InnoTrans의 SKF: 구성품 관리를 통한 철도 차량의 사용 수명 최적화

  • 스토리

    2016 9월 22, 13:00 CEST

    SKF의 철도 부문 비즈니스 개발 매니저인 Stewart McLellan은 OEM과 철도 운영사들이 핵심 구성품의 분해 점검, 수리 및 교체의 향상을 통해 정비 간격을 연장할 수 있는 방법을 설명합니다.

    철도 차량의 가용성과 성능을 높이고자 하는 업계의 추세는 열차 제조사들로 하여금 RAMS(Reliability, Availability, Maintainability, Safety: 신뢰성, 가용성, 유지관리성, 안정성) 프로세스가 정의한, 오랜 수명이 적용된 제품을 찾도록 만들고 있습니다. 고려 대상이 되는 중요한 분야는 정비 간격의 연장입니다. 이는 철도 차량의 가용성을 높이며 동시에 차량의 수명 전체에 걸쳐서 유지관리 및 수리에 사용하는 시간을 최소화시켜 줍니다.

    상태 모니터링
    정비 간격과 구성품 작동 수명을 연장하려면 주의 깊게 계획된 상태 모니터링 전략이 핵심적 요건입니다. 보기(bogie), 윤축, 축함, 추진 시스템 및 레일 트랙을 모니터링하기 위해 온라인 상태 모니터링 시스템과 전용 소프트웨어 프로그램이 개발되었습니다.

    SKF의 IMx-R 보기 상태 모니터링 시스템은 이러한 예로, 이를 사용하여 실제 구성품 상태에 기반한 보기 유지관리 활동을 효율적으로 계획할 수 있습니다. 시스템에는 센서가 포함되어 있어서 유럽의 철도 기술 사양(Technical Specification for Interoperability: TSI)인 TSI 지침 96/48 EC의 요건에 따라 작동 불안정성 및 베어링 온도를 감지합니다. 이 시스템은 기능 고장 및 관련된 열차 서비스 중단이 발생하기 전에 잠재적 손상을 파악하는 신뢰성 있는 성능 오버뷰 기능을 제공합니다. 이를 통해 운영자는 유지관리 활동을 통합하고, 필요한 검사를 실시하며, 정기 운행 중지 기간 동안 수리 작업을 실시할 수 있습니다.

    이 모든 것은 다운타임 감소 및 신뢰성 향상을 통해 유지관리 간격을 연장할 수 있습니다. 수집된 데이터는 또한 고장 근원 분석을 지원하며, 장비 개선, 재설계 및 업그레이드를 통해 반복해서 발생하는 문제 및 고장을 제거할 수 있습니다.

    또한 승인된 윤활 기술을 통해, 그리고 자동화된 윤활 시스템의 사용을 통해 정비 간격도 연장할 수 있습니다. 이는 핵심 장비에 장착하여 사전 결정된 간격으로 정확한 양의 윤활유를 베어링과 기타 움직이는 부품에 배분할 수 있습니다. 이를 통해 윤활의 부족 및 과다 위험을 감소시키고 일관성 있는 기계 성능을 확보할 수 있습니다. 다양한 보기 구성품의 올바른 윤활 간격 및 양을 판단하는 작업은 전통적으로 짐작에 의존해 왔습니다. 이들 시스템은 또한 상태 모니터링 장치에 연결하여 실제 작동 상태를 기반으로 윤활유를 주입할 수도 있습니다.

    베어링 향상
    철도 차량 베어링은 극단적인 상태에서 신뢰성을 제공해야 합니다. 윤축 베어링은 철도 차량에서 안전에 가장 중요한 구성품에 속하는 것으로, 최소한의 유지관리로 무거운 하중을 견뎌야 하며, 환경 요소, 오염 가능성 및 극단적인 기후에 지속적으로 노출됩니다.

