KR200239391Y1 - 교량점검대 운전장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 교량에 설치되어 교량을 점검할 수 있도록 해주는 교량점검대를 필요한 위치로 이동시키기 위한 교량점검대 운전장치에 관한 것으로, 운전방법을 실현하기 위한 장치는 소정의 정지점을 기준으로 왼쪽과 오른쪽으로 정해진 양만큼씩 순차적으로 동작 가능하게 설치되어 2단 이상의 증속조작 또는 감속조작할 때에는 반드시 그 중간단계를 거치고 방향전환 조작할 때에는 정지점을 거치도록 해주는 스위치, 스위치의 동작 정도에 따라 소정의 제어신호를 발하는 컨트롤러, 컨트롤러의 제어신호에 따라 전원의 주파수를 변화하는 인버터 및 인버터에서 인가되는 주파수에 따라 구동되어 바퀴를 회전시키는 모터를 포함하는 구성으로 이루어져 있으며, 진동이 적게 발생되어 교량구조물과 이동식 교량점검대 구조 자체에 피로균열발생 등의 나쁜 영향을 미치지 않고 또 조작자의 실수로 인한 급발진, 급감속의 염려가 없기 때문에 무리한 힘이 교량점검대와 교량구조물에 작용되지 않으며, 조작반의 구조가 단순해지고, 안정성이 뛰어나며 누구나 쉽게 운전할 수 있도록 해준다.

Description

교량점검대 운전장치{a driving equipment for bridge inspection vehicle}

본 고안은 교량구조물에 설치되는 교량점검대에 관한 것으로, 특히 교량에 설치되어 교량을 점검할 수 있도록 해주는 교량점검대를 필요한 위치로 이동시키기 위한 교량점검대 운전장치에 관한 것이다.

일반적으로 교량구조물은 지상에 설치되어 교량의 하중을 지지하여 주는 교각과, 교각 상에 설치된 횡빔과, 횡빔 위에 설치된 종빔과, 종빔의 지지를 받는 상판 등으로 이루어져 있다.

이러한 교량구조물은 자연현상에 의한 부식과 그 위를 통과하는 각종 차량의 진동 등으로 인한 균열로 인한 파손의 우려가 있다.

따라서 차량이 많이 통과하는 교량에는 교량점검대를 설치하여 정기적으로 교량 각 구조물의 상태를 점검하여야 한다.

도 1은 이동식 교량점검대의 일 예를 나타낸 정면도이고, 도 2는 이동식 교량점검대를 운전하기 위해 설치되는 종래 컨트롤 패널의 일 예를 나타낸 도면이다.

도 1에는 교량(10)이 도시되어 있다.

이 교량(10)은 교각(12)과, 교각(12)상에 일치로 설치된 횡빔(14)과, 횡빔(14)에 소정 간격 이격하여 평행하게 배치된 종빔(16)과, 종빔(16) 상에 탑재된 상판(18)으로 이루어져 있다.

여기서 일반적으로 횡빔(14)은 철근 콘크리트로 교각(12)과 일체로 만들어지며, 종빔(16)은 사각 단면을 갖는 박스형태의 철구조물로 만들어지고, 또 상판(18)은 주로 철근 콘크리트 구조물로 만들어진다.

이 상판(18)은 차량이 직접 통행하는 부분으로 종빔(16) 에 비해 상대적으로 강도가 약한 부분이다.

도시된 바와 같이 두 종빔(16) 사이에 이동식 교량 점검대(100)가 설치되어 있다.

도 1 이동식 교량 점검대(100)는 대차(110)를 구비하고 있다.

이 대차(110)는 위 한 쌍의 종빔(16) 사이에 설치되어 종빔(16) 사이를 따라 이동 가능하게 설치되어 있다.

이 대차(110)에는 대차(110)를 이동시키기 위한 대차이동수단(120)이 설치되어 있다.

이 대차이동수단(120)은 두 종빔(16)의 하단 돌출부(17)를 타고 이동되는 다수의 바퀴(121)를 구비하고 있다.

이 바퀴(121)로는 일측면 전, 후단에 각각 2개씩 총 8개 정도를 설치하는 것이 좋다.

