Technika a trh

108 materiály l komponenty l technologie

Padesát let inovací ložisek

pro vysokorychlostní vlaky

podmínkám. Samozřejmě, s ohledem na

bezpečnost a spolehlivost, vyžaduje provoz v náročných podmínkách účinné programy údržby, a to je právě oblast, kde firma NSK v poslední době dosáhla

významného pokroku. Společnost vyvinula

první systém v Japonsku, který je schopný

Vlaky Šinkansen řady 300 se poprvé

objevily v roce 1992 a dosáhly ve své době

rekordní cestovní rychlosti v komerčním provozu 270 km/h.

(foto: Sakuragirin | Dreamstime)

Sestava nápravy vlaku Šinkansen, kde je vidět umístění

hlavních ložisek

Společnost NSK, vedená pevným předsevzetím maximalizovat bezpečnost cestování vysokorychlostními vlaky, se může

ohlédnout za více než půl stoletím inovací až k okamžiku uvedení úplně první generace japonských expresů Šinkansen do

provozu. Poté v rychlém sledu následovaly programy dalšího vývoje a pokračují až

dosud. Je to proto, že vlaky nejnovější generace jsou jetě rychlejší, což klade na ložiska velmi vysoké požadavky. Společnost

NSK v tomto směru pokračuje ve spolupráci se svými partnery z oblasti výroby

železničních vozidel, jak v oblasti OEM,

tak v oblasti servisu a dodávek náhradních

dílů, aby vytvořila produkty, které zlepšují

parametry provozu, jako jsou bezpečnost,

výkon, komfort, hmotnost a náklady. Mezi

nejnovějšími produkty je např. systém,

který je schopen detekovat abnormality

ložisek za provozu, a tím ulehčuje stále

žádanější přechod od časově podmíněné

údržby k údržbě podmíněné skutečným

stavem zařízení.

NSK neustále podporuje

vývoj svých ložisek

Od šedesátých let minulého století zajišťují vysokorychlostní dopravu v Japonsku

vlaky Šinkansen. Podporují tak jednu z největších a nejdůležitějších ekonomik na

světě. V posledních letech došlo k rozšíření sítě o linku Hokuriku Šinkansen, otevřenou v roce 2015, a Hokkaido Šinkansen,

otevřenou v roce 2016, které pomáhají

při revitalizaci těchto oblastí. Pokrok v Japonsku navíc přiměl k následování i mnohé další státy, které chtějí využívat tento

způsob dopravy šetrný k životnímu prostředí. V souladu s rychlým pokrokem

T + T Technika a trh 10/2017

dopravy podporuje firma NSK neustálý vývoj svých ložisek určených pro užití v železniční dopravě. Nikde jinde to není jasnější než u vlaků Šinkansen. Například v roce

1964, kdy se objevily vlaky řady 0, se ložisko nápravy o hmotnosti 81 kg skládalo

z kombinace válečkových a kuličkových

ložisek od firmy NSK zkonstruovaných zejména s ohledem na spolehlivý provoz

těchto vlaků při rychlostech až 210 km/h.

Radiální zatížení, vyvolané hmotností celého železničního vagónu, bylo přenášeno dvěma řadami válečkových ložisek, zatímco boční síly, včetně axiálních sil

vznikajících v zatáčkách, byly zachycovány jedním kuličkovým ložiskem. To byla v

té době optimální metoda uložení. Na

cestě od vlaků řady 300 v roce 1992, kde

byla použita válečková ložiska NSK s žebry, jež umožňovala dosáhnout cestovní

rychlosti až 270 km/h, k vlakům řady

N700, uvedeným na koleje v roce 2007, je

jasně vidět velký pokrok. S ještě větším důrazem na rychlost (až 300 km/h), menší

hmotnost a komfort používají vlaky N700

kuželíková ložiska nápravy o hmotnosti jen

23 kg – téměř čtyřnásobně lehčí ve srovnání s ložisky náprav používanými ve vlacích série 0. Při vysoké rychlosti může mít

nadměrná hmotnost ložisek velký vliv na

hluk a vibrace, a proto je požadována co

nejlehčí konstrukce. Bez ohledu na to, jak

jsou ložiska lehká a kompaktní, zůstává

hlavní prioritou bezpečnost.

Detekce abnormality ložiska

V tomto směru využívá společnost NSK

své znalosti v oblasti materiálového inženýrství, aby zvýšila míru bezpečnosti, faktor, který úzce souvisí i se schopností ložisek odolat těm nejnáročnějším provozním

detekovat abnormality ložiska, včetně počínajícího poškození, dříve než se zhorší

jeho provozní parametry nebo dojde k závadě. Systém již byl implementován u konvenčních železničních linek s cílem zvýšit

bezpečnost provozu a efektivitu údržby.

Systém NSK se skládá ze senzorů namontovaných do ložisek, které monitorují takové parametry, jako úhlovou rychlost,

vibrace a teplotu. Díky obsáhlým zkušenostem společnosti NSK je možné získaná

data porovnávat s velkým množstvím referenčních dat, která byla firmou NSK naměřena již dříve. Systém pomáhá sílícímu

trendu přechodu od konvenční časově

podmíněné údržby, kdy jsou ložiska měněna v předem daných intervalech bez

ohledu na to, zda vykazují nějaké abnormality, k údržbě založené na skutečném

stavu zařízení, kdy se ložiska mění jen tehdy, když je to opravdu nezbytné. NSK nyní očekává, že systém bude implementován u stále více železničních vozidel,

protože výhody vyšší bezpečnosti a úspory nákladů vyplývající z prodloužení intervalu mezi dvěma výměnami ložisek jsou

zcela evidentní. Na základě tak vysoké míry inovací je snadno vidět, proč má firma

NSK největší podíl na trhu s ložisky pro

drážní vozidla v Japonsku. Navíc, ložiska

NSK si často vybírají provozovatelé vysokorychlostních tratí po celém světě – více než

50 % obchodu s ložisky pro drážní vozidla

realizuje NSK mimo Japonsko. NSK nabízí

technické schopnosti a spolehlivost, které

začínají od vlaků Šinkansen řady 0 a kontinuálně pokračují po celou dobu 50 let. Tato

technika a znalosti jsou hnací silou, díky

nimž NSK pokračuje v podpoře prosperity

a bezpečnosti společnosti jako celku. p