KR950002935B1 - 철도 기관차용 집전기의 변위 제어 방법 및 그 방법을 실시하기 위한 집전기 - Google Patents

철도 기관차용 집전기의 변위 제어 방법 및 그 방법을 실시하기 위한 집전기 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

철도 기관차용 집전기의 변위 제어 방법 및 그 방법을 실시하기 위한 집전기
제1도는 본 발명의 실시를 위한 펴진 위치의 집전기를 도시하는 개략도.
제2도 내지 제5도는 본 발명에 따른 집전기와 본 발명에 따른 방법의 네 단계동안 압축공기 회로를 도시하는 개략도.
제6도는 펼쳐져 이동하는 동안의 시간의 함수로 집전기 헤드의 위치를 도시하는 다이어그램.
제7도는 접혀져 이동하는 동안의 시간의 함수로 구성된 집전기 헤드의 위치를 도시하는 다이어그램.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2 : 기저 구조물 3 : 장착 브래킷
4 : 공기압 장치 11 : 아암
13 : 하부 평행사변형 로드 4 : 상부 평행사변형 로드
32 : 조절기 33 : 보정 체크 밸브
40 : 충격흡수기
본 발명은 철도 기관차용 집전기(pantograph)를 펴고, 다시 접는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한 상기 방법을 수행하는 집전기에 관한 것이다.
몇몇 집전기는 마찰 스트립과 가공 전차선 사이에 균일한 접촉력이 작용하도록 공기압 형태의 현수 수단을 사용한다. 전형적으로, 가요성 벽에 의해 분리되는 두개의 대향 측면을 갖는 기밀 쿠션의 설비가 마련되는데, 그 하나는 기차 구조물에 견고하게 고정되고 다른 하나는 적절한 엘보우 전동 기구에 의해 콜렉터 헤드에 전달되는 병진 운동에 종동할 수 있다. 압축 공기 회로와 압축기는 현수 기능을 수행하는 쿠션내에서 소정의 작용 압력(Ps)를 발생시키도록 작용한다. 마찰 스트립이 동력선 또는 가공 전차선과의 접촉이 이루어지는 작동 위치로 집전기를 펴는 작업은 쿠션내에서의 압력을 실제적으로 0의 값(회로가 작동하지 않을때)에서 요구 압력(Ps)으로 올림으로써 달성된다. 이 압력 상승은 보통 압력 조절기를 경유하여 압축기에 의해 공급되는 공기를 쿠션내로 주입시킴으로써 발생한다. 압력 상승률은 가공 전차선에서의 마찰 스트립과의 급격한 접촉을 피하기 위해 매우 낮아야 하는데, 이는 부품에 손상을 줄 수 있기 때문이다. 따라서 제어 및 전차선과의 사이에 과도한 시간 지연이 있는데 이는 특히 공기 쿠션내의 압력이 0의 값에서 실제적으로 상승하기를 기다릴 필요가 있기 때문이다. 그 값은 실제적인 펼침 이동을 개시시키기에 충분한 값, 즉 환언하면, 그것의 기저 정지부에 대하여 그것을 접힌 상대로 유지하는 집전기의 중량과 균형을 이루는 수준이어야 한다. 이 단계가 통상 가장 길다. 실제에 있어서, 전체 시간 지연은 10초 미만이어야 한다. 그러나 종래기술의 장치는 이 목적을 달성하는데 실패했다.
어떤 조건, 예를 들면, 집전기가 펼친 상태에 있을때 충격으로서 집전기에 손상을 줄 수 있는 전차선에 우발적으로 끼어든 장애물을 관찰했을 때에도 집전기의 급속한 이탈과 접힘이 가능할 필요가 있다.
집전기의 해제는 공기 쿠션내의 압력 강하를 통해 이룰 수도 있으나, 이것은 집전기가 기저 정지부에 대한 위치에 왔을때 손상의 위험에 있다. 이러한 부품들을 조심성 있게 처리하기 위해 고심하다 보면, 낮은 효율을 낳는 완만한 접힘에 만족해야 한다.
본 발명의 목적은 집전기, 기차 지지 구조물 또는 가공 전차선에 대한 조기 손상을 방지하는 반면 전술한 문제점에 대하여 효과적인 해결책을 제공하기 위하여 공기 쿠션 형태의 집전기를 펴고 접는 방법을 제공할뿐 아니라 그 방법을 실시하기 위한 집전기를 제공하는데 있다.
