KR101004782B1 - 철도 바퀴의 진원도 측정 장치 - Google Patents

철도 바퀴의 진원도 측정 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101004782B1
KR101004782B1 KR1020057011921A KR20057011921A KR101004782B1 KR 101004782 B1 KR101004782 B1 KR 101004782B1 KR 1020057011921 A KR1020057011921 A KR 1020057011921A KR 20057011921 A KR20057011921 A KR 20057011921A KR 101004782 B1 KR101004782 B1 KR 101004782B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
measuring
wheel
railway vehicle
roundness
wheels
Prior art date
Application number
KR1020057011921A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20050092375A (ko
Inventor
알프레드 하이만
Original Assignee
헤겐샤이트-엠에프데 게엠베하 운트 코. 카게
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 헤겐샤이트-엠에프데 게엠베하 운트 코. 카게 filed Critical 헤겐샤이트-엠에프데 게엠베하 운트 코. 카게
Publication of KR20050092375A publication Critical patent/KR20050092375A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101004782B1 publication Critical patent/KR101004782B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M17/00—Testing of vehicles
    • G01M17/08—Railway vehicles
    • G01M17/10—Suspensions, axles or wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61K—AUXILIARY EQUIPMENT SPECIALLY ADAPTED FOR RAILWAYS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61K9/00—Railway vehicle profile gauges; Detecting or indicating overheating of components; Apparatus on locomotives or cars to indicate bad track sections; General design of track recording vehicles
    • B61K9/12—Measuring or surveying wheel-rims

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)

Abstract

본 발명은 철도 차량 바퀴(1)가 레일(4) 위에서 주행할 때에 측정 평면에서의 철도 차량 바퀴의 주행면의 반경과 바퀴 플랜지 캡의 원주 반경의 차이로서 개별 철도 차량 바퀴의 진원도(roundness)를 측정하기 위한 철도 선로의 적어도 하나의 레일 상에 설치된 측정 장치에 관한 것이다. 본 측정 장치는, 서로로부터 측방으로 떨어져서 위치하고, 각각의 철도 차량 바퀴와 레일(4) 사이의 접촉면(10)에 수직이고 바퀴 세트 또는 철도 차량 바퀴의 회전축(6)을 끼고 있는 상기 측정 평면에서 상기 레일(4)에 연결되어 있는 복수의 센서(12)들을 포함한다.
Figure R1020057011921
철도 차량 바퀴, 진원도, 측정 장치, 레일, 비원형도, 주행면, 센서.

