KR102747978B1 - Derailing prevention system for railway freight car - Google Patents
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Abstract
본 발명은 화물 철도차량용 탈선방지 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화물철도의 언더프레임을 대차의 상부에 설치되는 제1언더프레임과 제1언더프레임의 상부에 구비되는 제2언더프레임으로 이중 구성하고, 제1언더프레임과 제2언더프레임 사이에 롤러 또는 베어링을 구비하여, 곡선구간 주행 시 제1언더프레임은 경사지게 설치되는 레일을 따라 경사를 갖게 되고, 제2언더프레임은 롤러 또는 베어링에 의해 곡선구간 반경 내측 방향으로 이동하게 되어 곡선구간 주행에 따른 원심력과 제2언더프레임이 내측으로 이동하며 작용하는 중력이 서로 보완되어 무게중심을 유지할 수 있도록 함으로써 화물철도의 탈선을 방지할 수 있는 화물 철도차량용 탈선방지 구조에 관한 것이다.
본 발명은 화물 철도차량용 탈선방지 구조에 있어서, 화물 철도차량의 언더프레임은 대차의 상부에 설치되는 제1언더프레임과 제1언더프레임의 상부에 구비되는 제2언더프레임으로 이중 구성되고, 상기 제1언더프레임과 제2언더프레임 사이에 롤러 또는 베어링을 구비하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a derailment prevention structure for a freight railway vehicle, and more specifically, to a derailment prevention structure for a freight railway vehicle, in which the underframe of the freight railway vehicle is configured as a double structure of a first underframe installed on the upper part of a bogie and a second underframe installed on the upper part of the first underframe, and rollers or bearings are provided between the first and second underframes, such that when driving on a curved section, the first underframe has an incline along a rail that is installed at an incline, and the second underframe moves inward along the radius of the curved section by the rollers or bearings, so that the centrifugal force due to driving on a curved section and the gravity applied when the second underframe moves inward complement each other to maintain the center of gravity, thereby preventing the derailment of the freight railway vehicle.
The present invention relates to a derailment prevention structure for a freight railway vehicle, wherein the underframe of the freight railway vehicle is double-structured, comprising a first underframe installed on the upper part of a bogie and a second underframe provided on the upper part of the first underframe, and characterized in that a roller or bearing is provided between the first underframe and the second underframe.
Description
본 발명은 화물 철도차량용 탈선방지 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화물철도의 언더프레임을 대차의 상부에 설치되는 제1언더프레임과 제1언더프레임의 상부에 구비되는 제2언더프레임으로 이중 구성하고, 제1언더프레임과 제2언더프레임 사이에 롤러 또는 베어링을 구비하여, 곡선구간 주행 시 제1언더프레임은 경사지게 설치되는 레일을 따라 경사를 갖게 되고, 제2언더프레임은 롤러 또는 베어링에 의해 곡선구간 반경 내측 방향으로 이동하게 되어 곡선구간 주행에 따른 원심력과 제2언더프레임이 내측으로 이동하며 작용하는 중력이 서로 보완되어 무게중심을 유지할 수 있도록 함으로써 화물철도의 탈선을 방지할 수 있는 화물 철도차량용 탈선방지 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a derailment prevention structure for a freight railway vehicle, and more specifically, to a derailment prevention structure for a freight railway vehicle, in which the underframe of the freight railway vehicle is configured as a double structure of a first underframe installed on the upper part of a bogie and a second underframe installed on the upper part of the first underframe, and rollers or bearings are provided between the first and second underframes, such that when driving on a curved section, the first underframe has an incline along a rail that is installed at an incline, and the second underframe moves inward along the radius of the curved section by the rollers or bearings, so that the centrifugal force due to driving on a curved section and the gravity applied when the second underframe moves inward complement each other to maintain the center of gravity, thereby preventing the derailment of the freight railway vehicle.
일반적으로, 철도차량은 곡선궤도에서의 원심력에 의해 횡방향으로 쏠리는 현상을 궤도 외측을 높게 설치하는 캔트(CANT)에 의해 일부분 해소하고 있으나, 쏠림현상에 의한 차량의 탈선 및 승차감 확보를 고려하여 곡선궤도에서는 비교적 낮은 주행속도로 운행되고 있다.In general, the phenomenon of railway vehicles being pushed laterally due to centrifugal force on curved tracks is partially resolved by installing cants on the outer side of the track, but considering the derailment of vehicles due to the pulling phenomenon and securing ride comfort, they are operated at relatively low speeds on curved tracks.
