Железнодорожная отрасль с появлением железнодорожной технологии стала уделять большое внимание обеспечению надёжности и безопасности вагонов. Традиционный ремонт на месте был быстро заменён обслуживанием в соответствии с графиками, основанными на пробеге в милях и/или времени. Иногда это приводило к тому, что интервалы обслуживания становились слишком короткими, в результате – потери дохода вследствие неиспользованного рабочего времени и неиспользованного пробега в милях на подвижном составе.

Контроль состояния – отработанная технология в ветроэнергетике, и железнодорожная промышленность извлекла выгоду из таких достижений. В  ветроэнергетике, в течение многих лет графики обслуживания составлялись по результатам анализа технического состояния.

Система контроля состояния он-лайн позволяет оператору контролировать отдельные турбины и редукторы или всю ветровую электростанцию и определять, когда будет необходимо обслуживание.

WindCon – система контроля состояния он-лайн компании SKF – собирает и анализирует данные по состоянию механизмов, сводит их вместе и предоставляет достоверный краткий обзор работы, позволяющий обнаруживать повреждения на ранней стадии и предупреждать возможные неисправности. При наличии этой информации возможно более эффективно планировать действия по обслуживанию и увеличить время между дорогостоящим ремонтом.

КОНТРОЛЬ СОСТОЯНИЯ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ
Имеются некоторые сходства между требованиями по обслуживанию ветряных турбин и железнодорожных вагонов, но имеются и существенные различия. Ветряные турбины являются стационарными, в то время как железнодорожные вагоны подвижны, работают на обширных территориях, иногда покрывающих несколько стран.

Это подразумевает не только различные географические особенности эксплуатации, но и различные технические задачи, при этом основные технические нормативы и стандарты могут сильно отличаться.

Средняя продолжительность эксплуатации железнодорожного подвижного состава намного больше, чем продолжительность жизни ветряной турбины, что затрудняет и замедляет введение новой технологии, особенно если необходимо получить существенные преимущества в плане надежности, безопасности и стоимости работ.

Контроль состояния тележки предполагает использование датчиков для обнаружения текущей неустойчивости согласно требованиям Технических спецификаций взаимодействия (Technical Specifications for Interoperability, TSI) Директива 96/48 EC. Согласно этим требованиям, текущий контроль стабильности процесса должен быть непрерывным или осуществляться с частотой, необходимой для обеспечения достоверного и раннего обнаружения повреждений. Для поездов первого класса система должна также быть связана с бортовым рекордером данных диагноза, чтобы обеспечить отслеживаемость.

Контроль состояния колесной пары осуществляется датчиком вибрации, установленным на корпусе буксы или интегрированным в подшипник буксы для предоставления информации, которая может использоваться для определения состояния колесной пары (например, форма колеса и выбоины). При вычислениях в реальном времени также используется информация о частоте вращения оси колеса.

Обслуживание колес является очень дорогостоящим и продолжительным. При обслуживании, основанном на состоянии тележки, выбор времени проведения этих работ может планироваться путем оптимизации рабочего пробега пары колес в милях.

В течение десятилетий подшипники буксы контролировались в железнодорожной промышленности посредством системы, установленной стационарно на путях и определяющей температуру и шумы.

Это оборудование обычно устанавливается на определенных участках железнодорожных путей или в стратегических местоположениях (например, на скатах, если речь идет об альпийских железнодорожных линиях). Такая система обычно выдает показания о значительно износившихся или поврежденных компонентах. В результате поезд должен быть остановлен и дефектный вагон заменен и отправлен в ближайшее ремонтное депо. Это сопряжено с эксплуатационными задержками и дополнительными затратами.

ДИНАМИЧЕСКИЕ ЧАСТОТЫ
Бортовая система контроля состояния буксы IMx-R, разработанная в SKF, может быть частью системы контроля состояния тележки поезда или работать автономно. Эта система отвечает требованиям Технических спецификаций взаимодействия, которые предусматривают, что оборудование должно быть способно обнаружить ухудшение состояния подшипника буксы с помощью контроля температуры и/или ее динамических частот. Система обнаружения работает полностью независимо на борту поезда, и диагностические сообщения поступают машинисту.

Ролики и дорожки качения внутреннего кольца буксовых подшипников, а также зубчатые колеса создают вибрации на удельных динамических частотах, которые могут быть обнаружены и проанализированы с использованием определенных геометрических данных и данных о скорости вращения оси колеса. Незначительные нарушения геометрии подшипника – например, скалывание – могут также быть идентифицированы на ранних стадиях посредством анализа частотного спектра.

Компоненты тягового двигателя и редуктора, такие как подшипники и зубчатые колеса, а также валы и сцепления, могут контролироваться с использованием датчиков вибрации как части системы контроля состояния тележки. Мониторинг уровня масла редуктора и температуры, а также состояния масла (последняя возможность появилась совсем недавно) можно включить в общую систему контроля состояния тележки или осуществлять контроль в автономном режиме.

Информация о колебаниях буксы, поступающая через систему контроля состояния тележки, связанную с глобальной позиционной системой (GPS), облегчает контроль профиля пути и отличается достаточной точностью, необходимой, чтобы определить изнашивание пути, которое отмечается колесной парой в динамике по времени. В системе могут использоваться датчики любого типа, но преимущественно – датчики вибрации.

Кроме того, система собирает, анализирует и составляет диапазон эксплуатационных данных, чем обеспечивает достоверный оперативный обзор работ, позволяющий обнаруживать повреждения на ранней стадии и предупреждать возможные неисправности. Это также создает возможность увеличения интервалов обслуживания и уменьшения времени непредусмотренного простоя и затрат, что приводит к более продолжительному полезному времени эксплуатации тележки.

Кроме того, собранные данные позволяют провести анализ основных причин отказа. Это облегчает устранение повторяющихся проблем и отказов за счет усовершенствования оборудования и модернизации. Использование существующих бортовых информационных источников транспортного средства наряду с дополнительными датчиками для контроля рабочих параметров может значительно улучшить характеристики стоимости обслуживания, надежности и безопасности. Такая система к тому же может быть установлена на новых или модернизированных транспортных средствах. SKF провела ряд испытаний на различных типах поездов, включая  высокоскоростные поезда в Европе и Азии.

Источник информации- Evolution-деловой и технический журнал фирмы SKF.