KR20040096796A

KR20040096796A - 공기스프링용 자동높이조절밸브 시험기

Info

Publication number: KR20040096796A
Application number: KR1020040045303A
Authority: KR
Inventors: 박건홍
Original assignee: 박건홍
Priority date: 2004-06-18
Filing date: 2004-06-18
Publication date: 2004-11-17
Also published as: KR100488510B1

Abstract

본 발명은 철도 차량의 공기스프링용 자동높이조절밸브 시험기에 관한 것으로, 자동높이조절밸브를 설치할 수 있는 취부대; 상기 자동높이조절밸브의 압축공기통연결단(V)을 압축공기통에 연결하기 위한 압축공기통 연결배관; 상기 압축공기통 연결배관 선단에 구비된 압축공기통연결부; 상기 압축공기통연결부에 직렬 연결되어 압축공기를 저장하는 제1보조공기통; 상기 제1보조공기통과 직렬 연결되어 자동높이조절밸브의 압축공기통 연결단(V)에 유입되는 공기를 개폐하는 제1솔레노이드밸브; 상기 제1솔레노이드밸브와 자동높이조절밸브의 압축공기통연결단(V) 사이에 구비되어 대기에로의 공기 배출을 제어할 수 있는 제2솔레노이드밸드; 상기 제1보조공기통에 충기된 압축공기의 압력을 감지하여 비례하는 전압을 출력하는 제1압력센서; 자동높이조절밸브의 공기스프링연결단(L)에 배관에 의하여 연결된 제2보조공기통; 상기 제2보조공기통과 직렬 연결되어 제2보조공기통으로 유입되는 공기를 개폐하는 제3솔레노이드밸브; 상기 제3솔레노이드밸브와 자동높이조절밸브의 공기스프링연결단(L) 사이에 구비되어 대기에로의 공기 배출을 제어할 수 있는 제4솔레노이드밸드; 상기 제2보조공기통에 유입되는 압축공기의 압력을 감지하여 비례하는 전압을 출력하는 제2압력센서; 상기 자동높이조절밸브의 레버에 탈부착 가능하게 연결되어 레버를 충기 방향 또는 배기 방향으로 회동시킬 수 있는 액추에이터; 상기 제1압력센서 및 제2압력센서로 부터 압력 전압을 입력 받아 디지털 값으로 변환한 후 컴퓨터로 전송하고, 컴퓨터에서 수신된 신호에 따라 상기 제1솔레노이드밸브 내지 제4솔레노이드밸브를 개폐 제어하고, 상기 액추에이터를 충기 방향 또는 배기 방향으로 회동 제어하는 제어부; 상기 제어부에서 수신된 신호를 모니터에 그래프로 표시하고, 사용자의 조작에 따라 상기 제1솔레노이드밸브 내지 제4솔레노이드밸브 제어 신호 및 액추에이터 제어 신호를 상기 제어부에 송신하는 컴퓨터; 상기 컴퓨터에 연결되어 계측된 측정시간, 압력 및 시간-압력 변화 그래프를 표시할 수 있는 모니터; 상기 모니터에 표시된 계측 결과를 종이에 인쇄하여 출력할 수 있는 프린터; 및 상기 제어부, 컴퓨터, 모니터 및 프린터에 전원을 공급하는 배전반;을 포함하여 구성된다.

Description

공기스프링용 자동높이조절밸브 시험기{TESTER FOR LEVELING VALVE FOR AIR SPRING}

본 발명은 철도 차량의 공기스프링용 자동높이조절밸브 시험기에 관한 것으로, 더 상세하게는 철도 차량의 대차에 구비되어, 승객 하중의 변화 및 차량운행시 선로조건에 따른 하중 편차 또는 원심력이 발생될 때 차량에 사용되는 공기스프링 벨로우즈에 공기를 공급 및 배기시킴으로써 차체의 높이를 일정하게 유지시켜 주는자동높이조절밸브의 시험기에 관한 것이다.

자동높이조절밸브는 몸체, 레버, 레버의 회전축 역할을 하는 편심기, 레버의 회동에 대응하여 상하로 움직이는 피스톤, 체크밸브, 급기밸브, 배기밸브 및 스프링으로 구성되고, 레버의 상하 움직임에 따라 편심기가 회전하여 피스톤이 상하로 움직이면서 밸브의 개폐 작용을 한다.