또한, 차륜은 곡선 통과시 원활한 주행을 할 수 있도록 차륜의 답면에 구배를 주게 되는데, 답면의 구배는 차량의 운전 속도가 120km/h급까지 1/20 - 1/10로 하고 121km/h급이상일 때는 1/40로 되어 있으며, 현재 새마을호 객차의 차륜 답면 구배는 1/40이 대부분이지만 일부에서는 선진국에서 사용하고 있는 호이만(HEUMANN) 답면도 사용하고 있다.In addition, the wheels have a gradient on the wheel tread to enable smooth driving when passing through curves. The gradient of the tread is 1/20 - 1/10 when the vehicle's driving speed is up to 120 km/h, and 1/40 when the vehicle speed is over 121 km/h. Currently, the tread gradient of the wheels of Saemaeul-ho passenger cars is mostly 1/40, but some also use the HEUMANN tread used in advanced countries.
특히, 우리나라와 같이 곡선궤도가 많은 철도노선의 경우 여행시간을 단축하기 위해서는 곡선부의 제한 속도를 높이는 것이 효과적임에 따라, 종래차량에 비해 곡선궤도에서 약 30%이상의 높은 속도로 주행을 하기 위해서는 차체를 강제적으로 경사시켜 주는 별도의 경사장치를 필요로 하게 된다.In particular, in the case of railway lines with many curved tracks like ours, it is effective to increase the speed limit on curved sections in order to shorten the travel time. Therefore, in order to drive at a speed that is about 30% higher on curved tracks compared to conventional vehicles, a separate incline device that forcibly inclines the vehicle body is required.
하지만, 곡선궤도에서 고속주행을 위한 종래의 경사장치는 차체를 안전하고 에너지 소비가 작도록 경사시키는 기구학적 구조가 매우 복잡하며, 복잡한 구조로 인해 넓은 설치공간을 필요로하게 되고, 동력원으로 유압을 이용하기 때문에 차량에 별도의 유압시스템을 구성하여야 하는 등 그만큼 구조가 복잡해져 취급 및 유지 보수성이 저하되는 문제점을 갖는다.However, conventional incline devices for high-speed driving on curved tracks have a very complex mechanical structure for inclining the body safely and with low energy consumption, and because of the complex structure, a large installation space is required, and because hydraulics are used as a power source, a separate hydraulic system must be configured in the vehicle, which makes the structure complex and reduces handling and maintainability.
그래서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 한국공개특허 제10-2003-0054575호에 기재된 기술이 개발되었는데, 그 기술적 특징은 대차프레임(10)의 하부에 위치되며 복수개의 차축설치공(111)이 양 측면부에 대칭형성되는 설치프레임(11)과, 차축의 중앙부를 분리하되, 차륜(21,21')의 일측으로 형성되는 고정구(22)를 통해 상기 설치프레임(11)에 설치되는 분리형 차축(2,2')과, 상기 차축의 분리된 부위를 수용할 수 있도록 한조의 수용공(31)이 대칭형성되며, 이 수용공(31)의 내측으로는 탄성체(4)가 내설되는 지지차축(3)으로 이루어지는 것에 특징이 있다.Therefore, in order to solve these problems, a technology described in Korean Patent Publication No. 10-2003-0054575, as shown in FIGS. 1 and 2, has been developed, and its technical features include an installation frame (11) positioned at the bottom of a bogie frame (10) and having a plurality of axle installation holes (111) symmetrically formed on both side surfaces, a separate axle (2, 2') that is installed on the installation frame (11) by means of a fixing member (22) formed on one side of a wheel (21, 21') while separating the central portion of the axle, and a support axle (3) in which a set of receiving holes (31) are symmetrically formed to accommodate the separated portion of the axle, and an elastic body (4) is installed inside the receiving holes (31).
