KR20120007588A

KR20120007588A - 철도레일의 도유기

Info

Publication number: KR20120007588A
Application number: KR1020100068206A
Authority: KR
Inventors: 박춘산; 김태옥
Original assignee: 박춘산; 김태옥
Priority date: 2010-07-15
Filing date: 2010-07-15
Publication date: 2012-01-25

Abstract

본 발명은 철도 차량이 보다 마찰을 감소시킨 상태로 운행되기 위해서 차량의 바퀴와 철도레일에 오일을 필요시에만 공급시킬 수 있도록 하는 철도레일의 도유기에 관한 것이다. 특히, 철도레일과 철도차량의 바퀴 간의 접촉점 공간 간격에 브러쉬를 끼워 펌프와 노즐을 통해서 분사된 오일을 브러쉬가 회전하면서 도포시키고, 회전하는 철도차량 바퀴의 전 외주면을 고루 발라주어 불필요한 오일의 낭비와 외부로 버려지는 오일을 절약시킨 철도레일의 도유기에 관한 것이다.

Description

철도레일의 도유기{The device to supplt oil in rail}

일반적으로 도유기는 철도차량과 철도레일 사이의 마찰을 최소화시키기 위해서 철도차량의 바퀴나 철도레일에 오일(그리스)을 발라주는 기구이다.

종래 이러한 도유기는 모든 철도레일에 설치되어 사용되고 있으며, 이 도유기를 통해서 철도차량에서 발생될 수 있는 마찰이나 소음을 많이 차단하고 있다.

그런데 종래 개발된 이 도유기는 문제점도 많이 내포하고 있기에, 이를 설명한다.

도시된 도 1과 2는 종래 특허 등록된 도유기(특허등록 제10-389588호)를 도시한 것이다. 도시된 것처럼, 종래의 도유기는 철로의 굴곡부 레일(7) 중 열차가 원심력에 의하여 철도차량이 레일(7)의 직선부와 면접하는 부분에 그리스를 정량씩 토출할 수 있도록 한다.

이 도유기(1)는 그리스를 보관하는 보관탱크(3)와 제어반(4)이 설치된 케이싱(2)과, 상기 보관탱크(3)에 보관된 그리스를 적정의 압력으로 피스톤식으로 노즐부(5)로 송출하는 펌핑부(6)와, 상기 펌핑부(6)에서 송출되는 그리스를 피스톤식 개폐타입의 밸브에 의해 레일(7)상으로 토출하는 노즐부(5)로 이루어진다.

또한 상기 보관탱크(3)는 내부 투시가 가능한 투명재의 보관탱크 상에 공기차단용의 오링과 적정 무게를 가지며 상부에는 손잡이(10)와 조임볼트(11) 및 나비너트(12)를 갖는 밀폐캡(8)을 설치한다. 상기 보관탱크(3)의 하부는 배출관(13)이 배관되어 송출실린더(14)와 연결되며, 상기 송출실린더(14) 일측으로는 모터(15)와 연결되어 왕복운동할 수 있는 피스톤(16)이 설치된다. 상기 피스톤(16)은 모터(15)의 원동축(17)상에 축고정된 원형캠(18)상에 편심설치된 커넥팅로드(19)의 타단과 축핀(20)으로 각각 연결되어 모터(15)의 구동에 의해 피스톤(16)이 송출실린더(14)상에서 왕복 운동하도록 한다.

또한 상기 송출실린더(14)의 타단은 그리스를 노즐부(5)로 이송하는 이송관(21)을 연결하되 상기 이송관에는 압력감지센서(22)를 설치하여 모터(15)를 제어할 수 있도록 하고, 상기 노즐부(5)에는 이송관(21) 단부와 연결되는 서브탱크(23)를 형성한다. 상기 서브탱크(23)에는 다수개의 토출공(24)이 상부에 길이방향으로 형성된 실린더(25) 내부와 연통형성되고, 상기 실린더(25)상에는 전자석(26)에 의해 좌우로 왕복운동이 제어될 수 있는 피스톤밸브(27)가 설치된다.