철도차량에 취부되어 사용되는 자동높이조절밸브는 주기적인 불감대 시험, 누기시험, 기능시험(작동지연시간측정 또는 공기유량시험 등)이 필요하고, 새로 교체되어 취부되는 자동높이조절밸브도 취부전에 불감대 시험, 누기시험, 기능시험(작동지연시간측정 또는 공기유량시험 등)을 하여 그 성능을 확인하여야 한다.

종래에 자동높이조절밸브를 시험하기 위하여는 대기와 압축공기통에 연결되는 배관을 자동높이조절밸브의 공기통연결단에 체결하고, 대기와 공기스프링을 대신하는 보조공기통에 연결되는 배관을 자동높이조절밸브의 공기스프링 연결단에 체결한 후, 각각의 배관에 차단코크를 구비하여, 차단코크를 손으로 일일이 여닫으면서 레버를 움직여 육안으로, 불감대 시험, 누기시험 및 기능시험(작동지연시간측정 또는 공기유량시험 등)을 수행하였다. 이 때 시간을 측정하기 위하여 초시계(스톱워치)를 사용하고, 공급 압력 및 급기 압력을 측정하기 위하여 아날로그 압력계를 사용한다.

그러나, 상술한 종래의 자동높이조절밸브 시험 방법은 다음과 같은 문제점이 있어 개선이 요구되고 있는 것이다.

우선, 자동높이조절밸브 하나를 시험하는데 드는 소요 시간이 너무 많은 문제점이 있다. 수작업으로 차단코크를 여닫고, 레버를 움직이고, 초시계(스톱워치)로 시간을 체크하여 기록하고, 아날로그 압력계의 표시 압력을 일일이 육안으로 확인하여 기록하여야 하는 등 시험 소요 시간이 너무 많이 들어 짧은 시간에 많은 밸브를 시험할 수 없다는 문제점이 있는 것이다.

다음, 시험결과가 부정확하여 신뢰성이 떨어진다는 문제점이 있다. 시험 수행자가 압력계나 각도계를 값을 대충 어림잡아 읽게 되고, 레버의 회전각, 차단코크의 개폐 여부, 시험 순서 등 시험 조건을 정확히 조절하면서 시험을 수행하기 어렵기 때문이다. 또한, 시험 결과를 기록하는 과정에서도 시험 수행자의 자의적인 판단이 개입될 수 있는 것이다.

상술한 종래 자동높이조절밸브의 시험기를 개선하고자 안출된 본 발명의 목적은 시험시간을 단축할 수 있는 공기스프링용 자동높이조절밸브 시험기를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 정확한 시험 조건하에서 시험이 진행되어 신뢰할 수 있는 시험결과를 내 놓을 수 있는 공기스프링용 자동높이조절밸브 시험기를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 공기스프링용 자동높이조절밸브 시험기의 일 실시예를 도시한 블럭도이다.

도 2a 내지 도 2d는 도 1에 도시된 공기스프링용 자동높이조절밸브 시험기를 이용하여 불감대 시험을 하는 방법을 단계별로 도시한 블럭도이다.

도 3a 내지 도 3d는 도 1에 도시된 공기스프링용 자동높이조절밸브 시험기를 이용하여 누기시험을 하는 방법을 단계별로 도시한 블럭도이다.

도 4a 내지 도 4e는 도 1에 도시된 공기스프링용 자동높이조절밸브 시험기를 이용하여 공기유량시험(제한충기 및 배기 시험)을 하는 방법을 단계별로 도시한 블럭도이다.

도 5a 내지 도 5d는 도 1에 도시된 공기스프링용 자동높이조절밸브 시험기를 이용하여 작동지연시간측정을 하는 방법을 단계별로 도시한 블럭도이다.

도 6은 본 발명에 따른 공기스프링용 자동높이조절밸브 시험기를 수동으로 조작하여 시험하는 방법을 도시한 블럭도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 자동높이조절밸브 12 : 피스톤

14 : 배기밸브시트 16 : 급기밸브시트

18 : 급기밸브디스크 20 : 체크밸브디스크

22 : 체크밸브시트 23 : 레버

24 : 각도지침 26 : 각도계

30 : 압축공기통연결부 32 : 감압변

34 : 액추에이터 36 : 실린더

38 : 액추에이터축 P1,...,P6 : 배관

AG1,AG2 : 아날로그압력계 DG1,DG2 : 디지털압력계

PS1,PS2 : 압력센서 T1, T2 : 보조공기통

V1,V2,V3,V4 ;솔레노이드밸브 S1,..., S4 : 밸브스위치

ES : 비상스위치

상술한 목적을 달성하고자 하는 본 발명에 따른 공기스프링용 자동높이조절밸브 시험기는

자동높이조절밸브를 설치할 수 있는 취부대;