그런데, 한국공개특허 제10-2003-0054575호에 기재된 기술은 차축을 분리하여 단부를 지지차축(3)의 내부로 슬라이딩되도록 하고, 탄성체(4)에 의해 탄성지지되게 하여, 차량의 곡선부 통과시 차륜에 발생하는 횡압을 감쇠시키면서 곡선부를 고속주행시 탈선의 발생비율을 줄이는 장점은 있으나, 차량이 곡선구간을 고속으로 주행하는 등, 차량에 가해지는 횡압이 커지게 되면 차량이 탈선할 수 있는 문제점이 있다.However, the technology described in Korean Patent Publication No. 10-2003-0054575 has the advantage of reducing the occurrence rate of derailment when driving on a curve at high speed while attenuating the lateral pressure generated on the wheels when the vehicle passes through a curve by separating the axle and allowing the end to slide into the inside of the support axle (3) and being elastically supported by an elastic body (4). However, there is a problem that the vehicle may derail when the lateral pressure applied to the vehicle increases, such as when the vehicle is driving on a curve at high speed.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 화물철도의 언더프레임을 대차의 상부에 설치되는 제1언더프레임과 제1언더프레임의 상부에 구비되는 제2언더프레임으로 이중 구성하고, 제1언더프레임과 제2언더프레임 사이에 롤러 또는 베어링을 구비하여, 곡선구간 주행 시 제1언더프레임은 경사지게 설치되는 레일을 따라 경사를 갖게 되고, 제2언더프레임은 롤러 또는 베어링에 의해 곡선구간 반경 내측 방향으로 이동하게 되어 곡선구간 주행에 따른 원심력과 제2언더프레임이 내측으로 이동하며 작용하는 중력이 서로 보완되어 무게중심을 유지할 수 있도록 함으로써 화물철도의 탈선을 방지할 수 있는 화물 철도차량용 탈선방지 구조를 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a derailment prevention structure for a freight railway vehicle, which comprises a first underframe installed on the upper part of a bogie and a second underframe installed on the upper part of the first underframe, and a roller or bearing provided between the first underframe and the second underframe, such that when driving on a curved section, the first underframe has an incline along the rail which is installed at an incline, and the second underframe moves inwardly along the radius of the curved section by the roller or bearing, so that the centrifugal force due to driving on a curved section and the gravity applied when the second underframe moves inward complement each other to maintain the center of gravity, thereby preventing derailment of the freight railway.
이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은; 화물 철도차량용 탈선방지 구조에 있어서, 화물 철도차량의 언더프레임은 대차의 상부에 설치되는 제1언더프레임과 제1언더프레임의 상부에 구비되는 제2언더프레임으로 이중 구성되고, 상기 제1언더프레임과 제2언더프레임 사이에 롤러 또는 베어링을 구비하는 것을 특징으로 한다.The present invention for solving these problems is; in a derailment prevention structure for a freight railway vehicle, the underframe of the freight railway vehicle is characterized by being double-constructed by a first underframe installed on the upper part of a bogie and a second underframe provided on the upper part of the first underframe, and a roller or bearing provided between the first underframe and the second underframe.
이때, 상기 제2언더프레임은 하부면이 폭방향 중앙부가 볼록하도록 형성되고, 상기 제1언더프레임은 상부면이 상기 제2언더프레임의 하부면에 대응되도록 폭방향 중앙부가 오목하도록 형성된 것을 특징으로 한다.At this time, the second underframe is formed such that the lower surface thereof is convex in the widthwise central portion, and the first underframe is formed such that the upper surface thereof is concave in the widthwise central portion so as to correspond to the lower surface of the second underframe.
또한, 상기 제2언더프레임의 하부 중심부에는 “ㅗ” 형상의 결합구가 구비되고, 상기 제1언더프레임의 상부에는 상기 결합구에 대응되는 형상으로 결합홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the second underframe is characterized in that a “ㅗ” shaped joining hole is provided in the lower center portion, and a joining groove is formed in a shape corresponding to the joining hole in the upper portion of the first underframe.
그리고, 상기 결함홈은 상기 결합구의 좌우변위는 허용하되 상하변위는 허용하지 않는 크기로 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the defect home is characterized by being formed in a size that allows left-right displacement of the joint but does not allow up-down displacement.
또한, 상기 결합홈의 내측면에는 고무댐퍼가 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, it is characterized in that a rubber damper is provided on the inner surface of the above-mentioned joining groove.
아울러, 상기 결합홈의 내측면에는 상기 결합구의 좌우 양단을 탄성지지하는 탄성부재가 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the inner surface of the above-mentioned joining groove is characterized in that an elastic member is provided to elastically support both left and right ends of the above-mentioned joining hole.
상기한 구성의 본 발명에 따르면, 화물철도의 언더프레임을 대차의 상부에 설치되는 제1언더프레임과 제1언더프레임의 상부에 구비되는 제2언더프레임으로 이중 구성하고, 제1언더프레임과 제2언더프레임 사이에 롤러 또는 베어링을 구비하여, 곡선구간 주행 시 제1언더프레임은 경사지게 설치되는 레일을 따라 경사를 갖게 되고, 제2언더프레임은 롤러 또는 베어링에 의해 곡선구간 반경 내측 방향으로 이동하게 되어 곡선구간 주행에 따른 원심력과 제2언더프레임이 내측으로 이동하며 작용하는 중력이 서로 보완되어 무게중심을 유지할 수 있도록 함으로써 화물철도의 탈선을 방지할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention having the above configuration, the underframe of the freight railroad is configured as a double structure of a first underframe installed on the upper part of the bogie and a second underframe installed on the upper part of the first underframe, and rollers or bearings are provided between the first and second underframes, so that when driving on a curved section, the first underframe has an incline along the rail which is installed at an incline, and the second underframe moves inwardly along the radius of the curved section by the rollers or bearings, so that the centrifugal force according to driving on the curved section and the gravity acting as the second underframe moves inward complement each other to maintain the center of gravity, thereby having the effect of preventing derailment of the freight railroad.