대차(110) 상에는 이 바퀴(121)를 구동하기 위한 모터(122)와, 대차(110)의 상단 부근에 제자리 회동 가능케 설치되어 종빔(16)의 측면에 접촉되면서 대차(110)의 이동을 안내하고 흔들림을 방지하는 다수의 가이드 롤러(123)가 더 설치되어 있다.

모터(122)로는 일측변 전, 후단에 1개씩 2개를 설치하고, 타측변 바퀴(121)로는 축(124)과 벨트(125) 등으로 동력을 전달하면 된다.

이 이동식 교량 점검대(100)에는 그 외에 대차(110)의 일측에 소정 각도 회동 가능하게 설치되어 왼쪽 또는 오른쪽으로 펼칠 수 있도록 되어 있고 점검자의 이동통로를 제공하는 선회대(130), 선회대(130)를 회동시키기 위한 제 2평판부(154) 상의 평기어(142)와 평기어(142)에 물린 랙(144)과 랙(144)을 이동시키기 위한 제 1 실린더기구(146)로 이루어진 선회대 회동수단(140), 대차(110)에 설치된 제 2실린더기구(156)와, 제 2실린더기구(156)에 연결되어 승강되는 제 1평판부(152)와, 제 1평판부(152)에 설치된 제 3실린더기구(158)와, 제 3실린더기구(158)에 연결되어 승강되고 선화대(130)를 회동가능케 지지하는 제 2평판부(154)를 구비하는 구성으로 이루어진 승강수단(150), 다수의 링크(162)를 교차 연결하고 일측의 두 링크(162)를 제 4실린더기구(164)로 연결하여 필요에 따라 접거나 펼칠 수 있도록 된 검사대(160)를 구비하여 교량의 하부를 따라 이동하면서 점검을 할 수 있도록 되어 있다.

도 1을 통해 설명한 바와 같은 이동식 교량점검대(100)는 도 2에 나타낸 바와 같은 컨트롤 패널(180)을 통해 그 운전이 이루어진다.

여기서 특히 본 고안과 관련된 것은 교량점검대(100)를 전진 또는 후진시키는 과정에 관한 것으로, 교량 점검대(100)를 이동시키기 위해서는 파워 온/오프 스위치(181)를 켜고, 전후진 스위치(182)를 전진 또는 후진 위치에 두고 다시 V/R스위치(183)로 모터(122)로 공급되는 저항값을 조정하여 공급전압을 조절하므로써 전진 또는 후진하는 주행속도를 조절한다.

여기서 모터(122)로는 DC모터를 이용한다.

그 외에 컨트롤 패널(180)에는 유압 펌프를 작동시키기 위한 펌프 온/오프 스위치(184), 리프트, 붐, 가이드 등을 상승 또는 하강 시키기 위한 각종 보조 스위치(187)와 동작상태를 나타내기 위한 램프(186)들과 비상정지를 위한 비상스위치(187) 등이 설치되어 있다.

즉, 종래에는 교량점검대(100)를 전진 또는 후진시키기 위해 DC모터(122)와, 전원공급을 위한 파워온/오프 스위치(181)와, 전원의 저항값을 조정하여 모터(122)로 공급되는 전원의 전압값을 조정하기 위한 V/R스위치(183)를 사용하였다.

이에 따라 종래에는 컨트롤 패널(180)에 각종 스위치가 많아 복잡할 뿐만 아니라 특히 V/R스위치(183)를 부적절한 위치에 두고 전후진스위치(182)를 동작시키는 경우 모터(122)나 모터(122)에 의한 동력을 전달하는 부분에 무리가 따르게 된다.

또 V/R스위치(183)로 주행속도를 조정하는 과정에서 교량점검대(100) 자체의 진동과 모터(122)의 진동이 공진을 일으켜 심하게 진동하는 경우가 자주 발생된다.

이 경우 교량점검대(100) 자체의 피로파괴, 교량구조물(10)의 피로파괴 등의 한 요인이 된다.