또한 상기 피스톤밸브(27)에는 상기 토출공(24)과 상호 연통할 수 있는 연결환홈(28)이 형성되어 상기 실린더(25)의 상부에 형성된 토출공(29)과 상호 개폐단속토록 하며, 상기 토출공(29)의 상부에는 상호 연통되는 노즐공(32)을 가진 교환가능한 노즐체(30)를 체결볼트(31)로 결합하며, 상기 케이싱(2)과 레일(7)의 곡각지점 진입부에는 각각 적외선빔센서(35)와 진동감지센서(34)를 설치한다.

상기와 같이 구성된 종래의 도유기는 철도차량이 굴곡부로 접근시 노즐부의 상부로 오일을 분사하여 철도차량의 바퀴와 레일에 오일을 분사하여 바퀴와 레일간의 마찰을 최소화시키는 것이다.

이러한 종래의 도유기는 우선 구조적으로 너무 복잡하여 잦은 고장이 심했으며, 사용이 번거롭다. 특히 노즐을 통해서 분사되는 오일은 그 적정량을 분사하지 못하고 어떤 경우에는 많은 량의 오일을 분사하고, 어떤 경우에는 너무 적은 량의 오일을 분사하는 오류도 있다. 너무 많이 분사된 오일은 그 유지비용을 상승시키는 문제점은 별론으로 하더라도, 분사되어 차량 레일의 외부로 떨어진 오일에 의해서 지저분한 얼룩이 발생된다. 이는 모두 사람에 의해서 청소가 이루어지며 오래된 경우 냄새도 심하여 불쾌감을 자극할 소지가 많다.

또한 너무 적게 분사되는 오일은 차량의 바퀴와 레일 간의 마찰을 최소화시키지 못하고, 소음을 발생시키는 문제점도 낳는다.

본 발명은 철도 차량이 보다 마찰을 감소시킨 상태로 운행되기 위해서 차량의 바퀴와 철도레일에 오일을 필요시에만 공급시킬 수 있도록 하는 철도레일의 도유기를 제공하고자 한다.

보다 상세하게는, 철도레일과 철도차량의 바퀴 간의 접촉점 공간 간격에 브러쉬를 끼워 펌프와 노즐을 통해서 분사된 오일을 브러쉬가 회전하면서 도포시키고, 회전하는 철도차량 바퀴의 전 외주면을 고루 발라주어 불필요한 오일의 낭비와 외부로 버려지는 오일을 절약시킨 철도레일의 도유기를 제공하고자 한다.

본 발명에 따른 철도레일의 도유기는, 철도레일(1)의 측면에 부착되는 상부가 개방된 저장공간(11)을 가진 하우징(10); 상기 하우징(10) 일측면에 결합되어 그 샤프트(31) 끝단에 체결된 원형의 브러쉬(20)를 회전시키는 구동모터(30); 상기 하우징(10)의 일측면에 결합되는 분무노즐(40)과 그 주유호스(41); 및 하우징(10)의 하단에 일체로 형성되는 레일삽입홈(15)이 형성된 "ㄷ"자형의 지지다리(50);로 이루어진 도유기(100)로써 철도차량의 바퀴(2)에 오일(5)을 공급하여 마찰을 최소화시킨다.

또한 본 발명 철도레일의 도유기에 따른, 도유기(100)를 철도레일(1)에 장착시 브러쉬(20)의 상단은, 마찰이 발생되는 철도레일(1)과 철도차량의 바퀴(2)의 사이 간격(H)에 끼여 회전하며 오일(5)을 바르고 : 상기 하우징(10)의 일측면은, 일측에 힌지(61)를 고정하고 타측에 클램프(62)를 체결하여 일측면을 개방도어로 활용할 수 있도록 하며 : 상기 브러쉬(20)는, 철도차량의 바퀴(2) 회전방향과 동일한 방향으로 회전시키거나 또는 바퀴(2) 회전방향과 역방향으로 회전시킨다.

