KR20160148222A

KR20160148222A - 철도 차량의 전두부 작업장치

Info

Publication number: KR20160148222A
Application number: KR1020150084925A
Authority: KR
Inventors: 이세종; 고형태; 이상헌; 양성화; 이성수
Original assignee: 한국철도공사
Priority date: 2015-06-16
Filing date: 2015-06-16
Publication date: 2016-12-26
Also published as: KR101721756B1

Abstract

본 발명은 철도 차량의 전두부 작업장치에 관한 것으로, 철로와 평행하게 구비된 수평이송레일, 수평이송레일을 따라 이동가능하게 구비된 수평이송부, 수평이송부를 이동시키는 수평구동부, 수평이송부에 수직하게 구비되되 축회전가능하게 구비된 선회체, 선회체에 상하방향을 따라 이동가능하게 구비되고 선회체와 함께 일체로 선회하여 철도 차량의 전두부에 접근하는 작업대를 포함하여, 철도 차량의 전두부에 최대로 근접하여 작업을 수행할 수 있고 작업자가 작업대 위에서 간편하게 작업위치를 조정하여 작업효율을 극대화시키고 안전하게 작업할 수 있게 된다.

Description

철도 차량의 전두부 작업장치{ WORKING DEVICE FOR A FRONT OF A TRAIN }

본 발명은 철도 차량의 전두부 작업장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 철도 차량의 전두부에 부착된 전조등이나 창 등을 점검 보수하기 위한 철도 차량의 전두부 작업장치에 관한 것이다.

일반적으로, 철도 차량은 전두부의 전조등, 창닦이, 창유리 등을 점검 보수하게 되는데, 이를 작업자는 통상의 비계나 이동식 계단형 작업대를 사용하고 있다.

그러나, 다양한 작업 위치에서 작업을 수행하기 위해서는 이동식 작업대를 옮겨 다니면서 작업을 해야 하는데, 작업위치를 이동하려면 작업대를 이동시키기 위해 다시 내려가야 하는 불편함이 있고, 그로 인해 작업시간도 많이 소요되는 문제점이 있었다.

또한, 비계나 이동식 계단형의 경우 작업공간을 크게 차지하므로 제한된 공간에서 효율적으로 작업할 수 없고, 열차 진출입시 작업대를 이동해야 하는 불편함이 있었다.