상기 자동높이조절밸브의 압축공기통연결단(V)을 압축공기통에 연결하기 위한 압축공기통 연결배관;

상기 압축공기통 연결배관 선단에 구비된 압축공기통연결부;

상기 압축공기통연결부에 직렬 연결되어 압축공기를 저장하는 제1보조공기통;

상기 제1보조공기통과 직렬 연결되어 자동높이조절밸브의 압축공기통 연결단(V)에 유입되는 공기를 개폐하는 제1솔레노이드밸브;

상기 제1솔레노이드밸브와 자동높이조절밸브의 압축공기통연결단(V) 사이에 구비되어 대기에로의 공기 배출을 제어할 수 있는 제2솔레노이드밸드;

상기 제1보조공기통에 충기된 압축공기의 압력을 감지하여 비례하는 전압을 출력하는 제1압력센서;

자동높이조절밸브의 공기스프링연결단(L)에 배관에 의하여 연결된 제2보조공기통;

상기 제2보조공기통과 직렬 연결되어 제2보조공기통으로 유입되는 공기를 개폐하는 제3솔레노이드밸브;

상기 제3솔레노이드밸브와 자동높이조절밸브의 공기스프링연결단(L) 사이에 구비되어 대기에로의 공기 배출을 제어할 수 있는 제4솔레노이드밸드;

상기 제2보조공기통에 유입되는 압축공기의 압력을 감지하여 비례하는 전압을 출력하는 제2압력센서;

상기 자동높이조절밸브의 레버에 탈부착 가능하게 연결되어 레버를 충기 방향 또는 배기 방향으로 회동시킬 수 있는 액추에이터;

상기 제1압력센서 및 제2압력센서로 부터 압력 전압을 입력 받아 디지털 값으로 변환한 후 컴퓨터로 전송하고, 컴퓨터에서 수신된 신호에 따라 상기 제1솔레노이드밸브 내지 제4솔레노이드밸브를 개폐 제어하고, 상기 액추에이터를 충기 방향 또는 배기 방향으로 회동 제어하는 제어부;

상기 제어부에서 수신된 신호를 모니터에 그래프로 표시하고, 사용자의 조작또는 자동 시험 프로그램에 따라 상기 제1솔레노이드밸브 내지 제4솔레노이드밸브 제어 신호 및 액추에이터 제어 신호를 상기 제어부에 송신하는 컴퓨터;

상기 컴퓨터에 연결되어 계측된 측정시간, 압력 및 시간-압력 변화 그래프를 표시할 수 있는 모니터;

상기 모니터에 표시된 계측 결과를 종이에 인쇄하여 출력할 수 있는 프린터; 및

상기 제어부, 컴퓨터, 모니터 및 프린터에 전원을 공급하는 배전반;을 포함하여 구성된다.

상기 압축공기통연결부와 제1보조공기통 사이에는 압축공기통으로 부터 유입되는 공기압을 조절하는 감압변을 더 구비할 수 있다.

상기 제1보조공기통과 제2보조공기통에는 압축공기의 압력을 표시할 수 있는 아날로그 압력계를 더 구비하여 육안으로도 압력 변화를 확인할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 제1압력센서와 제2압력센서에는 제1압력센서 및 제2압력센서에서 출력된 압력 전압을 디지털값으로 변환하여 표시할 수 있는 디지털 압력계를 더 구비하여 제어부에 입력되는 압력값을 육안으로 확인할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 레버의 선단에는 각도 지침을 구비하고, 그 배면에는 각도계를 더 구비하여, 레버의 회동각을 육안으로 확인할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 배전반으로 부터 직접 상기 제1솔레노이드밸브 내지 제4솔레노이드밸브에 전원을 공급할 수 있게 배선하고 그 중간에는 사용자가 수동으로 각 솔레노이드밸브를 개폐할 수 있는 밸브스위치를 더 구비하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 공기스프링용 자동높이조절밸브 시험기의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.

도면에서 닫힌 솔레노이드밸브는 모두 내부를 검은색으로 채우고, 열린 솔레노이드밸브는 외곽선만을 그렸다.

