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
d
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
www.nskeurope.cz