Description

철도 바퀴의 진원도 측정 장치{DEVICE FOR MEASURING THE ROUNDNESS OF A RAILROAD WHEEL}
본 발명은, 측정 평면에서의 철도 차량 바퀴의 주행면(running surface)의 반경과 바퀴 플랜지 캡의 외주 반경의 차이로서 철도 차량 바퀴의 주행 시에 차량 바퀴 세트의 철도 차량 바퀴들 또는 개별 철도 차량 바퀴의 진원도(roundness)를 측정하기 위한 철로 트랙의 적어도 하나의 레일 상에 설치되는 측정 장치에 관한 것이다.
철도 차량 바퀴의 진원도는 철도 차량의 안락성에 대한 기준이 된다. 비원형인 바퀴는 차량, 보기차(bogie)나 철도 차량 본체의 자연 진동을 증가시키고, 이러한 진동은 승객에게 불쾌한 소음이나 진동으로 느껴진다. 철도 차량 바퀴가 비원형으로 되는 이유는 복합적이고 레일 위에서의 바퀴 주행면의 주행으로부터 비롯된다. 비원형성은 단지 바퀴 회전 마다 1회 발생되는 것은 아니고 회전에 의하여 3번, 6번 또는 그 이상의 다각형도 확인될 수 있다. 철도 차량 바퀴에 대한 임계적인 진원도 값은, 전체 원주에 걸쳐 측정되고 동일한 바퀴 평면에서 두 개의 반경의 차이로서 약 0.5 mm이다.
잠금 작동이 수반되는 제동의 결과로 철도 차량 바퀴의 주행면 상에 바퀴 편 평부(wheel flat)가 형성될 수 있다. 이것들은 보통 예를 들어 50 mm의 길이로 짧지만, 상기 비원형도와 비교하면 깊이가 깊다. 즉, 바퀴 편평부는 주행면 상에서 0.5 mm 내지 그 이상의 깊이를 가진다. 한편, 바퀴 플랜지의 외주부는 거의 마모가 되지 않는다. 전차궤도 바퀴(tramway wheel)의 경우, 많아야 약간의 마모만이 있을 뿐이다. 따라서 철도 차량 바퀴의 진원도를 모니터링할 필요가 있다.
철도 차량 바퀴를 검사하기 위한 측정 스테이션은, 예를 들어 DE 693 05 664 T2에 개시된다. 공지된 측정 스테이션은 두 개의 평행 레일을 가지고, 각각의 평행 레일은 철도 차량 바퀴들 중 하나와 결합되고 일련의 측정 체인으로 이루어지며, 각각의 측정 체인에는 측정 센서들을 포함하는 측정 장치가 결합된다. 상기 공지된 측정 스테이션은 기계적 하부 시스템, 전기적 하부 시스템, 그리고 압축 공기 하부 시스템으로 구성된다. 기계적 하부 시스템은, 바퀴 직경, 바퀴 플랜지 두께, 바퀴 플랜지 높이, 바퀴 플랜지 각도 및 바퀴 주행면들 사이의 거리에 상응하는 트랙당 4개 또는 그 이상의 전위차계 변위 센서를 구비한 판에 의하여 형성된다. 전기적 하부 시스템은 전위차계 센서와 프로세스 전자 장치로 구성되고, 컴퓨터에 연결되며, 신호 처리 유닛을 포함하는 전자 처리 유닛을 포함한다. 압축 공기 시스템은, 차량이 측정 센서들 위를 지나갈 때 측정 센서를 수직으로 이동시키는 압축 공기 실린더에 공기 통로를 형성한다. 상기 공지된 측정 스테이션의 모든 개별 장치들은 금속으로 된 방수 보호 하우징에 수용되고, 그 결과 측정 스테이션은 실외에서도 작동될 수 있다. 상기 공지된 측정 스테이션은 3개의 측정 포인트가 가능한 한 오랫동안 철도 차량 바퀴와 접촉되어 있도록 하기 위해서 원칙적으로 바퀴 운행 방향 에 위치한다. 상기 공지된 측정 스테이션에 있어서, 철도 차량 바퀴의 진원도와 또한 바퀴 편평부는 상기 인용 특허 명세서에서 측정 빔(14)으로 표시된 측정 빔을 사용하여 결정된다. 측정 빔은 레일에 대하여 바퀴 플랜지 캡의 표면을 살펴서 측정 변수로서 바퀴 플랜지 캡에 대한 바퀴 주행면의 변위를 측정한다. 이러한 목적을 위하여, 측정에 관계된 두 개의 성분인, 레일 및 측정 빔은 철도 차량 바퀴에 작용하는 차량의 무게의 결과로 생기는 계통상의 오류가 최소화되도록 그 형태에 있어서 매우 강성이 높아야 한다. 이로 인하여 구조의 강성이 높게 되고 토대 비용이 많이 드는 것으로 알려져 있다. 토대 및 측정 빔은, 예를 들어 실외에 위치하는 철로에 영향을 미치는 태양 복사와 같은 열의 영향에 의하여 두 개의 조정(calibration) 사이클 사이에서 서로에 대하여 현저하게 이동하지 않게 해야 한다.
따라서 본 발명의 목적은, 철도 차량 바퀴에 작용하는 무게의 영향과 온도의 영향을 무시할 수 있도록 철도 차량 바퀴의 회전과 바퀴 편평부를 측정하는 것이다. 또한, 관련된 측정 장치는 구조가 간단하고 최소의 점검만을 요하게 된다.
