기차 및 철도 부품: 이름, 기능 및 주조 부품

기차의 부품을 무엇이라고 하나요? 빠른 답변

열차는 크게 두 가지 범주의 부품으로 구성됩니다. 철도 차량 구성 요소 (차량 자체) 및 철도 인프라 부품 (그것이 실행되는 고정 궤도 시스템). 차량에는 기관차, 대차, 윤축, 커플러, 브레이크 시스템 및 차체 구조가 포함됩니다. 철도 인프라에는 레일, 침목(타이), 패스너, 스위치 및 밸러스트가 포함됩니다. 보기 프레임, 휠 센터, 브레이크 블록, 레일 앵커 등 두 범주 모두에서 구조적으로 가장 중요한 부품 중 다수는 다음을 통해 제조됩니다. 금속 주조 공정 철, 강철 또는 알루미늄 합금을 사용합니다.

전 세계 철도 장비 시장의 가치는 2023년에는 1,800억 달러 이는 전 세계적으로 철도 네트워크를 구축하고 유지하는 데 필요한 구성 요소의 엄청난 양과 복잡성을 반영합니다. 각 부품의 명칭과 역할을 이해하는 것은 조달, 유지 관리 엔지니어링 및 제조 계획에 필수적입니다.

열차의 주요 부품: 기관차 및 차량

기관차는 기차를 당기거나 미는 동력 장치입니다. 디젤, 전기, 하이브리드 등 모든 기관차는 일련의 핵심 구조 및 기계 구성 요소를 공유합니다.

차체(Carbody)

차체는 기관차 또는 객차/화물차의 외부 구조 쉘입니다. 그것은 일반적으로 다음과 같이 제작됩니다. 고강도 강철 또는 알루미늄 합금 그리고 최대 종방향 압축력을 견뎌야 합니다. 3,500kN(787,000lbf) 무거운 화물 용도에 사용됩니다. 차체에는 견인 장비, 승객실 또는 화물 공간 등 모든 내부 시스템이 들어 있으며 보기 프레임에 직접 장착됩니다.

보기(트럭)

북미에서 "트럭"이라고 불리는 보기는 철도 차량의 각 끝 부분 아래에 장착되는 바퀴 달린 프레임 어셈블리입니다. 차체를 운반하고 트랙을 따라 차량을 안내하며 서스펜션 시스템을 통해 충격을 흡수합니다. 표준 보기에는 다음이 포함됩니다.

• 대차 프레임 - 주요 구조적 주조 또는 제작, 일반적으로 평면도에서 H자형
• 1차 정지 — 휠셋 축 상자와 보기 프레임 사이의 코일 스프링 또는 고무 패드
• 2차 정지 — 보기 프레임과 차체 사이의 공기 스프링 또는 코일 스프링
• 액슬 박스(저널 박스) — 휠 베어링을 고정하고 축에서 프레임으로 하중을 전달하는 주조 하우징
• 브레이크 장비 — 브레이크 실린더, 브레이크 장비, 브레이크 블록 또는 디스크

대부분의 여객 열차는 차량당 2개의 보기를 사용합니다. 대형 화물 마차는 매우 긴 차량 아래에 3개 이상을 사용할 수 있습니다. 화물용 보기 프레임은 다음과 같이 자주 제조됩니다. 철강 주조 축당 25톤을 초과하는 정적 하중을 처리합니다.

휠셋

휠셋은 공통 축에 눌려진 두 개의 바퀴로 구성됩니다. 바퀴는 모노블록(단단한) 또는 타이어 중심 설계 , 열차가 곡선을 통과할 때 수동적 자체 조향 기능을 제공하는 테이퍼형 트레드 프로필이 있습니다. 세계 대부분의 표준 레일 게이지는 1,435mm(4피트 8½인치) , 그리고 윤축 치수는 탈선을 방지하기 위해 이 게이지와 정확히 일치해야 합니다. 화물차 바퀴는 일반적으로 AAR 사양에 따라 클래스 C 또는 클래스 D 강철로 주조되며 제동으로 인한 반복적인 열 순환을 견뎌야 합니다. 표면 온도는 초과될 수 있습니다. 500°C(930°F) 급제동 중.

커플러(커플링)

커플러는 개별 차량을 열차에 연결하는 구성입니다. 전 세계적으로 두 가지 주요 커플러 디자인은 다음과 같습니다.

• AAR 너클 커플러 - 북미 전역에서 사용됩니다. 고합금강으로 주조; 최대 버프(압축) 힘을 처리할 수 있는 등급 4,448kN(1,000,000lbf)
• 버퍼가 있는 UIC 나사 커플러 - 유럽에서 사용 중앙 체인/나사 링크와 두 개의 측면 버퍼로 구성됩니다. 매우 무거운 열차의 경우 효율성이 떨어지지만 혼합 차량 결합이 가능합니다.

