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Safety Wheels: Normal Running and Emergency Restraint
Safety Wheels: Normal Running and Emergency Restraint
New Rail separates normal active running from emergency mechanical restraint. During normal running, four safety wheels remain clear of the inner rail faces. In an emergency, they provide four-point mechanical restraint against excessive lateral displacement and horizontal rotation (yaw).
1. Four-Point Safety-Wheel Arrangement
1. Four-Point Safety-Wheel Arrangement
The single-axle cylindrical-wheel bogie has four safety wheels, positioned at the front and rear of the left and right running wheels.
Normal Running
The cylindrical running wheels follow the rails through active running-distance control. The safety wheels maintain a non-contact clearance from the inner rail faces.
Emergency Restraint
If excessive lateral displacement or yaw occurs, the safety wheels contact the inner rail faces and mechanically restrain the movement that could lead to derailment.
The front, rear, left and right arrangement provides four-point restraint against both lateral and rotational movement.
2. Safety-Wheel Unit Structure
2. Safety-Wheel Unit Structure
Each safety-wheel unit uses a dish-shaped conical wheel mounted on an inclined axle.
The inclination positions the conical outer surface facing the rail vertically, enabling the safety wheel to support the inner face of the rail.
Design Embodiment
Wheel diameter: Ø200 mm ~ Ø300 mm
Axle installation angle: 30° relative to the horizontal
Wheel rotation: Free rotation around a fixed axle
Inclined support member: The safety-wheel axle is fixed perpendicular to the inclined member
Horizontal support member: An internal screw structure allows lateral movement
Integrated support: The inclined and horizontal members form one support assembly
The 30° angle and Ø200 mm diameter are dimensions of the illustrated design embodiment.
3. Normal Clearance and Emergency Contact
3. Normal Clearance and Emergency Contact
Normal Active Running — Non-Contact
The safety wheels remain separated from the inner rail faces.
Normal clearance: 3–5 mm (design embodiment)
The vehicle is guided by active running-distance control rather than continuous safety-wheel contact.
Emergency Safety — Four-Point Mechanical Restraint
The four safety wheels bear against the inner rail faces when excessive lateral displacement or yaw occurs.
This mechanical restraint provides an independent safety function to supplement normal active running control.
Key Principle
Key Principle
Normal running is controlled actively, while emergency derailment restraint is provided mechanically by four separate safety wheels.
The safety-wheel structure separates digital running control from physical emergency restraint.
The numerical dimensions and clearance are design-example values, rather than universal requirements for every New Rail application.
Email : parkkyeungsik@gmail.com
LinkedIn : https://www.linkedin.com/in/kyeungsik-park-58b879281/?locale=ko
원통바퀴의 정상주행과 안전바퀴의 비상안전 - 탈선방지
원통바퀴의 정상주행과 안전바퀴의 비상안전 - 탈선방지
New Rail의 탈선방지는 정상 능동주행과 비상시 기계적 안전구속으로 구성됩합니다. 정상주행에서는 원통바퀴가 레일을 따라 능동주행하여 탈선하지 않으며, 이때에 4개의 안전바퀴는 레일 내측면과 떨어져 간극을 유지합니다. 비상시에는 전후좌우 4점에서 횡방향 이동과 수평회전(요회전) 이동을 기계적으로 구속하여 탈선을 방지합니다.
1. 4점 안전바퀴 배치
1. 4점 안전바퀴 배치
1축원통대차에는 좌우 주행바퀴의 전후에 총 4개의 안전바퀴를 배치합니다.
정상주행
원통주행바퀴는 능동적인 주행거리 제어로 레일을 추종합니다. 안전바퀴는 레일 내측면과 비접촉으로 간극을 유지합니다.
비상 안전구속
비상 상황에서 횡이동이나 수평회전이 발생하면 안전바퀴가 레일 내측면에 접촉하여 탈선으로 이어질 수 있는 운동을 기계적으로 구속합니다.
전후좌우 4점의 안전바퀴 배치는 횡방향 이동과 회전운동을 함께 구속하는 가장 확실한 구조입니다.
2. 안전바퀴유닛의 기본 구조
2. 안전바퀴유닛의 기본 구조
안전바퀴유닛은 접시형 원추 안전바퀴와 경사지게 설치된 바퀴축으로 구성됩니다.
안전바퀴축을 경사지게 설치하여 레일을 마주보는 원추외주면이 수직이 되도록 배치합니다. 이 외주면이 회전하면서 레일 내측면을 지지하여 탈선을 방지합니다.
설계 실시예
안전바퀴 외경: Ø200 mm ~ Ø300 mm
바퀴축 설치각: 수평선 기준 30°
바퀴의 회전: 고정된 바퀴축에 대해 자유회전
지지대 경사부재: 안전바퀴축을 경사부재에 직각으로 고정
지지대 수평부재: 내부 나사를 이용한 횡이동 구조
일체형 지지대: 경사부재와 수평부재를 하나의 지지대로 구성
30°의 축 설치각과 Ø200 mm의 외경은 이번 실시예에 적용한 치수입니다.
3. 정상 간극과 비상 안전바퀴
3. 정상 간극과 비상 안전바퀴
정상 능동주행 — 비접촉
원통바퀴의 주행거리에 의하여 정상주행하는 동안 안전바퀴는 레일 내측면과 간극을 유지합니다.
정상 간극: 3~5 mm (설계 실시예)
정상 주행에서는 차량의 안전바퀴가 레일에 접촉하지 않고 떨어진 상태로 일정한 간극을 유지하며, 원통바퀴의 능동적인 주행거리 제어로 레일을 따라 탈선하지 않고 주행합니다.
비상 안전 — 4점 기계적 구속
모터 고장, 측면 충돌, 지진 태풍과 같은 비상상황에서 과도한 횡이동이나 수평회전이 발생하면 전후좌우 4개의 안전바퀴가 레일 내측면을 지지합니다.
이러한 기계적 구속은 비상시의 안전기능을 제공합니다.
핵심 원리
핵심 원리
정상주행은 능동제어로 수행하고, 비상 탈선방지는 별도의 안전바퀴 4개가 기계적으로 담당합니다.
이 구조는 인공지능 주행제어와 물리적인 비상안전 구속기능을 분리합니다.
안전바퀴의 치수와 정상 간극은 실시예의 설정값이며 모든 적용차량에 동일하게 적용해야 하는 고정 규격은 아닙니다.
Email : parkkyeungsik@gmail.com
LinkedIn : https://www.linkedin.com/in/kyeungsik-park-58b879281/?locale=ko
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