도 1은 본 발명에 따른 공기스프링용 자동높이조절밸브 시험기의 일 실시 예를 도시한 블럭도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 공기스프링용 자동높이조절밸브 시험기는 압축공기통연결부(30)에 의하여 10bar의 압축공기통에 연결된다. 10bar의 압축공기는 배관(P1)을 경유하여 감압변(32)에서 8bar로 감압되고, 감압된 압축공기는 제1보조공기통(T1)에 충진된다. 그러나, 압축공기통연결부(30)가 8bar의 압축공기에 연결될 경우에는 감압변(32)은 불필요하다. 제1보조공기통에는 압력센서(PS1)가 구비되어 제1보조공기통의 압력을 전압 신호로 변환하여 제어부(100)로 전송한다. 상기 제1보조공기통(T1)에는 아날로그압력계(AG1)와 디지털압력계(DG1)가 구비되어 육안으로 제1보조공기통(T1)에 자동높이조절밸브의 시험에 필요한 압축공기가 충기되어 있는지 확인할 수 있게 구성된다.

제1보조공기통(T1)은 배관(P3,P4)을 경유하여 자동높이조절밸브(10)의 압축공기통연결단(V)에 연결되는데 그 중간에는 제1솔레노이드밸브(V1)가 구비되어 압축공기의 흐름을 개폐한다. 제2솔레노이드밸브(V2)는 그 입구가 자동높이 조절밸브(10)의 압축공기통연결단(V)에 연결되고, 그 출구는 대기에 노출되어 있는데, 이는 자동높이조절밸브(10)의 누기시험을 위해 필요한 것이다. 제4솔레노이드밸브(V4)는 그 입구가 자동높이조절밸브(10)의 공기스프링연결단(L)에 연결되고, 그 출구는 대기에 노출되어 있는데, 이 또한 자동높이조절밸브(10)의 누기시험을 위해 필요한 것이다. 제3솔레노이드밸브(V3)은 자동높이조절밸브(10)의 공기스프링연결단(L)과 제2보조공기통(T2)간의 공기 흐름을 개폐한다. 본 발명의 특징 중 하나는 상기 각 솔레노이드밸브(V1,V2,V3,V4)의 개폐를 제어부(100)를 경유하여 콘솔(미도시)에 구비된 컴퓨터(102)에서 사용자가 조작할 수 있게 한 점에 있다. 배전반(108)과 각 솔레노이드밸브(V1,V2,V3,V4)를 직접 배선하고, 이를 개폐하는 밸브스위치(S1,S2,S3,S4)를 콘솔(미도시)에 배치하여 밸브스위치(S1,S2,S3,S4)를 조작함으로써 각 솔레노이드밸브(V1,V2,V3,V4)를 개폐할 수도 있다. 이렇게 구성함으로써, 배관에 구비된 차단코크에 일일이 접근하지 않고, 용이하게 압축공기의 급기 및 배기를 단속하면서 자동높이 조절밸브(10)의 시험을 수행할 수 있는 것이다.

다시 도 1을 참조하면, 자동높이조절밸브(10)의 공기스프링연결단(L)에 배관(P5,P6)에 의해 연결된 제2보조공기통(T2)는 본 발명에 따른 시험기에서 공기스프링을 대신한다. 또한, 상기 제2보조공기통(T2)에도 압력센서(PS2)가 구비되어 제2보조공기통의 압력을 전압 신호로 변환하여 제어부(100)로 전송한다. 상기 제2보조공기통(T2)에는 아날로그압력계(AG2)와 디지털압력계(DG2)가 구비되어 육안으로 제2보조공기통(T2)의 충기 상태를 확인할 수 있게 구성된다.

공기스프링용 자동높이조절밸브 시험기는 제1솔레노이드밸브(V1) 및 제3솔레노이드밸브(V3)를 연 상태에서, 레버(23)가 상방으로 회동하면 피스톤(12)의 상단에 구비된 배기밸브시트(14)가 급기밸브디스크(18)를 상방으로 밀어 올리는데, 이 때 체크밸브디스크(20)가 압축공기에 의하여 하방으로 밀려 내려 오면서 압축 공기가 체크밸브시트(22), 급기밸브시트(16) 및 제3솔레노이드밸브(V3)를 경유하여 제2보조공기통에 충기 된다. 또한, 반대로 레버(23)가 하방으로 회동하면 피스톤(12)의 상단에 구비된 배기밸브시트(14)가 급기밸브디스크(18)로 부터 각격을 두고 떨어지면서, 피스톤(12) 내부의 중공을 경유하여 배기단(E)으로 공기 통로가 형성되어 제2보조공기통(T2)의 충기 공기가 배출된다. 본 발명의 또 다른 특징은 상기 레버(23)의 상하방 회동을 컴퓨터(102)에서 제어부(100)를 경유하여 조작될 수 있는 액추에이터(34)로 수행하는 점에 있다. 이렇게 함으로써, 자동높이조절밸브 시험을 사용자의 컴퓨터(102) 조작 또는 컴퓨터에서 실행되는 자동 시험 프로그램에 의하여 모두 수행할 수 있게 되는 것이다.