커플러 본체, 너클 및 요크는 거의 보편적으로 다음과 같이 생산됩니다. 철강 주조 복잡한 3차원 기하학과 극도의 충격 및 인장 하중을 견뎌야 하기 때문입니다.

브레이크 시스템 구성 요소

철도 제동 시스템은 다음과 같은 몇 가지 핵심 부품을 사용합니다.

• 브레이크 실린더 — 공기압을 기계적 힘으로 변환하는 공압식 액츄에이터
• 브레이크 블록(브레이크 슈) - 휠 트레드에 눌려진 마찰 요소; 주철 블록은 자체 세척 입자 특성으로 인해 화물 운송에 여전히 널리 사용됩니다.
• 브레이크 디스크와 캘리퍼 - 고속 여객 열차에 사용됩니다. 디스크는 차축이나 휠에 장착되고 주철 또는 알루미늄 캘리퍼로 고정됩니다.
• 트리플 밸브/분배기 밸브 — 열차 라인 압력 변화에 따라 브레이크 적용 및 해제를 관리하는 공압 제어 장치

철도 선로 부품: 인프라 구성요소 및 해당 이름

선로 시스템은 열차를 안내하고 지원하는 고정 기반 시설입니다. 각 구성 요소는 영구 방식(P-way) 시스템 내에서 특정 이름과 기능을 갖습니다.

철도

레일은 바퀴가 움직이는 강철 막대입니다. 여기에는 세 가지 섹션이 있습니다. 머리 (실행 표면), 웹 (수직 커넥터) 및 발(베이스 플랜지) 침대 위에 앉아 있는 것입니다. 최신 중량물 운반용 레일의 무게 미터당 60~77kg(UIC 60 또는 136 RE 프로필) 고탄소 망간강으로 압연됩니다. 레일 길이가 극적으로 연장되었습니다. CWR(연속 용접 레일)은 기존 조인트를 제거하여 트랙 유지 관리를 최대 40% 조인트 트랙과 비교.

슬리퍼(침목/크로스타이)

침목은 두 개의 레일을 올바른 게이지로 고정하는 가로 부재입니다. 레일에서 아래의 밸러스트 베드까지 하중을 분산시킵니다. 슬리퍼 재료는 다음과 같습니다:

• 콘크리트(프리스트레스) — 현대 트랙에서 지배적입니다. 40~50년의 서비스 수명; 더 무겁지만(각각 250~350kg) 매우 안정적입니다.
• 견목 목재 - 전통적인 재료; 여전히 스위치와 곡선에 사용됩니다. 서비스 수명 20~30년
• 강철 - 일부 중공업 철도에 사용됩니다. 화재 및 흰개미에 대한 내성
• 복합재/플라스틱 — 재활용 플라스틱 제제 채택이 늘어나고 있습니다. 수명이 긴 목재와 유사한 특성

철도 Fastening System

패스너는 레일을 침목에 부착하고 수직, 측면 및 종방향 힘에 저항합니다. 주요 구성 요소는 다음과 같습니다.

• 철도 clip (elastic clip) — 레일 다리를 고정하는 스프링 강철 클립(예: Pandrol e-클립, Vossloh Skl) 대략적으로 제공하다 10-14kN의 발가락 하중
• 철도 pad — 진동을 줄이고 침목 표면을 보호하는 레일 발과 침목 사이의 고무 또는 폴리머 패드
• 베이스플레이트 — 침목 표면 전체에 레일 하중을 분산시키는 주철 또는 강판
• 스파이크 또는 나사 스파이크 - 바닥판을 고정하기 위해 목재 침목에 사용됨

안정기

안정기 is the crushed stone layer beneath and around the sleepers. It distributes loads to the subgrade, provides drainage, and allows for track geometry adjustment. Granite and limestone aggregate sized 25~50mm 가장 일반적입니다. 표준 밸러스트 깊이 범위는 다음과 같습니다. 150mm(경전철) ~ 350mm(대형 화물 본선) .

스위치 및 크로싱(투표율)

분기기(스위치)를 사용하면 열차가 한 선로에서 다른 선로로 이동할 수 있습니다. 이름이 지정된 부분은 다음과 같습니다.

• 스위치 레일(포인트 레일) — 열차를 왼쪽이나 오른쪽으로 향하게 하기 위해 회전하는 테이퍼형 이동식 레일
• 스톡 레일 - 스위치 레일이 닫히는 고정 레일
• 횡단 (개구리) - 두 개의 레일이 교차하는 주조 망간강 부품; 강렬한 충격 하중을 받으며 일반적으로 단일 단위로 주조됩니다. Hadfield의 망간강(12~14% Mn) 극도의 내마모성을 위해
• 레일(가드레일)을 확인하세요. — 프로그 갭을 통해 휠 플랜지를 안내하기 위해 런닝 레일 내부에 추가 레일이 위치함
• 스위치 기계(포인트 모터) - 스위치 레일을 움직이는 전기 또는 유압 액츄에이터; 주조 하우징은 날씨와 충격으로부터 메커니즘을 보호합니다.

