KR20050061813A

KR20050061813A - 철도차량의 윤축 수직하중 시험용 지그

Info

Publication number: KR20050061813A
Application number: KR1020030093291A
Authority: KR
Inventors: 함영삼
Original assignee: 한국철도기술연구원
Priority date: 2003-12-18
Filing date: 2003-12-18
Publication date: 2005-06-23
Also published as: KR100536408B1

Abstract

본 발명은, 철도차량의 주행안전성을 측정하기 위해 사용되는 시험용 윤축의 교정 작업에 사용되는 철도차량의 윤축 수직하중 시험용 지그에 관한 것이다.

본 발명은, 베이스에 ㄷ자 모양의 지지프레임이 설치되고 지지프레임 정 중앙의 수직 하방으로 설치된 유압실린더와 상부 지지프레임 하단 양쪽에 한 쌍의 체인블럭이 형성되어 있는 수직하중 시험장치에 사용되는 지그에 있어서, 단면이 사각이고 중앙에는 보강부가 형성되며 상부에는 정 중앙에 로드셀지지부가 형성된 몸체와 몸체 끝단 좌우 단부에는 분리가 가능한 한 쌍의 다리부가 형성되어져 있고, 몸체의 상단 좌우에는 한 쌍의 연결고리가 형성되어 있으며, 다리부는 상부에 몸체와 결합하기 위한 체결공이 형성된 상판과 차축에 접촉되는 하부에는 반원형 지지부로 이루어져 있다.

Description

철도차량의 윤축 수직하중 시험용 지그{Vertical load tester jig of wheel-set for railway vehicle}

본 발명은 철도차량의 윤축 수직하중 시험용 지그에 관한 것으로 단면이 사각이고 중앙에 보강부가 형성되며 상부에는 로드셀지지부가 형성된 몸체와 몸체 끝단 좌우에 다리가 형성되어 윤축의 손상 없이 최소의 인력으로 수직하중 시험을 수행할 수 있도록 한 철도차량 윤축 수직하중 시험용 지그에 관한 것이다.

일반적으로, 철도차량은 대차부, 차체부 및 부속장치로 구성되어 있는데 여기서, 대차부에는 차축의 양쪽에 차륜이 압입고정된 윤축이 설치되어 있고, 이 윤축은 특수강으로 되어 있으며 보통차량은 1량에 2대의 대차가 있으며 각 대차는 중심부에서 차체부와 1개의 핀으로 결합되어 차체와 일체성을 유지하고 있다. 윤축은 차량에서 기본적이면서도 중요한 부분으로 안전운행과 속도에 결정적 역할을 하며, 차륜에는 플랜지가 형성되어 하나의 대차에 일반적으로 4개로 구성되어 있다. 또한 레일과의 역학적 관계로 탈선(脫線)을 방지할 수 있는 구조로 되어 있다.

현재 대부분의 차량에 상용화되어 있는 차륜은 림부(Rim)과 플레이트부 (Plate)가 일체식으로 되어 있는 원판차륜으로 플레이트부가 곡면인 것과 수직인 것이 있다. 여기서 곡면인 것은 윤중과 횡압의 상호간섭이 있기 때문에 측정결과에 대한 정밀한 보정이 필요하다. 따라서 플레이트부가 수직인 차륜을 측정용 차륜으로 사용하는 것이 정확한 측정을 위해서는 바람직하다.

따라서 수직하중과 수평하중 사이에 상호간섭이 적어 측정차륜으로는 최적이라 할 수 있는 스포크(Spoke) 차륜을 이용한다. 스포크(Spoke) 차륜이란 타이어 ( Tire)와 스포크(Spoke)가 일체가 아니기 때문에 타이어가 마모되면 교환할 수 있게 제작된 것으로서, 열차가 고속화되면서 안전상의 이유 등으로 영업용으로는 찾아볼 수 없고 시험 등의 특수목적에만 사용하는 차륜이다.

이러한 Spoke 차륜을 이용하여 측정용 윤축을 제작하기 위해서는 시험하중이 20ton 정도인 수직하중 시험을 여러 차례 반복해서 실시하여야 한다.

