KR101803760B1 - A monitering system for axle bearing of railway - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 철도차량 차축 베어링 모니터링 시스템에 관한 것으로서, 철도차량 차축의 내부의 온도와 외부의 온도를 동시에 감지하여 철도차량 차축의 이상 여부를 모니터링 할 수 있는 철도차량 차축 베어링 모니터링 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a railway vehicle axle bearing monitoring system, and more particularly, to a railway vehicle axle bearing monitoring system capable of monitoring the temperature inside the axle of a railway vehicle and an external temperature simultaneously to monitor abnormality of a railway vehicle axle.
일반적으로 철도차량은 많은 수송객과 대용량의 화물을 싣고 장거리를 이동하게 되며, 그 용도에 맞게 크기가 크고 내구성을 가지도록 설계 제작된다. 이러한 철도차량들은 그 특성상 큰 공차 중량을 갖게 되며, 수송객과 화물을 적재하였을 때 중량은 더욱 늘어나게 된다. 그에 따라 철도차량 차축에 설치된 베어링 부품에 큰 부담을 주어 베어링 부품의 마모가 빨라 교체 주기가 짧고, 차량 정비에 많은 시간과 자원이 소요되며 무엇보다도 베어링 파손시 대형 사고로 이어질 수 있다.Generally, a railway car is designed to be large in size and durable enough to accommodate a large number of passengers and large cargoes to be transported over long distances. These railway vehicles have a large allowance weight due to their characteristics, and the weight increases when the passenger and cargo are loaded. As a result, bearing parts installed on the axle of a railway vehicle are burdened so that the bearing parts are worn fast, the replacement cycle is short, the time and resources are required for maintenance of the vehicle, and most of all, it can lead to a major accident when the bearing is broken.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 철도차량 차축(30)은 축(33)과, 하우징(31)과, 상기 축(33)과 하우징(31) 사이에 구비되어 축(33)에 대하여 하우징(31)을 회전 가능하게 지지하는 베어링(35)과, 상기 하우징(31)에 결합되며 축(33)의 단부에 설치되는 캡(37)으로 이루어진다.1, a conventional
상기 철도차량 차축(30)은 축(33)과 하우징(31) 사이에 롤링 베어링(35)이 구비되어, 축(33)에 대하여 회전 가능하게 하우징(31)이 지지되므로, 축(33)에 대하여 하우징(31)이 회전할 수 있는 구조이다.The
종래의 철도차량은 중량이 무거우며 고속 운전되나, 축(33)과 하우징(31) 사이에서 회전하면서 축(33)에 대하여 하우징(31)을 회전 가능하게 지지하는 베어링(35)의 이상이나 파손 등을 미리 감지하여 미연에 방지할 수 없는 문제점이 있었다.The conventional railway vehicle is heavy in weight and operates at a high speed. However, the conventional railway vehicle can not be operated at high speed because of abnormality or breakage of the
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 철도차량 차축에 구비되는 베어링의 온도와 함께 캡의 외부 온도 변화를 측정할 수 있어, 베어링의 이상이나 파손을 미리 감지하여 대비할 수 있는 철도차량 차축 베어링 모니터링 시스템을 제공하는데 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed in order to solve the above problems and it is an object of the present invention to provide a railway vehicle axle capable of measuring a temperature change of a cab with a temperature of a bearing provided on a railway vehicle axle, Bearing monitoring system.
본 발명에 따른 철도차량 차축 베어링 모니터링 시스템은 축과, 하우징과, 축과 하우징 사이에 구비되는 베어링과, 상기 하우징에 결합되어 단부에 구비되는 캡으로 이루어진 철도차량 차축과; 상기 베어링의 외륜의 온도 변화를 감지하는 제1 센서부와; 상기 캡의 외면의 온도 변화를 감지하는 제2 센서부와; 상기 제1 센서부와 제2 센서부에서 측정된 온도 측정값이 디스플레이되는 디스플레이수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 철도차량 차축 베어링 모니터링 시스템을 제공한다.A railway vehicle axle bearing monitoring system according to the present invention comprises: a shaft; a housing; a bearing provided between the shaft and the housing; a railway vehicle axle comprising a cap coupled to the housing and formed at an end; A first sensor unit for sensing a temperature change of the outer ring of the bearing; A second sensor unit for sensing a temperature change of an outer surface of the cap; And a display means for displaying the measured temperature values measured by the first sensor unit and the second sensor unit.
