전동차(EMU:Electric Multiple Unit) 횡댐퍼는 한개 차량 하부에 2개의 대차가 조립되는데, 이 대차 상부에 각 1개씩 한 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 사용 편의성을 제공하고 있다.
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전동차(EMU:Electric Multiple Unit) 횡댐퍼는 한개 차량 하부에 2개의 대차가 조립되는데, 이 대차 상부에 각 1개씩 한 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 사용 편의성을 제공하고 있다.
서울도시철도공사에서 운행되고 있는 전동차의 횡댐퍼 사용수명에 대해서는 전동차 정비지침서 또는 준공도면에 명기되어 있지 않아, 경정비(TBM:Time Based Maintenance)는 오일누유 등 불량 발생시 예비품으로 교환하고, 중정비(TBO:Time Between Overhauls)는 차량 한 편성 횡댐퍼에 대해 소모품을 일괄 교환하는 정비를 시행하는 데도, 차기 4년검사 도래전에 오일 누유 등 고장발생으로 불량품이 상당수 발생되고 있다.
따라서 본 연구에서는 전동차의 횡댐퍼에 대해 서울도시철도공사 전동차 관리시스템 고장데이터와 전산화 시행전 고장 필드데이터를 바탕으로 고장 분석(FMEA:Failure Mode and Effect Analysis) 시행과 신뢰성을 분석하여 전동차 횡댐퍼의 적정한 교체주기를 도출하고자 한다.
그 결과 횡댐퍼의 주 고장원인은 오일씰이 오일에 의한 색상 변형과 경화 균열로 찢어지면서 오일이 누유되어 이음과 인장압축시 불량이 발생하였다.
또한, 곡선구간 운행거리(km)가 길고 본선 곡선개소가 많은 것에 비례하여 고장률이 발생치 않았지만 이에 대한 상관관계를 찾을 수 없었다.
특히, 차량의 누적주행거리 80만 km(연평균주행거리≒10만 Km) 부터 고장이 72.53%(536건)로 급속히 증가하였는데, 이를 검증하기 위한 와이블 분포 분석에서평균수명이 7.58년으로 분석되어 고장이 급속히 발생하는 주기와 일치함을 알 수 있었다. 따라서 고장발생이 급격히 증가하기 전인 80만 km에 신품으로 교체 하는 것이 고장이 예방되고, 신품교체가 오버홀 비용보다 개당 42,837원 저렴 하여 비용절감과 TBO 정비시간이 단축될 것으로 판단된다.
전동차(EMU:Electric Multiple Unit) 횡댐퍼는 한개 차량 하부에 2개의 대차가 조립되는데, 이 대차 상부에 각 1개씩 한 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 사용 편의성을 제공하고 있다.
서울도시철도공사에서 운행되고 있는 전동차의 횡댐퍼 사용수명에 대해서는 전동차 정비지침서 또는 준공도면에 명기되어 있지 않아, 경정비(TBM:Time Based Maintenance)는 오일누유 등 불량 발생시 예비품으로 교환하고, 중정비(TBO:Time Between Overhauls)는 차량 한 편성 횡댐퍼에 대해 소모품을 일괄 교환하는 정비를 시행하는 데도, 차기 4년검사 도래전에 오일 누유 등 고장발생으로 불량품이 상당수 발생되고 있다.
따라서 본 연구에서는 전동차의 횡댐퍼에 대해 서울도시철도공사 전동차 관리시스템 고장데이터와 전산화 시행전 고장 필드데이터를 바탕으로 고장 분석(FMEA:Failure Mode and Effect Analysis) 시행과 신뢰성을 분석하여 전동차 횡댐퍼의 적정한 교체주기를 도출하고자 한다.
그 결과 횡댐퍼의 주 고장원인은 오일씰이 오일에 의한 색상 변형과 경화 균열로 찢어지면서 오일이 누유되어 이음과 인장압축시 불량이 발생하였다.
또한, 곡선구간 운행거리(km)가 길고 본선 곡선개소가 많은 것에 비례하여 고장률이 발생치 않았지만 이에 대한 상관관계를 찾을 수 없었다.
특히, 차량의 누적주행거리 80만 km(연평균주행거리≒10만 Km) 부터 고장이 72.53%(536건)로 급속히 증가하였는데, 이를 검증하기 위한 와이블 분포 분석에서평균수명이 7.58년으로 분석되어 고장이 급속히 발생하는 주기와 일치함을 알 수 있었다. 따라서 고장발생이 급격히 증가하기 전인 80만 km에 신품으로 교체 하는 것이 고장이 예방되고, 신품교체가 오버홀 비용보다 개당 42,837원 저렴 하여 비용절감과 TBO 정비시간이 단축될 것으로 판단된다.
