KR20090129467A

KR20090129467A - 트랙의 하강을 위한 기계장치 및 방법

Info

Publication number: KR20090129467A
Application number: KR1020097021218A
Authority: KR
Inventors: 조셉 테울러; 베른하르트 리히트베르거
Original assignee: 프란츠 플라세 바흔바우마쉬넨-인두스트리게젤샤프트 엠. 베. 하
Priority date: 2007-04-12
Filing date: 2008-03-04
Publication date: 2009-12-16
Also published as: US8186070B2; AT504517A4; JP2010523854A; KR101596050B1; AU2008238402B2; EP2147160A1; HRP20120239T1; EA200901287A1; AT504517B1; US20100018432A1; EA015007B1; CA2679645A1; AU2008238402A1; WO2008125168A1; CN101657585A; PL2147160T3; ES2379026T3; CA2679645C; BRPI0810169B1; CN101657585B

Abstract

트랙(track)(2)의 하강을 제어하기 위해, 측정시스템(measuring system)(10)의 후방 트레이싱 포인트(11)에서 트랙(2)의 종방향 경사(α)가 탐지 저장된다. 적어도 후방 10m 뒤에 달하는 트랙 길이에 대해, 현재의 수직 프로파일(16)이 생성되고, 그 위에 중첩되면서 트랙의 목표 위치를 제시해 주는 후방 보정라인(rear compensation line)(17)이 계산된다. 후방 트레이싱 포인트(11)는, 계산에 의해, 상기 후방 보정라인(17)을 따라 유도되어서, 후방 및 전방 트레이싱 포인트(11)들 사이에 위치한 중간 트레이싱 포인트(11)에서, 측정 코드(측정 축)(12) 위치에 대한 보정값이 도출된다.

트랙, 측정시스템, 보정라인, 보정값, 트랙 스태빌라이저, 펜듈럼

Description

트랙의 하강을 위한 기계장치 및 방법{METHOD AND MACHINE FOR LOWERING A TRACK}

본 발명은 청구항 1항 및 청구항 4항의 각각의 전제부에 인용된 특징에 따른 트랙의 하강을 제어하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

트랙 스태빌라이저(track stabiliser)라고 일컫는 형태의 기계장치가 미국 특허 5 172 637에 공지되어 있는데, 측정 시스템(measuring system)에는, 트랙상에서 회전하게 설계된 3개의 측정축(measuring axles)들이 포함되어 있는데, 상기 측정축들 각각에는, 트랙의 횡방향 경사(transverse inclination)를 탐지하기 위해 각각의 횡방향 펜듈럼(pendulum)이 연결되어 있다. 이런방식으로, 기계장치의 작동 이전에 존재한 횡방향의 트랙 경사를 정밀하게 카피(copy)하는 것이 가능하며, 상기 경사는 기계장치의 작동 후에도 변하지 않는다.

영국 특허 2 268 021 또는 2 268 529에 따르면, 밸러스트(ballast)의 세척과 관련하여, 밸러스트의 제거 이전에 트랙의 실제 위치를 탐지하고, 상기 위치를 새로운 밸러스트의 도입 후에 재생하기 위해, 각각의 온-트랙 언더캐리지(on-track undercarriage) 상에 2개의 종방향 펜듈럼들을 배열하는 것이 공지되어 있다.

본 발명의 목적은, 트랙의 하강후에 트랙위치가 개선될 수 있도록, 서두에 언급한 종류의 기계장치 또는 방법을 안출하는데 있다.

본 발명에 따라, 상기 목적은 청구항 1항의 특징부에 인용된 특성들로 명시된 종류의 방법으로 달성된다.

스태빌라이징 유닛(stabilising unit)을 사용한 후 존재하는 잔여 결점에 의해 내포되는 특별한 문제점은, 상기 결점으로 인해, 기계장치를 작동하는 동안에, 후방 트레이싱 포인트(rear tracing point)에 부정적인 영향이 계속 증가될 수 있다는 것이다. 본 발명에 따른 방법으로써, 측정시스템의 후방 트레이싱 포인트를 가상의 보정 직선 라인(virtual compensation straight line)을 따라 유도하는 것이 가능해진다. 이로써, 스태빌라이징 유닛의 도움을 받아 트랙을 하강시키는 것에 관련하여, 측정시스템의 정밀도가 잔여 결점에 의해 손상받는 것이 확실히 배제될 수 있다.

또한 상기 목적은, 본 발명에 따른 청구항 4항의 특징부에 인용된 특성들로 명시된 형태의 기계장치로 달성된다.

본 실시예는, 측정시스템 자체에 대해 어떠한 변경도 필요 없으며, 단지 약간의 추가적인 구조상의 비용만을 필요로 한다.

본 발명의 추가적인 장점은 종속항들 및 도면 설명으로 명백해진다.

