New Rail combines two single-axle cylindrical-wheel bogies with a common two-axle bogie frame. Each single-axle module retains its independent horizontal rotation, while its wheel units retain their vertical movement.
This flexible structure provides a basis for replacing conventional metro bogies to address hunting, curve friction noise, wheel–rail wear and maintenance requirements.
Two complete single-axle bogies connect to a common two-axle bogie frame through their respective central pivots. This connection preserves two important forms of movement.
Independent Horizontal Rotation
Each single-axle bogie rotates independently to follow the local rail direction. On curves, the front and rear modules can adopt different orientations rather than being held parallel by a rigid arrangement.
Independent left and right running-distance control works together with this rotation to guide each module along the curve.
Independent Vertical Movement
The wheel units move vertically relative to their single-axle bogie frames, accommodating rail-height differences and cant transitions.
During this movement, the suspension continues to carry vertical loads, while the vertical connections maintain horizontal-force and moment transmission.
Two-axle integration therefore preserves both individual steering and vertical flexibility.
Replacing conventional two-axle bogies with New Rail bogies, including the independent drives and active control system, targets three principal improvements.
Elimination of the Hunting Mechanism
Constant-diameter cylindrical wheels and independent rotation remove the conicity-driven mechanism behind conventional hunting. Rather than suppressing hunting through a strongly constrained two-axle structure, New Rail changes the wheel geometry and running mechanism that generate it.
Elimination of the Sources of Curve Friction Noise
Independent wheel-distance control accommodates the different distances travelled by the inner and outer wheels. At the same time, each single-axle module turns to follow the rail direction.
Together with flangeless running wheels, this arrangement is designed to eliminate the unwanted slip and flange-contact mechanisms responsible for curve friction noise.
Reduced Wear and Maintenance
Addressing hunting forces and curve friction also addresses the causes of wheel–rail wear. The intended benefits include lower maintenance requirements for wheel reprofiling, rail grinding and lubrication, alongside improved metro ride quality.
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New Rail은 1축원통대차 2개를 공통 2축대차프레임에 결합합니다. 각 1축대차는 독립적인 수평회전을 유지하고, 바퀴유닛은 수직방향의 운동을 유지합니다.
이러한 유연한 구조를 지하철 대차에 적용하여 사행동·곡선 마찰소음·차륜과 레일의 마모 및 유지관리 문제를 해결하는 것이 목표입니다.
완성된 1축원통대차 2개를 각각의 회전중심유닛을 통해 2축대차프레임에 연결합니다. 이 결합에서 두 가지 중요한 운동을 유지합니다.
2축대차의 각 1축대차마다 독립 수평회전
각 1축대차는 레일의 진행방향에 맞추어 독립적으로 수평회전합니다. 곡선구간에서는 전후 대차가 서로 다른 방향으로 정렬되므로, 두 차축을 평행하게 고정하는 구조와 다르게 곡선에 대응합니다.
좌우 바퀴의 주행거리 제어와 이러한 수평회전이 함께 작동하여 각 대차를 곡선의 진행방향으로 안내합니다.
바퀴유닛의 독립 수직이동
각 바퀴유닛은 1축대차프레임에 대해 수직으로 이동하여 레일 높이 차이와 캔트체감구간에 대응합니다.
이 과정에서도 현가계통은 수직하중을 지지하고, 수직연결계통은 수평하중과 모멘트의 전달을 유지합니다.
따라서 2축대차로 결합한 이후에도 각 대차의 조향기능과 바퀴유닛의 수직방향 유연성이 유지됩니다.
기존 2축대차를 독립구동·능동제어 시스템을 갖춘 New Rail 대차로 교체하여 다음 세 가지 개선을 추진합니다.
사행동 발생원 제거
일정 외경의 원통바퀴와 좌우 독립회전으로 기존 원추바퀴의 사행동 발생원을 제거합니다. 강하게 구속된 2축대차로 사행동을 억제하는 것이 아니라, 사행동을 발생시키는 바퀴의 형상과 주행원리를 바꾸는 방식입니다.
곡선 마찰소음 발생원 제거
좌우 주행거리 제어로 곡선의 내측과 외측에 필요한 주행거리 차이를 형성하고, 각 1축대차는 레일의 진행방향에 맞추어 회전합니다.
여기에 무플랜지 원통주행바퀴를 적용하여, 곡선구간의 불필요한 미끄럼과 플랜지 접촉에 따른 마찰소음 발생원을 제거하도록 설계합니다.
차륜·레일 마모와 유지관리 부담 감소
사행동 진동하중과 곡선마찰을 해결하면 차륜·레일 마모의 원인도 함께 줄일 수 있습니다. 차륜삭정·레일연삭·윤활 등의 유지관리 부담을 낮추고, 지하철의 주행환경을 개선하는 것이 중요한 적용효과입니다.
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