도 1 및 도 2는 종래의 철도차량의 탈선방지용 탄성차축을 도시한 도면.
도 3는 본 발명에 따른 화물 철도차량용 탈선방지 구조를 개념적으로 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 화물 철도차량용 탈선방지 구조의 다른 실시 예를 개념적으로 도시한 도면.
도 5 및 도 6은 도 4의 화물 철도차량용 탈선방지 구조의 철도차량의 곡선구간 주행 시 상태를 도시한 도면.
도 7은 본 발명에 따른 화물 철도차량용 탈선방지 구조의 또 다른 실시 예를 개념적으로 도시한 도면.Figures 1 and 2 are drawings illustrating a conventional elastic axle for preventing derailment of a railway vehicle.
Figure 3 is a conceptual drawing illustrating a derailment prevention structure for a freight railway vehicle according to the present invention.
FIG. 4 is a conceptual drawing illustrating another embodiment of a derailment prevention structure for a freight railway vehicle according to the present invention.
Figures 5 and 6 are drawings showing the state of a railway vehicle with the derailment prevention structure for a freight railway vehicle of Figure 4 when driving on a curved section.
FIG. 7 is a conceptual drawing illustrating another embodiment of a derailment prevention structure for a freight railway vehicle according to the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 더욱 상세하게 설명한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다. 그리고, 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시 예에 한정되지 않음을 이해하여야한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the attached drawings. The same reference numerals are used for the same components in the drawings, and duplicate descriptions of the same components are omitted. In addition, it should be understood that the present invention can be implemented in many different forms and is not limited to the described embodiments.
도 3는 본 발명에 따른 화물 철도차량용 탈선방지 구조를 개념적으로 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 화물 철도차량용 탈선방지 구조의 다른 실시 예를 개념적으로 도시한 도면이고, 도 5 및 도 6은 도 4의 화물 철도차량용 탈선방지 구조의 철도차량의 곡선구간 주행 시 상태를 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명에 따른 화물 철도차량용 탈선방지 구조의 또 다른 실시 예를 개념적으로 도시한 도면이다.FIG. 3 is a drawing conceptually illustrating a derailment prevention structure for a freight railway vehicle according to the present invention, FIG. 4 is a drawing conceptually illustrating another embodiment of a derailment prevention structure for a freight railway vehicle according to the present invention, FIGS. 5 and 6 are drawings illustrating a state of a freight railway vehicle with the derailment prevention structure for a freight railway vehicle of FIG. 4 when the railway vehicle is traveling on a curved section, and FIG. 7 is a drawing conceptually illustrating another embodiment of a derailment prevention structure for a freight railway vehicle according to the present invention.
본 발명은 화물철도의 언더프레임을 대차의 상부에 설치되는 제1언더프레임과 제1언더프레임의 상부에 구비되는 제2언더프레임으로 이중 구성하고, 제1언더프레임과 제2언더프레임 사이에 롤러 또는 베어링을 구비하여, 곡선구간 주행 시 제1언더프레임은 경사지게 설치되는 레일을 따라 경사를 갖게 되고, 제2언더프레임은 롤러 또는 베어링에 의해 곡선구간 반경 내측 방향으로 이동하게 되어 곡선구간 주행에 따른 원심력과 제2언더프레임이 내측으로 이동하며 작용하는 중력이 서로 보완되어 무게중심을 유지할 수 있도록 함으로써 화물철도의 탈선을 방지할 수 있는 화물 철도차량용 탈선방지 구조에 관한 것으로, 그 구성은 도 3에 나타낸 바와 같이, 크게 화물 철도차량의 언더프레임(100)은 대차(10)의 상부에 설치되는 제1언더프레임(110)과 제1언더프레임(110)의 상부에 구비되는 제2언더프레임(120)으로 이중 구성되고, 상기 제1언더프레임(110)과 제2언더프레임(120)의 사이에 롤러 또는 베어링(130)이 구비된다.The present invention relates to a derailment prevention structure for a freight railway vehicle, which can prevent derailment of a freight railway vehicle by dually configuring the underframe of a freight railway vehicle as a first underframe installed on the upper part of a bogie and a second underframe provided on the upper part of the first underframe, and providing rollers or bearings between the first and second underframes, so that when driving on a curved section, the first underframe has an incline along the rail installed at an incline, and the second underframe moves inwardly along the radius of the curved section by the rollers or bearings, so that the centrifugal force due to driving on a curved section and the gravity applied when the second underframe moves inward complement each other to maintain the center of gravity, and the structure thereof is as shown in FIG. 3, and the underframe (100) of the freight railway vehicle is dually configured as a first underframe (110) installed on the upper part of a bogie (10) and a second underframe (120) provided on the upper part of the first underframe (110), and the A roller or bearing (130) is provided between the first underframe (110) and the second underframe (120).