도면으로 도시된 실시예를 참조하여, 하기에서 본 발명에 대해 더욱 상세히 설명될 것이다.

도 1은 트랙의 하강을 제어하기 위한 측정시스템을 지닌 트랙 스태빌라이저의 개략적인 측면도이다.

도 2는 측정시스템을 도시한 개략도이다.

도 3 및 도 4 각각은 트랙의 수직 프로파일(profile)에 대한 개략도이다.

도 1에 도시된, 트랙(2)의 하강을 제어하기 위한 기계장치(1)는 트랙 스태빌라이저(track stabiliser)라고도 불린다. 상기 기계장치(1)는 온-트랙 언더캐리지(3, on-track undercarriage)들에 지지되어, 모터(5)의 도움으로 작업방향(6)으로 이동할 수 있는 기계장치 프레임(4)을 포함한다.

온-트랙 언더캐리지(3)들 사이에는, 드라이브(7, drive)들에 의해 수직으로 조정가능하고, 진동 드라이브(9, vibration drive)를 지닌 스태빌라이징 유닛(8, stabilising unit)이 위치한다. 상기 후자는, 2개의 드라이브(7)들의 수직 정하중(static load)과 연관하여, 종방향에 수직이며 수평방향으로 트랙(2)에 작용하는 횡방향 진동(transverse vibrations)을 일으키고, 트랙의 하강을 야기시킨다.

측정시스템(10)은 작업방향(6)에 대하여, 전방 트레이싱 포인트(11, front tracing point), 후방 트레이싱 포인트(11, rear tracing point) 및 중간 트레이싱 포인트(11, middle tracing point)를 포함하며, 상기 중간 트레이싱 포인트는 전방 트레이싱 포인트 및 후방 트레이싱 포인트 사이에 위치하고, 이들 각각은 트랙의 수직 위치를 트레이싱(tracing)하기 위해, 트랙(2)상에서 회전하도록 설계되어 있다. 기계장치의 종방향으로 뻗어 있는 2개의 측정코드(12, measuring chord)들은 전방 및 후방 트레이싱 포인트(11)들 사이에서 팽팽하게 펴져 있으며, 중간 트레이싱 포인트(11)에서 트랙(2)에 대한 측정코드(12)의 수직위치가 트레이싱된다.

각각의 온-트랙 언더캐리지(3)에는, 2개의 종방향 펜듈럼(15, pendulums)들이 기계장치의 종방향에 수직하게 서로 이격되어 배열된다. 각각의 종방향 펜듈럼(15)은 트랙(2)의 종방향 경사를 측정하는 데 소용된다. 이동거리(distance travelled)를 탐지하기 위해 오도미터(13, odometer)가 중간 트레이싱 포인트(11)에 제공되어 있다. 제어장치(14, control device)는 측정시스템(10)에서 측정된 데이타를 저장하고 처리하는 데 소용된다.

상기 측정시스템은 도 2에 개략적으로 도시되어 있다. 전방 트레이싱 포인트(11)는 탬핑머신(tamping machine)에 의해 수정된 초기 트랙 위치(preliminary track position) 상에 안내된다. 스태빌라이징 유닛(8) 영역에 위치하는 중간 트레이싱 포인트(11)에 의해, 측정코드(12)에 대해 규정된 쎄틀먼트(settlement) h 의 범위내에서 트랙(2)의 하강이 탐지된다. 후방 트레이싱 포인트(11)는 최종 트랙 위치를 따라 안내된다.

스태빌라이징 유닛(8)(도 1 참조) 또는 중간 트레이싱 포인트(11)에 대해 후 방에는, 후방 종방향 펜듈럼(15)이 트랙(2)의 종방향 경사 α를 탐지하기 위해 제공되어 있다. 제어장치(14,control device)는, 종방향 경사 α를 저장하고, 현재의 수직 프로파일(16)을 형성하고, 상기 수직 프로파일(16)에 중첩되어 목표 위치(target position)를 제공하는 보정 직선 라인(17, compensation straight line)을 계산에 의해 결정하도록 설계되어 있다.

탬핑후에 잔여 결점(residual faults)의 결과로 전방 트레이싱 포인트(11)의 영역에서 부정확성(오류)이 발생되자마자, 스태빌라이징 유닛에 의해 트랙이 하강하는 동안에 상기 부정확성은 그대로 카피(copiy)가 된다. 이로 인해 야기되는 특별한 문제점은, 후방 트레이싱 포인트(11)가 카피된 수직 위치의 오류에 따라 안내되고(도 2에 실선 참조), 따라서 트랙의 하강 정밀성이 추가적으로 손상받게 된다는 것이다.

