Fínsky dopravný úrad chce zlepšiť bezpečnosť železničnej dopravy, znížiť environmentálne zaťaženie a znížiť náklady na údržbu pomocou automatického systému merania Tamtron Scalex Wild.
Vysoké rýchlosti, veľké zaťaženia a náročné poveternostné podmienky sú záťažou pre kolesá železničného vozidla. Napríklad sa môžu vytvárať ploché miesta kvôli zablokovaným brzdám, čo spôsobuje opotrebovanie okrúhlosti kolies a poškodzuje aj koľaje. Nedostatky materiálu alebo únava ocele môžu spôsobiť aj uvoľnenie častí kolesa.
„Ploché miesto na kolese udiera o koľaj pri každom otočení a ložiská kolies sú tiež vystavené ekvivalentnej sile. Ak to pokračuje dostatočne dlho, ložiská sa začnú rozbíjať, a napokon sa zaseknú. Nakoniec sa môže zlomiť náprava a vykoľajiť vlak,“ vysvetľuje Seppo Mäkitupa, vedúci železničného odboru Fínskeho dopravného úradu.
Vo Fínsku za údržbu a rozvoj železničnej siete zodpovedá Fínsky dopravný úrad. Jeho úlohou je udržiavať železničnú sieť v dobrom stave s cieľom zabezpečovať bezpečnosť a efektívnosť dopravy.
Ak má koleso s obvodom približne tri metre ploché miesto, poškodenie bude udierať o koľaj každé tri metre. Pri mimoriadne nízkych teplotách sa v koľaji vytvára také vysoké napätie, že pri údere plochého miesta sa koľaj môže dokonca zlomiť, čo môže viesť k zlyhaniam bezpečnostného zariadenia, prerušeniam dopravy a nehodám. Chybné železničné kolesá môžu spôsobovať aj environmentálne nepríjemnosti. Spôsobujú prevádzkový hluk a vibrovanie pôdy, ktoré obťažujú ľudí žijúcich v blízkosti železnice.
ZISŤOVANIE CHÝB SLUCHOM
„Doposiaľ sme si zvykli zisťovať chyby železničných kolies načúvaním zvuku prechádzajúcich vlakov. Pri každom prechode vlaku stanicou bolo jednou z úloh personálu počúvať kolesá a zvuky, ktoré vydávajú. Možno to bolo trochu úmorné, ale odhalili sme niektoré poškodenia aj vtedy. V priebehu rokov však boli železničné stanice zatvorené a znížil sa počet personálu, preto sme potrebovali zisťovať chyby kolies automaticky pomocou zariadenia namontovaného na koľajach,“ hovorí Mäkitupa.
Takisto zvykli prebiehať náhodné kontroly kolies stojacich vlakov. Nebolo však nemožné skontrolovať celé koleso, pretože väčšia časť je skrytá za konštrukciou bŕzd alebo podvozku či oproti koľajniciam. Neokrúhlosť sa dala zistiť len vykonaním meraní v dielni, preto boli kontroly pomalé a nákladné.
Scalex Wild zisťuje chyby monitorovaním síl medzi koľajnicami a kolesami v reálnom čase.
RIEŠENIE PROSTREDNÍCTVOM AUTOMATICKÉHO SYSTÉMU MERANIA
V rokoch 2010 – 2011 Fínsky dopravný úrad testoval troch odlišných dodávateľov meracích systémov na zisťovanie plochosti na hlavnej trati južne od Oulu a rozhodol sa pre fínske riešenie vytvorené spoločnosťou Tamtron. Na používanie objednal celkovo 16 meracích systémov Tamtron Scalex Wild, z ktorých 12 namontovali na železničných tratiach a štyri na hraničných priechodoch na ruských hraniciach.
Scalex Wild zisťuje chyby monitorovaním síl medzi koľajami a kolesami v reálnom čase. Slúži aj ako železničná váha, ktorá váži každú nápravu, podvozok a vagón, a reaguje aj na chyby naloženia. Meranie je možné pri prejazdovej rýchlosti vlaku 20 – 250 km/h. Scalex Wild má veľmi vysokú frekvenciu merania a výsledok je spoľahlivý, pretože dynamické zaťaženie kolesa sa monitoruje pri dvoch úplný obrátkach.