상기 목적은, 철로의 레일을 따른 측정 경로 내에 배치된 측정 장치로서, 각각 서로로부터의 측방향 거리를 가지고 철도 차량 바퀴 또는 바퀴 세트의 회전축을 따라 그리고 각각의 철도 차량 바퀴의 접촉면에 수직으로 측정 평면 상에서 레일에 연결되어 있는 복수의 개별 측정 센서들로 구성된 측정 장치에 의하여 달성된다.
철도 차량 바퀴의 주행면은 철로에 있어서 통상적인 프로파일 레일 상에서 주행한다. 그러한 레일은 예를 들어 UIC 60 또는 S 54 표준으로 표준화되어 있다. 측정 경로의 시작 전에 직선형 시동 스트레치(stretch)를 선택한 결과, 두 개의 철도 차량 바퀴를 포함하는 바퀴 세트 또는 철도 차량 바퀴는 측정 경로를 통하여 레일을 가로지르는 방향으로 매우 조금만 이동한다. 측정 경로는 일반적으로 철도 차량 바퀴의 1회전과 2회전의 사이이다. 철도 차량 바퀴의 주행면은 원뿔형 프로파일을 가지는 것으로 알려져 있기 때문에 그러한 이동은 측정 결과에 있어서 측정 오류로서 기록될 것이다.
측정 경로를 따라 복수의 측정 센서가 설치된다. 상기 센서들의 기부(base)는 레일에 고정되어 있고 철도 차량 바퀴의 바퀴 플랜지 캡에 접촉되는 측정 센서는 각 경우에 측정 센서가 고정된 측정 평면에서 측정을 한다. 따라서, 바퀴의 접촉점이, 바퀴 주행면의 접촉 평면에 수직으로 트랙 상에 위치하고 철도 차량 바퀴의 회전축을 통하여 뻗는 측정 평면 내에 정확히 위치한다면, 측정 센서는 바퀴 플랜지 높이를 정확히 측정할 것이다. 레일 상에서 철도 차량 바퀴의 각각의 접촉 표면은 대략 콩(pea)의 직경의 크기이다. 측정 평면의 전방 및 후방의 평면에서, 철도 차량 바퀴의 하중은 측정 평면에 대하여 상대적으로 레일을 구부릴 것이며, 그에 따라 바퀴 하중, 레일 강성, 및 철도 자갈 위의 침목과 레일의 지지 조건에 의존하는 측정 오류가 발생한다.
처음에는 개별 측정 센서는 바퀴 외주 상의 단지 한 지점의 바퀴 플랜지 높이를 측정할 수 있다. 비원형(타원형 또는 다각형)의 특성에 따르면, 복수의 측정 센서들이 미리 정하여진 측정 경로 내의 레일을 따라 설치된다. 바퀴 외주에 대응하는 측정 경로를 위하여, 그리고 바퀴 형상의 예상되는 "삼각형 형태"를 위하여, 적어도 6개의 측정 센서가 제공된다.
측정 경로 내의 측정 센서의 배치에 있어서는 적어도 하나의 측정 센서가 항상 바퀴 플랜지를 측정하도록 사용되고 있어야 한다는 점이 중요하다. 이는 바퀴 편평부를 측정하는 데에 필수적인 것이다. 두 개의 측정 센서의 상호간 거리는 측정되는 철도 차량 바퀴의 가장 작은 직경과 가장 큰 측정 거리에 따라서 산정된다. 바퀴의 주행면 직경이 600 mm이고 측정 센서 측정 범위를 30 mm로 가정하면, 개별 측정 센서들은 약 300 mm의 상호 거리를 가진다.
각각의 측정 센서는 측정 레버로 구성되고, 각각의 측정 레버는 철도 차량 바퀴와 접촉하기 위한 감지기(feeler)로서 바퀴 플랜지 캡의 외주 상에 매우 정밀하게 활주식으로 장착되는 롤러를 수용한다. 이 롤러는 마찰력에 의해 발생하는 측정값의 오류와 상대적인 운동에 의해 발생하는 마모를 줄이기 위한 것이다. 롤러는 정확하게 안내되는 측정 레버의 일 단부에 위치하고, 측정 레버의 힌지 핀은 고-정밀도 각도 측정 시스템을 수용하고 있다. 측정 레버의 롤러는 복귀 스프링에 의하여 바퀴 플랜지 캡을 향하여 압박된다. 이동하는 부분으로서, 롤러와 측정 레버의 질량은 되도록이면 작아야 하고 강성은 되도록이면 높아야 한다. 측정 중에 측정력은 가능한 한 변화를 작게 해야 하므로, 측정력을 발생시키는 데에 쓰이는 복귀 스프링은 완만한 특성 곡선을 가져야 한다.
측정 센서는 감지 롤러(feeler roller)가 위치하는 측정 평면에서 레일에 단단하게 연결되며 단지 이 지점에서만 연결된다. 각각의 측정 레버들의 열 변형에 관계없이 모든 측정 센서들에 대하여 동일한 제로 지점을 제공하는 조정 정지부(calibration stop)가 또한 측정 평면에 제공된다.
측정 센서의 첫 번째 접촉 시에 철도 차량 바퀴는 롤러를 비약적으로 가속할 것이다. 따라서 측정 센서의 자연적이거나 부가적인 감쇠와 마찰의 결과로 측정 센서를 안정되게 하는 빈 작동(empty run)이 제공된다.
복귀 스프링은 바퀴 플랜지 캡의 비교적 적은 오염을 극복하기 위한 충분한 측정력을 가해야 한다. 바퀴 플랜지를 청소하기 위한 장치가 선택적으로 측정 경로의 상류측에 설치될 수 있다. 철도 차량 바퀴의 최상부 후방에는 복귀 스프링의 힘이 측정 레버의 가속을 확보해야 한다. 가속력은 측정 레버와 감지 롤러의 관성으로부터 그리고 또한 철도 차량 바퀴의 속도와 바퀴 직경으로부터 결정될 수 있다.