철도way and Train Casting Parts: What Gets Cast and Why

주조는 복잡한 형상, 높은 질량, 탁월한 강도가 요구되는 철도 부품의 주요 제조 방법입니다. 철도 산업은 세 가지 주요 주조 공정을 사용합니다. 모래주조, 인베스트먼트 주조, 로스트폼 주조 — 구성 요소의 형상, 치수 공차 요구 사항 및 생산량에 따라 다릅니다.

다음 표에는 가장 중요한 철도 주조 부품, 재료 및 주조 방법이 요약되어 있습니다.

캐스팅이 선호되는 이유 철도way Parts

주조는 여러 가지 엔지니어링 및 경제적 이유로 철도 산업이 선택한 제조 방법입니다.

• 한 조각에 담긴 복잡한 기하학 — 보기 프레임, 커플러 본체 및 측면 프레임은 내부 공극과 가변 벽 두께를 갖는 3차원 형태를 가지므로 강판으로 제작할 경우 수십 개의 용접 접합이 필요합니다. 주조는 이를 단일 통합 부품으로 생산하여 용접 피로 실패 지점을 제거합니다.
• 통제된 특성을 지닌 높은 질량 — 철도 구성요소는 극도의 동적 하중 하에서 구조적 강성을 유지할 수 있을 만큼 충분히 무거워야 합니다. 주조를 통해 합금 조성과 냉각 속도를 정밀하게 제어하여 필요한 경도, 인성 및 피로 강도를 동시에 달성할 수 있습니다.
• 대량 생산에 비용 효율적 — 표준 화물차 부품(측면 프레임, 볼스터)을 위한 모래 주조 금형은 수천 번 재사용할 수 있으므로 Class I 철도에서 요구하는 수량만큼 단위당 비용이 경쟁력이 있습니다. 연간 화물차 주조 10,000~50,000건 .
• 망간강 가공경화 — Hadfield의 망간강으로 만든 횡단개구리는 실제로 충격을 받으면 더욱 단단해집니다. 이 속성은 주조 조건에서만 달성할 수 있습니다. 합금은 가공 경화 능력을 잃지 않고서는 용접하거나 가공할 수 없습니다.

시스템별 주요 철도 부품: 전체 참조 표

철도 주물 부품의 품질 및 인증 표준

철도way casting parts are among the most rigorously tested industrial components in any sector. A single failed bogie frame or coupler can cause a derailment with massive safety and financial consequences. The following standards govern their production and qualification:

• AAR M-201 — 화물차 트럭 측면 프레임 및 볼스터에 대한 미국 철도 협회 사양(북미). 모든 주조 시 특정 화학 성분, 기계적 특성 및 비파괴 검사(NDT)가 필요합니다.
• EN 13262 — 철도 바퀴에 대한 유럽 표준으로, 재료 등급, 치수 공차 및 초음파 테스트 요구 사항을 포괄합니다.
• EN 13749 — 최소 시뮬레이션 서비스 부하 하에서의 피로 테스트를 포함하여 보기 프레임의 구조적 요구 사항을 지정하는 유럽 표준입니다. 1,000만 로드 사이클 .
• UIC 860 — 철도 차량 건설에 사용되는 강철 주물에 대한 국제 철도 연합 기술 사양.
• GB/T 표준(중국) — 중국 철도의 자체 주조 및 재료 표준 제품군은 세계 최대의 철도 제조 부문 중 하나에 적용되어 기관차 4,000대 및 화물 마차 50,000대 2022년에만요.

안전이 중요한 모든 주물은 다음을 포함하여 의무적인 NDT를 거칩니다. 자분탐상검사(MPI), 초음파검사(UT), 방사선검사(RT) 부품이 서비스에 들어가기 전에 내부 다공성, 균열 또는 함유물을 감지합니다. 많은 사양에도 필요합니다. 파괴적인 쿠폰 테스트 각 강철 열로부터 인장 강도, 항복 강도, 연신율 및 작동 온도에서의 샤르피 충격 값을 검증합니다.

주요 열차 및 철도 부품의 유지보수 주기

유지보수 간격을 이해하면 조달 팀이 예비 부품 재고 및 주조 주문을 계획하는 데 도움이 됩니다. 다음은 가장 중요한 구성 요소에 대한 일반적인 검사 및 교체 간격입니다.