이하, 상술한 구성을 갖는 본 발명에 따른 공기스프링용 자동높이조절밸브 시험기를 이용하여 불감대시험, 누기시험 및 기능시험(유량제한충기 및 배기 시험, 작동지연시간 측정)을 하는 방법을 설명하면서, 각 구성 요소의 기능을 더 살펴본다.

자동높이조절밸브는 객차가 일정한 범위 내에서 미동할 경우에는 충기 또는 배기 작용을 하지 말아야 하는데, 불감대 시험은 자동높이조절밸브의 이러한 성능을 시험하는 것이다.

불감대 시험을 하기 전에 도 1에 도시된 바와 같이 사용자는 컴퓨터(102)의 조작 또는 자동 시험 프로그램에 의하여 모든 솔레노이드밸브(V1,V2,V3,V4)를 닫는다. 감압변(32)를 이용하여 제1보조공기통(T1)의 공기압을 8bar로 맞춘다. 제1압력센서(PS1)는 제1보조공기통(T1)의 압력값을 제어부(100)에 전송하고, 제어부(100)는 압력값을 디지털화하여 컴퓨터에 전송한다. 사용자는 컴퓨터 모니터(104)를 통하여 제1보조공기통(T1)의 공기압이 8bar로 맞추어 졌는지 확인할 수 있게 된다.

도 2a를 참조하면, 우선 사용자의 컴퓨터(102) 조작 또는 컴퓨터에서 실행되는 자동 시험 프로그램에 의하여 제1솔레노이드밸브(V1) 및 제3솔레노이드밸브(V3)를 열고, 레버(23)는 액추에이터(34)에 의하여 수평 위치에 오도록 맞춘다. 이 때 제2보조공기통의 압력은 0bar이다.

다음 도 2b에 도시된 충기 불감대 시험을 수행하게 되는데, 컴퓨터(102)는 액추에이터(34)의 축(38)을 신장시켜 레버(23)가 상방향으로(충기 방향) 이동하게 하면서 액추에이터 축(38)의 신장 길이를 각도로 환산하여 메모리에 저장하고 모니터(104)에 표시한다. 동시에 컴퓨터(102)는 제2압력센서(PS2)로 부터 압력값을 읽어 들여 압력이 올라가자 마자 액추에이터 축(38)의 신장을 멈추고, 신장 길이에 대응하는 각도를 저장 및 표시한다. 또한, 컴퓨터는 불감대 시험 기준치(40'에서 1°20' 또는 레버길리 170mm에 대하여 액추에이터 축 진행 거리 2.0mm 내지 4.0mm)와 비교하여 충기 불감대 합격 여부를 결정하고 모니터(104)에 표시한다.

도 2c는 배기 불감대 시험을 수행하기 위한 준비단계를 도시한 것이다. 배기 불감대 시험을 위해서는 제2보조공기통(T2)이 일정한 압력(4bar)으로 충기되어 있어야 한다. 이를 위해 컴퓨터(102)는 액추에이터축(38)의 신장에 의해 레버(23)를 일시적으로 충기 방향으로 회동시켜 제2보조공기통(T2)을 4bar로 충기 시키고, 액추에이터축(38)의 수축에 의해 레버(23)를 수평상태로 복귀시킨다.

다음 도 2d에 도시된 배기 불감대 시험을 수행하게 되는데, 컴퓨터(102)는 액추에이터(34)의 축(38)을 수축시켜 레버(23)가 하방향으로(배기 방향) 이동하게 하면서 액추에이터 축(38)의 수축 길이를 각도로 환산하여 메모리에 저장하고 모니터(104)에 표시한다. 동시에 컴퓨터(102)는 제2압력센서(PS2)로 부터 압력값을 읽어 들여 압력이 떨어지자 마자 액추에이터 축(38)의 수축을 멈추고, 수축 길이에 대응하는 각도를 저장 및 표시한다. 또한, 컴퓨터는 불감대 시험 기준치(-40'에서 -1°20' 또는 레버길리 170mm에 대하여 액추에이터 축 진행 거리 -2.0mm 내지 -4.0mm)와 비교하여 배기 불감대 합격 여부를 결정하고 모니터(104)에 표시한다.