상기에서, 상기 캡에는 축 방향으로 관통되어 베어링의 외륜 측면으로 개구된 센서공이 형성되고;In the above, the cap is formed with a sensor hole penetrating in the axial direction and opened to the side of the outer ring of the bearing;
상기 제1 센서부는 상기 센서공에 삽입되어 단부가 외륜 측면에 접하여 설치되는 제1 센서와, 상기 센서공을 덮도록 캡에 구비되어 제1 센서가 설치되는 제1 커버로 이루어지며;Wherein the first sensor unit comprises a first sensor inserted into the sensor hole and having an end which is disposed in contact with a side surface of the outer ring, and a first cover provided on the cap to cover the sensor hole and provided with a first sensor;
상기 제1 커버의 내부에는 단열재가 구비되어 제1 센서가 대기와 접하는 것을 차단하는 것을 특징으로 한다.And a heat insulating material is provided inside the first cover to prevent the first sensor from being in contact with the atmosphere.
상기에서, 상기 제2 센서부는 단부가 캡의 외면에 접하여 구비되는 제2 센서와, 상기 캡에 설치되어 제2 센서를 지지하는 제2 커버로 이루어지며; 상기 제2 커버는 제2 센서의 노출되도록 양측으로 개구된 형태로 형성되며; 상기 제2 커버의 개구부에는 복수의 홀이 형성된 망체가 구비되는 것을 특징으로 한다.The second sensor unit may include a second sensor having an end in contact with an outer surface of the cap, and a second cover provided in the cap to support the second sensor; The second cover is formed in a shape open to both sides so as to expose the second sensor; And a plurality of holes are formed in the opening of the second cover.
상기에서, 상기 제2 센서부에는 브라켓이 더 포함되며;The second sensor unit may further include a bracket;
상기 브라켓은 제2 커버의 내부에 구비되어 상기 캡에 고정 구비되며, 상기 제2 센서가 노출되도록 적어도 일측이 개구된 형태로 형성되는 것을 한다.The bracket is provided inside the second cover and is fixed to the cap, and at least one side is opened to expose the second sensor.
상기에서, 상기 디스플레이수단에는 제1 센서에서 측정된 온도와, 제2 센서에서 측정된 온도와, 상기 제1 센서에서 측정된 온도와 제2 센서에서 측정된 온도의 차가 함께 디스플레이되는 것을 특징으로 한다.The display means may display the temperature measured by the first sensor, the temperature measured by the second sensor, and the temperature measured by the first sensor and the temperature measured by the second sensor together .
본 발명에 따른 철도차량 차축 베어링 모니터링 시스템은 철도차량 차축의 내부의 온도와 외부 온도를 동시에 실시간으로 감지하여 디스플레이함으로써, 차축의 베어링의 작동의 이상이나 파손 진행을 미리 확인하여 베어링 파손에 의한 사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.The monitoring system of a railway vehicle axle bearing according to the present invention detects the temperature and the outside temperature of the axle of a railway vehicle at the same time in real time to thereby confirm the abnormality of the operation of the bearing on the axle or the progress of the breakage, There is an effect that can be prevented in advance.