보다 상세히 설명하면, 상기 제2언더프레임(120)은 하부면이 철도차량의 폭방향 중앙부가 볼록하도록 형성되고, 상기 제1언더프레임(110)은 상부면이 상기 제2언더프레임(120)의 하부면에 대응되도록 폭방향 중앙부가 오목하도록 형성된다.To explain in more detail, the second underframe (120) is formed so that the lower surface thereof is convex in the central portion in the width direction of the railway vehicle, and the first underframe (110) is formed so that the central portion in the width direction is concave so that the upper surface thereof corresponds to the lower surface of the second underframe (120).
또한, 상기 롤러 또는 베어링(130)에 의해 제1언더프레임(110)이 상기 제2언더프레임(120)에 대해 철도차량의 폭 방향으로 유동이 가능하게 된다.Additionally, the first underframe (110) is enabled to move in the width direction of the railway vehicle relative to the second underframe (120) by the roller or bearing (130).
그래서, 곡선구간 주행 시 제1언더프레임(110)은 경사지게 설치되는 레일을 따라 경사를 갖게 되고, 제2언더프레임(120)은 롤러 또는 베어링(130)에 의해 곡선구간 반경 내측 방향으로 이동하게 되어 곡선구간 주행에 따른 원심력과 제2언더프레임(120)이 내측으로 이동하며 작용하는 중력이 서로 보완되어 전체 철도차량의 무게중심을 유지할 수 있도록 함으로써 화물철도의 탈선을 방지할 수 있게 되는 것이다.Therefore, when driving on a curved section, the first underframe (110) has an incline along the rail that is installed at an incline, and the second underframe (120) moves inward along the radius of the curved section by means of rollers or bearings (130), so that the centrifugal force due to driving on a curved section and the gravity acting as the second underframe (120) moves inward complement each other, thereby maintaining the center of gravity of the entire railway vehicle, thereby preventing derailment of the freight railway.
이때, 상기 롤러 또는 베어링(130)은 제1언더프레임(110) 또는 제2언더프레임(120)에 회전 가능하게 설치되며, 롤러 또는 베어링(130)이 설치되지 않은 제2언더프레임(120) 또는 제1언더프레임(110)의 롤러 또는 베어링(130)에 대응되는 면에는 상기 롤러 또는 베어링(130)이 일정 범위 내에서 이동할 수 있도록 가이드홈(미도시)이 형성될 수도 있다.At this time, the roller or bearing (130) is rotatably installed in the first underframe (110) or the second underframe (120), and a guide groove (not shown) may be formed on a surface corresponding to the roller or bearing (130) of the second underframe (120) or the first underframe (110) on which the roller or bearing (130) is not installed so that the roller or bearing (130) can move within a certain range.
한편, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 제2언더프레임(120)의 하부 중심부에는 “ㅗ” 형상의 결합구(122)가 구비되고, 상기 제1언더프레임(110)의 상부에는 상기 결합구(122)에 대응되는 형상으로 결합홈(112)이 형성되어 제1언더프레임(110)과 제2언더프레임(120)이 안정적으로 결합된 상태를 유지할 수 있도록 구성된다.Meanwhile, as illustrated in FIG. 4, a “ㅗ” shaped coupling hole (122) is provided in the lower center of the second underframe (120), and a coupling groove (112) is formed in a shape corresponding to the coupling hole (122) in the upper portion of the first underframe (110) so that the first underframe (110) and the second underframe (120) can be stably coupled.
또한, 상기 결함홈(112)은 결합구(122)의 좌우변위, 즉 철도차량의 폭방향의 변위는 허용하되, 결합구(122)의 상하변위, 즉 철도차량의 높이방향의 변위는 허용하지 않는 크기로 형성된다.
즉, 상기 결합구(122)는 상기 제2언더프레임(120)으로부터 상하방향, 즉 철도차량의 높이방향으로 형성되는 수직결합구(1222)와, 상기 수직결합구(1222)의 단부에 좌우방향, 즉 철도차량의 폭방향으로 형성되는 수평결합구(1224)를 포함하고, 상기 결합홈(112)은 상기 수직결합구(1222)가 결합되는 수직결합홈(1122)과, 상기 수평결합구(1224)가 결합되는 수평결합홈(1124)을 포함한다.