또한 본 발명 철도레일의 도유기에 따른, 도유기(100)는 철도레일(1)의 굴곡부(A)로 들어가는 직전의 직선부(B)에, 양쪽으로 다수개씩 장착하여 오일(5)을 전체적으로 바른다.

본 발명에 따라 오일을 공급할 때, 먼저 노즐을 통해서 브러쉬에 오일을 분사하고 오일이 뭍은 브러쉬가 회전하면서 철도차량의 바퀴와 철도레일의 마찰부위에 오일을 도포하기에 오일이 외부로 버려지는 일을 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명에 따라 종래 도유기에서 발생되는 문제점인, 노즐을 통해서 직접적인 오일의 분사로 철도레일 주변에 오일의 얼룩을 형성하여 청소가 어렵다는 점을 해결하면서도, 철도레일과 철도차량 바퀴의 마찰면에 고르게 오일을 도포하여 마찰을 최소화시켰다는 장점이 있다.

또한 본 발명에 따라 철도차량의 바퀴와 레일에 마찰을 감소시켜 철도차량의 전복은 물론, 철도차량이 굴곡부 레일을 운행하는데 있어서 소음을 감소시킬 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 종래 사용되던 도유기를 전체적으로 도시한 도면,
도 2는 종래 도유기가 장착되어 사용되는 모습을 도시한 사용상태도,
도 3은 본 발명에 따른 도유기가 장착되는 부위를 도시한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 도유기의 브러쉬가 끼워지는 간격을 도시한 도면,
도 5는 본 발명에 따른 도유기의 전체적인 모습을 도시한 도면,
도 6은 본 발명에 따른 도유기에 의해서 오일이 도포되는 모습을 도시한 도면,
도 7은 본 발명에 따른 도 6의 도유기를 절단하여 도시한 단면도,
도 8은 본 발명에 따른 도유기를 측면에서 도시한 도면,
도 9는 본 발명에 따른 도유기의 하우징 일측면을 개방한 모습을 도시한 도면,
도 10은 본 발명에 따른 도유기가 레일에 장착된 모습을 도시한 도면,
도 11은 본 발명에 따른 도유기가 레일을 좌우측에 각각 별도로 장착된 모습을 도시한 도면,
도 12는 본 발명에 따른 도유기가 장착된 레일을 상부에서 도시한 도면,
도 13은 본 발명에 따른 도유기의 브러쉬가 회전하는 모습을 도시한 도면이다.

본 발명은 굴곡부에서 발생되는 철도차량과 레일 간의 마찰을 최소화시키기 위한 도유기에 관한 것이다. 따라서 본 발명의 구성과 그 작용을 도시된 도 3 내지 13과 함께 상세히 설명한다.

도시된 것처럼, 본 발명은 철도레일(1)의 측면에 부착되는 상부가 개방된 저장공간(11)을 가진 하우징(10)이 있고, 상기 하우징(10) 일측면에 결합되어 그 샤프트(31) 끝단에 체결된 원형의 브러쉬(20)를 회전시키는 구동모터(30)이 있으며, 상기 하우징(10)의 일측면에 결합되는 분무노즐(40)과 그 주유호스(41)가 있다. 또한 하우징(10)의 하단에 일체로 형성되는 레일삽입홈(15)이 형성된 "ㄷ"자형의 지지다리(50)가 있다. 따라서 이들이 결합하여 하나의 도유기(100)로써 철도차량의 바퀴(2)에 오일(5)을 공급하여 마찰을 최소화시키는 것이다.