누기 시험을 하기 전에도 도 1에 도시된 바와 같이 사용자는 컴퓨터(102)의 조작 또는 자동 시험 프로그램에 의하여 모든 솔레노이드밸브(V1,V2,V3,V4)를 닫는다. 감압변(32)를 이용하여 제1보조공기통(T1)의 공기압을 8bar로 맞추고, 제2보조공기통(T2)의 공기압은 0bar로 맞춘다. 또한 레버(23)의 0의 위치에 맞춘다.

도 3a는 공기스프링 충기 공기의 누기 시험을 위한 준비단계를 도시한 것이다. 공기스프링 충기 공기의 누기 시험을 위해서는 제2보조공기통(T2)이 일정한 압력(0.5bar)으로 충기되어 있어야 한다. 이를 위해 컴퓨터(102)는 액추에이터축(38)의 신장에 의해 레버(23)를 일시적으로 충기 방향으로 회동시켜 제2보조공기통(T2)을 0.5bar로 충기 시키고, 액추에이터축(38)의 수축에 의해 레버(23)를 수평상태로 복귀시킨다.

다음, 도 3b에 도시된 바와 같이 제2솔레노이드밸브(V2)를 열어 대기에 개방하고, 제3솔레노이드밸브(V3)를 열어 제2보조공기통(T2)의 압력이 밸브 내부로 유입되게 한다. 이 상태에서 배기단(E) 및 제2솔레노이드밸브(V2)에서 비눗물 시험으로 누기 시험을 실시한다. 이때 누기가 없어야 한다.

도 3c는 압축 공기의 누기 시험을 위한 준비단계를 도시한 것이다. 압축 공기의 누기 시험을 위해서는 제2보조공기통(T2)의 압력이 0으로 떨어져야 한다. 이를 위해 컴퓨터(102)는 액추에이터축(38)의 수축에 의해 레버(23)를 일시적으로 배기 방향으로 회동시켜 제2보조공기통(T2)의 공기압을 0bar로 떨어 뜨린 후, 다시 액추에이터축(38)을 신장하여 레버(23)를 수평상태로 복귀시킨다.

다음, 도 3d에 도시된 바와 같이 제2솔레노이드밸브(V2)와 제3솔레노이드밸브(V3)를 닫고, 제1솔레노이드밸브(V1)과 제4솔레노이드밸브(V4)를 연 후, 배기단(E)과 대기에 개방된 제4솔레노이드밸브(V4)에서 비눗물 시험으로 누기 시험을 실시한다. 이때도 누기가 없어야 한다.

먼저, 도 4a에 도시된 바와 같이 제1압력센서(PS1)의 입력값이 8bar, 제2입력센서(PS2)의 입력값이 0bar가 되도록 조정한 후, 모든 솔레노이드밸브를 잠근다.

다음, 컴퓨터(102)는 제3솔레노이드밸브(V3)을 열고, 레버(23)을 액추에이터(34)에 의하여 충기 방향으로 4°의 각도가 되도록 돌린다. 또 제1솔레노이드(V2)를 열고, 제2압력센서(PS2)의 압력값을 입력 받아 압력값이 2bar에서 6bar로 상승하는 시간(제한충기 시간)을 내장 타이머에 의하여 계산하여 메모리에 저장하고, 모니터(104)에 시간-압력값의 그래프를 출력한다. 컴퓨터는 충기 시간을 제한충기 시험 기준치(35초-95초)와 비교하여 그 범위 내에 들어 오면 합격으로 판단하고, 합격 여부를 모니터(104)에 표시한다.

도 4c는 배기 시험을 위한 준비단계를 도시한 것이다. 배기 시험을 위해서는 제2보조공기통(T2)이 8bar로 충기 되어 있어야 한다. 이를 위해 컴퓨터(102)는 액추에이터축(38)의 신장에 의해 레버(23)를 일시적으로 충기 방향으로 회동시켜 제2보조공기통(T2)의 공기압을 8bar로 상승 시킨 후, 다시 액추에이터축(38)을 수축하여 레버(23)를 수평상태로 복귀시킨다. 동시에 도 4d에 도시된 바와 같이 제1솔레노이드밸브(V1)와 제3솔레노이드밸브(V3)을 닫는다.

