HVH–02 az első, nagy sugarú kitérőhöz illesztett váltóhajtómű

Magyarországon ezek a hajtóművek először Abaligeten, 1999-ben épültek be az 1-es és 3-as számú, B54-800-as váltón, s velük lehetővé vált a nagy sugarú kitérők közlőmű nélküli állítása (1. ábra). A hajtómű külső hidraulikus tápegységgel szerelt, a tősíneken kívül összecsövezett. A váltó mozgatására két hidraulikus állítóművet építettünk be. A kezdeti tapasztalatlanság miatt két normál, 220 mm-es hajtóműlöketre kialakított zárnyelves zárszerkezettel került kialakításra, mely mind a mai napig magán viseli ennek nyomait, ugyanis a csúcssínnyitások jóval a manapság megszokott értéken felül vannak az első állítási pontnál lévő 190 mm-es, a hátsó állítási pontnál lévő 100 mm-es értékekkel. Mind az első, mind a hátsó állítási pontban az állítóműveket végállás-ellenőrzővel szereltük fel. Ennek ellenére a váltó akadályérzékenysége – hasonlóan a többi nagy sugarú váltóéhoz – nem minden esetben és pontban vett fel optimális értékeket. A váltó akadályérzé-kenységét a 2. ábra mutatja. A forgalom folyamatos és biztonságos lebonyolítása, az esetleges üzem közbeni hibák megbízható kiszűrése érdekében ezt a fajta érzéketlenséget fővonalban lévő váltó esetén közbenső végállás-érzékelővel lehet javítani (ezekre a szerkezetekre még visszatérünk.)

Ami az üzemi tapasztalatokat illeti, a hajtóművek viselkedése megfelelő, jelentősebb javítást nem igényeltek. A hajtóműveken 12 évi használat után kellett nagyobb javítást elvégezni, ekkor az egyik munkahenger tömítéseinek kopása miatt a hidraulikus munkahengereket ki kellett kicserélni.
A váltók ez alatt az időszak alatt – jelezve a váltón átmenő forgalom nagyságát is – 2010 környékén félváltócserén estek át.
A váltóvizsgák idején a Műszer Automatika Kft. által gyártott, itthon rendszeresített VEM–02 típusú erőmérővel mérhető a váltó állításához szükséges erő. Rendszeres erőmérések során ezzel a hordozható váltóerőmérővel vizsgálható a váltó és a hajtómű állapota. Segítségével felderíthetők az elhasználódás jelei, illetve nyomon követhetők a váltó paramétereinek változásai (3. ábra). Az ezzel és más, hagyományosnak nevezhető közlőműves vagy két váltóhajtóművel szerelt váltók esetében a jelenleg rendszeresített VEM–02 váltóerőmérő az egy váltóerőmérő csap miatt nem képes az első és a hátsó állítási pontok állítási erőigényét egyszerre mérni. Emellett a teljes váltó felvágási ellenállása csak implicit módszerekkel határozható meg, ezért már a VEM–02 kifejlesztésekor is felmerült a többcsatornás kivitel szükségessége. A továbbfejlesztés lehetőségét az olasz vasutakkal való kapcsolat alapozta meg, amely során például sorompóhajtóművet fejlesztett a Műszer Automatika Kft., valamint vasúti vontatómotorok felújításával is erősítettük az együttműködést.

                                                                                                                                                                         
Az olaszországi piacra fejlesztettük ki és gyártottuk a VEM–02 típusú váltóerőmérőnek azt a változatát, melynek két erőmérő feje van. Ez a megoldás az ilyen esetekre pontos mérési és diagnosztizálási lehetőséget nyújt.

HVH–01/D váltóhajtómű

A 2000-es évek elején, az abaligeti váltók telepítését követően fejlesztettük ki a HVH–01/D váltóhajtóművet. Ez a hidraulikus működtetésű hajtómű alkalmas egyszerű, zárnyelves váltók állítására és végállás ellenőrzésére mind vályúaljjal, mind pedig vályúalj nélküli beépítéssel. A HVH–01/D váltóhajtómű sajátossága, hogy a vágánytengelyben helyezkedik el, csökkentve ezzel a külső hajtóművek okozta pályára ható aszimmetrikus terheléseket. A váltóhajtóművek viszonylag alacsony számban is, de a 2000-es évek elejétől üzemelnek a vasút hálózatán. Sajátosságuk, hogy a hajtómű végállás-ellenőrző része közvetlenül a csúcssínekhez kapcsolódik, valóban azok mozgását és állását ellenőrzi. Így pályás oldalról nézve talán előny is és kicsit hátrány is lehet, hiszen közvetlenül visszajelzi, ad absurdum végállás elmaradásával a pályageometria, illetve a pályaviszonyok megváltozását.
Az üzemeltetés során 2009-ben figyelt fel a Műszer Automatika Kft. vasúti szerviz csapata arra a jelenségre, hogy több váltóhajtómű erőátviteli rendszere sérült, pedig korábban hosszú ideig megfelelően működtek. A sérült részt a 4. ábra mutatja.