예를 들어 철로의 측정 경로 내의 전부 12개의 측정 센서들의 측정 경로가 고주파수에서 탐지된다. 상기 주파수는 비원형도 측정에 필요한 정밀도에 의하여, 또한 철도 차량 바퀴의 직경과 속도를 통하여 결정된다. 상기 주파수는 3개의 지점에서 가장 짧은 바퀴 편평부도 탐지될 수 있을 만큼 충분히 높아야 한다.
철도 차량 바퀴가 두 개 또는 세 개의 측정 센서들과 동시에 접촉하고 하나의 측정 센서가 바퀴 플랜지 높이를 정할 수 있으면(이는 본 과정에서 필수적인 것임), 철도 차량 바퀴의 바퀴 플랜지 캡과 주행면의 직경들이 결정될 수 있다. 측정 결과는 철도 차량 바퀴의 하중의 영향으로 왜곡될 수 있으므로, 교정을 위하여 예를 들어 평균 하중이 사용된다. 계산 시에 모든 측정 센서들의 모든 데이터 쌍(바퀴 편평부에 의하여 왜곡된 측정 범위는 제외)이 고려된다는 점에서, 철도 차량 바퀴 직경의 계산의 정밀도를 더욱 향상시킬 수 있다. 측정 후에 정하여진 철도 차량 바퀴의 비원형도는 교정 효과를 갖도록 하여 직경 계산의 정확도를 높이기 위하여 계산 작업에 다시 도입될 수도 있다. 또한 철도 차량 바퀴의 속도는, 철도 차량 바퀴의 주행면의 최종 직경이 계산되고 나면 개별 측정 센서의 신호들로부터 계산하거나, 두 개의 인접한 측정 센서가 바퀴 플랜지 높이를 측정하기 전에 발생하는 시간 지연으로부터 계산할 수 있다.
철도 차량 바퀴의 속도와 원에 관한 식을 이용하여, 측정 센서들의 측정값들은 연속적인 회전을 산출하도록 변환될 수 있다. 그 결과는 예를 들어 바퀴 설정 하중과 같은 계통적인 오류와 임의적인 오류에 의하여 왜곡된다. 그럼에도 불구하고, 바퀴 편평부의 신호를 신뢰성 있게 확인하고 처리된 데이터로부터 바퀴 편평부의 크기를 정하는 것은 충분히 가능하다. 물론 원천 신호로부터의 지시는 약간 정확도가 떨어진다.
철도 차량 바퀴의 접촉 지점이 측정 평면의 근방에 위치하는 경우 측정 신호의 왜곡은 줄어든다. 따라서 이 영역에서 계산된 "연속적인 회전"은 더 정확하고, 적어도 측정 평면에서 철도 차량 바퀴의 회전 곡선에 대한 접선을 결정하는 데에 사용될 수 있다. 철도 차량 바퀴의 주행면 직경을 알면 1 회전을 초과하는 측정값이 "철도 차량 바퀴의 회전각에 걸친 바퀴 플랜지 높이의 차이"라는 극성 그래프(polar diagram)에 사용될 수 있다. 0°의 측정값과 360° 직전 및 직후에 위치한 측정값이 선형 보간법에 의하여 서로에 대하여 조정되고 그에 따라 그것들 사이에 위치한 측정 센서들의 측정값들에 대한 교정이 제공된다는 점에서, 철도 차량 바퀴의 주행면의 원뿔 형태에 의하여 레일을 가로지르는 축방향 바퀴 운동의 결과로 발생하는 측정 오류를 감소시킬 수 있다.
레일을 가로지르는 방향의 축을 가지는 로커(rocker)로서의 측정 센서의 구조 뿐만 아니라, 선형 가이드, 레일과 평행한 피벗 지점과 같은 다른 구조도 채용될 수 있다.
많은 제조업자가 제조하는 인코더(encoder), 증가식 선형 저울 또는 자기변형 프로세스(magnetostrictive process)와 같이 5 μ보다 작은 정밀도에서 40 mm의 특정 측정 거리를 위한 아날로그 또는 디지털 측정 수단이 사용될 수 있다.
본 발명은 이하에서 실시예를 참조하여 더욱 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 레일 상의 철도 차량 바퀴의 위치를 도시하는 도면이다.
도 2는 레일 위에서 주행하는 철도 차량 바퀴의 바퀴 플랜지 캡을 조사하는 것을 도시하는 도면이다.
도 3은 측정 센서의 측면을 도시하는 도면이다.
도 4는 도 3의 측정 센서의 정면을 도시하는 도면이다.
도 5는 측정 센서의 거리/시간의 그래프이다.
도 6은 측정 경로 내의 복수의 측정 센서들의 거리/시간의 그래프이다.
도 7은 원래의 신호에서의 바퀴 편평부를 도시한다.
도 8은 회전시의 바퀴 편평부를 도시한다.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
1: 철도 차량 바퀴 2: 주행면
3: 주행 방향 4: 레일
5: 바퀴 플랜지 6: 회전축
7: 비원형도 8: 바퀴 플랜지 높이
9: 바퀴 플랜지 높이 10: 접촉면
11: 바퀴 편평부 12: 측정 센서
13: 측정 레버 14: 감지 롤러(feeler roller)