이때 수직하중은 윤축의 양 끝단 축상부에 균등하게 작용하여야 하며 차륜을 돌려가며 여러 위치에서 시험을 실시하여야 하기 때문에 구조적으로 안전할 뿐만 아니라 효율적으로 수직하중 시험을 수행할 수 있는 전용 지그가 필요하다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은, 철도차량의 주행안전성 측정용 윤축의 수직하중 시험용으로서 윤축의 손상 없이 최소의 인력으로 신속하게 수직하중 시험을 수행하는 지그를 제공하는 것에 있다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 베이스에 ㄷ자 모양의 지지프레임이 설치되고, 지지프레임 정 중앙의 수직 하방으로 설치된 유압실린더와 지지프레임 하단 양쪽에 한 쌍의 체인블럭이 형성되어 있는 수직하중 시험장치에 사용되는 지그에 있어서, 단면이 사각이고 중앙에는 보강부가 형성되며 상부에는 정 중앙에 로드셀지지부가 형성된 몸체와 몸체 끝단 좌우 단부에는 분리가 가능한 한 쌍의 다리부가 형성 되어져 있는 것에 있다.

여기서, 몸체의 상단 좌우에는 한 쌍의 걸림고리가 형성되어지고, 다리부는 상부에 몸체와 결합하기 위한 체결공이 형성된 상판과 차축에 접촉되는 하부에는 반원형지지부가 형성되어 진다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 따라 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 철도차량의 윤축 수직하중 시험용 지그를 설명하기 위한 도면으로서, 도시되어 있는 바와 같이 베이스(1)에 일정 깊이의 홈을 내어 이 홈의 양단 상부에 레일(7)을 설치하고 레일(7) 양 옆으로 ㄷ자 모양의 지지프레임 (2)을 설치한 뒤 지지프레임 (2) 정 중앙에 수직 하방으로 유압실린더 (4)를 설치한다.

이 유압실린더(4)에는 철도차량의 윤축 수직하중 시험시 압유를 공급하게 되는데 이때 공급되는 압유의 공급량은 전자비례제어밸브(4a)에 의해서 조절함으로써 필요한 크기로 정확하게 제어할 수가 있는 것이다.

그리고, 상기 유압실린더(4) 아래의 몸체(1) 중앙에는 로드셀(5)이 설치된다. 유압실린더(4)를 통해 압유가 공급되면 로드셀(5)에서 하중에 부합하는 전기적인 신호를 보내게 되고 이 신호는 데이터처리기(5a)에 입력되어 정확한 하중을 감지하게 된다.

그리고, 상부 지지프레임(2)의 하단에 유압실린더(4)를 기준으로 좌우로 한 쌍의 체인블럭(6)이 형성된다. 상기 체인블럭(6)은 철도차량의 윤축 수직하중 시험용 지그를 들었다 올렸다 할 수 있도록 체인(6a)으로 연결되어 있다. 상기 체인블럭(6)의 체인은(6a) 철도차량의 윤축 수직하중 시험용 지그(10)의 걸림고리(14)에 고정되어 있어 철도차량의 윤축 수직하중 시험용 지그(10)를 용이하게 설치하기 위한 것으로 윤축의 저어널부에 얹어 놓는 역할을 한다.

또한, 단면이 사각이고 중앙에는 보강부(12)가 형성되며 상부에는 정 중앙에 로드셀지지부(13)가 형성된 몸체(11)가 있고, 상기 몸체(11) 끝단 좌우에는 분리가 가능한 한 쌍의 다리부(12)가 형성되어진다.

즉, 도 2, 도 3에 도시된 바와 같이 몸체(11) 상단의 정 가운데에는 로드셀지지부(13)가 용접되어 있고, 로드셀지지부(13) 양 옆으로 한 쌍의 걸림고리(14)가 형성되어 있다. 이 걸림고리(14)에 체인(6a)를 연결하게 된다.

또한 상기 몸체(11)의 하단 중앙부에는 보강부(12)가 형성된다. 이 보강부 (12)는 유압실린더(4)로부터 하중을 받을 때 중앙부에 응력이 집중되기 때문에 철도차량의 윤축 수직하중 시험용 지그(10)의 중앙 부분을 보강하기 위해 보강부(12)를 형성하는 것이다.