특히, 고속철도 차량의 경우 전두부의 형상이 곡면으로 볼록하게 돌출된 형상이므로 작업대를 원하는 작업 장소로 근접시킬 수 없는 한계가 있었다. 이 경우 작업자가 전두부에 올라가 쪼그리고 앉아서 작업을 해야 하므로 근골격계 질환을 유발시킬 수 있고 안전한 작업을 할 수 없어 추락의 위험이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 철도 차량의 전두부 작업장치가 가지는 문제점들을 개선하기 위해 창출된 것으로, 철도 차량의 전두부에 최대로 근접하여 작업을 수행할 수 있고 작업자가 작업대 위에서 간편하게 작업위치를 조정하여 작업효율을 극대화시키고 안전하게 작업할 수 있는 철도 차량의 전두부 작업장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 철도 차량의 전두부 작업장치는, 철로와 평행하게 구비된 수평이송레일, 상기 수평이송레일을 따라 이동가능하게 구비된 수평이송부, 상기 수평이송부를 이동시키는 수평구동부, 상기 수평이송부에 수직하게 구비되되 축회전가능하게 구비된 선회체, 상기 선회체를 선회시키는 선회구동부, 상기 선회체에 상하방향을 따라 이동가능하게 구비되고 상기 선회체와 함께 일체로 선회하여 철도 차량의 전두부에 접근하는 작업대, 상기 작업대를 상기 선회체의 상하방향으로 승강이동시키는 승강구동부, 및 상기 수평구동부와 상기 선회구동부 및 상기 승강구동부에 제어신호를 인가하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 철도 차량의 전두부 작업장치에 있어서, 상기 수평구동부는, 상기 수평이송레일을 따라 이동하고 상기 수평이송부에 구비되는 주행휠, 및 상기 주행휠의 회전축을 회전시키는 주행모터를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 철도 차량의 전두부 작업장치에 있어서, 상기 선회구동부는 상기 선회체의 내주면에 구비된 선회기어, 상기 선회기어를 구동시키는 피니언기어, 및 상기 피니언기어를 구동시키는 선회모터를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 철도 차량의 전두부 작업장치에 있어서, 상기 승강구동부는 상기 선회체에 그 수직방향을 따라 구비된 수직이송가이드, 상기 수직이송가이드를 따라 이동가능하게 구비되고 상기 작업대가 고정결합된 수직이송부재, 및 상기 선회체에 고정결합되고 상기 수직이송부재를 이동시키는 수직이송실린더를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 철도 차량의 전두부 작업장치에 있어서, 상기 작업대는, 발판을 구비하고 상기 발판에 철도 차량의 전두부를 수용하는 원호형상의 전두부수용홈이 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 철도 차량의 전두부 작업장치에 있어서, 상기 수평이송레일의 철로 건너편에 철로와 평행하게 구비된 보조이송레일, 및 상기 보조이송레일을 따라 이동가능하게 구비되고 상기 작업대의 선단을 지지하는 보조이송부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 철도 차량의 전두부 작업장치에 있어서, 상기 작업대가 철도 차량의 전두부로 선회한 상태에서 상기 보조이송부에 상하방향으로 이동가능하게 지지되는 지지부재를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 철도 차량의 전두부 작업장치에 있어서, 상기 보조이송부는 상기 보조이송레일을 따라 이동하는 보조이송프레임, 및 상기 보조이송프레임에 구비되고 상기 지지부재가 상하방향으로 이동가능하게 지지되는 보조가이드를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 철도 차량의 전두부 작업장치에 있어서, 상기 지지부재는, 상기 작업대에 절첩가능하게 힌지결합되고 상기 보조가이드에 탈착가능하게 끼워지도록 'ㄷ'자 형상으로 형성되는 것도 가능하다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 철도 차량의 전두부 작업장치에 의하면, 전두부 형태에 맞게 제조하여 전두부에 최대로 근접하여 점검 작업을 용이하게 수행할 수 있고, 작업자가 작업대 위에서 간편하게 작업위치를 조정하여 이동시킬 수 있어 작업 인력과 작업 시간을 줄여 작업효율을 극대화시킬 수 있으며, 안전하게 작업할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 차량의 전두부 작업장치를 나타낸 일측면도,
도 2는 도 1에 도시된 철도 차량의 전두부 작업장치의 평면도,
도 3은 도 2에 도시된 철도 차량의 전두부 작업장치의 주행상태를 나타낸 평면도,
도 4는 도 2에 도시된 작업대의 선회동작을 나타낸 평면도,
도 5는 도 1에 도시된 작업대의 승강동작을 나타낸 일측면도,
도 6은 도 1에 도시된 "A" 부분 확대도,
도 7은 도 6의 B-B선을 따라 바라본 횡단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 차량의 전두부 작업장치는, 철로(1)와 평행하게 구비된 수평이송레일(11), 수평이송레일(11)을 따라 이동가능하게 구비된 수평이송부(12), 수평이송부(12)를 이동시키는 수평구동부(20), 수평이송부(12)에 수직하게 구비되되 축회전가능하게 구비된 선회체(30), 선회체(30)를 선회시키는 선회구동부(40), 선회체(30)에 상하방향을 따라 이동가능하게 구비되는 작업대(50), 작업대(50)를 선회체(30)의 상하방향으로 승강이동시키는 승강구동부, 수평이송레일(11)의 철로(1) 건너편에 철로(1)와 평행하게 구비된 보조이송레일(71), 및 보조이송레일(71)을 따라 이동가능하게 구비되어 작업대(50)의 선단을 지지하는 보조이송부(72)를 포함한다.