본 발명은 따라서, 가공 전차선에서 철도 기관차로 전기 동력을 공급하기 위한, 압축기에 의해 공급되는 공기압 장치의 운동에 의해 작동되는 집전기의 변이를 제어하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 방법은 전차선을 향하여 집전기를 펼칠때 :
-집전기의 펼침 이동을 개시하기에 필요한 압력의 크기로 공기압 장치내에서의 급격한 압력 상승단계와 그 이후에, 공기 유속율에 좌우되고 집전기가 필요한 조건 아래서 동력선과 접촉하에서 또는 속도로 집전기를 펼치게 되는 공기압 장치내에서 공기 유속을 제어하는 단계를 구비한다.
이 방법은 따라서 공기압 장치의 압축 시간을 상당히 단축시킴으로써 가공 동력선이 집전기와 완만한 접촉을 이루는 것이 가능하다.
본 발명의 양호한 실시예에서, 상기 방법은 기관차를 향하여 집전기를 접을때 :
-집전기의 즉각적인 이탈 및 접힘을 일으키는 공기압 장치내의 압력 강하 단계와 그 이후에,
-충격 흡수 장치 수단에 의해 집전기의 접는 이동의 종단을 제동하는 단계를 구비한다.
본 발명의 이 실시예는 필요한 경우에 집전기의 신속한 제거를 할 수 있다. 이 제거는 기관차위의 붕괴위치에서 집선기 하우징에 손상의 위험없이 발생한다.
본 발명은 또한 연장 위치와 접힘 위치 사이에서의 이동을 제어하는 공기압 장치를 구비한 집전기에 관한것이고, 그것의 압축 공기 공급 회로가 본 발명에 따른 방법을 수행하기 위해 채용되었다,
본 발명의 다른 특징과 특성들이 다음의 기술에 의해 명백하게 기술될 것이며, 참조가 어떠한 제한없이 첨부된 도면에 주어질 것이다.
제1도는 기관차 또는 더욱 일반적으로 철도 기차(도면에 도시되지 않음) 지붕에 집전기를 장착하도록 작용하는 기저 구조물(2)을 갖는 집전기(1)를 도시한다. 이러한 목적을 위하여 기저 구조물(2)이 장착 브래킷(3)에 고정된다.
또한 관상 집전기 구조물의 하부 아암(8)의 축(7)에 작용하는 공기 작동 쿠션 (4)이 구조물(2)에 부착된다.
하부 관상 아암(8)이 메인 관절(12) 수단에 의해 상부 관상 아암(11)에 접속된다. 집전기(1)는 추가하여 하부 및 상부의 평행사변형 로드(13, 14)를 각각 구비한다.
아암(11)의 상부 단부는 가공 전차선(도시 안됨)과의 접촉을 위하여 궁형부재(16)를 운반하도록 설계되었다. 궁형부재(16)는 두 마찰 스트립(18)으로 고정된 프레임 워크(17)를 갖는다.
공기 쿠션(4)은 두개의 견고한 원형 측면부(20, 21)를 갖는다, 하나의 측면(20)은 기저 구조물에 견고하게 고정되었고 공기 쿠션을 압축 공기 공급기에 접속시키는 파이프(5)를 수용하기 위한 개구를 갖는다. 다른측면(21)은 적절한 엘보우 선동 기구 수단에 의해 집전기(1)의 이동을 제어하는 병진 운동을 추종할 수 있다. 이 두 측면(20, 21)은 기밀 방지방법으로 가요성 원통 벽(22)에 의해 서로 각각 접속된다. 따라서 공기 쿠션(4)내에서의 압력의 변화는 아암 및 집전기 궁형부재의 변위를 일으킨다. 충격 흡수기(40)는 집전기가 접힐 때 하부 아암(8)을 수용하고 그것의 회수 이동의 종단부를 제동하기 위해 구조물(2)에 구비된다. 상기의 충격 흡수기(40)는 예를 들면 유압형태이다.
