KR200468915Y1

KR200468915Y1 - 제동밸브시험기

Info

Publication number: KR200468915Y1
Application number: KR2020120005296U
Authority: KR
Inventors: 정재찬
Original assignee: 주식회사 주은기공
Priority date: 2012-06-20
Filing date: 2012-06-20
Publication date: 2013-09-12

Abstract

본 고안은 제동밸브시험기에 관한 것이다. 본 고안에 따른 제동밸브시험기는 종래의 퍼스널컴퓨터를 통해 화차의 영·공차상태만을 시험하는 것을 개선하여 내환경성 및 내구성이 우수한 HMI(Human Machine Interface)를 이용하여 압축공기로 화차를 제동하는 P4a형 제동밸브류의 제동성능을 영·공차상태는 물론이고, 하중변화에 따라 용이하게 시험하기 위한 것이다.

Description

제동밸브시험기{TESTING DEVICE FOR BRAKE VALVE}

본 고안은 제동밸브시험기에 관한 것이다.

종래의 화차의 제동장치시험은 화차에 제동장치를 직접 장착한 뒤에 단차 시험기에 의해 종합적인 성능시험을 시행하고, 각 부품들의 위치별 공기압력과 압력변화를 아날로그방식의 압력게이지를 통하여 육안검사만으로 밸브의 상태를 판정하고 있다.

그러나 이러한 화차의 제동장치시험은 화차에 밸브를 직접 결합한 상태에서 행해지므로, 제품에 불량이 발생한 경우에는 그 원인에 대한 검증이 어렵고, 수리작업의 어려움이 발생하고 있다.

또한 점차로 차량이 고속화되어 감에 따라 정밀한 계측이 요구됨에도 불구하고, 압력게이지의 육안검사만으로 측정이 이루어지게 되므로, 시험결과에 대한 정확성 및 신뢰성이 저하되며, 검사작업에 많은 시간이 소모되는 비효율성을 발생시키고 있다.

이를 해결하기 위해서 (특허문헌 1)은 화차기준의 제동조건을 형성하여 제어밸브의 종합적인 성능을 정확하며, 신뢰성 있게 계측할 수 있는 화차 제동장치용 막판식 제어밸브시험기를 개시하고 있다.

즉 상기 (특허문헌 1)에 따르면, 화차 제동장치용 막판식 제어밸브시험기는 시험하고자 하는 제어밸브를 종래와 같이 화차에 장착하여 시험할 필요없이 화차 기준의 제동조건을 형성하여 화차에 결합하지 않고 종합적인 시험을 수행할 수가 있으므로, 제품의 불량률을 낮출 수가 있으며, 수리작업을 효율적으로 할 수가 있다. 그리고 컴퓨터제어부에 의해 시험이 이루어지게 되므로 조작이 간단하면서도 신뢰성있는 데이터를 얻을 수가 있는 효과가 있는 것으로 보고 있다.

그러나 상기 (특허문헌 1)에 개시되어 있는 종래의 제어밸브시험기는 컴퓨터 본체, 출력장치, 키보드 및 모니터로 컴퓨터제어부를 구성하고 있는데, 이는 통상의 퍼스널컴퓨터(Personal Computer)로써, 진동 및 분진에 취약한 문제점이 있다.

또한 상기 제어밸브시험기를 통해서는 화물이 적재되어 있지 않은 상태, 즉 빈차상태인 공차와 화물이 적재되어 만차상태인 영차(만차)에 대한 시험만이 가능하여 화차에 작용하는 다양한 하중변화는 시험할 수 없는 문제점이 있다.

KR

0229917

Y1

따라서 본 고안은 종래 제동밸브시험기가 진동 및 분진에 취약한 문제점을 해결하고, 아울러 영·공차에 대한 시험만이 가능하여 다양한 하중변화를 시험할 수 없는 문제점을 해결하기 위한 것이다.