검수 차량이 진입한 철로(1)의 양쪽에 수평이송레일(11)과 보조이송레일(71)이 각각 설치되어 있다. 수평이송레일(11)과 보조이송레일(71)을 철로(1)를 중심으로 서로 반대편에 위치하여 작업대(50)의 양단을 각각 지지하게 된다. 수평이송레일(11) 위에 수평이송부(12)가 안착되고, 보조이송레일(71) 위에 보조이송부(72)가 안착된다.

수평이송부(12)는 선회체(30)를 지지하는 원통형상의 컬럼(13)을 구비하고, 수평구동부(20)에 의해 수평이송레일(11) 위를 주행하게 된다.

수평구동부(20)는 수평이송부(12)에 구비되는 주행휠(21), 및 주행휠(21)을 회전시키는 주행모터(26)를 포함한다. 주행휠(21)은 수평이송부(12)에 축회전가능하게 결합되고 도 3에 도시된 바와 같이 수평이송레일(11)을 따라 이동하면서 수평구동부(20)를 철로(1)로 평행한 방향으로 이동시키게 된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 주행휠(21)의 외주면에 기어치가 형성되고, 주행휠(21)의 기어치에 피동기어(23)가 치합되며, 상기 피동기어(23)는 회전축(22)에 결합된 상태에서 체인이나 타이밍벨트(24)에 의해 구동기어(25)의 동력을 전달받아 주행휠(21)를 회전시킨다. 구동기어(25)는 주행모터(26)의 구동축에 직결되고, 주행모터(26)는 수평이송부(12)에 고정결합되어 있다.

수평이송부(12)의 컬럼(13)에 선회체(30)가 축회전가능하게 결합되고, 선회체(30)는 선회구동부(40)에 의해 선회하게 된다.

선회구동부(40)는 선회체(30)의 내주면에 구비된 선회기어(41), 선회기어(41)를 구동시키는 피니언기어(42), 및 피니언기어(42)를 구동시키는 선회모터(43)를 포함한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 컬럼(13)의 상단에는 링베어링(14)이 구비되어 선회체(30)를 축회전가능하게 지지한다. 선회기어(41)는 컬럼(13)의 상단에 구비된 링베어링(14)의 내주면에 링기어의 형태로 구비되어 있다. 선회체(30)의 내측벽에 선회모터(43)가 고정결합되고, 선회모터(43)의 구동축에 피니언기어(42)가 구비되어 있다.

피니언기어(42)는 선회기어(41)와 치합되게 구비되어 선회모터(43)의 구동에 의해 선회체(30)를 축회전시키게 된다. 컬럼(13)과 선회기어(41)가 수평이송부(12)에 고정되고 선회모터(43)는 선회체(30)에 고정된 상태에서 선회모터(43)가 구동되면 피니언기어(42)가 선회기어(41)를 따라 이동하면서 선회체(30)가 컬럼(13)에 대하여 축회전하게 되는 것이다.

선회체(30)에는 가이드슬롯(31)이 수직방향으로 형성되고, 가이드슬롯(31)에 승강구동부가 설치되어 작업대(50)를 수직방향으로 승강시키게 된다.

승강구동부는 선회체(30)의 가이드슬롯(31)에 그 수직방향을 따라 구비된 수직이송가이드(61), 수직이송가이드(61)를 따라 이동가능하게 구비되는 수직이송부재(62), 및 선회체(30)에 고정결합되는 수직이송실린더(65)를 포함한다.

