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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 구정서, 유원희
- 발행연도
- 2019
- 저작권
- 서울과학기술대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수11
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전동차(EMU:Electric Multiple Unit) 한 개 차량 하부에 2개의 대차가 차량의 센터피봇과 조립되고 횡댐퍼는 대차 상부에 각 1개씩 한 개 편성당 16개(8량 기준)가 한쪽은 대차틀 브라켓에 다른쪽은 센터피봇 블럭 브라켓에 차량 주행방향과 직각으로 고정 취부되어“차량 주행시 사행동을 방지”하는 중요한 기능을 수행하여 차량 객실내 쾌적한 승차감 조성으로 이용시민에게 편의성을 제공하고 있다.
서울교통공사【(구)서울도시철도공사】에서 운행되고 있는 5,6,7,8호선 전동차의 횡댐퍼를 대상으로 감쇠력 평가를 통해 감쇠력 변화추이 및 불량 원인을 분석한 결과 2016년도에 중정비 TBO(Time Between Overhauls) 시행을 위해 중정비에 입창한 50개 편성의 횡댐퍼 800개를 취거하여 감쇠력 시험결과 기준치 대비 감쇠력 허용기준 350kg±15%를 벗어난 것이 86.25%(690개)였고, 중정비 TBO 시행후 12개월, 28개월, 36개월, 44개월이 도래한 실제 운행 전동차 4개 편성에서 총 sample 32개(편성당 sample 8개)의 횡댐퍼를 취거하여 감쇠력 시험결과 불량률이 84.4%(27개)로 대단히 높은 수준이었다.
따라서 본 연구에서는 횡댐퍼의 고장 분석을 통해 원인을 규명하여 내구성을 향상 시키고자 하였다. 횡댐퍼의 감쇠력 불량 원인은 오일씰의 균열과 찢어짐으로 인한 오일 누유와 오일내 새오일 대비 철 473~1932배, 구리 36~98배로 높은 이물질이 Damping valve를 순환하는 오일량을 감소시켜 감쇠력 변화 원인에 기인했다.
그리고 감쇠력은 양품인 경우에는 속도증가에 비례하여 증가하고 불량품은 속도변화와 상관없이 크게 변화가 없었다. 또한 감쇠력은 사용시간(오일량 감소)에 따라 비례하여 감소만 하는게 아니라 반대로 커지는 경우도 있었다.
또한, 횡댐퍼 오일씰 기존품과 개선품의 형상에 대한 정적 해석에서는 개선품이 기존품 보다 작은 응력이 발생하였고, 피로 해석에서는 기존품은 상부 영역에서 낮은 수명을 보이는 부분이 발생하였으나, 개선품은 대부분의 영역에서 임의 지정한 1.0e+006 사이클까지 파괴가 일어나지 않아 수명이 더 향상되었음을 확인 할 수 있었다.
특히, 횡댐퍼 성능향상을 위해 중정비 TBO시 오일씰 변경 등 보완작업을 시행하고 단품 내구성시험 결과 기존품 대비 개선품이 안정적인 성능을 유지하였고, 오일씰 변경을 통해서 횡댐퍼의 내구성은 향상되었다.
서울교통공사【(구)서울도시철도공사】에서 운행되고 있는 5,6,7,8호선 전동차의 횡댐퍼를 대상으로 감쇠력 평가를 통해 감쇠력 변화추이 및 불량 원인을 분석한 결과 2016년도에 중정비 TBO(Time Between Overhauls) 시행을 위해 중정비에 입창한 50개 편성의 횡댐퍼 800개를 취거하여 감쇠력 시험결과 기준치 대비 감쇠력 허용기준 350kg±15%를 벗어난 것이 86.25%(690개)였고, 중정비 TBO 시행후 12개월, 28개월, 36개월, 44개월이 도래한 실제 운행 전동차 4개 편성에서 총 sample 32개(편성당 sample 8개)의 횡댐퍼를 취거하여 감쇠력 시험결과 불량률이 84.4%(27개)로 대단히 높은 수준이었다.
따라서 본 연구에서는 횡댐퍼의 고장 분석을 통해 원인을 규명하여 내구성을 향상 시키고자 하였다. 횡댐퍼의 감쇠력 불량 원인은 오일씰의 균열과 찢어짐으로 인한 오일 누유와 오일내 새오일 대비 철 473~1932배, 구리 36~98배로 높은 이물질이 Damping valve를 순환하는 오일량을 감소시켜 감쇠력 변화 원인에 기인했다.
그리고 감쇠력은 양품인 경우에는 속도증가에 비례하여 증가하고 불량품은 속도변화와 상관없이 크게 변화가 없었다. 또한 감쇠력은 사용시간(오일량 감소)에 따라 비례하여 감소만 하는게 아니라 반대로 커지는 경우도 있었다.
또한, 횡댐퍼 오일씰 기존품과 개선품의 형상에 대한 정적 해석에서는 개선품이 기존품 보다 작은 응력이 발생하였고, 피로 해석에서는 기존품은 상부 영역에서 낮은 수명을 보이는 부분이 발생하였으나, 개선품은 대부분의 영역에서 임의 지정한 1.0e+006 사이클까지 파괴가 일어나지 않아 수명이 더 향상되었음을 확인 할 수 있었다.
특히, 횡댐퍼 성능향상을 위해 중정비 TBO시 오일씰 변경 등 보완작업을 시행하고 단품 내구성시험 결과 기존품 대비 개선품이 안정적인 성능을 유지하였고, 오일씰 변경을 통해서 횡댐퍼의 내구성은 향상되었다.
목차
표목차 ⅴ그림목차 ⅵ사진목차 ⅸ기호설명 ⅹⅠ. 서 론 11. 연구의 배경 및 현황 12. 연구 목적 및 수행내용 2Ⅱ. 도시철도차량 횡댐퍼 이론 및 구조와 작동원리 41. 도시철도차량 횡댐퍼 이론 42. 도시철도차량 횡댐퍼 용량계산 163. 도시철도차량 횡댐퍼 구조 및 작동원리 17Ⅲ. 횡댐퍼 시험과 불량 원인 규명 및 분석 191. 도시철도 5~8호선 차량 운행환경 고찰 192. 2016년 중정비 대상 전동차 횡댐퍼 TBO전?후 감쇠력 시험 243. 5호선 동일 횡댐퍼 중정비 TBO전?후 감쇠력 시험 비교 334. 5호선 전동차 횡댐퍼 중정비 TBO후 실차 감쇠력 시험 345. 도시철도차량 횡댐퍼 감쇠력 불량 원인 분석 406. 소결 57Ⅳ. 횡댐퍼 오일씰 설계 변경을 통한 내구성 향상 581. 오일씰 누유 방지를 위한 설계 변경 및 구조해석 582. 중정비 TBO시 정기교환품 추가 등 정비방법 개선 663. 소결 68Ⅴ. 횡댐퍼 성능 검증을 위한 내구성 시험 691. 시험방법 692. 횡댐퍼 감쇠력 시험 703. 소결 85Ⅵ. 결론 86참고문헌 87부록1. 전동차 횡댐퍼 중정비 TBO후 실차 감쇠력 시험결과 892. 횡댐퍼 새오일 및 사용 오일 성분시험 결과 1013. 2016년 KTX 710차종 편성당 주행거리 107영문초록(Abstract) 108감사의 글 110
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