KR20230029223A - 팬터그래프 비상 하강 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 팬터그래프 비상 하강 장치는, 주습판과, 상기 주습판을 상승시키는 스프링 및 상기 주습판의 상승 및 승강을 위해 피스톤을 동작시키는 실린더 스프링이 구비된 실린더를 포함하는 팬터그래프에 있어서, 전동차 운행 중 주습판의 파손시 실린더의 공기를 배출하여 주습판을 하강시키는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 팬터그래프 상승용 실린더로 가는 공기관에서 공기를 분기하여 주습판 호스를 주습판에 연결하여, 주습판 파손과 동시에 주습판 호스가 파열하여 주습판의 파손, 변형 및 탈락을 감지하여 팬터그라프를 비상하강시키는 효과를 제공한다.

Description

팬터그래프 비상 하강 장치{Pantograph emergency descent device}

본 발명은 팬터그래프 비상 하강 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주습판의 파손을 감지하여 팬터그래프를 하강시키는 팬터그래프 비상 하강 장치에 관한 것이다.

최근 들어 자동차의 급격한 증가와 도로 교통의 정체 등 타 육상교통 수단이 한계에 이르면서, 전기 철도차량(이하, '철도차량'이라 함)에 대한 수요가 나날이 증가하고 확장되는 추세이다.

이와 같이 전기 철도차량에 대한 수요 증가로 인한 공급이 확대됨에 따라 전기철도의 안전성과 신뢰성에 대한확보가 더 절실히 요구되고 있다.

이와 같은 철도차량의 차량의 상부에는 차량의 운행 동력으로서 필요한 교류 25,000V 또는 직류 1,500V의 전기에너지를 선로를 따라 설치된 가선(혹은, '트롤리선' 이라고 함)으로부터 전기에너지를 공급받아 그 운행 및 제어에 사용하고 있으며, 이를 위해 전기에너지를 집전할 수 있는 팬터그래프(pantograph)를 그 상부에 장치하여 사용하고 있다.

이러한 철도차량용 팬터그래프는 주행하면서 가선으로부터 차량운행에 필요로 하는 전원을 차량의 변압기에 공급하는 집전장치로서, 철도차량이 고속으로 주행할수록 차량의 원활한 운행을 위해 반드시 필요로 하는 장치이다.

전차선에 공급되는 전원을 전기철도차량의 내부로 인입하는 장치를 집전장치라고 하는데 이중에서 가장 널리 사용되고 있는 것이 팬터그래프이다. 팬터그래프는 전기철도차량의 지붕에 설치되며, 전차선과의 분리를 고려하여 1량당 2개가 설치된다.

외부 충격과 마모에 강하고 전기가 전기철도차량으로 잘 흐를 수 있도록 전도성이 높으며 전차선과의 접촉저항이 작은 특수합금 금속판인 집전판을 설치하여 전력을 받아들인다. 전기철도차량과 팬터그래프는 애자를 사용하여 절연하며, 공기압을 이용하여 일정한 압력으로 전차선에 접촉시키는 상승 연결기구와 팬터그래프의 상승/하강 시 충격을 흡수할 수 있고 탄성이 일정하지 않는 전차선에 대응할 수 있도록 완충장치와 스프링이 함께 설치된다.

팬터그래프의 종류는 전동차에 쓰이는 스프링 상승식 마름모꼴 팬터그래프(더블암)와 고속열차 또는 전기 기관차에 쓰이는 공기상승식 팬터그래프(싱글암)가 있다.

이중, 스프링 상승식의 더블암 팬터그래프는 전동차의 운행중 내구성 및 일시적 이선 등으로 주습판의 파손 또는 변형이 발생할 수 있다. 이때, 주습판이 파손된 상태로 전동차의 운행이 계속되는 경우 전차선 단선 및 전차선로 일부 시설물 소손 등이 발생하여 전차선 급전 중단과 같은 더 큰 피해를 발생시킨다

즉, 종래에는 더블암 팬터그래프는 주습판의 파손을 감지하여 팬터그래프를 하강시키는 장치가 개시된 바 없다.

따라서, 전술한 종래기술의 문제점을 개선한 팬터그래프의 개발이 요구되고 있는 실정이다.

등록특허공보 제1107498호(2012.01.31. 공고) 등록특허공보 제1385228호(2014.04.17. 공고) 등록특허공보 제1478083호(2014.12.31. 공고)

본 발명은 전술한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 주습판의 파손, 변형 및 탈락을 감지하여 팬터그라프를 비상하강시킴에 따라 전차선의 단선과 같은 추가 피해를 방지하는 팬터그래프 비상 하강 장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 팬터그래프 비상 하강 장치는, 주습판과, 상기 주습판을 상승시키는 스프링 및 상기 주습판의 상승 및 승강을 위해 피스톤을 동작시키는 실린더 스프링이 구비된 실린더를 포함하는 팬터그래프에 있어서, 전동차 운행 중 주습판의 파손시 실린더의 공기를 배출하여 주습판을 하강시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 실린더로 가는 공기관에서 분기되며 상기 주습판에 설치된 주습판 호스와, 상기 실린더로 압축공기를 공급 또는 차단하는 압력 스위치 및 add 밸브가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 주습판 호스의 파손시에 실린더 내의 압축공기가 배출되며 실린더 내의 실린더 스프링의 힘으로 피스톤이 수축되며 상기 스프링을 압축하며 주습판을 하강시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 주습판이 하강 동작시 압력스위치는 동작하여 실린더로 압축공기를 차단하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 실린더 스프링과 실린더 사이에는 스페이서가 구비된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 팬터그래프 비상 하강 장치에 따르면, 팬터그래프 상승용 실린더로 가는 공기관에서 공기를 분기하여 주습판 호스를 주습판에 연결하여, 주습판 파손과 동시에 주습판 호스가 파열하여 주습판의 파손, 변형 및 탈락을 감지하여 팬터그라프를 비상하강시키는 효과를 제공한다.