도 4e를 참조하면, 배기 시험은 레버(23) 각도가 완해 위치에서 4°가 되도록 액추에이터축(38)을 수축시키고, 제3솔레노이드밸브(V3)를 연 상태에서 수행한다. 컴퓨터(102)는 제2압력센서(PS2)의 압력값을 입력 받아 압력값이 6bar에서 2bar로 떨어지는 시간(배기 시간)을 내장 타이머에 의하여 계산하여 메모리에 저장하고, 모니터(104)에 시간-압력값의 그래프를 출력한다. 컴퓨터는 배기 시간을 배기 시험 기준치(75초-195초)와 비교하여 그 범위 내에 들어 오면 합격으로 판단하고, 합격 여부를 모니터(104)에 표시한다.

도 5a는 충기작동지연시간측정 방법을 도시하고 있다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 컴퓨터(102)는 레버(23)의 각이 충기방향으로 10°가 되도록 액추에이터축(38)을 급격히 신장시키고, 동시에 제2압력센서(PS2)로 부터 압력값을 입력 받아 레버 회동으로 부터 급기가 시작될 때까지의 시간을 내장 타이머에 의하여 측정하여 메모리에 저장하고, 모니터(104)에 표시한다. 또한, 컴퓨터는 충기작동지연시간을 충기작동지연시간 시험 기준치(10.2초 이내)와 비교하여 그 범위 내에 들어 오면 합격으로 판단하고, 합격 여부를 모니터(104)에 표시한다.

도 5b는 배기작동지연시간 측정을 위한 준비단계를 도시한 것이다. 배기작동지연시간을 측정하기 위해서는 제2보조공기통(T2)이 8bar로 충기 되어 있어야 한다. 이를 위해 컴퓨터(102)는 액추에이터축(38)의 신장에 의해 레버(23)를 일시적으로 충기 방향으로 회동시켜 제2보조공기통(T2)의 공기압을 8bar로 상승 시킨 후, 다시 액추에이터축(38)을 수축하여 레버(23)를 수평상태로 복귀시킨다. 동시에 도 5c에 도시된 바와 같이 제1솔레노이드밸브(V1)와 제3솔레노이드밸브(V3)을 닫는다.

도 5d를 참조하면, 배기작동지연시간 측정은 제3솔레노이드밸브(V3)를 연 상태에서 레버(23) 각도가 완해 위치에서 10°가 되도록 액추에이터축(38)을 급격히 수축시키고, 동시에 제2압력센서(PS2)의 압력값을 입력 받아 레버(23)가 완해 방향으로 회동한 시점부터 배기가 시작될 까지의 시간을 내장 타이머에 의하여 측정하는 방법으로 수행된다. 컴퓨터(102)는 배기작동지연시간을 측정하여 메모리에 저장하고, 모니터(104)에 표시한다. 또한, 컴퓨터는 배기작동지연시간을 배기작동지연시간 시험 기준치(10.2초 이내)와 비교하여 그 범위 내에 들어 오면 합격으로 판단하고, 합격 여부를 모니터(104)에 표시한다.

각 시험에서 모니터(102)에 표시된 계측 결과는 종이에 인쇄할 수 있도록 프린터(106)를 더 구비한다.

상술한 구성을 갖는 본 발명에 따른 공기스프링용 자동높이조절밸브 시험기는 사용자의 컴퓨터 조작이나 자동시험 프로그램의 실행에 의하여 자동높이조절밸브의 시험을 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 도 6에 도시된 바와 같이, 콘솔에 구비된 비상스위치(ES)를 닫아 밸브스위치(S1,S2,S3,S4)를 배전반에 직접 전기적으로 연결하고, 각 솔레노이드밸브(V1,V2,V3,V4)를 밸브스위치(S1,S2,S3,S4)로 상술한 시험 방법에 따라 개폐하면서 불감대 시험, 누기시험 및 작동시험(공기유량시험 및 작동지연시간 측정)을 수행할 수 있다. 이 때 레버(23)의 회동은 손으로 잡고 수동으로 하게 되며, 압력값은 아날로그 압력계(AG1, AG2) 또는 디지털 압력계(DG1, DG2)를 육안으로 읽어 확인하며, 시간측정은 초시계(스톱워치)를 이용하여 하게 된다.

본 발명에 의하면, 공기스프링용 자동높이조절밸브의 시험시간을 획기적으로 단축할 수 있는 효과가 있다. 뿐만 아니라, 정확한 시험 조건하에서 시험이 진행되어 신뢰할 수 있는 시험결과를 내 놓을 수 있으므로 철도 차량 운행 중 공기스프링용 자동높이조절밸브의 오동작에 의한 객차의 기울어짐을 미리 예방할 수 있는 장점이 있다.