도시된 도 3에는 일반적인 철도차량의 레일(1)을 도시하고 있는데, 이 레일(1)은 직선으로 유지되는 직선부(B)와 회전이나 방향을 선회하기 위한 굴곡부(A)로 이루어진다. 모든 레일(1)은 이러한 직선부(B)와 굴곡부(A)가 서로 연결된 상태로 깔리게 되는데, 본 발명과 같은 도유기(100)는 직선부(B)에서 굴곡부(A)로 들어가는 도입부분의 직선부(B)에 설치된다. 이유는 직선부(B)에서 굴곡부(A)로 철도차량이 진입을 하게 되면, 외측으로 원심력을 받아 상당한 부하를 받게 되고, 차량의 바퀴(2)와 철도레일(1)에서 마찰이 발생되기에 소음이 심할 뿐더러 고속일 경우에는 탈선의 위험도 노출된다. 따라서 직선부(B)에 이 도유기(100)를 설치하고 기름이나 그리스 등을 바퀴(2)에 도포하고 마찰을 최소화시키는 것이다. 뿌리는 방식은 도유기(100) 부분까지 열차가 진행해 들어오면, 이를 센서를 통해서 감지하고, 이를 컨트롤러가 펌프에 제어신호를 보내 노즐(40)을 통해서 오일을 분무하는 방식이다.

특히 본 발명의 도유기(100)는 도시된 도 4에서 보이는 차량레일(1)과 차량의 바퀴(2)가 면접하는 부근 간(H)격에 브러쉬(20)를 설치하고, 그 브러쉬(20)를 회전시켜 차량의 바퀴(2)와 차량레일(1)의 면접부에 전체적으로 도포하는 방식이다. 상기 간격(H)은 약 15mm 정도이다.

그 작동의 방식을 보다 상세히 살펴보면, 도시된 도 5 내지 10에서처럼, 철도차량이 도유기(100)의 근방으로 근접해 오면 이를 센서가 감지하고 미도시된 컨트롤러에서 제어신호를 발생시킨다. 이 제어신호는 펌프를 작동시켜 도시된 주유호스(41)로 고압의 오일을 공급하는 것이다. 주유호스(41)의 끝단은 노즐(40)이 장착되어 하우징(10)의 일측에 고정된 상태를 유지한다. 이 노즐(40)에서 오일(5)이 분사되면 도시된 도 5에서처럼 전방 하우징(10)의 내측 저장공간(11)에 내장된 브러쉬(20)에 뿜어지게 된다. 브러쉬(20)에는 노즐(40)에서 분사된 오일(5)이 묻게 되고, 이 후에는 모터(30)가 회전하여 브러쉬(20)를 고속으로 회전시키는 것이다.

결국 차량의 바퀴(2)가 이 직선부(B)와 곡선부(A)와 연결된 부분으로 진입을 하고, 도 6 내지 10에서처럼, 브러쉬(20)가 회전을 하면 철도차량의 바퀴(2)와 레일(1)의 사이 간격(H)에서 회전을 하면서 바퀴(2)와 레일(1)에 오일(5)을 바르는 것이다. 본 발명의 도유기(100)는 바퀴(2)와 레일(1)이 면접하는 부분의 사이 간격(H)에 침투하여 오일(5)을 직접적으로 발라주기에 전면적으로 도포가 가능하다. 바퀴(2)는 회전을 하면서 접근을 하고, 이에 대응하는 브러쉬(20)도 노즐(40)을 통해서 분사된 오일(5)이 뭍은 상태로 회전하면서 전면적으로 도포를 하는 것이다.

본 발명의 특징은 종래의 그것처럼, 노즐을 통해서 오일(5)을 직접적으로 분사하는 방식이 아니다. 직접적인 분사는 바퀴(2)나 레일(1)의 일부분에만 오일(5)을 바를 소지가 있지만, 노즐(40)에 의해서 분사된 오일(5)이 뭍은 브러쉬(20)를 통해서 도포하는 본 발명은 전면적인 도포가 가능하다. 또한 공지된 종래 기술에서처럼 직접적인 분사를 통한 오일(5)의 도포는 레일(1)이나 바퀴(2) 이외의 장소로 오일(5)이 분사되어 많은 량의 오일(5)이 낭비되고 버려지는 경우도 많다. 이는 유지비용의 상승을 가져와 자원을 낭비시킬 우려도 높다.