이러한 중대한 단점을 제거하기 위해서, 후방 종방향 펜듈럼(15)(기준레일(reference rail)의 선정에 따라, 해당되는 온-트랙 언더캐리지(3)의 좌측 또는 우측 종방향 펜듈럼(15))에 의해, 등간격으로(바람직하게는 20㎝ 거리) 트랙(2)의 종방향 경사 α가 측정되고, 오도미터(13, odometer)에 의해 측정된 거리와 연계되어 제어장치(14)에 저장된다.

종방향 경사 α 및 연계된 측정 거리에 대한 저장값으로부터, 트랙(2)의 현재 수직 프로파일(16)이 작업방향(6)에 대해 후방 트레이싱 포인트(11)로 부터 적어도 10m 뒤에 달하는 트랙 길이에 대해 형성된다. 이어서, 후방 보정 직선라인(17)이 계산되며, 이는 상기 수직 프로파일(16) 위에 중첩되어, 목표 트랙 위 치(target track position)를 제시하게 된다.

후방 트레이싱 포인트(11)는 계산에 의해 가상의 보정 직선라인(17)을 따라 유도되어서, 중간 트레이싱 포인트(11)에서 측정코드(12)의 계산된 위치를 위한 해당 보정값이 나오게 된다. 이 위치는, 쎄틀먼트 h, 즉 스태빌라이징 유닛(8)에 의해 하강되는 트랙의 실제 높이를 결정하는 데 관련된다.

도 3에는, 트랙(2)의 탬핑으로부터 야기된 초기 트랙 위치의 전방 수직 프로파일(18)이 도시되어 있다. 이러한 전방 수직 프로파일(18)은 탬핑머신에 의해 기록된 측정치로부터 제공되어, 제어장치(14)로 전송된다. 이렇지 않은 경우에는, 전방의 온-트랙 언더캐리지(3)에 있는 종방향 펜듈럼(15)에 의한 등거리 측정으로, 상기 전방 수직 프로파일(18)이 트레이싱되어 저장될 수 있다. 적어도 10m 이상의 길이를 뒤로 거슬러 올라, 전방 보정 직선라인(19)이 계산에 의해 형성된다. 상기 전방 보정 직선라인(19)을 따라, 전방 트레이싱 포인트(11)가 계산에 의해 유도되어서, 잔여 결점으로 인해 측정시스템(10)에 어떠한 부정적 영향이 미치는 것을 방지할 수 있다.

도 4에서 보여지듯이, 전방 보정 직선라인(front compensation straight line)과 평행하게 연장되고, 스태빌라이징 유닛(8)의 작동 후의 목표 위치를 정해주는 목표 직선라인(20, target straight line)이 트랙(2)의 섹션 a (도 2) 구간에 형성된다. 상기 목표 직선라인(20)과 전방 수직 프로파일(18) 사이의 차이로부터, 트랙(2)의 하강을 위한 각각의 쎄틀먼트 h가 생성된다. 이런 변화하는 쎄틀먼트 h 를 현실화하기 위해서, 진동 드라이브의 불균형 질량(unbalanced mass)에 대한 주 파수, 또는 회전축에 대한 불균형 질량의 거리를 변경시킨다. 따라서, 중간 트레이싱 포인트(11)에서 정해지는, 목표 위치 및 트랙(2)의 실제 위치 사이의 차이가 동적인 타격력(dynamic striking force)을 변화시키기 위한 제어 변수(control variable)로 사용된다.

Claims

트랙(track)이 동적인 타격력(dynamic striking force)으로 횡방향 진동을 받고, 수직 정하중(vertical static load)을 받으며,

기계장치의 종방향으로 뻗어 있는 측정코드(measuring cord)(12)를 지니고, 상기 트랙(2) 상에서 회전하도록 설계된 트레이싱 포인트(tracing point)(11)들을 포함하는 측정시스템(measuring system)(10)이 트랙 위치를 트레이싱(tracing)하여, 트랙의 하강을 정해주는 쎄틀먼트(settlement)(h)를 제어하는,

트랙(2)의 하강을 제어하기 위한 방법(A method for the controlled lowering of a track)에 있어서,

a) 작업방향(6)에 대하여, 측정시스템(10)의 후방 트레이싱 포인트(rear tracing point)(11)에서, 트랙(2)의 종방향 경사(α)가 거리 측정과 연계되어 탐지되고 저장되며;

b) 종방향 경사(α) 및 거리 측정에 대한 저장 값으로부터, 작업방향(6)에 대하여 후방 트레이싱 포인트(11)로부터 적어도 10m 뒤에 달하는 트랙 길이에 대해, 트랙(2)의 현재의 수직 프로파일(current vertical profile)(18)이 형성되고, 후방 보정 직선라인(rear compensation straight line)(17)이 계산되어, 수직 프로파일(16) 위에 중첩되고, 목표 트랙 위치(target track position)을 제시하여 주며;

c) 상기 후방 트레이싱 포인트(11)는 계산에 의해서 상기 후방 보정 직선라 인(17)을 따라 유도되어서, 전방 트레이싱 포인트(front tracing point)(11) 및 후방 트레이싱 포인트(11) 사이에 위치하는 중간 트레이싱 포인트(middle tracing point)(11)에서 측정코드(12)의 위치에 대한 보정값이 나오게 되는 것;을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서,