도 1은 종래의 철도차량 차축 부분 단면도이며,
도 2는 본 발명에 따른 철도차량 차축 베어링 모니터링 시스템을 도시한 사시도이고,
도 3은 본 발명에 따른 철도차량 차축 베어링 모니터링 시스템을 도시한 단면도이며,
도 4는 본 발명에 따른 철도차량 차축 베어링 모니터링 시스템에 구비되는 캠부를 확대 도시한 도면이고,
도 5는 본 발명에 따른 철도차량 차축 베어링 모니터링 시스템의 연결 상태를 개략적으로 도시한 개략도이다.1 is a cross-sectional view of a conventional railway vehicle axle,
2 is a perspective view showing a railway vehicle axle bearing monitoring system according to the present invention,
3 is a cross-sectional view showing a railway vehicle axle bearing monitoring system according to the present invention,
FIG. 4 is an enlarged view of a cam portion included in the railway vehicle axle bearing monitoring system according to the present invention,
5 is a schematic view showing a connection state of a railway vehicle axle bearing monitoring system according to the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 철도차량 차축 베어링 모니터링 시스템을 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a railway vehicle axle bearing monitoring system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 철도차량 차축 베어링 모니터링 시스템을 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 철도차량 차축 베어링 모니터링 시스템을 도시한 단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 철도차량 차축 베어링 모니터링 시스템에 구비되는 캠부를 확대 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 철도차량 차축 베어링 모니터링 시스템의 연결 상태를 개략적으로 도시한 개략도이다.FIG. 2 is a perspective view showing a railway vehicle axle bearing monitoring system according to the present invention, FIG. 3 is a sectional view showing a railway vehicle axle bearing monitoring system according to the present invention, FIG. 4 is a view showing a railway vehicle axle bearing monitoring system FIG. 5 is a schematic view schematically showing a connection state of a railway vehicle axle bearing monitoring system according to the present invention. FIG.
도 3에서 가로 방향을 "축 방향"으로 하여 기재한다.In Fig. 3, the horizontal direction is described as "axial direction ".
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 철도차량 차축 베어링 모니터링 시스템(100)은 철도차량 차축(130)과, 제1 센서부(110)와, 제2 센서부(120)와, 디스플레이수단으로 이루어진다.2 to 4, a railway vehicle axle bearing
상기 철도차량 차축(130)은 축(133)과, 하우징(131)과, 베어링(135)과, 캡(137)으로 이루어진다. The
상기 축(133)은 철도차량의 하부에서 철도차량의 폭 방향으로 구비된다.The
상기 하우징(131)은 상기 축(133)의 단부에 구비된다. 상기 하우징(131)은 축 방향으로 개구된 원통형으로 구비된다. 상기 하우징(131)에는 상기 축(133)이 삽입되어 구비된다. 상기 하우징(131)과 축(133) 사이에는 베어링(135)이 구비된다. 상기 하우징(131)은 상기 축(133)에 대하여 회전 가능하게 지지된다. 상기 하우징(131)은 상기 축(133)에 대하여 하우징(131)이 회전할 수 있는 구조이다.The