본 고안의 관점은, HMI를 이용하여 압축공기로 화차를 제동하는 P4a형 제동밸브류의 제동성능을 용이하게 시험할 수 있도록 한 제동밸브시험기를 제공하는 데 있다.

상기 관점을 달성하기 위해,

본 고안은 P4a형 제동밸브류의 제동성능을 제어 및 확인할 수 있도록 터치스크린을 포함하는 HMI, 디지털압력계 및 PLC를 포함하는 제어부 및 P4a형 제동제어밸브가 설치된 본체;

상기 본체에 설치된 공기통, P4a형 분배밸브 및 솔레노이드 밸브를 포함하는 공기제어부;

상기 본체에 설치된 누전차단기, 회로보호기, 에어 서비스 유닛 및 비상정지스위치를 포함하는 안전장치; 및

상기 본체에 커넥터를 통해 연결된 외부검사대;

를 포함한다.

또한 본 고안에 따른 제동밸브시험기에 있어서, 상기 P4a형 제동밸브류는 변동하중밸브, 부하감지밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 고안에 따른 제동밸브시험기에 있어서, 상기 P4a형 제동밸브류는 신속완해밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 고안에 따른 제동밸브시험기는 첨부된 도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해 질 것이다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 고안자가 그 자신의 고안을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 고안의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 고안에 따르면, 종래의 퍼스널컴퓨터로 구성된 컴퓨터제어부를 내환경성 및 내구성이 우수한 HMI를 포함하는 제어부로 대체하고, 이를 통해 각종 P4a형 제동밸브류의 제동성능을 디지털방식으로 시험함으로써, 종합적인 밸브의 제동시험이 가능함과 동시에 유지보수가 용이하여 관리편의성이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 본 고안의 실시 예에 따른 제동밸브시험기의 계통도.
도 2는 본 고안의 실시 예에 따른 제동밸브시험기를 나타내 보인 개략도.
도 3은 본 고안의 실시 예에 따른 본체의 측면을 일부 절개하여 나타내 보인 단면도.
도 4는 본 고안의 실시 예에 따른 제동밸브시험기의 연결상태를 나타내 보인 계통도.

본 고안의 특이한 관점, 특정한 기술적 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어 지는 이하의 상세한 설명과 실시 예로부터 더욱 명백해 질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한 "제1", "제2", "일면", "타면" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 본 고안을 설명함에 있어서 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이하, 본 고안의 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 4에서 보듯이, 본 고안에 따른 제동밸브시험기(1)는 HMI(Human Machine Interface)를 이용하여 변동하중밸브(Variable load vlave), 부하감지밸브(43)를 포함하는 P4a형 제동밸브류의 성능시험을 용이하게 검사하게 된다.

이를 위하여 상기 제동밸브시험기(1)는 제어부(11) 및 P4a형 제동제어밸브(12)가 설치된 본체(10), 상기 본체(10)에 설치된 공기제어부(20), 안전장치(30) 및 외부검사대(40)(40a)를 포함한다.

여기서 상기 P4a형 제동제어밸브(12)는 현장에서 'P4a DISTRIBUTOR'로 지칭하고 있는 밸브로써, 압축공기를 내부에 충전하고 완해함으로써, 화차와 동일한 조건을 설정하게 된다. 다만 이는 이 기술분야에서 주지된 사항이므로 더 이상의 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.

도 2에서 보듯이, 상기 본체(10)는 강철제의 프레임(Frame)을 수직구조로 하여 사각형의 함체로 형성되며, 하부에 이동바퀴가 설치되고, 내,외부에 제어부(11) 및 공기제어부(20)가 설치된다. 그리고 전방에 P4a형 제동제어밸브(12)가 설치되며, 이외에 변동하중밸브(50)의 압축공기를 완해하는 신속완해밸브(Quick release valve)가 부가적으로 설치되어 이를 시험할 수 있다.

