KTX 윤축베어링 그리스의 주행거리와 회전접촉 피로수명과의 상관관계 연구

국문 초록 (Abstract)

요 약


제 목 : KTX 윤축베어링 그리스의 주행거리와 회전접촉 피로
수명과의 상관관계 연구

본 연구에서는 KTX 고속열차의 윤축베어링의 수명에 대하여 RCF(Rolling Contact Fatigue)시험기를 사용하여 주행거리별로 채취한 그리스(grease)로 시험편에 결함이 발생하는 시점(G센서값이 설정값을 벗어나는 시점)을 파악하는 실험을 수행하여 운행거리 별 그리스 특성 변화 경향을 분석하였다.
또한, 베어링 수명에 영향을 줄 수 있는 철분함량을 측정한 결과 신품 그리스의 경우 철분함유량이 없었으며 베어링의 운행초기에 급격히 철분함유량이 증가 하며, 그 이후로는 비슷한 수준으로 서서히 증가하는 것으로 조사되었다.
RCF(Rolling Contact Fatigue)시험기를 이용한 가속수명실험(accelerated life test)에서는 시험편의 피로파괴가 거리별로 뚜렷한 차이를 보이고 있어 주행거리에 따라 정비주기를 산정함이 타당한 것으로 보이며, 120만km이상 주행 후 부터는 시험편 파괴시점의 기울기가 완만한 것으로 보아 정비주기(overhaul)가 도래한 것으로 볼 수 있을 것이다.
현재 KTX 고속열차의 윤축베어링의 부품분해정비 주기는 운행거리 기준 140만km로 산정되어 있다. 하지만 이러한 유지보수 주기는 SNCF의 유지보수 체계를 적용한 것으로 철도운행환경이 다른 KTX의 경우 적정교체주기에 대한 신뢰성 검증이 필요하다.
운행 중인 고속철도 윤축베어링에서 파괴시험을 직접 하는 것은 거의 불가능하여 운행거리별로 채취한 그리스를 사용하여 RCF(Rolling Contact Fatigue)시험기에서 베어링 표면에 발생하는 결함발생 시점을 알 수 있어서 고속철도 윤축베어링의 유지보수 관리에 도움이 되리라 생각한다.

목차 (Table of Contents)

• I. 서 론 1
• 1. 연구의 배경 및 목적 1
• II. 베어링 이론 4
• 1. 베어링 일반 4
• 2. KTX 주행장치 구조 5
• 3. KTX 윤축베어링의 구조와 기능 6
• 4. 윤활의 목적 9
• 5. 정격하중 10
• III. KTX 윤축베어링 주행별 그리스 특성 13
• 1. 주행거리별 그리스 철분 함유량 현황 15
• 2. 주행거리별 구름접촉 피로수명 시험 19
• 3. 주행거리별 그리스에 따른 실험결과 22
• IV. 주행거리별 윤축베어링 수명예측 31
• 1. 실험결과 31
• V. 결 론 33
• 참고문헌 35
• 영문초록(Abstract) 36