상기 캡(137)은 상기 축(133)의 단부에 설치된다. 상기 캡(137)은 상기 하우징(131)에 결합되어 구비된다. 상기 캡(137)에는 축 방향으로 관통된 센서공(137a)이 형성된다. 상기 센서공(137a)은 상기 베어링(135)의 외륜(135a) 측면으로 개구되도록 형성된다. 상기 센서공(137a)에는 제1 센서부(110)의 제1 센서(113)가 관통되어 구비된다.The
상기 제1 센서부(110)는 상기 캡(137)에 설치되어 상기 베어링(135)의 외륜(135a)의 온도 변화를 감지한다.The
상기 제2 센서부(110)는 제1 커버(111)와 제1 센서(113)로 이루어진다.The
상기 제1 커버(111)는 상기 캡(137)의 축 방향 외측에 구비된다. 상기 제1 커버(111)는 일측이 개구된 중공체로 구비된다. 상기 제1 커버(111)의 개구부는 상기 캡(137)을 향하여 구비된다. 상기 제1 커버(111)는 상기 캡(137)에 형성된 센서공(137a)을 덮도록 구비된다. 상기 제1 커버(111)는 제1 센서(113)가 대기와 접하는 것을 차단하는 역할을 한다. 상기 제1 커버(111)에는 제1 센서(113)의 제1 센서라인(113a)이 관통되는 홀(도시하지 않음)이 형성된다.The
상기 제1 커버(111)의 내부에는 단열재(111a)가 구비된다. 상기 제1 커버(111)에 단열재(111a)가 구비됨으로써 외부의 온도가 제1 센서(113)에 영향을 미치는 것을 차단하는 효과가 있다.The
상기 제1 센서(113)는 축 방향으로 연장된 막대 형상으로 구비된다. 상기 제1 센서(113)는 상기 센서공(137a)에 삽입되어 구비된다. 상기 제1 센서(113)의 단부는 상기 베어링(135)의 외륜(135a) 측면에 접하도록 설치된다. 상기 제1 센서(113)는 상기 제1 커버(111)의 내부에 구비된다. 상기 제1 센서(113)에는 제1 센서라인(113a)이 연결 구비된다. 상기 제1 센서라인(113a)은 상기 제1 커버(111)에 형성된 홀을 관통하여 데이터 획득 장치(13)(DAQ;Data Acquisition system)에 연결된다.The
상기 제2 센서부(120)는 상기 캡(137)에 설치되어 상기 캡(137)의 외면의 온도 변화를 감지한다.The
상기 제2 센서부(120)는 제2 커버(121)와, 브라켓(125)과, 제2 센서(123)로 이루어진다.The
상기 제2 커버(121)는 상기 캡(137)의 축 방향 외측에 구비된다. 상기 제2 커버(121)는 축 방향 일측과 양측면이 개구된 형태로 구비된다. 상기 제2 커버(121)의 축 방향 개구부는 상기 캡(137)을 향하도록 구비된다. 상기 제2 커버(121)에는 제2 센서(123)의 제2 센서라인(123a)이 관통되는 홀(도시하지 않음)이 형성된다. 상기 제2 커버(121)에 형성된 홀에는 제2 센서라인(123a) 대신 제2 센서(123)가 관통되어 상기 제2 센서(123)가 지지될 수 있다.The
상기 제2 커버(121)의 개구된 양측면에는 망체(121a)가 구비된다. 상기 망체(121a)에는 복수의 홀이 형성되어 외부와 연통된다. 상기 망체(121a)에 의해 상기 제2 커버(121)의 내부로 이물질의 유입이 방지된다. 상기 제2 커버(121)는 양측면이 개구됨으로써 제2 센서(123)가 노출된다. 상기 제2 커버(121) 내부의 온도는 외부 온도와 같게 유지될 수 있으며, 상기 제2 센서(123)의 단부가 접하는 캡(137)의 온도 또한 외부 온도에 따라 변화될 수 있다.The
상기 브라켓(125)은 상기 제2 커버(121)의 내부에 구비된다. 상기 브라켓(125)은 상기 캡(137)에 고정 구비된다. 상기 브라켓(125)의 단면은 대략 "ㄷ"자 형상으로 구비되며, 양측이 개구된 형태로 구비된다. 상기 브라켓(125)의 개구부를 통해 상기 제2 센서(123)가 노출된다. 상기 브라켓(125)에는 축 방향으로 관통된 홀(도시하지 않음)이 형성된다. 상기 브라켓(125)에 형성된 홀에는 제2 센서(123)가 삽입된다. 상기 브라켓(125)은 상기 제2 센서(123)를 지지하는 역할을 한다.The
상기 제2 센서(123)는 축 방향으로 연장된 막대 형상으로 구비된다. 상기 제2 센서(123)는 상기 제2 커버(121)의 내부에 구비된다. 상기 제2 센서(113)는 상기 브라켓(125)에 지지되어 구비된다. 상기 제2 센서(113)의 단부는 상기 캡(137)의 외면에 접하여 구비된다. 상기 제2 센서(123)에는 제2 센서라인(123a)이 연결 구비된다. 상기 제2 센서라인(123a)은 상기 제2 커버(121)에 형성된 홀을 관통하여 데이터 획득 장치(DAQ;Data Acquisition system)에 연결된다.The
