Fault Diagnosis of a High-speed Railway Reduction Unit Using Analysis of Vibration Characteristics

The reduction unit is one of the most important components for railway vehicles because the torque of the motor must be transmitted to the wheels of the vehicle by the reduction unit. The faults in the reduction units of high-speed trains are caused by damage such as gear, fatigue. These have serious impacts on safety of the train during operation. To address this development of a system for monitoring, fault diagnosis of the reduction unit is needed to keep the vehicle running safely. Before that can be accomplished, it is most important to understand the vibration characteristics of the reduction unit in a normal state. Vibration diagnosis technology using characteristic-analysis of vibration waveform and frequency is known to be the most effective method for fault diagnosis. In this paper, we analyzed the vibration characteristics of the reduction units two Korean high-speed trains (KTX and KTX II), under normal conditions, by two test methods (driving gear test, full-vehicle test).

고속철도차량 감속구동장치의 이상진단을 위한 진동특성분석

감속구동장치는 모터에 회전력을 차륜에 전달하는 중요한 장치로써 가장 큰 고장원인 중 하나는 기어의 접촉 피로손상에 의한 것이다. 이로 인해 주행 시 심각한 영향을 미칠 수 있기 때문에 주행안전성 확보를 위한 이상진단 모니터링시스템 기술이 요구되고 있으며, 이상진단을 위한 모니터링 시스템 개발을 위해 고장이 없는 감속구동장치의 기초 데이터 분석이 중요하다. 기어의 주요 이상진단방법 중 고장원인파악 및 조기진단에 주로 사용되는 진동신호분석법을 적용하여, 본 논문에서는 고장이 없는 고속철도차량(KTX, KTX II) 감속구동장치를 대상으로 실물시험과 실차시험을 수행함으로써 고장이 없는 감속구동장치의 이상진단에 필요한 진동특성분석을 실시하였다.