(51)가 치합되므로써 동력 연결상태가 된다.

즉 클러치(46)가 연결되지 않은 상태에서는 유압모터(42)가 작동하더라도 클러치축(45)의 헬리컬기어(43)가 클러치축(45)과 별도 회전상태이므로 클러치축(45)으로 동력이 전달되지 않고 상기와 같이 클러치(46)가 연결되어야만 헬리컬기어(43a)의 회전이 클러치(46)로 전달되고 클러치(46)는 클러치축(45)과 스플라인(49) 결합됨으로 인해 클러치(46)가 비로서 회전하게 된다. 여기에서 클러치축(45)이 회전하더라도 베어링케이스(55)에 연결된 피스톤로드(58)는 마찰력이 발생되지 않아 기계적으로 무리가 가지 않는다.

따라서 동력축(44)의 회전이 클러치축(45)으로 연결되고 클러치축(45)의 회전력은 기어조합에 의해 가이드축(24)에 형성된 헬리컬기어(63)를 회전시키므로써 가이드축(24)이 별도 회전될 수 있게 되므로 차량(1)의 후륜(9) 동력에 의존하지 않고 궤도주행수단(20)인 가이드축(24)을 저속,정속으로 회전시켜 점검을 하면서 주행할 수 있게 된다.

본 고안은 다각도로 굴절되는 고소작업수단에 의해 교량상부에서 교량하부의 점검을 비롯한 모든 구조물의 점검과 유지보수가 가능하고 차량에 궤도주행수단이 설치되어 후륜의 구동력에 의해 지하철, 철교등의 선로를 주행하면서 작업이 가능하며 궤도의 점검작업시엔 별도 설치된 저속주행수단에 의해 저속주행하며 작업이 이루어지는 한편 차량회전 수단에 의해 차량의 진행방향 변경이 필요할 경우 제자리에서 즉각적으로 방향전환이 될 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims

차량(1) 상부에 설치된 선회장치(2)에 상,하 회동 및 직선방향으로 신축되는 붐(A)이 설치되며 상기 붐(A) 선단에 설치된 바스켓(4)에 작업자가 탑승한 후 구조물에 근접하여 점검,보수하는 궤도주행 관절식 교량점검차에 있어서,

상기 선회장치(2)에 신축가능한 다단계의 붐(A)이 설치되되 붐(A)이 다각도로 굴절되는 고소작업수단(10)과,

상기 차량(1) 전,후에 궤도주행가능하게 설치되는 궤도주행수단(20)과,

상기 차량(1)의 무게 중심부에 설치되고 차량을 회전시켜 방향을 전환시키는 차량회전수단(30)과,

상기 후륜(9)측 궤도주행수단(20)에 설치되고 궤도(6) 주행시 저속주행 가능하게 하는 저속주행수단(40)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 궤도주행 관절식 교량점검차.
청구항 1에 있어서,

고소작업수단(10)은 제1붐(11)의 선단에 회동축(14)을 중심으로 3단계 신축되는 제2붐(13)이 회동가능하게 설치되고, 상기 제2붐(13)의 선단에 회동축(14)을 중심으로 2단계 신축되는 제3붐(15)이 회동가능하게 설치되는 한편,

상기 제1,2붐(11)(13) 및 제2,3붐(13)(15)은 각각 링크(16) 연결되고 상기 링크(16)는 제1붐(11) 및 제2붐(13)과 유압실린더(17)로 연결되어 유압실린더(17) 작동시 회동축(14)을 중심으로 회동하는 것을 특징으로 하는 궤도주행 관절식 교량점검차.
청구항 1에 있어서,

궤도 주행수단(20)은 프레임(8) 외측에 부착된 실린더브라켓(21)에 회동가능하게 유압실린더(22)가 설치되고, 상기 유압실린더(22)는 양단에 가이드휠(23)이 형성된 가이드축(24)의 회전지지체(25)에 연결되며, 상기 유압실린더(22) 작동시 회전지지체(25)는 대우축(9a)에 회동가능하게 설치된 회동대(26)에 연결되어 가이드휠(23)이 선회하며 상,하 이동되는 것을 특징으로 하는 궤도주행 관절식 교량점검차.
청구항 1에 있어서,

차량회전수단(30)은 프레임(8) 측면에 설치된 유압실린더(32)에 연결되어 상,하 이동하는 연결판(31)과,

상기 연결판(31) 하면에 결합된 링형상의 회전내륜(33)과,

상기 회전내륜(33)에 외삽되고 사각체 지지프레임(37)에 결합된 고정외륜(36)과,

상기 회전내륜(33)과 고정외륜(36)의 밀착부에 형성된 볼홈(35)에 삽입된 다수의 회전볼(34)로 이루어진 것을 특징으로 하는 궤도주행 관절식 교량점검차.
청구항 1에 있어서,

저속주행수단(40)은 몸체(41)에 회전가능하게 설치되고 유압모터(42)에 의해 동력을 발생시키는 동력축(44)과,

상기 동력축(44) 헬리컬기어(43)와 치합되는 헬리컬기어(43a)가 회전되게 외삽 설치되어 선택적으로 회전하는 클러치축(45)과,

상기 클러치축(45)에 돌설된 스플라인(49)에 수평이동되게 외삽되되 상,하에 키볼트(52)가 클러치축(45)의 가이드홈(53)을 관통하여 이송홈(54)에 끼워진 베어링케이스(55)에 결합되며 수평시동시 선택적으로 헬리컬기어(43a)에 치합되어 동력을 단속하는 클러치(46)와,

상기 베어링케이스(55)에 결합된 연결구(59)에 피스톤(57) 일측의 피스톤로드(58)가 결합되고 타측 피스톤로드(58)는 외부로 돌출되되 선단의 지지판(61)에 스프링(62)으로 탄지되는 공압실린더(50)와,

상기 클러치축(45)에 형성된 헬리컬기어(63a)와 치합되어 가이드축(24)에 동력을 전달시키는 헬리컬기어(63)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 궤도주행 관절식 교량점검차.