15: 측정 거리 16: 기부
17: 측정 평면 18: 선회 조인트
19: 복귀 스프링 20: 각도 센서
21: 저속 주행 22: 고속 주행
23: 측정 곡선 24: 측정 거리
25: 측정 경로 26: 개별 신호
27: 바퀴 원주 28: 비원형도
29: 횡방향 운동 30: 측정 신호
31: 바퀴 편평부 32: 바퀴 편평부의 표시
33: 측정 센서들 상호간의 거리
도 1은 철도 차량 바퀴(1)의 주행면(2)이 도면 부호 3의 방향으로 레일(4) 상에서 구르고 있을 때의 철도 차량 바퀴(1)를 도시한다. 공지된 바와 같이 두 개의 평행하고 서로 떨어져 있는 레일로 이루어진 선로에서, 철도 차량 바퀴(1)는 바 퀴 플랜지(5)에 의하여 유지되어 있다. 선로에서 주행 시에 철도 차량 바퀴(1)는 도 1의 도면의 평면에 수직인 회전축(6)을 중심으로 회전한다. 도 1은 예를 들어 철도 차량 바퀴(1)의 비원형도(7)를 도시하고 있다. 비원형도(7)는 예를 들어 주행 방향(3)에서 회전축(6)의 평면에서 측정된 바퀴 플랜지 높이(8, 9)의 차이에 해당한다. 도 1의 본 실시예에서, 철도 차량 바퀴(1)의 접촉면(10)은 비원형도(7)의 양만큼 바퀴의 회전축(6)에 대하여 어긋나 있다. 도 2는 예를 들어서 접촉면(10)을 검정색 틀(11) 내의 흰색 점으로 도시하고 있다. 검정색 틀(11)은 레일(4) 상에서의 철도 차량 바퀴(1) 정상 접촉면(10)에 대비한 바퀴 편평부의 크기를 나타낸다.
도 2에서 주행 방향(3)으로 레일(4) 상에서 구르고 있는 철도 차량 바퀴(1)는 그 바퀴 플랜지 캡(5)이 복수의 측정 센서(12)에 접촉된다. 각각의 측정 센서(12)는 측정 레버(13)로 구성되고, 각 경우에 측정 레버(13)의 외측 단부에는 측정 롤러(14)가 고정되어 있다. 도 2에서 도시되는 바와 같이, 측정 센서(2)의 감지 롤러(feeler roller)(14)는, 철도 차량 바퀴(1)의 바퀴 플랜지 캡(5)에 접촉된 상태로 주행 방향(3)으로 이동하는 거리에 상응하여 각각 서로 다른 수평 위치를 가진다. 감지 롤러(14)의 수평 위치(15)는 측정 거리에 해당한다.
각각의 측정 센서(12)(도 3, 도 4)는 측정 평면(17)에서 레일(4)에 고정되는 기부(base)(16)를 포함하여 구성된다. 측정 평면(17)은 접촉면(10)에 수직이고 바퀴축(6)에 평행하게 선로(4) 상에서 뻗는 평면에 해당한다. 측정 레버(13)는 선회 조인트(18)에 의하여 기부(16)에 회전 가능하게 연결된다. 측정 레버(13)는 또한 복귀 스프링(19)을 통하여 기부(16) 상에서 지지된다. 선회 조인트(18)에는 측정 평면(17)에서 바퀴 플랜지 캡(5) 상의 측정 롤러(14)의 각각의 수평 위치(15)를 결정하는 각도 센서(20)가 또한 제공된다.
도 5는 주행 방향(3)으로 철도 차량 바퀴(1)의 서로 다른 속도에 대하여 시간에 대한 측정 센서(12)의 신호를 나타낸다. 신호(21)는 예를 들어 철도 차량 바퀴(1)의 저속 주행에 해당하고, 곡선(22)은 철도 차량 바퀴(1)의 고속 주행에 해당한다. 도 5의 거리/시간 그래프의 도면부호 24 부분은 바퀴 플랜지 캡(5) 상에서 구르는 개별 측정 센서(12)에 의하여 얻어지는 측정 거리에 해당한다.
도 5의 그래프와 유사한 도 6의 거리/시간 그래프에서는, 개별 측정 센서(12)의 신호(26)에 상응하는 다수의 측정 곡선(23)이 측정 경로(25)에 걸쳐서 서로의 옆에 배열되어 있다. 도 6에서 도시되는 바와 같이, 측정 경로(25)는 철도 차량 바퀴(1)가 1회전 시에 주파하는 바퀴 원주(27)의 길이보다 약간 더 크다. 도 6에서 도시되는 바와 같이, 신호(26)는 길이가 각각 다르다. 측정 곡선(23)에 적용되는 접선은 대략 사인 곡선형의 코스(28)를 형성한다. 이러한 코스(28)는 바퀴 주행면(2)의 외주에 걸쳐 측정된 철도 차량 바퀴(1)의 비원형도에 해당한다. 이 경우에, 윤곽 곡선(28)은 경사도(29)를 또한 가진다. 경사도(29)는 선로 상에서 구를 때 철도 차량 바퀴(1)의 회전축(6) 방향으로의 횡방향 운동을 나타낸다.
도 7의 측정 신호(30)에는 만입부(31)가 나타난다. 만입부(31)는 철도 차량 바퀴(1)의 주행면(2) 상의 바퀴 편평부(11)에 의하여 생성된 것이다. 바퀴 편평부(11)의 위치와 주행면(2)의 외주면에서의 깊이에 관한 바퀴 편평부(11)의 별도의 그래프가 도 8에 도시된다.

