technology2nr2 (2)

ПОДШИПНИКИ СО ВСТРОЕННЫМИ ДАТЧИКАМИ: НОВЫЕ РЕШЕНИЯ ДЛЯ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ

Железнодорожной отрасли приходится уделять все больше внимания проблемам надежности и безопасности для удовлетворения растущих требований заказчиков. Это особенно касается оборудования для европейских высокоскоростных железных дорог. SKF разработала новые решения на основе использования датчиков, встраиваемых в подшипниковые узлы. Эти решения включены в базовые комплектации железнодорожных вагонов нового поколения.

 

Европейская интеграция влияет на многие аспекты жизни, включая железнодорожное сообщение. При условии хорошо налаженной работы транспортных кори доров, проходящих че рез железнодорожные сети нескольких стран, грузопассажирские перевозки на дальние расстояния становятся все более привлекательными и рентабельными. В целях совершенствования системы международных высокоскоростных и обычных транспортных коридоров практически все они будут объединены в единую Европейскую систему управления железнодорожным движением (ETCS).

Экономические и экологические преимущества железнодорожной сети во многом зависят от состояния железнодорожного полотна, стрелок и переездов. Эффективность железных дорог возрастает с установкой надежных систем сигнализации, управления движением поездов и связи. Эти субсистемы должны обеспечить безопасность и эффективность движения поездов, соблюдение скоростного режи- ма, учет геометрии железнодорожных путей, а также контроль промежутка между поездами путем расчета их тормозных характеристик и других факторов.

Большая работа проведена по разработке технических спецификаций стандарта совместимости (TSI) высокоскоростных железных дорог. Ведется подготовка аналогичной документации для обычных железных дорог. Все заинтересованные стороны согласны с тем, что создание Европейской системы управления движением поездов (ERTMS) является правильным техническим решением для создания будущей единой системы сигнализации. Более десяти лет железнодорожные и снабжающие отрасли европейских стран работают в тесном контакте друг с другом при поддержке комиссии ЕС/организации DG TREN над созданием этих новых унифицированных систем управления движением поездов/связи.

Сегодня в Европе используется около 20 различных систем управления и сигнализации (CC): от простой предупреждающей сигнализации и скоростной сигнализации в непрерывном и прерывистом режимах до полной локомотивной сигнализации. Главным показателем совершенствования системы  унифицированных стандартов в международных транспортных коридорах, несомненно, является количество систем управления/сигнализации в кабинах машинистов международных поездов. В отдаленной перспективе планируется заменить существующие системы СС на ETCS на подвижном составе всех железнодорожных сетей с тем, чтобы окончательно перейти на единую систему ETCS.

Подшипники со встроенными датчиками включены в реализацию программы. Большинство высокоскоростных ж/д вагонов оснащаются системой  пневмоюзовой защиты колес, которая позволяет избежать пробуксовки колес и их заклинивания в момент торможения. В принципе, такие системы работают аналогично антиблокировочным системам тормозов, предназначенным для легковых и грузовых автомобилей. Действие системы пневмоюзовой защиты колес (WSP или WSSP) основано на использовании электронного сигнала скорости вращения колес. На этом же принципе основано действие определителя скорости блока регулирования тягового усилия (TCU). Скоростные сигналы также используются в тахометрах, устанавливаемых в кабине машиниста. Тяговые системы современных поездов основаны на использовании дизельных двигателей или электроэнергии. Однако в обоих случаях в конечном итоге современные поезда приводят в движение электромоторы. Обычно эти моторы оснащаются полюсным колесом, за работой которого следит датчик скорости. Поскольку поезд должен двигаться не только вперед, но и назад, датчик имеет два канала, получаемых сдвигом фаз, которые позволяют определять направление движения поезда.

Последнее поколение датчиков скорости, направления вращения и состояния подшипников включено в базовую комплектацию нескольких типов современных поездов. Сегодня сенсорная система привода SKF имеет широкий диапазон функциональных возможностей и позволяет контролировать:

  • температуру подшипников по сигналу, поступающему в бортовую систему мониторинга,
  • направление движения,
  • вертикальное и боковое ускорение.Датчики SKF одобрены Международным союзом железнодорожников. Параметры сигналов датчиков совместимы с блоками электронного управления, выпускаемыми другими поставщиками системного оборудования.Высокоскоростной ж/д состав должен быть снабжен системой текущего контроля температуры подшипников. Все компоненты бортовой системы мониторинга температуры подшипников SKF размещаются в самом поезде.
    Эта система передает предупредительные и аварийные сообщения непосредственно поездной бригаде. Датчики температуры полностью размещаются внутри буксового подшипникового узла. В функциональном блоке сигналы переводятся в цифровой формат и через поездную шину данных передаются в центральный блок текущего контроля температуры, позволяя осуществлять бортовой мониторинг температуры подшипника.

    Для точного определения положения поездов требуется счетчик оборотов и устройство мониторинга направления движения колес локомотивов и тепловозов. SKF разработала новое мехатронное решение для системы ETCS, которое обладает следующими возможностями:

  • модульная конструкция,
  • только один соединительный разъем,
  • легкий демонтаж с колесной пары,
  • простое техобслуживание каждого датчика,
  • свободный конец полуоси для монтажа щетки заземления.Принцип измерения основан на использовании конического подшипникового узла со встроенным датчиком (TBU), который снабжен уплотнениями, смазан и готов к монтажу.
    Сегодня буксовые подшипниковые узлы SKF со встроенными датчиками скорости и состояния подшипника используются в высокоскоростных поездах, пассажирских вагонах, локомотивах и тепловозах в нескольких странах Европы.

     

     

     

     

     

Материалы по теме