특히 전진에서 후진으로, 또는 후진에서 전진으로 그 주행방향을 전환하는 경우 운전자의 조작실수로 V/R스위치(183)를 그대로 두고 전후진 스위치(182)로 방향을 전환하는 경우 급작스런 방향전환이 이루어져 교량점검대(100)와 교량구조물(10)에 무리한 힘이 가해지게 된다.

본 고안의 목적은 종래의 것에 비하여 진동이 적게 발생되도록 하여 레일이나 레일이 설치되는 교량구조물 및 교량점검대 자체에 나쁜 영향을 미치지 않도록 하고, 또 주행에 관련된 모터, 바퀴 등의 구성요소에 무리가 따르지 않을 뿐만 아니라 운전자의 조작실수로 인한 급작스런 방향전환이 발생되지 않도록 해주는 교량점검대의 운전장치를 제공하는데 있다.

도 1은 이동식 교량점검대의 일 예를 나타낸 정면도이고.

도 2는 이동시 교량점검대를 운전하기 위해 설치되는 종래 컨트롤 패널의 일예를 나타낸 도면

도 3은 본 고안에 따른 교량점검대 운전장치 조작반의 일 예를 나타낸 정면도.

도 4는 본 고안에 따른 교량점검대 운전장치를 나타낸 블록도.

도5∼도 7은 도 4의 상세도

도 8은 본 고안에 따른 교량점검대 운전장치의 동작과정을 설명하기 위한 블록도.

도 9는 본 고안에 따른 교량점검대 운전방법에 의한 교량점검대의 속도 패턴을 나타낸 그래프이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

200 : 교량점검대 운전장치 210 : 조작반

211 : 캠스위치 212 : 정지점

220 : 컨트롤러 230 : 인버터

240 : 모터 250 : 변압기

본 고안의 목적은 바퀴를 구비하여 교량의 레일에 설치된 교량점검대를 필요한 방향으로 운전하기 위한 교량점검대 운전장치에 있어서, 소정의 정지점을 기준으로 왼쪽과 오른쪽으로 정해는 양만큼씩 순차적으로 동작 가능하게 설치되어 2단 이상의 증속조작 또는 감속조작할 때에는 반드시 그 중간단계를 거치고 방향전환조작 할 때에는 정지점을 거치도록 해주는 스위치, 스위치의 동작 정도에 따라 소정의 제어신호를 발하는 컨트롤러, 컨트롤러의 제어신호에 따라 전원의 주파수를 변환하는 인버터 및 인버터에서 인가되는 주파수에 따라 구동되어 바퀴를 회전시키는 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 교량점검대 운전장치에 의해 달성 가능하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 3은 본 고안에 따른 교량점검대 운전장치 조작반의 일 예를 나타낸 정면도, 도 4는 본 고안에 따른 교량점검대 운전장치를 나타낸 블록도, 도 5∼도 7은 도 4의 상세도이다.

도 3∼도 7에 나타낸 바와 같이 본 고안에 따른 교량점검대 운전장치(200)는 조작반(210)에 설치되는 캠스위치(211)를 구비하고 있다.

이 캠스위치(211)는 도 3에서 알 수 있는 바와 같이 정지점(212)을 기준으로 왼쪽과 오른쪽으로 정해는 양만큼씩 즉, 소정 각도씩 순차적으로 회동 가능하게 설치되어 있다.

정지점(212)에서 교량점검차(100)는 멈추어 있는 상태이고, 이 상태에서 캠스위치(211)를 왼쪽으로 1단, 2단, 3단, 4단으로 순차적으로 증가시키면 해당 속도만큼씩 후진속도가 증가되고, 반대로 캠스위치(211)를 오른쪽으로 1단, 2단, 3단, 4단으로 순차적으로 증가시키면 해당속도만큼씩 전진속도가 증가되며, 감속의 과정은 그 반대로 이루어진다.

이에 따라 캠스위치(211)는 2단 이상의 증속조작 또는 감속조작할 때에는 반드시 그 중간단계를 거치도록 해주며, 또 방향전환 조작할 때에는 반드시 정지점(212)을 거치도록 하여 감속과정을 거친 후 방향전환이 이루어지도록 해준다.