Claims (11)

  1. 측정 평면에서의 철도 차량 바퀴의 주행면(running surface)의 반경과 바퀴 플랜지 캡의 원주 반경의 차이로써 레일 위에서의 철도 차량 바퀴의 주행 시에 차량 바퀴 세트의 철도 차량 바퀴들 또는 개별 철도 차량 바퀴의 진원도(roundness)를 측정하기 위한 철도 선로의 적어도 하나의 레일 상에서의 측정 장치에 있어서,
    상기 레일(4)을 따라 측정 경로(25) 내에서,
    각각 감지 롤러(feeler roller)로서 형성되고, 서로로부터 측방 거리(33) 만큼 떨어져 있으며, 각각의 철도 차량 바퀴(1)의 접촉면(10)에 수직이고 바퀴 세트 또는 철도 차량 바퀴의 회전축(6)을 끼고 있는 상기 측정 평면에서 상기 레일(4)에 연결되어 있는 복수의 개별 측정 센서(12)들로 구성되는 것을 특징으로 하는 철도 차량 바퀴의 진원도 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 측정 경로(25)는 상기 철도 차량 바퀴(1)의 상기 주행면(2)의 원주 길이의 1배보다 크고 2배보다 작은 것을 특징으로 하는 철도 차량 바퀴의 진원도 측정 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 측정 경로(25) 내에서는 적어도 하나의 측정 센서(12)가 상기 바퀴 플랜지 캡(5)의 원주와 접촉하는 것을 특징으로 하는 철도 차량 바퀴의 진원도 측정 장치.
  4. 제3항에 있어서, 미리 정하여진 측정 시간 동안에 적어도 두 개의 인접한 측정 센서(12)가 동시에 상기 바퀴 플랜지 캡의 원주에 접촉하는 것을 특징으로 하는 철도 차량 바퀴의 진원도 측정 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 측정 센서(12)는,
    - 상기 레일(4)에 고정되는 기부(base)(16)와,
    - 측정 레버(13)와,
    - 상기 측정 레버의 외측 단부의 감지 롤러(14)와,
    - 상기 측정 레버를 위한 기부(16) 상의 선회 조인트(18)와,
    - 감지 롤러(14)와 선회 조인트(18) 사이의 복귀 스프링(19)과,
    - 선회 조인트(18) 상의 또는 선회 조인트(18) 내의 각도 센서(20)를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 차량 바퀴의 진원도 측정 장치.
  6. 제5항에 있어서, 각각의 측정 레버들의 열 변형에 관계없이 모든 측정 센서들에 대하여 동일한 제로 지점을 제공하는 조정 정지부(calibration stop)를 측정 평면에 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 차량 바퀴의 진원도 측정 장치.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 개별 측정 센서(12)가 연결되어 있는 평가 장치를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 차량 바퀴의 진원도 측정 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 평가 장치는,
    측정 센서(12)의 측정 지점(23)에서의 정확한 값과 상기 측정 지점에서의 접선에 의하여 철도 차량 바퀴(1)의 진원도(7)를 결정하고, 또한, 주행면(2)의 레일 윗면에서의 바퀴 직경과, 주행면(2)의 접촉면(10)에서의 바퀴 플랜지(5)의 높이와, 주행면(2)에서의 바퀴 편평부(wheel flat)(11)의 개수, 위치 및 개별 깊이를 결정하는 하위 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 차량 바퀴의 진원도 측정 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 평가 장치는 측정 경로(25)를 통하여 지나갈 때에 바퀴 세트의 철도 차량 바퀴(1)들이나 철도 차량 바퀴(1)의 횡방향 이동을 결정하는 하위 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 차량 바퀴의 진원도 측정 장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 평가 장치는 개별 철도 차량 바퀴(1)의 진원도로부터 바퀴 세트의 철도 차량 바퀴(1)들이나 철도 차량 바퀴(1)의 직경을 측정된 편차(7)에 의하여 반복적으로 교정하는 하위 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 차량 바퀴의 진원도 측정 장치.
  11. 제5항에 있어서, 상기 감지 롤러(14)에는 오물 스크레이퍼(dirt scraper)가 구비되는 것을 특징으로 하는 철도 차량 바퀴의 진원도 측정 장치.
KR1020057011921A 2002-12-23 2003-12-18 철도 바퀴의 진원도 측정 장치 KR101004782B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10260816A DE10260816B4 (de) 2002-12-23 2002-12-23 Messeinrichtung zum Messen der Rundheit eines Eisenbahnrades
DE10260816.4 2002-12-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050092375A KR20050092375A (ko) 2005-09-21
KR101004782B1 true KR101004782B1 (ko) 2011-01-04

