능동조향대차 제동 시 조향구동 성능 시험

초록

철도차량의 차륜 및 레일의 마모 저감을 위해 곡선 선로 주행 시 윤축을 선로의 곡률반경에 부합하도록 회전시켜 조향각을 형성함으로서 능동조향대차를 구현한다. 이 때, 선로의 곡률반경을 실시간으로 인지하기 위해 철도차량 차체와 대차 사이 회전각을 측정하는 곡률센서를 구비하였고, 곡률반경 값에 따라 조향각을 구현하기 위해 윤축을 회전시키는 조향구동기를 대차 하부에 구비하였다. 1 개의 대차에 2 개의 조향구동기가 부착되어 있으며 조향구동기는 대차를 기준으로 윤축이 장착된 4 개의 액슬박스를 동시에 밀거나 당긴다. 따라서 조향구동기는 대차와 액슬박스 사이 축상스프링의 복원력, 차륜과 레일 간 마찰력 및 윤축의 동적 관성력 등에 상응하는 추력을 발생시켜야 한다. 철도차량의 감속 주행 상황을 고려하면 이 외에 제동에 의한 압부력 또한 조향구동기의 추력에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 본 연구의 능동조향대차는 윤축의 조향각이 구현 가능하도록 제동 장치를 설계 및 구현하였다. 본 논문에서는 제작한 능동조향대차에 제동압 인가 시 조향구동기의 동작을 실험실에서 확인하고, 능동조향 철도차량의 실선로 주행 시, 정속 주행 및 제동에 의한 감속 주행에 따른 실시간 능동조향 구현 성능을 시험하고 비교 검증한다. 시험을 통해 조향각 구현에 대한 제동 장치 및 감속 운행의 영향을 평가한다.