Claims

자동높이조절밸브(10)를 설치할 수 있는 취부대;

상기 자동높이조절밸브(10)의 압축공기통연결단(V)을 압축공기통에 연결하기 위한 압축공기통 연결배관(P1,P3,P4);

상기 압축공기통 연결배관 선단에 구비된 압축공기통연결부(30);

상기 압축공기통연결부(30)에 직렬 연결되어 압축 공기를 저장하는 제1보조공기통(T1);

상기 제1보조공기통(T1)과 직렬 연결되어 자동높이조절밸브(10)의 압축공기통 연결단(V)에 유입되는 공기를 개폐하는 제1솔레노이드밸브(V1);

상기 제1솔레노이드밸브(V1)와 자동높이조절밸브의 압축공기통연결단(V) 사이에 구비되어 대기에로의 공기 배출을 제어할 수 있는 제2솔레노이드밸드(V2);

상기 제1보조공기통(T1)에 충기된 압축공기의 압력을 감지하여 비례하는 전압을 출력하는 제1압력센서(PS1);

자동높이조절밸브(10)의 공기스프링연결단(L)에 배관(P5,P6)에 의하여 연결된 제2보조공기통(T2);

상기 제2보조공기통(T2)과 직렬 연결되어 제2보조공기통(T2)으로 유입되는 공기를 개폐하는 제3솔레노이드밸브(V3);

상기 제3솔레노이드밸브(V3)와 자동높이조절밸브(10)의 공기스프링연결단(L) 사이에 구비되어 대기에로의 공기 배출을 제어할 수 있는 제4솔레노이드밸드(V4);

상기 제2보조공기통(V4)에 유입되는 압축공기의 압력을 감지하여 비례하는 전압을 출력하는 제2압력센서(PS2);

상기 자동높이조절밸브(10)의 레버(23)에 탈부착 가능하게 연결되어 레버(23)를 충기 방향 또는 배기 방향으로 회동시킬 수 있는 액추에이터(34);

상기 제1압력센서(PS1) 및 제2압력센서(PS2)로 부터 압력 전압을 입력 받아 디지털 값으로 변환한 후 컴퓨터(102)로 전송하고, 컴퓨터(102)에서 수신된 신호에 따라 상기 제1솔레노이드밸브 내지 제4솔레노이드밸브(V1,V2,V3,V4)를 개폐 제어하고, 상기 액추에이터(34)를 충기 방향 또는 배기 방향으로 회동 제어하는 제어부(100);

상기 제어부(100)에서 수신된 신호를 모니터(104)에 그래프로 표시하고, 사용자의 조작 또는 자동 시험 프로그램에 따라 상기 제1솔레노이드밸브 내지 제4솔레노이드밸브(V1,V2,V3,V4) 제어 신호 및 액추에이터(34) 제어 신호를 상기 제어부(100)에 송신하는 컴퓨터(102);

상기 컴퓨터(102)에 연결되어 계측된 측정시간, 압력 및 시간-압력 변화 그래프를 표시할 수 있는 모니터(104);

상기 모니터에 표시된 계측 결과를 종이에 인쇄하여 출력할 수 있는 프린터(106); 및

상기 제어부, 컴퓨터, 모니터 및 프린터에 전원을 공급하는 배전반(108);을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 공기스프링용 자동높이조절밸브 시험기.
제 1 항에 있어서,

상기 제1보조공기통(T1)과 제2보조공기통(T2)에는 압축공기의 압력을 표시할 수 있는 아날로그 압력계(AG2)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 공기스프링용 자동높이조절밸브 시험기.
제 1 항에 있어서,

상기 제1압력센서(PS1)와 제2압력센서(PS2)에는 제1압력센서(PS1) 및 제2압력센서(PS2)에서 출력된 압력 전압을 디지털값으로 변환하여 표시할 수 있는 디지털 압력계(DG1,DG2)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 공기스프링용 자동높이조절밸브 시험기.
제 1 항에 있어서,

상기 자동높이조절밸브 레버(23)의 선단에는 각도 지침(24)을 구비하고, 그 배면에는 각도계(26)를 더 구비하여, 레버(23)의 회동각을 육안으로 확인할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 공기스프링용 자동높이조절밸브 시험기.
제 1 항에 있어서,

상기 배전반(108)으로 부터 직접 상기 제1솔레노이드밸브 내지 제4솔레노이드밸브(V1,V2,V3,V4)에 전원을 공급할 수 있게 배선하고 그 중간에는 사용자가 수동으로 각 솔레노이드밸브를 개폐할 수 있는 밸브스위치(S1,S2,S3,S4)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 공기스프링용 자동높이조절밸브 시험기.