Zespoły napędowe firmy Eaton pomagają utorować drogę szwajcarskim pociągom dużej prędkości

Kontekst

Szwajcarska krajowa spółka kolejowa SBB CFF FFS obsługuje pociągi dużych prędkości na konwencjonalnych torach, co poprawia jakość obsługi klienta i komfort pasażerów dzięki rozwiązaniom hydraulicznym firmy Eaton. Operatorzy kolejowi mają trzy główne cele jeśli chodzi o transport pasażerów z jednego celu podróży do drugiego - bezpieczeństwo, wygoda i szybkość.

Wyzwanie

Jazda szybkim pociągiem z prędkością do 250 km/h idealnie spełnia te trzy kryteria, ale koszt instalacji dedykowanego toru wysokiej prędkości, z łagodnymi zakrętami i nachyleniami opłaca się jedynie w przypadku najbardziej uczęszczanych tras. W przypadku Szwajcarii, kraju z licznymi górami i jeziorami, które przecinają główne szlaki, budowa dedykowanej infrastruktury szybkiej kolei jest niepraktyczna. Alternatywne rozwiązanie polegające na prowadzeniu pociągów dużych prędkości na konwencjonalnych torach zagroziłoby bezpieczeństwu i komfortowi pasażerów. 

Rozwiązanie

Firma SBB znalazła idealne rozwiązanie, zamawiając dziewiętnaście pociągów ETR 610, produkowanych przez Alstom. Każdy pociąg ETR 610 składa się z siedmiu wagonów, które mogą pomieścić do 430 pasażerów i poruszać się z prędkością do 250 km/h na regularnych trasach kolejowych. Każdy podróżujący odczuje skutki bezwładności będąc na zakręcie, ponieważ siła odśrodkowa wciska pasażera w fotel powodując dyskomfort, a osoby stojące mogą stracić równowagę. Pociągi gdzie zastosowano technologię przechyłu są zaprojektowane tak, aby przeciwdziałać skutkom bezwładności poprzez kompensację tej siły. Wczesne pociągi „przechylania pasywnego” polegały na  sile bezwładności przy wytwarzaniu ruchu przechylania. Ostatnio jednak do wykonywania ruchu „aktywnego przechylania” wykorzystywany jest komputerowo sterowany mechanizm zasilania. W trybie reaktywnym zakręty na torze wykrywane są przez żyroskopy, które określają ich dokładny kąt oraz przez przyspieszeniomierze umieszczone na pierwszym wózku pojazdu prowadzącego. Komputer pokładowy ustala wymagany kąt nachylenia i przekazuje rozkaz do cylindrów wózka w każdym wagonie, w czasie zależnym od ich położenia i prędkości pociągu. Z fabryki w Pessano we Włoszech firma Eaton dostarczyła potężne hydrauliczne systemy zasilania dla każdego z wózków. Zespoły napędowe zawierają pompy tłokowe PVM, wsuwane wkłady zaworowe, serwozawory i produkty filtracyjne firmy Eaton. 

Rezultat

Ten hydrauliczny wózek przechylny aktywuje przechylanie nadwozia. Aby poprawić osiągi pociągu i komfort pasażerów, aktywny system zawieszenia bocznego utrzymuje nadwozie w centralnej pozycji. Poprzez zmniejszenie masy nieresorowanej i prostych mas podwieszanych zoptymalizowano dynamikę pociągu i zminimalizowano siły działające na jego koła. „Nasze doświadczenie i wysoka renoma w przemyśle produkcji pociągów dużych prędkości, a także nasze kompetencje w zakresie dostarczania kompletnych rozwiązań hydraulicznych spełniających rygorystyczne parametry regulacyjne i eksploatacyjne sprawiają, że Eaton jest najlepszym partnerem dla tego typu pociągów.”, wyjaśnia Mauro Mezzina, regionalny menadżer ds. sprzedaży na Włochy i Bliski Wschód w firmie Eaton. Pantograf przechylający jest zamontowany na wózku ślizgowym, który jest mocno osadzony na dachu pociągu i zawiera również elementy hydrauliczne firmy Eaton. Gdy pociąg się przechyla, aktywny hydrauliczny system przeciwstawny przesuwa wagon w bok, aby skompensować pochylenie, pozwalając pantografowi pozostać w jego centralnej pozycji. W trybie prognozowania system opiera się na bazie danych parametrów linii. Porównując dane z informacjami otrzymanymi przez czujniki pokładowe, system może w każdej chwili określić dokładną pozycję pociągu na linii i nakazać odpowiednie pochylenie trasy w momencie jej osiągnięcia. Dzięki szybszemu reagowaniu na zbliżające się zakręty, pociąg jest mniej wrażliwy na drgania wynikające z z nieregularności szyn, a więc może zapewnić płynniejsze przejście. Pierwszy pociąg przechodzi obecnie homologację w Niemczech, a także przejazdy akceptacyjne w Szwajcarii i we Włoszech. Pierwsze trzy pociągi zostały dostarczone w 2014 r., a kolejna dostawa miała zostać przekazana firmie SBB.