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(...
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.
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.
Two bogies are assembled with the center pivots under each car body of EMUs(Electric Multiple Units) and 16 lateral dampers per trainset(for 8 car) are installed, one on the upper part of a bogie and one side of a lateral damper is installed on the bracket of bogie frame and the other side on the br...
Two bogies are assembled with the center pivots under each car body of EMUs(Electric Multiple Units) and 16 lateral dampers per trainset(for 8 car) are installed, one on the upper part of a bogie and one side of a lateral damper is installed on the bracket of bogie frame and the other side on the bracket of center pivot block in perpendicular direction of train running to prevent the train from its hunting oscillation and provide the passengers with convenience by making a pleasant ride comfort in the car. The result of analysis of damping force change and cause of failure by damping force evaluation of the lateral dampers of lines 5,6,7 and 8 electric multiple units operated by Seoul Metro【(formerly) Seoul Metropolitan Rapid Transit corp.】shows that 86.25%(690 lateral dampers) of 800 lateral dampers from 50 trainsets that were in heavy maintenance shop for TBO(Time Between Overhauls) in 2016 was out of standard damping force range of 350kg±15% and very high failure rate of 84.4%(27 lateral dampers) was found as a result of the damping force test on 32 samples from 4 trainsets (8 samples per trainset) operated for 12 months, 28 months, 36 months and 44 months after the heavy maintenance based on TBO. Therefore, in this study, I tried to improve the durability by analyzing the failure of the lateral damper. The damping force failure was due to the leakage of the oil by the crack and tear of the oil seal and the change in damping force by the reduction in amount of the circulating oil of the damping valve caused by the impurities that contain iron 473~1932 times higher and copper 36~98 higher than the new oil. And, the damping force increased in proportion to the speed increase in the case of the fair quality product, and that of the defective product did not change much regardless of the speed change. Also, the damping force did not always decrease in proportion to the time of use(due to oil reduction) for there were cases that it increased on the contrary. In the static analysis of the shapes of the existing and improved products, the stress of the improved product was smaller than that of the existing one and in the fatigue analysis, the existing product showed a short life-time in the upper area, but, it was confirmed that the life-time was more improved because the destruction did not happen up to any 1.0e+006 cycles in most areas. In particular, to improve the performance of the lateral damper, supplementary works like oil seal change with the improved one were done at the TBO and the durability test result of the improved product showed better performance compared to the existing one and the durability of the lateral damper was improved by the modification of the oil seal.
Two bogies are assembled with the center pivots under each car body of EMUs(Electric Multiple Units) and 16 lateral dampers per trainset(for 8 car) are installed, one on the upper part of a bogie and one side of a lateral damper is installed on the bracket of bogie frame and the other side on the bracket of center pivot block in perpendicular direction of train running to prevent the train from its hunting oscillation and provide the passengers with convenience by making a pleasant ride comfort in the car. The result of analysis of damping force change and cause of failure by damping force evaluation of the lateral dampers of lines 5,6,7 and 8 electric multiple units operated by Seoul Metro【(formerly) Seoul Metropolitan Rapid Transit corp.】shows that 86.25%(690 lateral dampers) of 800 lateral dampers from 50 trainsets that were in heavy maintenance shop for TBO(Time Between Overhauls) in 2016 was out of standard damping force range of 350kg±15% and very high failure rate of 84.4%(27 lateral dampers) was found as a result of the damping force test on 32 samples from 4 trainsets (8 samples per trainset) operated for 12 months, 28 months, 36 months and 44 months after the heavy maintenance based on TBO. Therefore, in this study, I tried to improve the durability by analyzing the failure of the lateral damper. The damping force failure was due to the leakage of the oil by the crack and tear of the oil seal and the change in damping force by the reduction in amount of the circulating oil of the damping valve caused by the impurities that contain iron 473~1932 times higher and copper 36~98 higher than the new oil. And, the damping force increased in proportion to the speed increase in the case of the fair quality product, and that of the defective product did not change much regardless of the speed change. Also, the damping force did not always decrease in proportion to the time of use(due to oil reduction) for there were cases that it increased on the contrary. In the static analysis of the shapes of the existing and improved products, the stress of the improved product was smaller than that of the existing one and in the fatigue analysis, the existing product showed a short life-time in the upper area, but, it was confirmed that the life-time was more improved because the destruction did not happen up to any 1.0e+006 cycles in most areas. In particular, to improve the performance of the lateral damper, supplementary works like oil seal change with the improved one were done at the TBO and the durability test result of the improved product showed better performance compared to the existing one and the durability of the lateral damper was improved by the modification of the oil seal.
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