16 Lateral Dampers are mounted on the upper parts of the bogies(1 Lateral Damper per bogie, 2 bogies are assembled under one car body, for 8-car Electric Multiple Unit trainset). One part of Lateral Damper is mounted on the bracket of the bogie in the direction of movement and the other part on the ...
16 Lateral Dampers are mounted on the upper parts of the bogies(1 Lateral Damper per bogie, 2 bogies are assembled under one car body, for 8-car Electric Multiple Unit trainset). One part of Lateral Damper is mounted on the bracket of the bogie in the direction of movement and the other part on the bracket of center pivot block in perpendicular direction of movement. Lateral Dampers perform the important function of 'preventing train hunting motion' to provide the passengers with a pleasant ride comfort.
For the life times of Lateral Dampers for Seoul Metropolitan Rapid Transit Corporation are not specified on the Electric Multiple Unit maintenance manuals or as-built drawings, considerable number of faulty parts are produced owing to oil leakage, etc. before the arrival of next every 4-year overhaul in spite of replacing faulty ones of oil leakage, etc. with spares during light maintenance(TBM:Time Based Maintenance) and expendables with new ones in bulk for each trainset during heavy maintenance(TBO:
Time Between Overhauls).
Therefore, in this study, proper Lateral Damper change interval of EMUs was derived from FMEA Analysis for reliability analysis, on the basis of failure data before and after the commencement of Seoul Metropolitan Rapid Transit corporation (SMRT)'s EMU Management System.
As a result, the major failure cause of Lateral Damper was found to be its oil leakage, which causes abnormal sound and tension & compression failures, as the oil seal was torn by oil color change and hardening crack.
And, the relationship between the failure rate of the Lateral Dampers and their proportion to the lengths and the number of the curved tracks was not found because the failure rate was not in proportion to the lengths and the number of the curved tracks.
Especially, for the number of failures rapidly increased by 72.53%(536 cases) from the point that the accumulated kilometerage of train reaches 800,000 km(Average annual kilometerage≒100,000 Km) that agrees with the period of rapid increase of failures derived from the Weibull distribution analysis that the average life time is 7.58 years.
Therefore, it has been concluded that changing the Lateral Dampers with new ones at kilometerage of 800,000 km, which is before the rapid increase of failures, prevents failures and reduces the cost because change is 42,837 won cheaper than overhaul cost for each part and maintenance time of TBO(Time Between Overhauls).
16 Lateral Dampers are mounted on the upper parts of the bogies(1 Lateral Damper per bogie, 2 bogies are assembled under one car body, for 8-car Electric Multiple Unit trainset). One part of Lateral Damper is mounted on the bracket of the bogie in the direction of movement and the other part on the bracket of center pivot block in perpendicular direction of movement. Lateral Dampers perform the important function of 'preventing train hunting motion' to provide the passengers with a pleasant ride comfort.
For the life times of Lateral Dampers for Seoul Metropolitan Rapid Transit Corporation are not specified on the Electric Multiple Unit maintenance manuals or as-built drawings, considerable number of faulty parts are produced owing to oil leakage, etc. before the arrival of next every 4-year overhaul in spite of replacing faulty ones of oil leakage, etc. with spares during light maintenance(TBM:Time Based Maintenance) and expendables with new ones in bulk for each trainset during heavy maintenance(TBO:
Time Between Overhauls).
Therefore, in this study, proper Lateral Damper change interval of EMUs was derived from FMEA Analysis for reliability analysis, on the basis of failure data before and after the commencement of Seoul Metropolitan Rapid Transit corporation (SMRT)'s EMU Management System.
As a result, the major failure cause of Lateral Damper was found to be its oil leakage, which causes abnormal sound and tension & compression failures, as the oil seal was torn by oil color change and hardening crack.
And, the relationship between the failure rate of the Lateral Dampers and their proportion to the lengths and the number of the curved tracks was not found because the failure rate was not in proportion to the lengths and the number of the curved tracks.
Especially, for the number of failures rapidly increased by 72.53%(536 cases) from the point that the accumulated kilometerage of train reaches 800,000 km(Average annual kilometerage≒100,000 Km) that agrees with the period of rapid increase of failures derived from the Weibull distribution analysis that the average life time is 7.58 years.
Therefore, it has been concluded that changing the Lateral Dampers with new ones at kilometerage of 800,000 km, which is before the rapid increase of failures, prevents failures and reduces the cost because change is 42,837 won cheaper than overhaul cost for each part and maintenance time of TBO(Time Between Overhauls).
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