    콤팩트 테이퍼 롤러 베어링 유닛(compact tapered roller bearing units: CTBU)과 같은 제품은 모든 종류의 윤축에 사용할 수 있도록 설계되었으며, 작은 공간에서 높은 하중 지지 용량을 제공합니다. 저마찰 래비린드(labyrinth) 씰은 특수 내부 링 숄더에 적용되며, 이는 오염 물질의 침투에 대한 보호를 향상시켜 줍니다. 베어링에는 또한 폴리아미드 케이지가 있어서 마찰, 롤러 슬립 및 마모를 최소화하고, 고착 위험을 없애줍니다. CTBU는 센서 시스템을 통합하여 윤축 상태를 모니터링할 수 있으며, 여기에 상태에 포함되는 것으로는 휠 슬립/슬라이드 보호(wheel slip/slide protection: WSP 또는 WSSP)에 사용하기 위한 회전 속도, ATP 시스템 이동 방향, 온보드 모니터링 시스템 및 트랙션 컨트롤 유닛(TCU) 시스템 베어링 온도 등이 있습니다. 이들 센서 신호는 열차 움직임 및 안전에 중요한 시스템의 효과적인 관리를 위해 온보드 통합됩니다.

    부가가치 서비스
    열차의 수명 30년에 걸쳐서 베어링 정비, 베어링 현장 교환 및 상태 평가와 같은 서비스는 유지관리의 시간과 비용을 절감할 수 있게 해줍니다.

    베어링 정비에는 철저한 세척이 포함되며, 모든 부품에 대한 육안 검사, 그리고 특수 제작된 고정체 및 측정 게이지를 사용한 치수 검사가 실시됩니다. 고객의 베어링은 업그레이드를 통해 보다 나은 그리스 및 씰을 사용할 수 있도록 하여 구성품을 향상시켜 신뢰성을 지원하도록 할 수 있습니다. OEM 정비는 구름 베어링의 엄격한 철도 산업 표준을 초과하여 과도하게 실시되는 경우가 많습니다.

    현장 베어링 교체는 비용을 절감할 수 있습니다. 단일 구성품에 결함이 있는 경우 전체 윤축을 교체할 필요가 없다는 것을 의미합니다. 베어링 공급사는 현장에서 베어링을 교환하는 데 필요한 장비를 가지고 고객의 유지관리 현장을 방문합니다. 일반적으로 차량 기지에 있는 열차 밑의 보기에서 전체 베어링 유닛을 교체할 수 있습니다. 윤축의 두 베어링은 몇 시간 내에 교환할 수 있으며, 따라서 철도 차량을 신속하게 운행에 투입할 수 있습니다. 비용은 윤축 전체 교환의 일부에 지나지 않습니다.

    유지관리 간격을 더 연장하려는 경우, 전문가가 베어링의 상태를 평가하여 베어링 상태에 대한 문서화된 증거와 함께 더 나은 가치를 실현할 수 있는 권고안을 작성하도록 할 수 있습니다. 열차의 베어링 상태를 조사하고, 그리스를 분석하고, 적용 상세 정보와 비교가 이루어지면 베어링 성능을 향상시킬 수 있는 방법이 도출됩니다. 예를 들면 베어링 정비 중 베어링 씰의 업그레이드를 들 수 있습니다.

    영원히 지속되는 구성품은 없습니다. 이는 특히 철도 산업에 적용될 수 있지만 스마트한 모니터링과 적기 교체를 통해 잠재적인 고장이 가용성에 미치는 영향을 최소화할 수는 있습니다.

    Aktiebolaget SKF
    (publ)

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    SKF는 베어링, 씰, 메카트로닉스, 윤활 시스템과 기술 지원, 유지보수, 안정성 서비스, 엔지니어링 컨설팅과 교육을 망라한 서비스를 제공하는 데 있어 세계적 선도기업입니다. SKF는 전 세계 약 130여 개국에 진출해 있으며, 17,000여 개의 지역대리점을 보유하고 있습니다. 2015년도 연간 매출액은 759억 9700만 스웨덴 크로나이며 직원 수는 46,635명입니다. www.skf.com

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