이제 제2도 내지 제5도를 참조하여 기술할 것이다. 공기 쿠션(4)이 공기압 회로 수단에 의해 압축기(30)에 접속된다. 이 회로는, 전기 밸브(31), 균일한 압력(PR)을 공급하는 압력조절기 및 쿠션(4)내의 압력이 보정값(PT)으로 조절기(32)에 의해 공급된 압력(PR)보다 낮을때 압력 조절기(32)에서 공기 쿠션(4)으로 공기 유동을 허용하고 모든 다른 경우에 밀폐장치로 작동하는 보정 체크 밸브(33)와 평행하게 합체된 가변 유속률 제한기(34)를 구비한다. 밸브(33)의 보정값(PT)은 조정되어(PR-PT)가 집전기(1)의 펼침 이동을 개시하기에 필요한 압력 수준이어야 하는데, 즉 집전기를 접음위치(주로 집전기의 중량에 의함)에 유지하는 힘에 균형을 이루는데 필요한 압력 수준이다.
압력 조절기(32)는 외부 대기로 방출되고 조절기가 압축기(30)에 의해 더 이상 공급되지 않을때, 예를 들면 전기 밸브(31)가 해제되고 그것의 출구가 방출위치에 놓일때 개방되는 바이패스(36)를 또한 구비한다. 이 바이패스(36)는 조절기(32)의 출구 및 외부 분위기 사이에 위치된 유속 제한기(37)를 구비된다. 마지막으로, 제2체크 밸브(38)가 유속제한키(34) 및 보정체크 밸브(33)와 평행하게 구비된다. 이 체크 밸브는 공기가 공기 쿠션(4)에서 압력 조절기(32)로 유속하도록 한다.
이 집전기와 그것의 공기압 장치는 제2도, 제3도 및 제6도에 도시된 두 단계에서 집전기(1)의 펼침 이동을 가능하게 한다.
제2도는 기관차(M) 지붕 위에 접히고 정비부(40)에 놓인 집전기(1)를 도시한다. 전기 밸브(31)는 개방되고 압축기(30)에 의해 공급된 공기를 균일한 압력(PR)으로 공기압 회로로 보내는 압력 조절기(32)로 보내진다. 전형적으로, 압축기(30)는 5 내지 10바아 사이에서 변하는 압력을 공급하고 PR은 2 내지 5바아의 값을 갖는다.
집전기(1)는 제6도의 (단계) I로 도시된 펼침 단계로 접어드는데, 여기서 t는 밸브(31)의 개구에서부터 측정된 시간, h는 접힌 위치(R)와 펼친 위치(D) 사이에서 변하는 집전기 헤드 높이를 나타낸다. 이 단계(I)동안, 집전기가 접힌 상태에 잔류하는 반면 공기 쿠션(4)내의 압력은 급격히 상승한다. 압력 조절기(32)에 의해 공급된 공기는 제2도의 화살표 A로 표시된 바와 같이 조정 체크 밸브(33)를 통하여 통과한다. 공기의 작은 유속 또한 유속 제한기(34)를 통하여 통과한다(a). 공기 쿠션(4)내의 압력이 기준값(P-PT)에 달할때, 집전기(1)는 그것의 실제적인 펼침 이동을 시작할 준비가 된다. 그러면 조정 체크 밸브(33)는 닫히고 제어된 공기 유속(a)만이 펼침 이동을 가능하게 하는 공기 쿠션내(4)의 압력 상승에 공헌한다. 이것은 제6도의 단계(II)에 대응하는데 이 기간동안 회로는 제3도에 도시된 단계에 있다.
집전기를 펼칠때 본 발명에 의해서 달성되는 특성은 제6도를 참조하면 다음과 같다.
단계(I)은, 공기 쿠션(4)내의 압력이 0의 값에서 실제적인 이동을 가능하게 하는 값으로 증가하는 동안, 제6도의 점선으로 도시된 것에 대응하는 종래 기술 장치의 동등한 지속시간(T1)과 비교하여 매우 짧은 지속시간(t1)을 갖는다.
단계(I)에서 시간이 절약되므로, 집전기의 이동 속도는 제어 및 접촉사이의 전체 지속시간(t2)을 감소시키는 반면 종래 기술 장치보다 매우 낮다. 이것은 집전기 또는 가공 전차선(L)에 손상을 초래할 경향이 없는 완만한 접촉을 가져온다. 이 펼침 속도는 펼침 곡선의 부분(II)에 대한 필요한 경사를 얻기 위하여 유속제한기(34)에 의해 허용되는 유속률을 변형함으로써 조정된다. 전체 지속시간(t2)는 종래 기술의 공기압-제어 집전기에 의해 보여지는 전체 지속시간(T2)보다 매우 짧다. 이 시간 지연(t2)은 2 내지 3미터의 전개에 대하여 10초 이하이다.