또한 본 발명은 하우징(10)의 하단에 별도의 다리(50)를 형성하되, 레일(1)의 밑단 단면에 대응하는 레일삽입홈(15)을 형성하여 레일(1)의 밑단에 이 다리의 레일삽입홈(15)을 끼워 안전하게 장착하다. 도시된 도 6 내지 8에 이 다리의 구성이 상세히 도시되어 있다.

무엇보다도 본 발명의 기술적인 효과가 부각될 수 있는 사항은 도유기(100)를 철도레일(1)에 장착시 브러쉬(20)의 상단은, 마찰이 발생되는 철도레일(1)과 철도차량의 바퀴(2)의 사이 간격(H)에 끼여 회전하며 오일(5)을 바른다는 것이다.

본 발명은 브러쉬(20)가 고속으로 회전하면서 오일(5)을 바를 때, 외부로 버려지거나 도포하지 못하고 넘어가는 부위를 최소화시키기 위해서 기존에 설치된 차량의 바퀴(2)와 그 철도레일(1)의 구조적인 형태를 정확히 검측하고, 그 설치된 시스템에 꼭 필요한 도유기(100)를 제작한 것이다. 좁은 간격(H)의 사이에 끼어 들어갈 수 있도록 브러쉬(20)의 폭이 좁은 형태로 제작하고 이를 회전시켜 역시 회전되면서 들어오는 철도차량의 바퀴(2)에 전면적인 오일(5)의 도포를 달성하는 것이다.

또한 본 발명은 상기 하우징(10)의 일측면을 개방시킬 수 있도록 한다. 즉, 일측에 힌지(61)를 고정하고 타측에 클램프(62)를 체결하여 일측면을 개방도어로 활용할 수 있도록 한 것이다. 도시된 도 9에서처럼, 본 발명의 하우징(10)은 6면체의 형상이되 상부가 개방된 상태를 유지한다. 그리고 내부는 빈 공간을 유지하는 박스의 형태이다. 이 하우징(10)의 내부에서 브러쉬(20)가 회전할 수 있도록 하기 위해서이다. 브러쉬(20)가 회전하면서 하우징(10)의 일측면에 고정된 노즐(40)을 통해서 오일(5)이 분사될 때 외부로 새어 흘러나가는 오일(5)을 최소화하기 위해서 특별한 저장공간(11)을 비치한 것이다. 그러나 이렇게 사용하다가 하우징(10)의 내부에 오일(5)이 달라붙어 얼룩이 생기게 되면 모양이나 미관상 좋지 못할 소지가 높고, 별도의 저장되어 남은 오일(5)의 회수를 용이하게 하기 위해서는 일측면을 개방시킬 수 있도록 함이 바람직하다.

도시된 도면에서는 모터(30)가 체결된 하우징(10)의 일측면이 개방될 수 있도록, 일측에는 회동 힌지(61)를 형성하고 타측에는 클램프(62)를 체결하여 상기 힌지(61)를 축으로 하우징(10) 일측면을 개방할 수 있도록 하고 있다. 보다 견고한 체결을 위해서 힌지(61)의 타측에 클램프(62)를 구성하지만, 필요시에는 클램프(62)를 풀어내고 하우징(10) 일측면을 개방할 수 있도록 한 것이다.

한편 본 발명에 따른 상기 브러쉬(20)는, 철도차량의 바퀴(2) 회전방향과 동일한 방향으로 회전시키거나 또는 바퀴(2) 회전방향과 역방향으로 회전시키는 것이 가능하다.

도시된 도 13에는 레일(1)을 지나가는 바퀴(2)의 방향을 도시하고 있고, 이에 대응하는 브러쉬(20)의 회전 방향을 화살표로 도시하고 있다. 도 13의 (a)는 바퀴(2)의 회전방향과 브러쉬(20)의 회전방향을 역방향으로 형성하여 오일(5)을 도포할 수 있도록 한 도면이고, 도 13의 (b)는 바퀴(2)의 회전방향과 브러쉬(20)의 회전방향을 동일하게 형성하여 오일(5)을 도포할 수 있도록 한 도면이다.