Family

ID=32519352

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020057011921A KR101004782B1 (ko) 2002-12-23 2003-12-18 철도 바퀴의 진원도 측정 장치

Country Status (9)

Country Link
US (1) US7392595B2 (ko)
EP (1) EP1575816B1 (ko)
KR (1) KR101004782B1 (ko)
CN (1) CN100376444C (ko)
AU (1) AU2003300532A1 (ko)
DE (2) DE10260816B4 (ko)
ES (1) ES2268494T3 (ko)
TW (1) TWI318945B (ko)
WO (1) WO2004058554A1 (ko)

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100732009B1 (ko) * 2005-12-20 2007-06-25 한국생산기술연구원 진원도 측정장치
DE202006005190U1 (de) * 2006-03-31 2006-06-22 Neuroth, Bernd, Tres Cantos Anordnung zur Überprüfung der Laufräder von Schienenfahrzeugen
EP2274591B1 (en) * 2008-03-05 2017-01-11 Ab Skf Device for attachment to a rotating part of a railway axle
CN101398285B (zh) * 2008-10-20 2012-09-05 徐国林 钢圈轮辋跳动量检测过程
JP5887651B2 (ja) * 2011-12-06 2016-03-16 新日鐵住金株式会社 車両の異常検出方法
KR101282150B1 (ko) 2012-06-25 2013-07-17 한국철도기술연구원 철도 차륜 답면의 조도 측정 장치
CO7060224A1 (es) 2013-03-18 2014-09-19 Univ Eafit Sistema y método para la inspección para la inspección de los parámetros geométricos de ruedas de vehículos ferroviarios
CO7080240A1 (es) * 2013-04-01 2014-10-10 Univ Eafit Sistema para detectar defectos en la redondez de las ruedas de un vehiculo ferroviario
CN104101304B (zh) * 2013-04-15 2017-01-18 湖南祥瑞智能机器有限公司 螺旋仓身的检测方法、检测装置和制造***
EP2808223A1 (en) * 2013-05-28 2014-12-03 IRCOi BVBA System for monitoring one or more axles present beneath an unpowered transport unit
CN103398646B (zh) * 2013-08-26 2016-12-28 中车长江车辆有限公司 一种铁路车辆内腔尺寸的检测装置及检测方法
US9728016B2 (en) * 2014-01-06 2017-08-08 General Electric Company Wheel monitoring system and method
JP6159667B2 (ja) * 2014-02-14 2017-07-05 公益財団法人鉄道総合技術研究所 鉄道車両用車輪の真円度測定方法および装置
CN104089555A (zh) * 2014-07-23 2014-10-08 泉州市双塔汽车零件有限公司 一种测量跳动柔性检具
CN105627897B (zh) * 2014-10-27 2018-08-10 湖南师范大学 一种带磨损特征的tbm滚刀磨损量的自动标定装置
CA2893007C (en) 2015-01-19 2020-04-28 Tetra Tech, Inc. Sensor synchronization apparatus and method
US10349491B2 (en) 2015-01-19 2019-07-09 Tetra Tech, Inc. Light emission power control apparatus and method
US9849894B2 (en) 2015-01-19 2017-12-26 Tetra Tech, Inc. Protective shroud for enveloping light from a light emitter for mapping of a railway track
US10362293B2 (en) 2015-02-20 2019-07-23 Tetra Tech, Inc. 3D track assessment system and method
DE102017003250B3 (de) 2017-04-04 2018-04-19 Jörn GmbH Verfahren zur Bestimmung der axialen Radreifendicke eines gummigefederten Eisenbahnrads
CN106931929B (zh) * 2017-04-28 2019-06-18 北京锦鸿希电信息技术股份有限公司 基于多瓣轮模型的车轮尺寸检测方法和***
TWI685436B (zh) * 2018-05-31 2020-02-21 萬業科技股份有限公司 測量軌道平整狀態的系統及方法
US10807623B2 (en) 2018-06-01 2020-10-20 Tetra Tech, Inc. Apparatus and method for gathering data from sensors oriented at an oblique angle relative to a railway track
US10730538B2 (en) 2018-06-01 2020-08-04 Tetra Tech, Inc. Apparatus and method for calculating plate cut and rail seat abrasion based on measurements only of rail head elevation and crosstie surface elevation
US11377130B2 (en) 2018-06-01 2022-07-05 Tetra Tech, Inc. Autonomous track assessment system
US10625760B2 (en) 2018-06-01 2020-04-21 Tetra Tech, Inc. Apparatus and method for calculating wooden crosstie plate cut measurements and rail seat abrasion measurements based on rail head height
WO2020232431A1 (en) 2019-05-16 2020-11-19 Tetra Tech, Inc. System and method for generating and interpreting point clouds of a rail corridor along a survey path
DE102019215844A1 (de) 2019-07-23 2021-01-28 Siemens Mobility GmbH Sensoreinrichtung für eine Anordnung zur Detektion und Analyse eines entlang einer Spur, insbesondere entlang eines Gleises, bewegten Rades eines Fahrzeugs
CN110979390B (zh) * 2019-12-05 2021-10-26 中车株洲电力机车有限公司 一种轨道交通车辆车轮多边形修复方法及***
IT202000013051A1 (it) 2020-06-01 2021-12-01 Alessio Gellini Dispositivo per la manutenzione dei binari ferroviari e dei carrelli dei mezzi ferroviari
IT202000013063A1 (it) 2020-06-03 2021-12-03 Alessio Gellini Dispositivo per la manutenzione ferroviaria
IT202000013066A1 (it) 2020-06-03 2021-12-03 Alessio Gellini Dispositivo per la manutenzione ferroviaria evoluta
CN113776760B (zh) * 2020-06-09 2023-06-27 成都运达科技股份有限公司 基于整轴振动分析的列车轮对失圆故障监测方法和***
CN111765836B (zh) * 2020-07-15 2022-04-19 东莞宇龙通信科技有限公司 一种弧度检测装置
WO2022183392A1 (zh) * 2021-03-03 2022-09-09 舍弗勒技术股份两合公司 车轮踏面圆度的监测方法、监测装置和监测***
CN113701670B (zh) * 2021-09-16 2024-03-15 武汉惟景三维科技有限公司 一种高温火车轮的线激光自动化测量***
CN117141548B (zh) * 2023-10-30 2024-01-30 成都铁安科技有限责任公司 一种用于轮对踏面损伤检测的平动装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2574474A (en) 1948-02-04 1951-11-13 Marion W Gieskieng Railway wheel checking device
DE8713927U1 (de) * 1987-10-16 1988-01-21 Wilhelm Hegenscheidt Gmbh, 5140 Erkelenz Einrichtung zur Erfassung von Zustandsdaten an einem rollenden Radsatz

