Мониторинг подшипников колес железнодорожных вагонов в центре внимания

May 07, 2023

Дэн Карни | 24 февраля 2023 г.

Согласно предварительному отчету Национального совета по безопасности на транспорте (NTSB), перегрев ступичного подшипника привел к сходу с рельсов грузового поезда в Восточной Палестине, штат Огайо.

Следователи установили, что подшипник 23-го вагона поезда 32Н перегревался из-за установленного в пути детектора «горячего ящика». Эта система предупредила бригаду поезда о заданном состоянии, но поезд сошел с рельсов, пока его останавливали.

Оператор Norfolk Southern использует систему детекторов горячих ящиков на линии Форт-Уэйн, где произошла авария. По данным Центра аналитики динамических систем Вилланова, в Северной Америке имеется более 6000 придорожных детекторов, предназначенных для выявления дефектных компонентов железнодорожного транспорта, включая колеса, подшипники и системы грузовых автомобилей.

Большинство этих придорожных систем мониторинга представляют собой детекторы с горячими подшипниками, говорится в отчете школы по диагностике железнодорожных транспортных средств. В этих путевых датчиках используются бесконтактные инфракрасные датчики температуры для контроля температуры корпуса подшипника при прохождении рельсового транспорта. Когда температура подшипника превышает пороговое значение (обычно 220°F (105°C) выше температуры окружающей среды), система выдает предупреждение.

Такое повышение температуры происходит только при серьезных неисправностях, говорит Вилланова. По данным NTSB, именно так и произошло в данном крушении. Комиссия установила, что на миле 79,9 у подозреваемого подшипника 23-й машины была зарегистрирована температура на 38°F выше температуры окружающей среды. На отметке 69.01, когда поезд проехал следующий детектор горячего бокса, зарегистрированная температура подшипника была на 103 ° F выше окружающей среды. Двадцать миль спустя, когда он проходил мимо третьего детектора горячего ящика, температура подозрительного подшипника взлетела до 253°F выше температуры окружающей среды, и прозвучал сигнал тревоги.

Пороговые значения сигнализации HBD компании Norfolk Southern (выше температуры окружающей среды) и критерии для подшипников:

Наблюдения второго HBD о температуре на 103 ° F выше температуры окружающей среды было недостаточно, чтобы вызвать тревогу, и к моменту следующего детектора ситуация уже вышла из-под контроля.

Постоянный мониторинг мог бы предупредить экипаж поезда раньше, и это вполне возможно.

В статье для журнала Global Railway Review, тогда еще работавшей в Bombardier Transportation (железнодорожное подразделение сейчас является частью французской компании Alstom), менеджер по продукции мехатроники Bombardier Transportation Фолькер Брундиш изложил три метода мониторинга состояния подвижного состава.

Первые два, POM и TOM, могут обеспечить непрерывный мониторинг, но оснащение всего подвижного состава оборудованием обходится дорого. Более того, вероятность выхода из строя из-за регулярного планового технического обслуживания и ремонта снижает отдачу от этих инвестиций. «POM особенно интересен с точки зрения инженера, а не с точки зрения акционера и владельца транспортного средства», — отмечает Брундиш.

ТОМ кажется громоздким, поскольку требует замены оборудования мониторинга между железнодорожными вагонами и вывода этих вагонов из эксплуатации на время выполнения работ. PTM, с другой стороны, никогда не сможет обеспечить такую ​​же точность и непрерывность, как POM, но редкость катастрофических сбоев и стоимость оснащения каждого железнодорожного вагона делают POM непростой задачей, заключает Брундиш.

Производитель и компания по ремонту подшипников Timken отмечает, что регулярное обслуживание подшипников в рамках пяти ремонтных работ может обеспечить бесперебойную работу подшипника рельсового колеса в течение полувека, называя это примером экономического цикла. «Эта практика снижает воздействие на окружающую среду и продолжает давнюю традицию максимально эффективного использования ценных деталей и материалов, а не автоматической замены старых новыми», — заявляет компания в своем блоге.

По данным компании, срок ремонта подшипников составляет 7-10 дней, что можно сравнить с ожиданием новых подшипников от шести недель до трех месяцев. Более того, гарантия Timken на восстановленные подшипники одинакова, как и на новые. «Зачем вам выбрасывать совершенно хороший подшипник, который требует лишь незначительной доработки?» - спросил Тони Кестерс, управляющий подразделением Timken North America Rail Services. «Сохраняя большую часть подшипника, вы сокращаете количество сырья примерно на 81 процент, устраняя необходимость в энергии, необходимой для его производства».