이러한 본체(10)에 설치되는 제어부(11)는 터치스크린(11a)을 포함하는 HMI(11b), 센싱(Sensing) 및 디스플레이(Display)를 겸용할 수 있는 일종의 압력전송기인 디지털압력계(11c) 및 PLC(Power Line Communication)를 포함하며, 또한 전원공급장치(11e)를 더 포함할 수 있다. 이때 상기 전원공급장치(11e)는 DC 100V, 24V, 5V 전압을 출력하며 전압 가변이 가능하게 구성된다.

상기 제어부(11)는 다음과 같이 실시된다. 터치스크린(11a)은 15인치 TFT LCD를 모니터로 사용하고, 해상도를 1024×768 이상으로 설정하게 된다. 그리고 상기 터치스크린(11a)에 HMI(11b)를 결합하여 운용토록 하게 된다. 그리고 디지털압력계(11c)는 컨트롤패널(Control Panel)을 통해 본체(10)의 전방에 설치되어 운용된다.

상기 PLC(11d)는 모듈(Module) 형태로 구성되어 상기 터치스크린(11a) 및 디지털압력계(11c)와 연계된다. 즉 상기 PLC(11d)는 전원을 공급하는 파워(POWER), 외부 입출력, 통신, 프로그램의 작동을 수행하는 중앙처리장치(CPU), 외부 동작에 대한 입력을 받거나 외부로 디지털 출력 접점을 내보내는 입출력단자(Input/ Output)를 모듈화하여 사용하게 된다.

이러한 제어부(11)는 모든 공기/전기적 조작 및 동작현황이 디지털압력계(11c)에 디지털방식으로 표시되도록 하게 된다. 그리고 상기 본체(10)에 설치된 수동조작패널(13)과 연계되어 별도의 공기배관 없이 쉽게 수동조작이 가능토록 하게 된다.

도 3에서 보듯이, 상기 공기제어부(20)는 본체(10)의 내부에 설치된 각종 공기통(21), 상기 본체(10)의 외부에 설치된 P4a 분배밸브(22) 및 솔레노이드 밸브(Solenoid valve)를 포함하며, 또한 압력조절밸브, 압력센서, 공기필터, 소음기 등을 더 포함할 수 있다.

상기 안전장치(30)는 누전차단기, 회로보호기, 에어 서비스 유닛(31) 및 비상정지스위치를 포함한다. 상기 누전차단기는 본체(10) 부하 측의 누전에 의하여 지각전류가 발생시 이를 검출하여 회로를 차단하는 방식으로 제동밸브시험기(1)의 2차 측에 과부하 또는 누전이 발생하면, 재빨리 전원을 자동 차단하여 과부하 또는 누전으로부터 사용자 및 상기 제동밸브시험기(1)를 보호하게 된다.

상기 회로보호기는 누전차단기 후단에 설치되어 있는 각종 전장 부품의 전단에 설치되어 각 부품에서 발생할 수 있는 순간 과부하 또는 이상 현상을 신속히 차단하여 제동밸브시험기(1)의 고장을 최소화하여 보호하게 된다.

상기 에어 서비스 유닛(31)은 본체(10)의 공기 인입부에 설치되어 공장에서 공급되는 공기압이 일정하게 설비에 공급되도록 공기압을 설정압력 이하로 유지하도록 하여 주는 수동 레귤레이터(Regulator)로, 인입 공기압의 급속한 변화에 의한 제동밸브시험기(1)의 고장이나 손상을 방지하게 된다.

이러한 에어 서비스 유닛에는 필터(Filter)가 설치되어 공장 공기에서 유입될 수 있는 먼지, 불순물을 걸러주고 공급 공기 중에 포함되어 있는 수분을 걸러주어 본체를 더욱 안정한 상태에서 사용할 수 있도록 하게 된다.