이때, 상기 수직결합홈(1122) 및 수평결합홈(1124)의 좌우방향, 즉 철도차량의 폭방향 길이는 각각 수직결합구(1222) 및 수평결합구(1224)의 좌우방향 길이보다 길게 형성되고, 상기 수직결합홈(1122) 및 수평결합홈(1124)의 상하방향, 즉 철도차량의 높이방향 길이는 각각 수직결합구(1222) 및 수평결합구(1224)의 상하방향 길이에 대응되게 형성된다.In addition, the above defect home (112) is formed to a size that allows left-right displacement of the coupling member (122), i.e. displacement in the width direction of the railway vehicle, but does not allow up-down displacement of the coupling member (122), i.e. displacement in the height direction of the railway vehicle.
That is, the coupling member (122) includes a vertical coupling member (1222) formed in the vertical direction from the second underframe (120), i.e., in the height direction of the railway vehicle, and a horizontal coupling member (1224) formed in the left-right direction, i.e., in the width direction of the railway vehicle, at an end of the vertical coupling member (1222), and the coupling groove (112) includes a vertical coupling groove (1122) to which the vertical coupling member (1222) is coupled, and a horizontal coupling groove (1124) to which the horizontal coupling member (1224) is coupled.
At this time, the left-right direction of the vertical coupling groove (1122) and the horizontal coupling groove (1124), i.e., the width direction of the railway vehicle, is formed longer than the left-right direction of the vertical coupling member (1222) and the horizontal coupling member (1224), and the up-down direction of the vertical coupling groove (1122) and the horizontal coupling groove (1124), i.e., the height direction of the railway vehicle, is formed to correspond to the up-down direction of the vertical coupling member (1222) and the horizontal coupling member (1224), respectively.
그래서, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 곡선구간에서 제1언더프레임(110)이 기울어진 상태에서 제2언더프레임(120)이 곡선구간 반경 내측 방향으로 이동하는 것이 가능하도록 하면서도, 상하방향의 변위는 허용하지 않도록 함으로써 제2언더프레임(120)이 제1언더프레임(110)으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있게 되는 것이다.Thus, as shown in FIGS. 5 and 6, by allowing the second underframe (120) to move inwardly along the radius of the curved section while the first underframe (110) is tilted in the curved section, while not allowing displacement in the up-down direction, it is possible to prevent the second underframe (120) from being separated from the first underframe (110).
그리고, 곡선구간 주행 시 상기와 같이 제2언더프레임(120)이 곡선구간 반경 내측 방향으로 이동할 때 결합구(122)가 결합홈(112)의 내측 일측면에 지지되게 됨으로써 제2언더프레임(120)과 철도차량 차체가 지나치게 기울어지는 것을 방지하여 탈선 등의 사고를 방지할 수 있게 되는 것이다.In addition, when driving on a curved section, as described above, when the second underframe (120) moves inward along the radius of the curved section, the coupling member (122) is supported on one side of the inner side of the coupling groove (112), thereby preventing the second underframe (120) and the railway vehicle body from tilting excessively, thereby preventing accidents such as derailment.
또한, 상기 결합홈(112)의 내측면에는 고무댐퍼(114)가 구비되어 결합구(122)가 결합홈(112)의 내측면에 접촉 시 결합홈(112)과 결합구(122) 사이에 마찰을 감소시켜 마모와 소음 및 진동발생을 완화시키게 된다.In addition, a rubber damper (114) is provided on the inner surface of the above-mentioned joining groove (112) to reduce friction between the joining groove (112) and the joining hole (122) when the joining hole (122) comes into contact with the inner surface of the joining groove (112), thereby alleviating wear, noise, and vibration.
한편, 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 결합홈(112)의 내측에는 상기 결합구(122)의 양단을 탄성 지지하는 탄성부재(116)가 구비될 수 있다.Meanwhile, as shown in Fig. 7, an elastic member (116) that elastically supports both ends of the coupling hole (122) may be provided on the inside of the coupling groove (112).
그래서, 상기 곡선구간 주행 시 상기와 같이 제2언더프레임(120)이 곡선구간 반경 내측 방향으로 이동할 때 상기 결합구(122)의 이동방향에 구비된 탄성부재(116)를 가압하면서 소음 및 진동발생을 완화하게 되며, 곡선 구간 주행 후 직선 구간으로 진입할 때 탄성부재(116)의 복원력에 의해 제2언더프레임(120)이 보다 안정적으로 원래 위치로 복귀할 수 있게 되는 효과가 있는 것이다.Therefore, when driving on the curved section, as described above, when the second underframe (120) moves inwardly along the radius of the curved section, the elastic member (116) provided in the direction of movement of the coupling member (122) is pressed, thereby reducing noise and vibration, and when entering a straight section after driving on the curved section, the second underframe (120) can more stably return to its original position by the restoring force of the elastic member (116).