수직이송가이드(61)는 가이드슬롯(31)의 선단 내측에 1쌍이 서로 마주보게 구비되어 있다. 수직이송부재(62)는 선회체(30)의 가이드슬롯(31)에 삽입된 상태에서 제1수직이송롤러(63)에 의해 수직이송가이드(61)를 따라 이동하게 된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 수직이송가이드(61)는 그 단면이 'ㄷ'자 형상으로 형성되어 제1수직이송롤러(63)가 수용되어 지지된다. 제1수직이송롤러(63)는 수직이송부재(62)에 축회전가능하게 결합되어 있다. 또한, 수직이송부재(62)의 일부는 선회체(30)의 외부로 노출되게 구비되고, 그 노출된 부분에 제2수직이송롤러(64)가 결합되어 선회체(30)의 외측면을 따라 이동하게 된다.

제1수직이송롤러(63)는 선회체(30)의 내부에 구비된 수직이송가이드(61)에 접촉되어 이동함과 동시에 제2수직이송롤러(64)가 선회체(30)의 외측면에 접촉되어 이동하는 한편 도 1에 도시된 바와 같이 제1수직이송롤러(63)와 제2수직이송롤러(64)가 선회체(30)의 수직방향을 따라 소정간격을 두고 각각 1쌍이 구비됨으로써 수직이송부재(62)가 선회체(30)에 견고하게 지지되면서 승강하게 된다. 수직이송부재(62)는 수직이송실린더(65)에 의해 승강작동하게 된다.

수직이송실린더(65)는 실린더몸체가 선회체(30)에 고정결합되고 실린더로드가 수직이송부재(62)에 고정결합되어 있다. 수직이송실린더(65)는 선회체(30)와 일체로 거동하면서 유압에 의해 신장 또는 신축동작하여 수직이송부재(62)를 이동시키게 된다. 수직이송부재(62)에는 작업대(50)가 고정결합된다.

작업대(50)는 수직이송부재(62)에 고정결합되어 선회체(30)를 따라 수직방향으로 승강하는 한편 선회체(30)가 선회할 때 함께 선회하게 된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 작업대(50)는 철도 차량이 점검을 위해 철로(1)에 진입하기 전에는 철로(1) 및 수평이송레일(11)과 평행한 상태로 위치해 있다가 철도 차량이 철로(1)에 진입하여 정지하면 도 4의 화살표 방향으로 90도 선회하여 철도 차량의 전두부에 접근하게 된다.

작업대(50)는 발판(51)과 난간(53)을 구비하고, 상기 발판(51)에 전두부수용홈(52)이 형성되어 있다. 전두부수용홈(52)은 원호형상으로 형성되어 볼록하게 형성된 철도 차량의 전두부를 수용하게 되고, 그로 인해 작업대(50)를 철도 차량의 전두부에 최대한 근접시킬 수 있게 된다.

보조이송부(72)는 보조이송레일(71)을 따라 이동하는 보조이송프레임(73), 및 보조이송프레임(73)에 구비되는 보조가이드(74)를 포함하고 있다. 작업대(50)의 선단에는 작업대(50)를 보조이송부(72)에 탈착가능하게 고정시키는 지지부재(80)가 구비되어 있다. 보조가이드(74)는 선회체(30) 및 수직이송가이드(61)와 평행하게 구비되어 작업대(50)가 승강하는 상하방향을 따라 지지부재(80)를 안내지지하게 된다. 보조이송프레임(73)에는 이송휠(75)이 결합되어 보조이송부(72)가 보조이송레일(71) 위를 따라 이동하게 되는데, 별도의 구동원에 의해 동작하는 것이 아니라 작업자의 외력에 의해 이동하게 된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 지지부재(80)는 작업대(50)의 선단에 절첩가능하게 힌지결합되어 있다. 작업대(50)의 선단에는 힌지브라켓(81)이 구비되고, 힌지브라켓(81)에 지지부재(80)가 힌지핀(83)에 의해 결합된다. 지지부재(80)는 작업대(50)의 선단에 구비되어 작업대(50)가 철도 차량의 전두부로 선회한 상태에서 보조가이드(74)에 결합되고 작업대(50)를 원위치시키고자 할 때에는 탈거된다.

