견고함을 위한 설계: 새로운 과제를 모두 해결하는 팀켄 Rail Technologies

모든 운송 분야가 계속 발전하고 있지만, 철도는 여전히 육지에서 화물과 승객을 장거리로 운송하기에 에너지 효율이 가장 높은 방법입니다. 국제 에너지 기구에 따르면, 전 세계의 모든 여객 및 화물 운송은 2050년까지 두 배 이상 증가할 것입니다. 철도는 이러한 성장에 수반될 더 많은 에너지 수요를 줄이는 데 유용할 것입니다.

200년 역사의 철도 산업을 현대 운송수단 중 가장 지속 가능한 유형으로 유지하기 위해 공급 업체가 무엇을 할 수 있을까요? 팀켄의 수석 철도 엔지니어인 Steve Brister에 따르면 할 일은 많습니다. 팀켄에서 23년의 철도 산업 경력을 쌓은 Brister는 “모두가 기존 장비 설계로 더 많은 일을 하고 더 나은 가동 시간과 재사용성을 위해 발전을 추진하고 있습니다.”라고 말합니다. “사막을 가로지르며 세계에서 가장 무거운 하중을 지탱하는 베어링 설계부터 연간 수천 갤런의 연료를 절약할 수 있는 본질적으로 제로 토크인 팀켄® EcoTurn® 씰 개발에 이르기까지, 우리는 고객 문제 해결에 집중하고 있습니다. 정말 흥미진진한 일이죠. 엄청난 잠재력을 예상하고 있습니다.”

명작 가다듬기: 팀켄® AP™ 베어링 발전으로 지속적인 효율성 달성

팀켄 철도 기술의 근원은 팀켄® AP™ 통합 베어링 어셈블리입니다. AP 베어링은 일반 베어링이 과열되어 광범위한 차축 손상을 일으키거나, 최악의 경우 열차 탈선을 초래하는 위험하고 값비싼 “핫 박스” 문제를 해결하기 위해 1954년에 탄생했습니다.

팀켄 AP 베어링 설계는 핫 박스로 인한 조기 고장을 거의 척결했습니다. 해당 설계는 그 이후에도 업계 표준으로 남아 있습니다. 차세대 팀켄® AP-2™ 베어링의 라인업 추가를 포함한 지속적인 설계 개선을 통해 고객은 연비를 높이고, 승객 및 화물용 엔진의 속도 한계를 뛰어넘고, 철도 차량의 적재 용량을 늘리고, 지속적인 열차 유지 보수를 수행하는 데 소요되는 시간 및 노력을 줄일 수 있었습니다.

Brister는 설계 개선이 고객 중심적이며 제품 설계, 테스트, 서비스 및 판매 등 모든 방면에서 일하는 팀켄 엔지니어 간의 피드백 루프를 통해 식별되는 경우가 많다고 말합니다. 예를 들어, 최근 개발된 대형 화물용 고급 AP 베어링은 팀켄 영업 및 서비스 엔지니어가 새로운 화물 운영 동향을 관찰한 직접적인 결과입니다.

Steve는 “호주 광산 운영업체는 자체적으로 대규모 철도 차량을 소유하고 유지합니다.”라고 말합니다. “시간이 지남에 따라 부하가 더 증가해, 차축과 베어링의 원래의 부하 용량을 넘어서게 되었죠. 이로 인해 더 많은 고장과 유지관리 문제가 발생했습니다.”

영업 및 서비스 엔지니어는 제품 및 응용 엔지니어링 담당자에게 문제를 보고했습니다. “우리는 모든 지식을 동원하여 베어링에서 내부 형상, 적절한 윤활 및 고급 씰링을 최적화해, 하중 용량이 강화되었지만 여전히 철도 차량 아래의 기존 공간에 들어맞는 강력한 베어링을 만들었습니다. 운영업체는 이제 다른 장비를 변경할 필요 없이 5톤의 차축 부하 용량을 추가할 수 있습니다. 이러한 대형 운송 업체에는 이 베어링이 새로운 산업 표준입니다.”

세계에서 가장 큰 로봇
2.4km 길이의 팀켄® 베어링이 장착된 AutoHaul 자율 열차는 세계에서 가장 큰 로봇입니다.

한 번에 한 열차씩, 효율성에 대한 글로벌 영향력

팀켄 철도 솔루션은 전 세계적으로 다양한 제품과 사회적 추세를 수용하기 위해 계속해서 발전하고 있습니다. 모든 철도 운영업체는 사람이나 제품을 운송할 때 시간, 비용을 절약하고 환경을 보호하는 것을 우선시합니다.

인도가 여객 열차를 현대화하기 위해 노력하고 있는 가운데, 팀켄 엔지니어들은 Indian Railways와 협력하여 UIC(국제 철도 연맹)에서 제정한 표준을 충족하는 레일 베어링을 작업하고 고온, 다습, 발열, 낮은 토크 및 오염 문제를 해결하고 있습니다. 그 반대편에서, 팀켄은 스웨덴 북부에 화물열차를 설치했으며 러시아의 화물열차 전체를 향상하기 위해 화차 제작 업체와도 협력하고 있습니다. Brister는 “열차 한 대가 무더운 환경과 매우 추운 환경을 통과하는 수준의 지역적 기후 변화 하나 때문에라도 문제를 해결하기 위해 지속적으로 노력해야 합니다.”라고 말합니다.

호주의 팀켄 엔지니어들은 철도 분야의 또 다른 번혁인 로봇에 적응하고 있습니다. 글로벌 광산 회사인 Rio Tinto는 2019년에 호주에서 세계 최초의 완전 자율형 대형 장거리 철도망을 개통했습니다. 모든 무인 AutoHaul™ 화물 열차는 팀켄 AP 베어링에 의지하여 16개 광산에서 온 철광석을 서부 호주의 외딴 필바라 지역을 통과해 2개의 항구로 운송합니다.

Rio Tinto는 첫 6주간의 운행에서 AutoHaul이 평균 속도를 5~6% 높였다고 전합니다. 2019년에 자율 철도 네트워크로 Rio Tinto의 채굴량이 1천만 톤 늘어났습니다.

Brister는 “이는 전 세계 철도 화물 산업의 엄청난 전환점입니다.”라고 말합니다. “자율 열차는 운송 주기 시간을 단축하고 세계에서 가장 무거운 짐을 싣고 있습니다. 우리는 새로운 종류의 효율성을 얻기 위해 설계하고 있으며 우리의 베어링은 이러한 까다로운 작동 요건을 견딜 수 있고 예기치 않은 가동 중지 시간을 줄일 수 있는 것으로 입증되었습니다. 철도 분야의 고객이 한계를 뛰어넘는 동시에, 우리는 항상 그래왔듯이 고객과 함께 계속해서 혁신할 것입니다.”

팀켄의 전문 기술이 철도 산업에 기여하는 방법에 대한 자세한 내용을 보려면 여기를 클릭하십시오.

Published: 2021/11/19