모두 동일한 목적을 달성하지만 그 도포 효과에서 차이가 있다. 고속으로 회전하면서 지나가는 바퀴(2)에 그 바퀴의 회전방향과 역방향으로 회전하며 도포하는 브러쉬(20)는 더 적은 량의 오일(5)을 묻히게 된다. 이는 노즐(40)을 통해서 분사되는 오일(5)의 양이 많을 경우에 활용됨이 바람직하다. 이에 반하여 고속으로 회전하면서 지나가는 바퀴(2)에 그 바퀴(2)의 회전방향과 동일한 방향으로 회전하며 도포하는 브러쉬(20)는 더 많은 량의 오일(5)을 묻힐 수 있다. 상대 속도에 의해서 비교적 더 많은 접촉의 시간을 갖을 수 있기 때문이다. 이 실시예는 노즐(40)을 통해서 분사되는 오일(5)의 양이 적을 경우에 활용됨이 바람직하다.

마지막으로 본 발명의 도유기(100)는 도 3과 12에서처럼 철도레일(1)의 굴곡부(A)로 들어가는 직전의 직선부(B)에, 양쪽으로 다수개씩 장착하여 오일(5)을 전체적으로 바르는 것이 바람직하다. 혹시 고속으로 회전하면서 지나가는 바퀴(2)에 하나의 도유기(100)를 통해서 오일(5)을 도포할 때, 어느 일정한 부위만이 도포되어 지나가는 현상을 방지하고자 일정한 간격을 두고 다수개의 도유기(100)를 연속적으로 설치하여 바퀴(2)의 전 외주면에 고루 오일(5)이 도포될 수 있도록 한 배려이다. 노즐(40)을 통해서 분사되는 오일(5)의 양은 도포되는 오일(5)의 두께를 변화시키고, 이 설치되는 도유기(100)의 수는 바퀴 외주면에 전면적인 오일의 도포를 가능하게 한다.

도시된 도 11에서 보이는 도면부호 "W"는 레일 받침목이다.

1; 철도레일 2; 바퀴
5; 오일 10; 하우징
11; 저장공간 20; 브러쉬
30; 구동모터 40; 분무노즐
41; 주유호스 61; 힌지
62; 클램프 100; 도유기

Claims

철도레일(1)의 측면에 부착되는 상부가 개방된 저장공간(11)을 가진 하우징(10);
상기 하우징(10) 일측면에 결합되어 그 샤프트(31) 끝단에 체결된 원형의 브러쉬(20)를 회전시키는 구동모터(30);
상기 하우징(10)의 일측면에 결합되는 분무노즐(40)과 그 주유호스(41); 및
하우징(10)의 하단에 일체로 형성되는 레일삽입홈(15)이 형성된 "ㄷ"자형의 지지다리(50);로 이루어진 도유기(100)로써 철도차량의 바퀴(2)에 오일(5)을 공급하여 마찰을 최소화시키는 것을 특징으로 하는 철도레일의 도유기.
제1항에 있어서,
도유기(100)를 철도레일(1)에 장착시 브러쉬(20)의 상단은,
마찰이 발생되는 철도레일(1)과 철도차량의 바퀴(2)의 사이 간격(H)에 끼여 회전하며 오일(5)을 바르는 것을 특징으로 하는 철도레일의 도유기.
제1항에 있어서,
상기 하우징(10)의 일측면은,
일측에 힌지(61)를 고정하고 타측에 클램프(62)를 체결하여 일측면을 개방도어로 활용할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 철도레일의 도유기.
제1항에 있어서,
상기 브러쉬(20)는,
철도차량의 바퀴(2) 회전방향과 동일한 방향으로 회전시키거나 또는 바퀴(2) 회전방향과 역방향으로 회전시키는 것을 특징으로 하는 철도레일의 도유기.
제1항 내지 4항 중 어느 한 항에 있어서,
도유기(100)는 철도레일(1)의 굴곡부(A)로 들어가는 직전의 직선부(B)에, 양쪽으로 다수개씩 장착하여 오일(5)을 전체적으로 바르는 것을 특징으로 하는 철도레일의 도유기.