Finská dopravní agentura chce pomocí automatického měřicího systému Tamtron Scalex Wild zvýšit bezpečnost vlakové dopravy, snížit zatížení životního prostředí a snížit náklady na údržbu.
Vysoké rychlosti, velké zatížení a náročné provozní podmínky jsou pro kola železničních zařízení náročné. V důsledku zablokování brzd na nich mohou například vznikat plochá místa a dochází k poškození jak kolejových vozidel samotných (ložiska, odpružení atd.), tak i kolejnic. Vady materiálu nebo únava oceli mohou také způsobit uvolnění částí kola.
„Ploché místo na pojezdové ploše kola při každé otáčce naráží na kolejnici a stejnou silou působí i na ložiska kola. Když to takto pokračuje po delší dobu, ložiska se začnou lámat a nakonec se zaseknou. Nakonec může dojít k prasknutí nápravy a vykolejení vlaku,“ vysvětluje Seppo Mäkitupa, vedoucí železničního oddělení finské dopravní agentury.
Finská dopravní agentura je ve Finsku zodpovědná za údržbu, údržbu a rozvoj železniční sítě. Její povinností je udržovat železniční síť v dobrém stavu, a tím zajistit bezpečnou a efektivní dopravu.
Pokud má kolo s obvodem přibližně tři metry ploché místo, tato závada narazí na kolejnici každé tři metry. Při extrémně nízkých teplotách vzniká v kolejnici tak vysoké napětí, že při nárazu plochého místa může dojít i k jejímu zlomení, což může mít za následek poruchy zabezpečovacího zařízení, narušení provozu a nehody. Vadná kola vlaků způsobují také ekologické potíže. Jsou zodpovědné za hluk při jízdě a vibrace země, které ruší lidi žijící v blízkosti železnice.
ZJIŠŤOVÁNÍ ZÁVAD SLUCHEM
„Dříve jsme se snažili odhalit závady vlakových kol poslechem zvuku projíždějících vlaků. Kdykoli stanicí projížděl vlak, bylo jednou z povinností personálu poslouchat kola a zvuky, která vydávala. Možná to bylo trochu pracné, ale i tímto způsobem jsme nějaké závady nacházeli. V průběhu let se však nádraží zavírala a personál se snižoval, takže jsme museli detekci závad kol automatizovat pomocí zařízení instalovaných na kolejích,“ říká Mäkitupa.
Dříve se také prováděly namátkové kontroly kol stojících vlaků. Nebylo však možné zkontrolovat celé kolo, protože většina z nich je skryta za brzdou nebo konstrukcí podvozku nebo u kolejí. Nekulatost bylo možné zjistit pouze měřením v opravně, což kontroly zpomalovalo a prodražovalo.
Scalex Wild odhaluje vady kol sledováním sil mezi kolejnicemi a koly v reálném čase.
ŘEŠENÍM JE AUTOMATICKÝ MĚŘICÍ SYSTÉM
V letech 2010–2011 finská dopravní agentura testovala tři různé měřicí systémy dodavatele pro detekci defektů na hlavní trati jižně od Oulu a rozhodla se pro finské řešení vyvinuté společností Tamtron. Objednala si pro své potřeby celkem 16 měřicích systémů Tamtron Scalex Wild, z nichž 12 bylo instalováno na železničních tratích a čtyři na hraničních přechodech na ruských hranicích.
Scalex Wild odhaluje vady kol sledováním sil mezi kolejnicemi a koly v reálném čase. Slouží také jako vlaková váha, která váží každou nápravu, podvozek a vagon a reaguje také na chyby při nakládání. Měření je možné při traťových rychlostech s rychlostí vlaku 20–250 km/h. Scalex Wild má velmi vysokou frekvenci měření a výsledek je spolehlivý, protože nárazové zatížení kol je sledováno ve dvou kompletních otáčkách.
„Systém automaticky měří každou jednotku přejezdového zařízení nebo motor a vůz.
Kdykoli přijede vlak, systém se aktivuje, vlak změří a naměřené údaje odešle do technického dispečinku finské dopravní agentury. Tam jsou data zpracována a předána jednotce údržby kolejových vozidel,“ říká Mäkitupa.
Pokud dispečink zaznamená v naměřených datech něco neobvyklého, například plochá kola nebo přetížené vozy, problém se rychle řeší. Poškození zařízení v důsledku plochých míst a jiných závad na kolech lze zabránit zastavením vadných vozů dříve, než dojde k většímu poškození.
Zpočátku se nepoužívaly žádné mezní hodnoty a systém pouze shromažďoval data z měření. Po změření přibližně pěti milionů náprav byly definovány mezní hodnoty s cílem eliminovat vady kol, které nejvíce poškozují železnici a zařízení. Díky většímu množství zařízení a dat umožnilo používání mezních hodnot zlepšit stav kol a bylo možné přijmout nové, o něco nižší mezní hodnoty.
KOLA SE UDRŽÍ V LEPŠÍM STAVU
Od zavedení měřicího systému Scalex Wild se zlepšilo mnoho věcí, pokud jde o stav železniční sítě a zařízení.
„Systém je nestranný a má jednotnou kvalitu ve srovnání se snahou odhalit závady sluchem ve stanicích. Poskytuje nám jednoznačné číselné hodnoty a přehledné grafy síly, které můžeme v případě potřeby použít ke kontrole stavu kola,“ říká Mäkitupa.
Nápravy se již nelámou kvůli závadám ložisek způsobeným plochými koly, což se kladně odráží na bezpečnosti železniční dopravy.
Stav kol železničních zařízení se zlepšil od doby, kdy se při jejich údržbě začaly využívat výsledky měření. Pomocí RFID tagů kolejových vozidel lze sledovat historii jízdy jednotlivých kol v různých časech a na různých místech a pozorovat, jak se závady na kolech vyvíjejí. Počínající závady kol lze řešit mnohem dříve, než jak tomu bylo v minulosti. Nápravy se již nelámou kvůli závadám ložisek způsobeným plochými koly, což se kladně odráží na bezpečnosti železniční dopravy. V okolí železnice je také méně hluku způsobeného jízdou a vibrací půdy.
Podle Mäkitupy je k odhadu dosažených úspor zapotřebí dlouhodobějšího sledování. VR a provozovatel nákladní železnice Fenniarail si již pochvalují jasné úspory, které jim systém přinesl.
„Kola se nemusí tak často vyřazovat a místo toho je lze přetvářet na soustruhu. To je výhodné pro provozovatele železniční sítě i dodavatele dopravy,“ říká Mäkitupa.
BEZPROBLÉMOVÁ SPOLUPRÁCE OD SAMÉHO POČÁTKU
Finská dopravní agentura a její předchůdce, finská železniční správa, spolupracují se společností Tamtron od počátku 21. století. Potřebné praktické zkoušky při vývoji detektorů rázového zatížení kol se v minulosti – a je tomu tak i dnes – prováděly pomocí zkušebního zařízení instalovaného ve státní železniční síti.
„Spolupráce s obětavými a kompetentními pracovníky společnosti Tamtron probíhala od počátku testování mimořádně hladce. Finská dopravní agentura oceňuje zejména vhodnost systému Scalex Wild, aktivní přístup dodavatele k problémovým situacím, dostupnost servisu a údržby v krátkém čase, výbornou dosažitelnost kontaktních osob a celkově bezproblémovou komunikaci,“ říká Mäkitupa.
Síť zařízení je nyní z větší části dokončena a finská dopravní agentura bude podporovat rozvoj měřicího systému, aby ještě lépe vyhovoval provozním potřebám.