본 발명에 따른 철도차량 차축 베어링 모니터링 시스템은 도 5에 도시된 바와 같이 센서부(10)가 디스플레이수단에 연결되며 모니터링된다.In the railway vehicle axle bearing monitoring system according to the present invention, the
상기 센서부(10)는 제1 센서(113)와 제2 센서(123)인 센서(11)와, 데이터 획득 장치(13)로 이루어진다.The
상기 제1 센서(113)는 철도차량 차축(130)의 베어링(135)의 온도를 측정하고, 상기 제2 센서(123)는 상기 캡(137)의 외부 온도를 측정한다. 상기 센서(11)로부터 측정된 온도 정보인 아날로그 신호는 데이터 획득 장치(13)로 전달되어 상기 데이터 획득 장치(13)에서 디지털 신호로 변환된다. 디지털 신호로 변환된 온도 정보는 데이터 획득 장치(13)로부터 디스플레이수단인 제어부(20)로 전달된다.The
상기 디스플레이수단은 상기 센서부(10)에 연결되어, 상기 센서부(10)에서 측정된 온도 측정값과 상기 제1 센서(113)에서 측정된 온도와 제2 센서(123)에서 측정된 온도의 차가 함께 디스플레이된다.The display unit is connected to the
상기 디스플레이수단은 제어부(20)와, 상기 제어부(20)에 연결된 입력부(40), 디스플레이부(50)로 이루어진다.The display means includes a
상기 제어부(20)는 상기 센서부(10)의 데이터 획득 장치(13)와 연결되어, 상기 데이터 획득 장치(13)로부터 전달된 제1 센서(113)에서 측정된 온도와 제2 센서(123)에서 측정된 온도의 차를 연산한다. The
상기 제어부(20)는 디스플레이부(50)에 연결되고, 상기 디스플레이부(50)를 통해 상기 센서(11)로부터 측정된 온도와 제1 센서(113)와 제2 센서(123)의 차가 함께 보여진다.The
상기 제어부(20)에는 송수신부(60) 및 경고수단(70)이 구비될 수 있다.The
상기 송수신부(60)는 블루투스, RFID(radio frequency identification)와 같은 형태로 구비된다. 상기 송수신부(60)는 상기 제어부(20)에 구비된 송신부와, 상기 경고수단(70)에 구비된 수신부로 이루어진다. 상기 제어부(20)에서 제1 센서(113)에서 측정된 온도와 제2 센서(123)에서 측정된 온도의 차가 설정값 이상이면, 상기 제어부(20)는 송신부를 통해 경고수단(70)에 연결된 수신부로 신호를 전달한다.The
상기 경고수단(70)은 상기 제2 센서(113)와 제2 센서(123)의 차가 설정값 이상일 때 경고등 또는 관리자의 휴대전화 등에 연동되어 신호가 전달될 수 있다. 상기 경고수단(70)이 구비됨에 따라 제1 센서(113)와 제2 센서(123) 사이의 온도차가 설정 온도 이상일 때, 철도차량 차축(130)에 문제가 발생되었음을 쉽게 인지할 수 있게된다. 상기 경고수단(70)이 구비된 경우, 상기 제어부(20)에 연결된 디스플레이부(50) 대신 경고수단(70)만 구비될 수도 있다.When the difference between the
본 발명에 따른 철도차량 차축 베어링 모니터링 시스템(100)은 철도차량 차축(130)의 베어링(135)의 온도와 캡(137)의 외부 온도를 센싱하여, 디스플레이수단에서 베어링(135)의 온도, 캡(137)의 외부 온도 및 양 온도의 차가 함께 실시간으로 디스플레이됨으로써 차축의 베어링(135)의 작동의 이상이나 파손 진행을 미리 확인하여 베어링 파손에 의한 사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.The railway vehicle axle bearing
지금까지 본 발명에 따른 철도차량 차축 베어링 모니터링 시스템은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 누구든지 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the railway vehicle axle bearing monitoring system according to the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, it is to be understood that various changes and equivalent embodiments are possible without departing from the scope of the present invention. will be. Accordingly, the scope of the true technical protection should be determined by the technical idea of the appended claims.
