철도화차 대차용 마모판 개발

초록

국내 화차 보유량은 13,000여대로 다른 차종에 비해 많은 량을 보유하고 있으나 주행장치의 경우 습동부에 마모부가 많은 구조로 되어있어 현장에서는 이에 대한 유지보수의 애로사항이 많다. 마모부는 용접구조 대차의 경우 대략 30군데이며 특히 엑슬박스 장치 좌우에 있는 마모부의 마모가 많이 발생되어 보수주기 단축, 주행성능 저하등 문제점이 발생하고 있다. 보통 마모판은 두께 4.5mm의 평판으로 구성되어 있으며 대차에 용접으로 고정되어 주행시 마모판끼리 접촉하여 마찰을 일으키면서 대차에서 발생하는 하중을 받아 감쇄시키는 역할을 한다. 따라서 적절한 마찰력을 가지면서 잘 마모가 되지 않는 제품이 필요하다. 현재 국내에서 용접구조용 화차용 대차에 마모판으로 사용되고 있는 재질은 크게 탄소강재(SM45C)와 스프링강재(SPS5)로서 표면을 고주파 열처리하여 강도를 높였으며 용접을 위하여 강재 테두리는 열처리를 하지 않았다. 엑슬박스 장치 옆에 장착되어있는 마모판의 경우 대략 수명이 4년 정도로 파악되고 있으며 현장에서 이 마모판을 교체하기 위해서는 차체에서 대차를 분리하여 대차에 장착되어있는 엑슬박스를 분리한 후 마모가 된 마모판을 뜯어내고 새로운 마모판을 용접 장착하는 과정을 겪어야 하므로 유지보수비용이 상당히 많이 소요된다. 이에 대한 개선 방법으로 부품의 수명연장과 예산절감을 이룩하도록 수명이 10년이상의 새로운 마모판의 개발이 필요하게 되었다. 마모판의 내마모성 향상에 의한 안전성 제고 및 교체기간 연장을 통한 비용 절감을 위해 많은 시험을 통해 최적의 마모판을 찾는 연구를 진행하였 There are about 13,000 freight cars in Korea. The holding amount of the freight cars are many more than the other types of cars. But the bogie structure has many friction parts, so three are many hold-ups for the maintenance problem on the spot. As seen in Fig. 1 friction parts are organized of 30 parts in case of welding structure bogie. Especially left-right positions of the axle box have severe problems for the wear, they occurs the reduction of maintenance period, a lowering of the running safety. Generally the thickness of wear plate is 4.5mm and attached to bogie by way of welding method. At the running situation the friction occurs in wear plate each other. Namely the role of the wear plate reduce the load from the carbody. So we need the wear plate for low-wearing, adequate friction power.