상기 비상정지스위치는 제동밸브시험기(1) 작동 중 사용자가 이상 징후를 발견하여 급속하게 설비를 정지하고자 할 경우 스위치를 작동시키면 전원을 차단하여 상기 제동밸브시험기(1)를 보호하게 된다.

한편 외부검사대(40)(40a)는 1.6㎜ 이상의 강판을 이용하여 하부에 이동바퀴가 달린 작업대 형태로 제작되며, 커넥터(Connector)를 이용하여 본체(10)에 연결하게 된다. 즉 상기 커넥터(41)에 공기호스, 전기신호케이블 등을 연결하고, 이를 본체(10)의 외부에 설치된 퀵 커플러(Quik Coupler)에 연결하여 상기 외부검사대(40)(40a)를 본체(10)에 연결하게 된다.

상기 외부검사대(40)(40a)에는 제동실린더(42) 및 부하감지밸브(43)가 고정적으로 장착되며, 이를 감안하여 적정개수(2~3개)로 제공하게 된다.

이하에서는 본 고안에 따른 제동밸브시험기(1)를 통한 P4a형 제동밸브류의 검사와 시험에 대해 설명토록 하게 된다.

먼저 검사의 분류는 겉모양검사와 치수검사가 있으며, 검사방법으로 겉모양과 치수검사로 전수검사를 시행하게 된다. 그리고 시험의 분류는 누설시험 및 성능시험이 있으며, 누설시험의 경우 각 밸브에 68.6N/㎠(7㎏/㎠) 충기시킨 후 외관을 비눗물로 검사하여 누설 여부를 확인하게 된다.

또한 상기 성능시험은 변동하중밸브의 시험지침 및 계통도, 신속완해밸브의 시험지침 및 계통도, 부하감지밸브의 시험지침 및 계통도의 시험지침에 맞도록 자동으로 시험 후 결과를 나타내게 된다.

상기 변동하중밸브의 시험은 본체에 설치한 상태에서 시험하게 된다.

전술한 바와 같이, 상기 변동하중밸브에 68.6N/㎠(7㎏/㎠) 충기시킨 후 외관을 비눗물로 검사하여 누설 여부를 확인하고, 작동시험을 실시하게 된다.

작동시험: 시험조건 49.0N/㎠(5㎏/㎠)

영·공차 시험

하중변화에 따른 제동통의 압력 변화를 다음과 같이 유지하여야 한다.

공차 시 15.7±0.98N/㎠(1.6±0.1㎏/㎠)

영차 시 37.2±0.98N/㎠(3.8±0.1㎏/㎠)

상기 신속완해밸브의 시험은 본체에 설치한 상태에서 시험하게 된다.

전술한 바와 같이, 상기 신속완해밸브에 68.6N/㎠(7㎏/㎠)의 압력공기를 충기시킨 후 외관을 비눗물로 검사하여 누설 여부를 확인하고, 작동시험을 실시하게 된다.

작동시험

상기 신속완해밸브를 시험대에 취부하여 49.0N/㎠(5㎏/㎠)의 압력공기를 가하여 다음과 같이 동작하는지 여부를 확인하게 된다.

1) 충기시험

제동관 압력(BP)을 49.0N/㎠(5㎏/㎠)의 압력공기로 공급할 때 CR공기통의 압력과 QR공기통의 압력상승은 다음 범위 내이어야 한다.

CR : 48.0N/㎠(4.9±0.1㎏/㎠)

QR : 47.0N/㎠(4.8±0.1㎏/㎠)

2) 제동시험

제동관 압력(BP)을 49.0N/㎠(5㎏/㎠)에서 34.3N/㎠(3.5㎏/㎠)으로 감압할 때 QR공기통 압력은 하강하여 다음 범위 내이어야 하고, CR공기통의 압력변화는 없어야 한다.