따라서, 본 발명에 따른 화물 철도차량용 탈선방지 구조에 의하면, 화물철도의 언더프레임(100)을 대차(10)의 상부에 설치되는 제1언더프레임(110)과 제1언더프레임(110)의 상부에 구비되는 제2언더프레임(120)으로 이중 구성하고, 제1언더프레임(110)과 제2언더프레임(120) 사이에 롤러 또는 베어링(130)을 구비하여, 곡선구간 주행 시 제1언더프레임(110)은 경사지게 설치되는 레일을 따라 경사를 갖게 되고, 제2언더프레임(120)은 롤러 또는 베어링(130)에 의해 곡선구간 반경 내측 방향으로 이동하게 되어 곡선구간 주행에 따른 원심력과 제2언더프레임(120)이 내측으로 이동하며 작용하는 중력이 서로 보완되어 무게중심을 유지할 수 있도록 함으로써 화물철도의 탈선을 방지할 수 있는 장점을 갖는다.Therefore, according to the derailment prevention structure for a freight railway vehicle according to the present invention, the underframe (100) of the freight railway is configured as a double structure of a first underframe (110) installed on the upper part of a bogie (10) and a second underframe (120) provided on the upper part of the first underframe (110), and a roller or bearing (130) is provided between the first underframe (110) and the second underframe (120), so that when driving on a curved section, the first underframe (110) has an incline along the rail that is installed at an incline, and the second underframe (120) moves inwardly along the radius of the curved section by the roller or bearing (130), so that the centrifugal force due to driving on a curved section and the gravity acting as the second underframe (120) moves inward complement each other to maintain the center of gravity, thereby having the advantage of preventing the derailment of the freight railway.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양하게 변형 실시가 가능한 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the scope of the rights of the present invention is not limited thereto, and the scope of the rights of the present invention extends to a range substantially equivalent to the embodiments of the present invention, and various modifications and implementations are possible by a person having ordinary knowledge in the technical field to which the invention pertains within a range that does not depart from the spirit of the present invention.
본 발명은 화물 철도차량용 탈선방지 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화물철도의 언더프레임을 대차의 상부에 설치되는 제1언더프레임과 제1언더프레임의 상부에 구비되는 제2언더프레임으로 이중 구성하고, 제1언더프레임과 제2언더프레임 사이에 롤러 또는 베어링을 구비하여, 곡선구간 주행 시 제1언더프레임은 경사지게 설치되는 레일을 따라 경사를 갖게 되고, 제2언더프레임은 롤러 또는 베어링에 의해 곡선구간 반경 내측 방향으로 이동하게 되어 곡선구간 주행에 따른 원심력과 제2언더프레임이 내측으로 이동하며 작용하는 중력이 서로 보완되어 무게중심을 유지할 수 있도록 함으로써 화물철도의 탈선을 방지할 수 있는 화물 철도차량용 탈선방지 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a derailment prevention structure for a freight railway vehicle, and more specifically, to a derailment prevention structure for a freight railway vehicle, in which the underframe of the freight railway vehicle is configured as a double structure of a first underframe installed on the upper part of a bogie and a second underframe installed on the upper part of the first underframe, and rollers or bearings are provided between the first and second underframes, such that when driving on a curved section, the first underframe has an incline along a rail that is installed at an incline, and the second underframe moves inward along the radius of the curved section by the rollers or bearings, so that the centrifugal force due to driving on a curved section and the gravity applied when the second underframe moves inward complement each other to maintain the center of gravity, thereby preventing the derailment of the freight railway vehicle.