도 4a, 4b에서와 같이, 상기 다리부(20)는 분리가 가능하게 형성되어져 있고, 상기 다리부(20)의 상판(21)에 체결공(22)이 형성되어져 볼트(23)로 몸체(11)에 고정시키게 된다. 다리부(20)의 하부는 그 폭을 크게 하고 반원형으로 형성하여 다리부(20)가 접촉하는 차축의 저어널부와의 접촉 면접을 크게 하였다. 상기 다리부(20)를 필요에 따라 분리할 수 있게 하여 시험대상에 따른 차륜의 크기 및 형상에 맞는 지그를 선택할 수 있고, 시험용 지그(10)의 운반시에는 몸체(11)와 다리부(20)를 분리하여 운반할 수 있게 함으로써 감편하고, 적은 인력으로 운반할 수 잇께 하였다.

이러한 구성에 의해 레일(7)에 윤축을 올려놓고, 지지프레임(2)의 하부 중앙에 윤축이 위치하게 한 후, 체인블럭(6)을 이용하여 철도차량의 윤축 수직하중 시험용 지그 (10)를 윤축의 저어널부에 중심을 맞추어 얹는다. 그리고 하중시험기에 있는 전자비례제어밸브(4a)를 조절하여 유압실린더(4)에 압유가 공급되면 유압실린더(4) 아래 윤축 수직하중 시험용 지그(10)에 하중을 부과하게 되는 것이다. 이때 로드셀(5)은 하중에 부합하는 전기적인 신호를 보내 데이터처리기(5a)에 입력되어 나타내어 철도차량의 윤축 수직하중 시험을 실시할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 철도차량의 윤축 수직하중 시험용 지그에 의하면, 몸체와 다리부를 분리할 수 있게 설계하였기 때문에 인력과 시간 낭비를 줄여 안전하고 정확하게 철도차량의 윤축 수직하중 시험을 수행할 수 있고, 이로 인해서 효율적인 주행안전성 측정을 위한 시험용 윤축을 제작할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 지그가 설치된 상태를 나타낸 윤축 수직하중 시험의 개략 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 철도차량의 윤축 수직하중 시험용 지그의 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 철도차량의 윤축 수직하중 시험용 지그의 정면도,

도 4a는 본 발명에 따른 철도차량의 윤축 수직하중 시험용 지그의 다리 상세도,

도 4b는 본 발명에 따른 철도차량의 윤축 수직하중 시험용 지그의 다리 측면도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1: 베이스 2: 지지프레임

3: 차륜 4: 유압실린더

4a: 전자비례제어밸브 5: 로드셀

5a: 데이터처리기 6: 체인블럭

6a: 체인 7: 레일

10 :윤축 수직하중 시험용 지그 11: 몸체

12: 보강부 13: 로드셀지지부

14: 걸림고리 15: 요홈

20: 다리부 21: 상판

22: 체결공 23: 볼트

24: 반원형지지부

Claims

베이스(1)에 양측 ㄷ자 모양의 지지프레임(2)과, 지지프레임(2) 정 중앙에 수직 하방으로 설치된 유압실린더(4)와, 유압실린더(4) 아래에 로드셀(5)이 설치되고, 지지프레임(2) 하단 양쪽에 한 쌍의 체인블럭(6)이 형성되어 있는 수직하중 시험장치에 사용되는 지그에 있어서,

단면이 사각이고 중앙에는 보강부(12)가 형성되며 상부에는 정 중앙에 로드셀지지부(13)가 형성된 몸체(11)와 상기 몸체(11) 좌우 단부에는 분리가 가능한 한 쌍의 다리부(20)가 형성되어진 것을 특징으로 하는 철도차량의 윤축 수직하중 시험용 지그.
제1항에 있어서, 상기 몸체(11)의 상단 좌우에는 한쌍의 걸림고리(14)가 형성되어진 것을 특징으로 하는 철도차량의 윤축 수직하중 시험용 지그.
제1항에 있어서, 상기 다리부(12)는 상부에 몸체(11)와 결합하기 위한 체결공(22)이 형성된 상판(21)과 차축에 접촉되는 하부에는 반원형지지부(24)가 형성되어진 것을 특징으로 하는 철도차량의 윤축 수직하중 시험용 지그.