QR : 34.7N/㎠(3.5±0.2㎏/㎠)

3) 완해시험

제동관 압력(BP)을 49.0N/㎠(5㎏/㎠)으로 재충기할 때 CR공기통의 압력은 하강하고, QR공기통의 압력은 상승하여 동일한 압력이 된 후 재상승하여 다음의 범위로 충기가 이루어져야 한다.

CR : 48.0N/㎠(4.9±0.1㎏/㎠)

QR : 47.0N/㎠(4.8±0.1㎏/㎠)

상기 부하감지밸브의 시험은 조정관을 갖춘 외부검사대에서 시험하게 된다.

누설시험

(흡기밸브)

메인공기통에서 68.6N/㎠(7㎏/㎠)의 공기를 충기시킨 후 외관을 비눗물로 검사하여 누설이 없어야 한다.

(배기밸브)

로드 실린더로 약 4,500 ㎏/㎠의 부하를 가한 후 배기밸브 압력(Y)이 39.2∼58.8N/㎠(4～6㎏/㎠)으로 충기됨을 확인하고 각 부위에 비눗물 검사를 실시하여 누설이 없어야 한다.

작동시험 : 시험조건 49.0N/㎠(5㎏/㎠)

부하를 4,500㎏f로 서서히 증가시켰을 때 배기밸브 측의 압력은 상승하여 39.2∼58.8N/㎠(4∼6㎏/㎠)에서 고정되어야 한다.

부하를 1,360㎏f로 감소시켰을 때 배기밸브 측의 압력은 감소하여 8.8∼14.7N/㎠(0.9-1.5㎏/㎠)에서 고정되어야 한다.

부하를 2,720㎏f으로 증가시켰을 때 배기밸브 측의 압력은 상승하여 22.5∼27.4(2.3-2.8㎏/㎠)에서 고정되어야 한다.

이상 본 고안을 실시 예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 고안을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 고안에 따른 제동밸브시험기는 이에 한정되지 않으며, 본 고안의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 고안의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 고안의 영역에 속하는 것으로 본 고안의 구체적인 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

1 - 제동밸브시험기 10 - 본체
11 - 제어부 11a - 터치스크린
11b - HMI 11c - 디지털압력계
11d - PLC 11e - 전원장치
12 - P4a형 제동제어밸브 20 - 공기제어부
21 - 공기통 22 - P4a형 분배밸브
30 - 안전장치 40, 40a - 검사대
41 - 커넥터 42 - 제동실린더
43 - 부하감지밸브 50 - 변동하중밸브

Claims

P4a형 변동하중밸브(50), 부하감지밸브(43) 및 신속완해밸브의 성능을 시험할 수 있도록 프레임을 수직구조로 하여 사각형의 함체로 형성되며, 하부에 이동바퀴가 설치되고, 전방에 P4a형 제동제어밸브가 설치된 본체(10);
상기 본체(10)의 외부에 설치된 터치스크린(11a)을 포함하는 HMI(11b), 컨트롤패널을 통해 상기 본체(10)의 외부에 설치된 디지털압력계(11c), 상기 본체(10)의 내부에 설치되며, 파워와 중앙처리장치 및 입출력단자를 모듈화하여 상기 터치스크린(11a)과 디지털압력계(11c)에 연계된 PLC(11d)를 포함하는 제어부(11);
상기 본체(10)의 내부에 설치된 공기통(21), 상기 본체(10)의 외부에 설치된 P4a 분배밸브(22) 및 솔레노이드 밸브를 포함하는 공기제어부(20);
상기 본체(10)에 설치된 누전차단기, 회로보호기, 필터가 설치된 에어 서비스 유닛(31) 및 비상정지스위치를 포함하는 안전장치(30); 및
상기 본체(10)에 커넥터(41)를 통해 연결된 제동실린더(42)가 장착되며, 하부에 이동바퀴가 달린 작업대 형태로 형성된 복수의 외부검사대(40a)(40b);
를 포함하는 제동밸브시험기.
삭제
삭제