집전기(1)를 펼치는데 구비되는 공정은 제4도, 제5도 및 제7도에 도시된 두 단계로 분리된다.
제4도에 도시된 단계에서, 집전기(1)는 신속한 접힘 이동을 시작한다. 전기 밸브(31)는 마라서 해제되고 그 결과 그것의 출구는 해제되도록 놓이고 외부 대기와의 접속을 위하여 바이패스(36)는 개방된다. 이어서, 공기쿠션내의 압력은 조절기(32) 수준보다 높은 압력이 되고 그 결과 체크 밸브(35)는 개방위치로 바뀌게된다. 공기 유속(B)은 상기 밸브(35)를 통해(유속제한기(34)를 통해 작은 공기 유속(b)이 수반됨) 방출-분위기 바이패스(36)로 축류되는 공기 쿠션(4)으로부터 통과한다. 밸브(31)의 분위기로의 방출은 신속한 이탈과 집전기의 접힘을 초래한다. 이것은 제7도의 다이아그램 단계(III)에 대응하는데, 제6도의 다이아그램과 주석이 동일하고 시간 간격(t)은 밸브(31)의 밀페 즉시 측정된다.
집전기는 하부 아암(8)이 제5도 및 제7도의 단계(IV)에 도시된 바와 같이 집전기의 접힘 이동 종단을 제어하는 충격 흡수기(40)와 접촉하게 된다. 공기 쿠션(4)내의 압력은 방출-분위기 바이페스(36)를 향하여 유속하는 유속수단(B, b)에 의해 강하를 계속한다.
본 발명에 의해, 집전기는 필요할 경우 즉시 접힐 수 있다. 압력은 실질적으로 배출출구(36) 수단에 의해 공기 쿠션(4)내에서 신속하게 강하한다. 접힘 곡선의 부위(III) 경사를 변형시키는 것이 가능한데, 즉 공기방출 통로에 위치된 유속 제한기(37)의 수단에 의해 접힘 이동의 속도를 조절하는 것이 가능하다. 충격 흡수기(40)는 이동의 종단을 제동함으로써 접힘 위치에서 집전기 열화를 방지한다. 이 두 단계(III,IV)로의 분해는 빠른 접힘과 정지부에 대한 완만한 도착의 이중 문제를 해결하기 위하여 필요하다. 작동이 한 단계로 수행된다면 집전기의 반응효율을 감소시키는 낮은 속도의 접힘(제7도의 파선) 또는 신속하나 기관차에 위치된 정지부에 대한 해로운 충격에 의해 수반되는 그밖의 접힘이 얻어진다.
다음에 기술되는 실시예는 어떤 한정을 하는 것이 아니며 본 발명은 다수의 다른 구성을 구비한다.
따라서 본 발명에 따르는 방법의 실제적인 효과를 주는 것이 가능한 단순한 공기압 회로가 기술된다. 여러개의 다른 단순한 또는 복잡한 희로가 본 발명의 범위를 이탈함이 없이 사용될 수 있다. 방출-분위기 바이패스(36)가 예를 들면 공기 쿠션(4)내의 압력 강하를 일으키고 바이패스의 개방이 전기 밸브(31)에 독립적으로 제어될 수 있는 적절한 위치에 놓일 수 있다.
상세한 실시예가 공기 쿠션에 의한 집전기 가동을 보여주고 있다. 본 발명이 실린더내에서 활주하는 피스톤과 같은 동등한 공기압 제어의 사용을 포함하는 동일한 특성의 어떤 조림체도 구비하는 것이 명백하다.
더욱이, 집전기 하부 아암(8)을 수용하는 배열에서 기술된 충격 흡수기(40)가 집전기의 다른 이동 부분을 수용하는 방법으로 위치된다.
집전기 자체는 제1도를 참조하여 기술된 구조를 갖는다. 그것의 이동이 공기압 장치에 의해 제어되는 것을 보장하기에 충분하다.