도 7에 도시된 바와 같이, 지지부재(80)의 선단부는 'ㄷ'자 형상으로 형성되어 펼친 상태에서 보조가이드(74)의 외측면에 끼워진다. 따라서, 지지부재(80)는 보조가이드(74)의 길이방향으로의 이동은 허용되나 보조가이드(74)에 대하여 보조이송레일(71)의 길이방향으로는 이동이 저지된다. 즉, 'ㄷ'자 형상의 지지부재(80) 선단부가 보조가이드(74)를 물어 잡게 되므로 지지부재(80)는 보조가이드(74)와 함께 보조이송레일(71)의 길이방향으로 이동하게 되고, 작업대(50)가 승강동작할 때 보조가이드(74)는 정지된 상태에서 지지부재(80)만 보조가이드(74)의 길이방향을 따라 작업대(50)와 함께 승강이동하게 되는 것이다.

지지부재(80)는 작업 전의 상태에서는 접힘상태이고, 작업대(50)가 철도 차량의 전두부로 선회한 상태에서 작업자가 손으로 지지부재(80)를 펼쳐 보조가이드(74)에 끼우게 된다. 작업이 완료되면 작업자가 손으로 지지부재(80)를 접어 보조가이드(74)로부터 분리한 상태에서 작업대(50)를 원위치로 선회복귀시키게 된다.

한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 힌지브라켓(81)에 지지부재(80)의 아래쪽으로 스토퍼(84)가 구비되어 지지부재(80)의 선회각도를 제한하게 된다. 지지부재(80)는 작업대(50)의 발판(51)과 수평하게 펼쳐진 상태에서 스토퍼(84)에 부딪혀 선회가 저지된다. 지지부재(80)에는 작업자가 손으로 잡고 용이하게 절첩시킬 수 있도록 레버(85)가 형성되어 있다.

작업대(50)에는 수평구동부(20)와 선회구동부(40) 및 승강구동부에 제어신호를 인가하는 제어부(도면미도시)가 장착되어 작업자가 작업대(50) 위에서 용이하게 조정할 수 있게 된다.

본 발명의 작동과정을 간략히 설명하면,

작업 전에 작업대(50)는 도 4에 도시된 바와 같이 수평이송레일(11)과 평행하게 위치하게 되고, 이 상태에서 작업자가 별도의 작업계단(도면미도시)을 이용하여 작업대(50)에 탑승한다.

작업대(50)에 탑승한 작업자는 제어부를 조작하여 작업대(50)를 수평이동과 승강 및 선회동작시켜 작업대(50)를 철도 차량의 전두부 전방에 위치시킨다. 이때 수평이동이나 승강동작, 선회동작은 어느 것을 먼저 하더라도 무방하나, 지지부재(80)와 보조가이드(74)가 서로 마주보도록 작업대(50)를 이동시키거나 보조이송부(72)를 이동시키게 된다.

작업대(50)가 철도 차량의 전두부 전방에 위치한 상태에서 작업자는 지지부재(80)를 펼쳐 보조가이드(74)에 체결하여 작업대(50)와 보조이송부(72)가 일체로 수평이동가능하게 한다. 이후 다시 제어부로 수평구동부(20)를 조작하여 수평이동시키거나 승강구동부를 조작하여 승강이동시킴으로써 작업대(50)를 철도 차량의 전두부에 최대한 근접시키게 된다. 작업대(50)가 작업장소에 근접한 상태에서 작업자가 작업대(50)에서 작업을 하거나 하차하여 작업을 하게 된다.