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US747975A (en) * 1903-08-13 1903-12-29 John Charlton Johnson Railroad level and gage.
US932076A (en) * 1908-06-26 1909-08-24 Edwin A Warren Track-leveling device.
US943295A (en) * 1908-10-22 1909-12-14 Adolph Barnhard Railway lining-block.
US975765A (en) * 1909-01-14 1910-11-15 Harvey A Harris Jack-block for track-levelings.
US949429A (en) * 1909-01-14 1910-02-15 Harvey A Harris Railroad-track-surfacing device.
US1296248A (en) * 1918-02-16 1919-03-04 Alpheus J Williamson Track-leveling sight.
US1415287A (en) * 1919-10-30 1922-05-09 Warren W Wooster Indicator for downward deflection of railroad rails
US1927178A (en) * 1928-12-13 1933-09-19 Lemaire Maurice Henri Apparatus for the leveling of railways
US2531461A (en) * 1946-03-29 1950-11-28 Edward L Whiteing Means for lining railroad curves
US3111294A (en) * 1959-08-31 1963-11-19 Consolidation Coal Co Detector for malfunctioning wheels
US4386469A (en) * 1981-06-05 1983-06-07 Abex Corporation Railroad car wheel gauge
DE3508396C1 (de) * 1985-03-08 1985-09-12 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut Mehrkoordinaten-Tastkopf
DK158079C (da) * 1986-10-13 1990-09-24 Caltronic As Anlaeg til sporbaseret aftastning af hjulprofilen paa forbikoerende jernbanehjul
CN2041419U (zh) * 1988-03-15 1989-07-19 西安交通大学 一种圆度三点法自动检测与数据处理装置
US5209131A (en) * 1989-11-03 1993-05-11 Rank Taylor Hobson Metrology
CN1024086C (zh) * 1991-07-09 1994-03-23 首都机械厂 圆度的检测方法及圆度仪
US5133521A (en) * 1991-07-10 1992-07-28 Sel Division, Alcatel, Canada Railroad flat wheel detectors
ES2068066B1 (es) * 1992-02-07 1996-08-01 Invastesa Estacion para control de rodaduras ferroviarias.
DE4312876B4 (de) * 1993-04-20 2004-04-08 IBEG Maschinen- und Gerätebau GmbH Vorrichtung zum Messen und Bestimmen der Veränderung an der Lauffläche eines Rades von Schienenfahrzeugen
DE4403951C2 (de) * 1994-02-08 1999-03-25 Niles Simmons Industrieanlagen Meßverfahren und Meßeinrichtung für Radsätze von Schienenfahrzeugen
US5577690A (en) * 1994-09-15 1996-11-26 Jodon Engineering Associates, Inc. Microwave measurement of train wheel wear
US5660470A (en) * 1996-02-06 1997-08-26 Southern Technologies Corp. Rail mounted scanner
CN1179534A (zh) * 1996-08-22 1998-04-22 帕朋佩斯·塔尔戈股份公司 一种测量铁路车辆车轮偏置距的装置
ES2115545B1 (es) * 1996-08-22 1999-02-16 Talgo Patentes Instalacion de medida de excentricidad de ruedas de vehiculos ferroviarios
US5793492A (en) * 1997-01-24 1998-08-11 Loram Maintenance Of Way, Inc. Wheel profile sensor
ES2155343B1 (es) * 1998-08-12 2002-01-16 Talgo Patentes Instalacion y procedimiento de medida de la ovalizacion y diametro de ruedas ferroviarias.
GB9917203D0 (en) * 1999-07-23 1999-09-22 Aea Technology Plc Railway wheel monitoring

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2574474A (en) 1948-02-04 1951-11-13 Marion W Gieskieng Railway wheel checking device
DE8713927U1 (de) * 1987-10-16 1988-01-21 Wilhelm Hegenscheidt Gmbh, 5140 Erkelenz Einrichtung zur Erfassung von Zustandsdaten an einem rollenden Radsatz

Also Published As

Publication number Publication date
TW200427601A (en) 2004-12-16
CN100376444C (zh) 2008-03-26
EP1575816A1 (de) 2005-09-21
CN1780752A (zh) 2006-05-31
WO2004058554A1 (de) 2004-07-15
DE50304173D1 (de) 2006-08-17
US20060196064A1 (en) 2006-09-07
DE10260816A1 (de) 2004-07-15
KR20050092375A (ko) 2005-09-21
EP1575816B1 (de) 2006-07-05
TWI318945B (en) 2010-01-01
AU2003300532A1 (en) 2004-07-22
US7392595B2 (en) 2008-07-01
DE10260816B4 (de) 2007-04-12
ES2268494T3 (es) 2007-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101004782B1 (ko) 철도 바퀴의 진원도 측정 장치
EP1774275B1 (en) Apparatus for detecting hunting and angle of attack of a rail vehicle wheelset
JP7086079B2 (ja) 軌道検測車および軌道形状を検出する方法
US5596203A (en) System and method for detecting the relative position and motions between a rail vehicle and track
CN110249095B (zh) 非接触地检测轨道几何形状的方法
US3896665A (en) Railway inspection method and vehicle
CN105923015B (zh) 一种以减振平台为惯性位移基准的钢轨波浪磨耗移动测量方法
JP4402245B2 (ja) 鉄道用輪軸の主要寸法測定装置
RU2146630C1 (ru) Установка для измерения отклонения колес железнодорожных транспортных средств
KR102428891B1 (ko) 디스크 검사장치
RU97114521A (ru) Установка для измерения отклонения колес железнодорожных транспортных средств
KR101533226B1 (ko) 슬라브 궤도면 면틀림 계측 장치
JP5809091B2 (ja) 台車姿勢検出方法
CN111458338A (zh) 一种综合平台定位***
JP7510577B2 (ja) 少なくとも１つのレールヘッドにおける表面状態を求める方法及び装置
JP4260960B2 (ja) 車輪径測定装置
CN211969462U (zh) 一种多功能钢轨断面参数检测装置
EA041026B1 (ru) Способ непрерывной бесконтактной регистрации геометрии рельсового пути и устройство для непрерывной бесконтактной регистрации геометрии рельсового пути
PL166926B1 (pl) Sposób pomiaru średnic tocznych I wysokości obrzeży kół jezdnych pociągu

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131212

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141211

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151211

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161208

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181213

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191212

Year of fee payment: 10