Claims (13)

  1. 가공 전차선(L)에서 철도 기관차로 전기 동력을 공급하고 압축기(30)에 의해 공급되는 공기압 장치(4)에 의해 이동하는 집전기(1)의 변위를 제어하는 방법에 있어서, 전차선(L)을 향하여 집전기(1)을 펼칠 때, 집전기(1)의 펼침 이동을 개시하기에 필요한 압력 수준으로 공기압 장치(4)내에서 급속한 압력을 상승시키는 단계와, 필요한 조건하에서 집전기(1)이 가공 전차선(L)과 접촉을 보장하고 공기 유속에 따른 속도로 집전기(1)의 펼침이 이루어지도록 하는 공기압 장치(4)내에서 공기 유속을 제어시키는 단계를 구비하는것을 특징으로 하는 집전기 변의 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서, 기관차(M)을 향하여 집전기(1)을 접을때 : 집전기(1)의 신속한 분리 및 집전기가 접혀도록 하는 공기압 장치(4)내에서 압력을 강하시키는 단계와, 층격 흡수 장치(40) 수단에 의해 집전기(1)의 접힘 이동의 종단을 제동시키는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 집전기 변위 제어방법.
  3. 접힘 위치와 필침 위치 사이에서 집전기(1)의 이동을 제어하기 위하여 공기압 희로를 경유하여 압축기(30)에 의해 공급되는 공기압 장치(4)를 구비하고, 가공 전차선(L)에서 철도 기관차로 전기 동력을 공급하기 위한 집전기(1)에 있어서, 상기 공기압 회로는, 공기압 장치(4)내에서 급속한 압력 상승을 이루고 집전기(1)의 펼침 이동이 수행되도록 기준값을 초과할때 제어 및 낮은 비율로 압력을 상승시키기 위한 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 집전기.
  4. 제3항에 있어서, 상기 기준값이 집전기(1)의 펼침 이동을 개시시키기에 필요한 압력수준, 즉 접힘위치에 집전기를 유지하는 힘과 균형을 이루는데 필요한 압력 수준인 것을 특징으로 하는 집전기.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 공기압 회로는 압축기(30)에 의해 공급되고 공기압 장치(4)에 공급되는 공기의 압력을 균일하게 하는 압력 조절기(32)를 구비하는 것을 특징으로 하는 집전기,
  6. 제5항에 있어서, 공기압 장치(4)내에서 급속한 압력 상승을 이루고 기균값을 초과할매 제어되어 낮은 비율의 압력 상승을 이루기 위한 상기 수단이, 장치(4)내의 압력이 조절기(32)에 의해 공급된 압력보다 적어도 보정값 만큼 낮을때 압력 조절기(32)로부터 공기압 장치(4)로 공기가 유속하게 하고 모든 다른 경우에 밀폐 장치로 작용하는 보정 체크 밸브(33)과 유속 제한기(34)가 병렬로 연결된 결합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 집전기.
  7. 제6항에 있어서, 체크 밸브를 위해 선택된 보정값이 상기 기준값 및 압력 조절기(32)에 의해 공급되는 압력간 차이로 표시되는 것을 특징으로 하는 집전기.
  8. 제6항에 있어서, 유속 제한기(34)가, 공기 흐름이 집전기(1)의 원하는 펼침 속도의 함수로서 결정되는 유속으로 통과되도록 배얼되는 것을 특징으로 하는 집전기.
  9. 제3항에 있어서, 상기 공기압 회로가 집전기(1)의 즉각적인 분리 및 접힘을 이루기 위하여 공기압장치(4)내의 압력 강하를 발생시키는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 집전기.
  10. 제9항에 있어서, 공기압 장치(4)내의 압력 강하를 발생시키는 수단이 공기압 회로를 외부 대기에 접속시키기 위한 바이패스(36)을 구비하는 것을 특징으로 하는 집전기.
  11. 제10항에 있어서, 공기압 회로를 외부 대기에 접속시키기 위한 바이패스(36)의 개방이 압축기(30)에 의한 압력 조절기(32)로의 공급선이 방해되면 자동적으로 발생하는 것을 특징으로 하는 집전기.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 외부로의 접속을 위한 바이패스(36)을 경유하는 공기압 회로로부터 제거된 공기가 집전기(1)의 접힘 속도를 조절하기 위하여 유속 제하기(37)을 통하여 통과하는 것을 특징으로 하는 집전기.
  13. 제9항에 있어서, 충격 흡수기(40)이 기관차(M)의 구조물에 구비되고, 집전기(1)의 일부가 상기 충격 흡수기에 의해 완화되는 접힘 이동을 하는 동안 충격 흡수기에 접촉되도록 구성된 것을 특징으로 하는 집전기.
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