작업이 완료되면 작업자는 지지부재(80)를 접어 보조이송부(72)와 작업대(50)를 분리시킨 후 제어부를 조작하여 작업대(50)를 원위치시키게 된다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명은 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

11 : 수평이송레일 12 : 수평이송부
13 : 컬럼 14 : 링베어링
20 : 수평구동부 21 : 주행휠
22 : 회전축 23 : 피동기어
24 : 타이밍벨트 25 : 구동기어
26 : 주행모터 30 : 선회체
31 : 가이드슬롯 40 : 선회구동부
41 : 선회기어 42 : 피니언기어
43 : 선회모터 50 : 작업대
51 : 발판 52 : 전두부수용홈
53 : 난간 61 : 수직이송가이드
62 : 수직이송부재 63 : 제1수직이송롤러
64 : 제2수직이송롤러 65 : 수직이송실린더
71 : 보조이송레일 72 : 보조이송부
73 : 보조이송프레임 74 : 보조가이드
75 : 이송휠 80 : 지지부재
81 : 힌지브라켓 83 : 힌지핀
84 : 스토퍼 85 : 레버

Claims

철로와 평행하게 구비된 수평이송레일;
상기 수평이송레일을 따라 이동가능하게 구비된 수평이송부;
상기 수평이송부를 이동시키는 수평구동부;
상기 수평이송부에 수직하게 구비되되 축회전가능하게 구비된 선회체;
상기 선회체를 선회시키는 선회구동부;
상기 선회체에 상하방향을 따라 이동가능하게 구비되고, 상기 선회체와 함께 일체로 선회하여 철도 차량의 전두부에 접근하는 작업대;
상기 작업대를 상기 선회체의 상하방향으로 승강이동시키는 승강구동부; 및
상기 수평구동부와 상기 선회구동부 및 상기 승강구동부에 제어신호를 인가하는 제어부;
를 포함하는 철도 차량의 전두부 작업장치.
제1항에 있어서, 상기 수평구동부는,
상기 수평이송레일을 따라 이동하고, 상기 수평이송부에 구비되는 주행휠; 및
상기 주행휠의 회전축을 회전시키는 주행모터;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 차량의 전두부 작업장치.
제1항에 있어서, 상기 선회구동부는,
상기 선회체의 내주면에 구비된 선회기어;
상기 선회기어를 구동시키는 피니언기어; 및
상기 피니언기어를 구동시키는 선회모터;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 차량의 전두부 작업장치.
제1항에 있어서, 상기 승강구동부는,
상기 선회체에 그 수직방향을 따라 구비된 수직이송가이드;
상기 수직이송가이드를 따라 이동가능하게 구비되고, 상기 작업대가 고정결합된 수직이송부재; 및
상기 선회체에 고정결합되고, 상기 수직이송부재를 이동시키는 수직이송실린더;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 차량의 전두부 작업장치.
제1항에 있어서, 상기 작업대는,
발판을 구비하고, 상기 발판에 철도 차량의 전두부를 수용하는 원호형상의 전두부수용홈이 형성된 것을 특징으로 하는 철도 차량의 전두부 작업장치.
제1항에 있어서,
상기 수평이송레일의 철로 건너편에 철로와 평행하게 구비된 보조이송레일; 및
상기 보조이송레일을 따라 이동가능하게 구비되고, 상기 작업대의 선단을 지지하는 보조이송부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 차량의 전두부 작업장치.
제6항에 있어서,
상기 작업대가 철도 차량의 전두부로 선회한 상태에서 상기 보조이송부에 상하방향으로 이동가능하게 지지되는 지지부재;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 차량의 전두부 작업장치.
제7항에 있어서, 상기 보조이송부는,
상기 보조이송레일을 따라 이동하는 보조이송프레임; 및
상기 보조이송프레임에 구비되고, 상기 지지부재가 상하방향으로 이동가능하게 지지되는 보조가이드;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 차량의 전두부 작업장치.
제7항에 있어서, 상기 지지부재는,
상기 작업대에 절첩가능하게 힌지결합되고, 상기 보조가이드에 탈착가능하게 끼워지도록 'ㄷ'자 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 철도 차량의 전두부 작업장치.