이러한 캠스위치(211)는 반드시 회전동작하도록 구성하여야 하는 것은 아니며, 단지 증속조작, 감속조작 또는 방향전환할 때 그 중간단계를 거칠 수 있도록 구성하면 된다.

캠스위치(211) 주변으로 각 부분의 상태를 표시하는 램프(213)들과 비상정지 스위치(214), 리셋스위치(215) 등이 더 설치되어 있다.

캠스위치(211)는 그 축에 캠을 형성하여 그 회동각도에 따라 각각의 접점에연결되도록 하여 구성하면 된다.

본 고안에 따른 교량점검대 운전장치(200)는 컨트롤러(220)를 구비하고 있다.

이 컨트롤러(220)는 캠스위치(211)의 동작 정도에 따라 소정의 제어신호를 발하는 것으로, 보조기억수단(221)에 저장된 프로그램을 램(222)을 통해 CPU(223)가 읽어들여 그 프로그램에 따라 제어신호를 내보낸다.

본 고안에 따른 교량점검대 운전장치(200)는 인버터(230)를 구비하고 있다.

이 인버터(230)는 컨트롤러(220)에서 인가되는 신호에 따라 전원주파수를 변환하여 출력한다.

예를 들어 캠스위치(211)를 정방향 1단으로 두면 60㎐를 30㎐,4단으로 두면 120㎐로 주파수를 변환하여 준다.

이러한 인버터(230)는 컨트롤러(220)의 제어신호에 따라 모터(240)의 구동방향을 결정하여 주는 역할도 한다.

도시된 바와 같이 인버터(230)에는 모터(240)가 연결되어 있다.

이 모터(240)로는 3상유도전동모터가 적당하다.

이 모터(240)는 인버터(230)에서 인가되는 주파수에 따라 구동속도가 조정되는 것으로, 바퀴를 정방향 또는 역방향으로 회전시켜주기 위한 것이다.

그 외에 380V의 전원을 220V로 변환하기 위한 변압기(250), 다수의 차단기(252), 220V 교류 전원을 24V 직류로 변환하여 필요한 기기로 전원을 공급하기 위한 변환기(254), 기타 형광등(256), 콘센트(258), 리프트(260),노이즈필터(262)등이 설치되어 있으며, 모터(240)에는 모터 브레이크(242), 그 외 전류값을 나타내는 전류표시기(264), 전압값을 나타내는 전압표시기(266) 등 교량점검대(100)의 운전에 필요한 부분을 더 구비하고 있다.

모터 브레이크(242)는 비상시에 모터의 동작을 멈추기 위한 것이다.

도 8은 본 고안에 따른 교량점검대 운전장치의 동작과정을 설명하기 위한 블록도이다.

즉, 앞에서 설명한 본 고안에 따른 교량점검대 운전장치(200)가 설치된 교량 점검대의 제어반(210) 캠스위치(322)를 정지점(212)을 기준으로 왼쪽 또는 오른쪽으로 정해는 양만큼씩 순차적으로 작동시키면, 캠스위치(211)의 작동 상태 정보가 PCL 컨트롤러(220)로 인가된다.

이에 따라 컨트롤러(220)는 캠스위치(211)의 작동 상태에 다른 소정의 제어신호를 발생한다.

캠스위치(211)에 대항하여 컨트롤러(220)에 의해 발생되는 제어신호는 예를 들면 정방향 1∼4 단, 정지상태 각각의 경우에 해당하는 9가지이다.

컨트롤러(220)에서 발생된 제어신호는 인버터(230)로 인가되고, 인버터(230)는 그 인가된 제어신호에 따라 모터(240)의 구동방향을 결정하고, 또 전원의 주파수를 변환하여 모터(240)로 인가한다.

그렇게 하면 모터(240)는 변환되어 인가되는 주파수에 따라 구동되어 바퀴를 회전시켜 교량점검대(100)가 필요한 방향으로 이동될 수 있도록 해준다.

교량점검대(100)의 속도변화과정은 도 9를 보면 알 수 있다.

도 9는 본 고안에 다른 교량점검대 운전방법에 의한 교량점검대의 속도패턴을 나타낸 그래프이다.