10: 대차 100: 언더프레임
110: 제1언더프레임 112: 결합홈
114: 고무댐퍼 116: 탄성부재
120: 제2언더프레임 122: 결합구
130: 베어링10: Bogie 100: Underframe
110: 1st underframe 112: Joining groove
114: Rubber damper 116: Elastic member
120: 2nd underframe 122: Joining piece
130: Bearing
Claims (6)
상기 제1언더프레임과 제2언더프레임 사이에 롤러 또는 베어링을 구비하는 화물 철도차량용 탈선방지 구조에 있어서,
상기 롤러 또는 베어링은 제1언더프레임 또는 제2언더프레임 중 어느 하나에 회전 가능하게 설치되며,
상기 롤러 또는 베어링이 설치되지 않은 제2언더프레임 또는 제1언더프레임 중 어느 하나의 롤러 또는 베어링에 대응되는 면에는 가이드홈이 형성되어 상기 롤러 또는 베어링이 일정 범위 내에서 이동할 수 있도록 하여,
곡선구간에서 제1언더프레임이 기울어진 상태에서 상기 롤러 또는 베어링에 의해 제2언더프레임이 곡선구간 반경 내측 방향으로 이동하는 것이 가능하도록 하며,
상기 제2언더프레임의 하부 중심부에는 상기 제2언더프레임으로부터 상하방향, 즉 철도차량의 높이방향으로 형성되는 수직결합구와, 상기 수직결합구의 단부에 좌우방향, 즉 철도차량의 폭방향으로 형성되는 수평결합구를 포함하는 "ㅗ" 형상의 결합구가 구비되고,
상기 제1언더프레임의 상부에는 상기 수직결합구가 결합되는 수직결합홈과, 상기 수평결합구가 결합되는 수평결합홈을 포함하되, 상기 수직결합홈 및 수평결합홈의 좌우방향, 즉 철도차량의 폭방향 길이는 각각 수직결합구 및 수평결합구의 좌우방향 길이보다 길게 형성되어 결합구의 좌우변위는 허용하고, 상기 수직결합홈 및 수평결합홈의 상하방향, 즉 철도차량의 높이방향 길이는 각각 수직결합구 및 수평결합구의 상하방향 길이에 대응되게 형성되어 결합구의 상하변위는 허용하지 않는 크기의 결합홈이 형성되어,
상기 결합구가 결합홈에 결합됨에 따라 제1언더프레임과 제2언더프레임 간에 상하방향의 변위는 허용하지 않도록 함으로써 제2언더프레임이 제1언더프레임으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있고, 제1언더프레임과 제2언더프레임 간에 좌우방향의 변위는 허용함으로써 상기 결합구가 좌우 이동 시 결합홈의 내측 일측면에 지지되어 제2언더프레임과 철도차량 차체가 지나치게 기울어지는 것을 방지하여 탈선 사고를 방지할 수 있으며,
상기 결합홈의 내측면에는 고무댐퍼 또는 상기 결합구의 좌우 양단을 탄성지지하는 탄성부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 화물 철도차량용 탈선방지 구조.The underframe of a freight railway vehicle is composed of a first underframe installed on the top of the bogie and a second underframe installed on the top of the first underframe.
In a derailment prevention structure for a freight railway vehicle having a roller or bearing between the first underframe and the second underframe,
The above roller or bearing is rotatably installed in either the first underframe or the second underframe,
A guide groove is formed on a surface corresponding to a roller or bearing of either the second underframe or the first underframe where the roller or bearing is not installed, so that the roller or bearing can move within a certain range.
In a curved section, the first underframe is tilted so that the second underframe can move inwardly along the radius of the curved section by the roller or bearing.
In the lower center of the second underframe, a vertical coupling member formed in the upper and lower direction from the second underframe, i.e. in the height direction of the railway vehicle, and a horizontal coupling member formed in the left and right direction, i.e. in the width direction of the railway vehicle, at an end of the vertical coupling member, a coupling member in the shape of an "ㅗ" is provided.
The upper part of the first underframe includes a vertical coupling groove to which the vertical coupling member is coupled, and a horizontal coupling groove to which the horizontal coupling member is coupled, wherein the left-right direction of the vertical coupling groove and the horizontal coupling groove, i.e., the width direction of the railway vehicle, is formed longer than the left-right direction length of the vertical coupling member and the horizontal coupling member, thereby allowing left-right displacement of the coupling member, and the up-down direction of the vertical coupling groove and the horizontal coupling groove, i.e., the height direction length of the railway vehicle, is formed corresponding to the up-down direction length of the vertical coupling member and the horizontal coupling member, respectively, thereby allowing no up-down displacement of the coupling member.
By not allowing vertical displacement between the first underframe and the second underframe as the above-mentioned coupling member is coupled to the coupling groove, the second underframe can be prevented from being separated from the first underframe, and by allowing left-right displacement between the first underframe and the second underframe, the coupling member is supported on one side of the inner side of the coupling groove when moving left-right, thereby preventing the second underframe and the railway vehicle body from being excessively tilted, thereby preventing a derailment accident.
A derailment prevention structure for a freight railway vehicle, characterized in that a rubber damper or an elastic member that elastically supports both left and right ends of the coupling hole is provided on the inner surface of the above coupling groove.
상기 제2언더프레임은 하부면이 폭방향 중앙부가 볼록하도록 형성되고,
상기 제1언더프레임은 상부면이 상기 제2언더프레임의 하부면에 대응되도록 폭방향 중앙부가 오목하도록 형성된 것을 특징으로 하는 화물 철도차량용 탈선방지 구조.
In paragraph 1,
The second underframe is formed so that the lower surface is convex in the width direction center,
A derailment prevention structure for a freight railway vehicle, characterized in that the first underframe is formed such that the central part in the width direction is concave so that the upper surface corresponds to the lower surface of the second underframe.
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