100 : 철도차량 차축 베어링 모니터링 시스템
110 : 제1 센서부 111 : 제1 커버
113 : 제1 센서 120 : 제2 센서부
121 : 제2 커버 123 : 제2 센서
125 : 브라켓 130 : 철도차량 차축
131 : 하우징 133 : 축
135 : 베어링 137 : 캡100: Rail vehicle axle bearing monitoring system
110: first sensor unit 111: first cover
113: first sensor 120: second sensor unit
121: second cover 123: second sensor
125: Bracket 130: Rail vehicle axle
131: housing 133: shaft
135: Bearing 137: Cap
Claims (5)
상기 캡(137)에는 축 방향으로 관통되어 베어링(135)의 외륜(135a) 측면으로 개구된 센서공(137a)이 형성되고;
상기 제1 센서부(110)는 상기 센서공(137a)에 삽입되어 단부가 외륜(135a) 측면에 접하여 설치되는 제1 센서(113)와, 상기 센서공(137a)을 덮도록 캡(137)에 구비되어 제1 센서(113)가 설치되는 제1 커버(111)로 이루어지며;
상기 제1 커버(111)의 내부에는 단열재(111a)가 구비되어 제1 센서(113)가 대기와 접하는 것을 차단하는 것을 특징으로 하는 철도차량 차축 베어링 모니터링 시스템(100).A bearing 135 provided between the shaft 133 and the housing 131 and a cap 137 attached to the housing 131 and coupled to the housing 131, A vehicle axle 130; A first sensor unit 110 for sensing a temperature change of the outer ring 135a of the bearing 135; A second sensor unit 120 for sensing a temperature change of an outer surface of the cap 137; And display means for displaying temperature measured values measured by the first sensor unit 110 and the second sensor unit 120;
The cap 137 is formed with a sensor hole 137a penetrating in the axial direction and opening to the side of the outer ring 135a of the bearing 135;
The first sensor unit 110 includes a first sensor 113 inserted into the sensor hole 137a and having an end which is disposed in contact with a side surface of the outer ring 135a and a cap 137 covering the sensor hole 137a. And a first cover (111) provided on the first sensor (113), on which the first sensor (113) is installed;
Wherein the first cover (111) is provided with a heat insulating material (111a) to prevent the first sensor (113) from being in contact with the atmosphere.
상기 브라켓(125)은 제2 커버(121)의 내부에 구비되어 상기 캡(137)에 고정 구비되며, 상기 제2 센서(123)가 노출되도록 적어도 일측이 개구된 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 철도차량 차축 베어링 모니터링 시스템(100).4. The apparatus of claim 3, wherein the second sensor unit (120) further comprises a bracket (125);
The bracket 125 is provided inside the second cover 121 and is fixed to the cap 137. The bracket 125 is formed in such a manner that at least one side thereof is opened to expose the second sensor 123 Rail vehicle axle bearing monitoring system (100).
Priority Applications (1)
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| KR1020160071473A KR101803760B1 (en) | 2016-06-09 | 2016-06-09 | A monitering system for axle bearing of railway |
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| KR1020160071473A KR101803760B1 (en) | 2016-06-09 | 2016-06-09 | A monitering system for axle bearing of railway |
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| KR101803760B1 true KR101803760B1 (en) | 2017-12-01 |
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ID=60921653
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| KR (1) | KR101803760B1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR20220071995A (en) | 2020-11-23 | 2022-06-02 | 한국철도기술연구원 | Axlebox temperature monitoring device |
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-
2016
- 2016-06-09 KR KR1020160071473A patent/KR101803760B1/en active IP Right Grant
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