상기 방법은,

a) 작업방향(6)에 대하여, 측정시스템(10)의 전방 트레이싱 포인트(11)에서, 트랙(2)의 종방향 경사(α)가 거리 측정과 연계되어 탐지되고 저장되며;

b) 종방향 경사(α) 및 거리측정에 대한 탐지값 및 저장값으로부터, 작업방향(6)에 대하여 전방 트레이싱 포인트(11)로부터 적어도 10m 뒤에 달하는 트랙 길이에 대해, 트랙(2)의 현재의 수직 프로파일(current vertical profile)(18)이 형성되고, 전방 보정 직선라인(front compensation straight line)(19)이 계산되어, 수직 프로파일(18) 위에 중첩되고, 목표 트랙 위치를 제시하여 주며;

c) 상기 전방 트레이싱 포인트(11)는 계산에 의해서 상기 전방 보정 직선라인(19)을 따라 유도되어서, 중간 트레이싱 포인트(11)에서 측정코드(12)의 위치에 대한 해당 보정값이 나오게 되는 것;을 특징으로 하는 방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

중간 트레이싱 포인트(11)에서 정해지는, 트랙(2)의 목표위치 및 실제 위치 사이의 차이점이 동적인 타격력(dynamic striking force)를 변화시키기 위한 제어 변수(control variable)로서 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
온-트랙 언더캐리지(on-track undercarriage)(3)들 사이에 배치되어, 트랙(2)에 형태적으로 꼭 맞게 적용되고 동적인 타격력을 발생시키게끔 설계된 스태빌라이징 유닛(8)을 포함하고, 각각 트랙(2) 상에서 회전하도록 설계된, 작업방향(6)에 대하여 전방 트레이싱 포인트(11) 및 후방 트레이싱 포인트(11), 상기 전방 및 후방 트레이싱 포인트 사이에 위치하는 중간 트레이싱 포인트(11)와 오도미터(odometer)(13)를 포함하면서, 트랙(2)의 종방향 경사(α)를 탐지하는 측정시스템(10)을 포함하는 트랙의 하강을 제어하는 기계장치(A machine for the controlled lowering of a track)에 있어서,

a) 트랙(2)의 종방향 경사(α)를 탐지하기 위한 종방향 펜듈럼(longitudinal pendulum)(15)이, 스태빌라이징 유닛(8)에 대하여 후방 온-트랙 언더캐리지(3) 상에 제공되며;

b) 제어장치(control device)(14)는, 상기 종방향 경사(α)를 저장하여, 현재의 수직 프로파일(current vertical profile)(16)을 형성(forming)하고, 계산에 의해 후방 보정 직선라인(rear compensation straight line)(17)을 결정하도록 설 계되며, 상기 후방 보정 직선라인(17)은 상기 현재의 수직 프로파일(16)에 중첩되어 목표 위치(target position)를 제공하는 것;을 특징으로 하는 기계장치.
제 4항에 있어서,

트랙(2)의 종방향 경사(α)를 탐지하기 위한 종방향 펜듈럼(longitudinal pendulum)(15)이, 스태빌라이징 유닛(8)에 대하여 전방 온-트랙 언더캐리지(3) 상에 제공되며,

그리고 제어장치(14)는, 상기 종방향 경사(α)를 저장하여, 현재의 수직 프로파일(18)을 형성(forming)하고, 전방 보정 직선라인(front compensation straight line)(19)을 계산하도록 설계되며, 상기 전방 보정 직선라인(19)은 상기 현재의 수직 프로파일(18)에 중첩되어 목표 위치(target position)를 제공하는 것을 특징으로 하는 기계장치.
제 4항 또는 제 5항 중 어느 한항에 있어서,

각각의 온-트랙 언더캐리지(3) 상에는, 트랙(2)의 종방향 경사(α)를 탐지하기위해, 2개의 종방향 펜듈럼(15)이 트랙의 횡방향으로 서로 이격되어 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 기계장치.
제 4항, 제 5항 또는 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,

측정시스템(10)에서, 전방 트레이싱 포인트(11)와 중간 트레이싱 포인트(11) 사이의 거리(a)는, 후방 트레이싱 포인트(11)와 중간 트레이싱 포인트(11) 사이의 거리(b) 보다 작은 것을 특징으로 하는 기계장치.