„Systém automaticky meria každú jednotku prechádzajúceho vlaku. Pri každom prejazde vlaku sa systém aktivuje, zmeria ho a odošle údaje merania technickej riadiacej miestnosti Fínskeho dopravného úradu. Tam sa údaje spracujú a odošlú jednotke údržby vozového parku,“ hovorí Mäkitupa.
Ak riadiaca miestnosť spozoruje niečo abnormálne v údajoch merania, napr. ploché kolesá alebo preťažené vagóny, záležitosť sa rieši okamžite. Poškodeniu zariadenia dôsledku plochých miest a iných poškodení kolesa sa dá pred vznikom väčších škôd zabrániť zastavením poškodených vagónov.
Najprv sa nepoužívali žiadne limitné hodnoty a systém len zbieral údaje merania. Po zmeraní približne piatich miliónov náprav sa vymedzili limitné hodnoty s cieľom eliminovať poškodenia kolies, ktoré najviac škodili železničnej trati a vybaveniu. So zvýšeným množstvom zariadenia a údajov používanie limitných hodnôt umožnilo zlepšiť stav kolies a bolo možné prijať nové, trochu nižšie limitné hodnoty.
KOLESÁ ZOSTÁVAJÚ V LEPŠOM STAVE
Od zavedenia meracieho systému Scalex Wild sa zlepšili mnohé veci vzhľadom na stav železničnej siete a zariadení.
„Systém je nestranný a má jednotnú kvalitu v porovnaní s pokusmi o zisťovanie nedostatkov sluchom na staniciach. Poskytuje nám jednoznačné numerické hodnoty aj jasné silové grafy, ktoré v prípade potreby môžeme používať na kontrolu stravou kolies,“ hovorí Mäkitupa.
Nápravy sa už nekazia pre poruchy ložísk spôsobené plochými kolesami, čím sa zvýšila bezpečnosť železničnej dopravy.
Stav kolies železničného zariadenia sa zlepšil, odkedy sa výsledky merania začali používať pri ich údržbe. Používaním značiek vysokofrekvenčnej identifikácie vozového parku je možné monitorovať cestovnú históriu jednotlivých kolies v rôznom čase a na rôznych miestach, a je možné sledovať, ako sa vyvíjajú poškodenia kolies. Vznikajúce poškodenia kolies je možné riešiť oveľa skôr než doposiaľ. Nápravy sa už nekazia pre poruchy ložísk spôsobené plochými kolesami, čím sa zvýšila bezpečnosť železničnej dopravy. Vytvára sa aj menej prevádzkového hluku a vibrovania pôdy spôsobovaného v blízkosti železnice.
Mäkitupa konštatuje, že na stanovenie dosiahnutých úspor je potrebné dlhodobé monitorovanie. VR a nákladný železničný operátor Fenniarail si už pochvaľujú zreteľné úspory, ktoré im systém priniesol.
„Kolesá nie je potrebné vyhadzovať do šrotu tak často a namiesto toho sa dajú prerobiť pomocou sústruhu. Táto situácia je prospešná pre prevádzkovateľa železničnej siete aj pre poskytovateľov prepravných služieb,“ hovorí Mäkitupa.
HLADKÁ SPOLUPRÁCA OD ZAČIATKU
Fínsky dopravný úrad a jeho predchodca, Fínska správa železníc, spolupracovali so spoločnosťou Tamtron od začiatku 21. storočia. Nevyhnutné praktické skúšky pri vývoji detektorov dynamického zaťaženia kolies boli – a v súčasnosti sú – vykonávané pomocou skúšobného zariadenia namontovaného na štátnej železničnej sieti.
„Spolupráca s vyhradeným a skúseným personálom spoločnosti Tamtron bola mimoriadne hladká od začiatku skúšok. Fínsky dopravný úrad mimoriadne oceňuje vhodnosť systému Scalex Wild, aktívny prístup dodávateľa k problematickým situáciám, dostupnosť servisu a údržby v krátkom čase, vynikajúcu zastihnuteľnosť kontaktných osôb a hladkú komunikáciu vo všeobecnosti,“ hovorí Mäkitupa.
Sieť vybavenia je nateraz vo väčšine prípadov hotová a Fínsky dopravný úrad bude podporovať rozvoj systému merania, aby ešte lepšie spĺňal prevádzkové potreby.
Product Manager
Tuomas Jussila
Tel. +358 40 587 4011
tuomas.jussila@tamtron.fi