TSA를 이용한 감속구동장치 진동특성 분석

초록

철도차량에서 빠르게 회전하는 구동모터의 회전력을 출력축인 차륜으로 회전속도를 감속시켜 전달하는 감속구동장치는 출력속도를 감속시켜 출력토크를 증대시키는 중요한 역할을 한다. 감속구동장치 구조상 분해하지 않고는 베어링, 기어 등의 손상이나 고장상태를 알 수 없기 때문에 감속구동장치의 손상 상태 및 고장 발생여부 등을 사전에 파악하고 조치를 취할 수 있도록 하는 모니터링 시스템이 많이 개발되어지고 있다. 이러한 모니터링 시스템을 개발하기 위하여 감속구동장치의 시스템 특성을 파악하여야 하며 다양한 신호 및 분석 방법이 시도되고 있다. 감속기의 시스템 특성을 파악하기 위하여 실제 사용조건인 실차에서 데이터를 취득하고 신호를 분석해야 하지만 실차에서는 속도 변화 및 토크 변화와 같은 다양한 시험을 실시할 수 없으므로 실물시험기를 이용하여 감속기의 진동특성을 파악하는 것이 더 효율적일 수 있다. 본 연구는 실물시험기에 기어에서 발생하는 주요 손상을 구현한 후에 속도 및 토크를 변동하면서 감속구동장치의 진동특성을 분석하고 비교하였다. 또한 측정된 데이터를 다양한 신호처리방법을 적용하여 이상상태 진단 유무를 파악하였으며, 특히 TSA를 이용하기 전과 후를 비교하여 감속구동장치와 같은 회전기계는 TSA를 적용하는 것이 유용함을 확인하였다.