도 9에서 알 수 있는 바와 같이 정지상태에서 캠스위치의 단수를 정방향 1단, 2단, 3단, 4단으로 순차적으로 높여감에 따라 교량점검대 속도는 그래프에 나타낸 바와 같이 점점 빨라져 최고속도에 도달된다.

최고속도로 일정구간까지 이동후 멈추고자 하는 위치에 도달하면 캠스위치를 조작하여 4단, 3단, 2단, 1단, 정지의 순으로 캠스위치의 단수를 순차적으로 낮추면 그 속도는 그래프에 나타낸 바와 같이 줄어들고 결국은 멈추게 되다.

이 상태에서 다시 역방향으로 주행하고자 하는 경우에는 캠스위치를 조작하여 역방향으로 1단, 2단, 3단, 1단으로 순차적으로 높여감에 따라 교량점검대의 역방향의 속도, 즉 속도의 절대값은 순차적으로 증가하여 역방향 최고속도에 도달하고, 이 상태로 일정 구간 주행하다가 원하는 위치에 도달하면 다시 캠스위치를 역방향 4단, 3단, 2단, 1단, 정지의 순으로 순차적으로 조작하면 교량점검대의 역방향 주행속도는 순차적으로 줄어들어 결국은 정지하게 된다.

즉, 교량점검대의 주행속도 변화는 도 9 그래프의 4경사구간(A, B, C, D)중 어느 한 구간의 패턴에 따라 변하고, 또 정지상태에서 2단, 3단, 4단으로 속도가 증가하기 위해서는 반드시 1단 속도를 거친 후에 가능하다.

또 방향전환하는 경우 예를 들어 정방향 1단 상태에서 바로 역방향 1단으로는 전환할 수 없고 반드시 정지 상태를 거친다.

또 정방향 1단 상태에서 역방향 2단으로 전환하기 위해서는 그 사이의 정지상태와 역방향 1단 상태를 거쳐야 하며, 그 나머지도 마찬가지이다.

즉, 본 고안에 따른 교량점검대 운전장치를 이용하는 경우 급발진이나 급정거는 구조적으로 발생되지 않는다.

또, 캠스위치에 의해 선택되는 정방향 1∼4단과 역방향 1∼4단에서의 속도를 공진이 발생되지 않는 속도에 설정해두면 공진으로 인한 문제가 방지된다.

이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이 본 고안에 따른 교량점검대 운전장치를 이용하는 경우 진동이 적에 발생되어 교량구조물과 이동식 교량점검대 구조 자체에 피로균열발생 등의 나쁜 영향을 미치지 않고 또 조작자의 실수로 인한 급발진, 급감속의 염려가 없기 때문에 무리한 힘이 교량점검대와 교량구조물에 작용되지 않아 교량점검대의 수명이 길어지고 초기설치비와 유지보수비도 절감된다.

또 조작반의 구조가 단순해지고, 안정성이 뛰어나며 전문가가 아니더라도 쉽게 조작할 수 있도록 해준다는 장점도 얻을 수 있다.

뿐만 아니라 교량점검대와 교량구조물 사이에 공진이 발생되는 속도를 피해서 운전할 수 있다.

Claims (1)

1. 소정 바퀴를 구비하여 교량의 레일에 설치된 교량점검대를 필요한 방향으로 운전하기 위한 교량점검대 운전장치에 있어서,

   소정의 정지점을 기준으로 왼쪽과 오른쪽으로 정해진 양만큼씩 순차적으로 동작 가능하게 설치되어 2단 이상의 증속조작 또는 감속조작할 때에는 반드시 그 중간단계를 거치고 방향전환조작 할 때에는 상기 정지점을 거치도록 해주는 스위치;

   상기 스위치의 동작 정도에 따라 소정의 제어신호를 발하는 컨트롤러;

   상기 컨트롤러의 제어신호에 따라 전원의 주파수를 변환하는 인버터;

   상기 인버터에서 인가되는 주파수에 따라 구동되어 상기 바퀴를 회전시키는 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 교량점검대 운전장치.