이에 따라, 주습판의 하강에 따라 전차선의 단선과 같은 추가 피해를 방지한다.

도 1은 공지의 더블암 팬터그래프를 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 팬터그래프 비상 하강 장치를 도시한 구성도이다.
도 3은 도 2의 하강 실린더를 도시한 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 공지의 더블암 팬터그래프를 도시한 구성도이다.

발명의 이해를 돕기 위해 도 1을 참고하여 더블암 팬터그래프의 동작을 설명한다

도 1에 도시한 바와 같이, 전자밸브가 여자되면 압축공기는 제어 밸브, 압력스위치, 조인트를 거쳐 실린더에 유입된다. 압축공기는 실린더 내의 실린더 스프링을 압축시킴과 동시에 피스톤을 돌출시킨다. 피스톤은 팬터그래프 상승 및 하강 메커니즘인 레버, 하강링크, 하강 레버를 자유롭게 하여 주 스프링이 팬터그래프를 상승시킬 수 있도록 한다.

반면, 전자밸브가 소자 되면 실린더 내의 압축공기를 배출시키며, 실린더 내의 스프링의 힘으로 피스톤이 원위치 된다. 동시에 피스톤이 팬터그래프 상승 및 하강 메커니즘인 레버, 하강링크, 하강 레버를 잡아당겨 주축이 회전하여 팬터그래프를 하강시킨다.

본 발명에 따른 팬터그래프 비상 하강 장치는 도 1의 구성과 동일하여 상세한 설명은 생략하고 추가된 구성에 대해서 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 팬터그래프 비상 하강 장치를 도시한 구성도이고, 도 3은 도 2의 하강 실린더를 도시한 단면도이다.

도 2 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 팬터그래프 비상 하강 장치는, 주습판(100)과, 상기 주습판(100)을 상승시키는 스프링(200) 및 상기 주습판(100)의 상승 및 승강을 위해 피스톤(310)을 동작시키는 실린더 스프링(320)이 구비된 실린더(300)를 포함한다.

이때, 전동차 운행 중 주습판(100)의 파손시 실린더(200)의 공기를 배출하여 주습판을 하강시키는 기술적 특징을 가진다.

구체적으로, 상기 실린더(300)로 가는 공기관에서 분기되며 상기 주습판에 설치된 주습판 호스(400)와, 상기 실린더(300)로 압축공기를 공급 또는 차단하는 압력 스위치(500) 및 add 밸브(600)가 더 구비된다.

이 경우, 전동차 운행 중 상기 주습판 호스(400)의 파손시에 실린더(300) 내의 압축공기가 배출되며 실린더(300) 내의 실린더 스프링(320)의 힘으로 피스톤이 수축되며 상기 스프링(200)을 압축하며 주습판(100)을 하강시키게 된다.

또한, 상기 주습판(100)이 하강 동작시 압력 스위치(500)는 동작하여 실린더(300)로 공급되는 압축공기를 차단한다.

그리고, 상기 실린더 스프링(320)과 실린더(300) 사이에는 스페이서(330)가 구비된다. 이에 따라, 스페이서(330)에 의해 실린더 스프링(320)의 스프링 압축력을 증대시켜 주습판(100)의 하강동작을 원활하게 한다.

본 발명에 따르면, 팬터그래프 상승용 실린더(300)로 가는 공기관에서 공기를 분기하여 주습판 호스(400)를 주습판(100)에 연결하여, 주습판(100) 파손과 동시에 주습판 호스(400)가 파열하여 주습판(100)의 파손, 변형 및 탈락을 감지하여 팬터그래프를 비상하강시킨다.

이에 따라, 주습판(100)의 하강에 따라 전차선의 단선과 같은 추가 피해를 방지한다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 기술적 범위는 전술한 실시 예에 한정되지 않고 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 이때, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 고려해야 할 것이다.

100 - 주습판 200 - 스프링
300 - 실린더 400 - 주습판 호스

Claims (5)

1. 주습판과, 상기 주습판을 상승시키는 스프링 및 상기 주습판의 상승 및 승강을 위해 피스톤을 동작시키는 실린더 스프링이 구비된 실린더를 포함하는 팬터그래프에 있어서,
   전동차 운행 중 주습판의 파손시 실린더의 공기를 배출하여 주습판을 하강시키는 것을 특징으로 하는 팬터그래프 비상 하강 장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 실린더로 가는 공기관에서 분기되며 상기 주습판에 설치된 주습판 호스와, 상기 실린더로 압축공기를 공급 또는 차단하는 압력 스위치 및 add 밸브가 더 구비된 것을 특징으로 하는 팬터그래프 비상 하강 장치.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 주습판 호스의 파손시에 실린더 내의 압축공기가 배출되며 실린더 내의 실린더 스프링의 힘으로 피스톤이 수축되며 상기 스프링을 압축하며 주습판을 하강시키는 것을 특징으로 하는 팬터그래프 비상 하장 장치.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 주습판이 하강 동작시 압력스위치는 동작하여 실린더로의 압축공기를 차단하는 것을 특징으로 하는 팬터그래프 비상 하강 장치.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 실린더 스프링과 실린더 사이에는 스페이서가 구비된 것을 특징으로 하는 팬터그래프 비상 하강 장치.
   

Images