A sérülés az erőátviteli elemek közötti menetes kapcsolatoknál jelentkezett. Az elvégzett vizsgálatok és elemzések azt mutatták, hogy a menetek sérülése az interfész (két funkcionális egység összekapcsolhatóságát és együttműködését biztosító előírások összessége) változások miatt következett be. Ezek a hajtómű fejlesztése, engedélyezése, próbaüzeme alatt, valamint a telepítési időszakban még nem voltak előre láthatók.
A telepítési időszakban a csúcssínek a sínszékeken vízszintesen csúszva mozogtak. A csúcssín mozgása a sínszékek folyamatos karbantartását, kenését teszi szükségessé annak érdekében, hogy a váltóállítási erő a lehető legkisebb legyen. Megjelentek, majd elterjedtek a görgős sínszékek, melyek a csúcssínt az állítás során felemelik, ezáltal annak függőleges komponensű mozgását is bevezetik az állítási folyamatba. Nem vitás, hogy a megfelelően beállított görgők használata előnyös, hiszen csökkentik a kenési igényt, a környezet károsodását és az állítóerőt, azonban a csúcssín függőleges irányú mozgása olyan mértékben változtatta meg a HVH–01/D váltóhajtómű specifikált interfészeinek működését, amit az erőátviteli elemek nem tudtak követni, emiatt sérültek. Annak érdekében, hogy helyreállítsuk a hajtómű megfelelő működését, átterveztük és engedélyeztettük a módosított erőátviteli rendszert. Ezzel a példával arra kívántunk rávilágítani, hogy fontos a különböző szakterületek együttműködése, hiszen elképzelhető, hogy ami az egyik oldalon hasznos, annak bevezetéséhez az interfész másik oldalán változtatásra van szükség.

HVH–01/K típusú váltóállítómű

A korábban ismertetett váltóhajtóművek a Spherelock zárszerkezet magyarországi megjelenésével kiszorultak a vályúalj közepéről, hiszen ezt a helyet a zárszerkezet foglalta el. A Spherolock zárszerkezetekkel egy időben megjelent a Hydrolink hidraulikus erőátviteli rendszer, mely nagy sugarú váltók esetén lehetővé tette több állítási pontnál Spherolock zárszerkezet beépítését a váltóba. Ez viszont azzal járt, hogy az állítási erőszükséglet megnövekedett és a 103457/1990. számú váltóhajtómű feltétfüzetben definiált lassú hajtómű ismét értelmet nyert. Persze kis módosítással, hiszen az 5 kN-os állítóerő-érték megnövekedett 6,5 kN-ra. Emellett a hajtóműre előírt kábelellenállások nem változtak.
A Műszer Automatika Kft. ezért az első lépésben lassú hajtóműként kifejlesztette, majd a normál hajtóművekre is kiterjesztette a külpontos, tehát a hagyományos váltóhajtóművek telepítési helyére szerelhető váltóhajtóművet. A kifejlesztett hajtóműcsalád a HVH-01-K nevet kapta.
A normálhajtómű próbaüzemére Szolnok állomáson került sor, ahol a hajtómű a próbaüzemet követően 2009-től a mai napig meghibásodás nélkül működik. A működési ciklusszám meghaladta a 330 000 állítást.
A lassú hajtóművet mint nagy sugarú hajtóművet Bükkösd nyíltvonali kiágazáson telepítettük B60-800-as típusú váltóra, melyen három állítási ponton Spherolock-Hydrolink rendszer üzemel (5. ábra). A váltó ívben lévő túlemelt értéke megközelítette a megengedett legnagyobb értéket. Ennek megfelelően az állítási erőigény aszimmetrikus, a két irány állítási értéke egyik irányban 5,9 kN, a másik irányban 6,8 kN. A kézi állítás erőigénye az egyik irányban 7,4 kN, a másik irányban 7,8 kN. A váltóra felkerült két darab közbenső végállás-érzékelő egység, melyek ismertetésére még visszatérünk. A bükkösdi hajtómű a fent említett összetett geometriai és állítási körülmények között 2008 novembere óta meghibásodás nélkül működik.

A HVH–01/K váltóhajtómű háromfázisú termékcsalád megkapta a bevezetési engedélyt mind a D55-ös, mind D70-es biztosítóberendezéssel, mind a normál, mind a lassú fordulatszámú hajtóműre, 160 km/h pályasebességig. A hajtóművek a fent leírt módon, 4-5 éve folyamatos üzemben, meghibásodás nélkül működnek. (Tekintettel arra, hogy ma már nem a MÁV, hanem a pályaépítő cégek feladata a váltóhajtóművek beszerzése, szeretnénk ezeknek a cégeknek – adott esetben személyes találkozó keretében – váltóhajtóműveinket bemutatni.) Szervizhálózatunk garantálja, hogy a hajtóművek üzemeltetése során a felmerülő kérdésekre a lehető leggyorsabban, akár helyszíni kiszállással is válaszolunk, illetve, ha szükséges, az üzemeltetővel folyamatosan tartjuk a kapcsolatot. A szervizszolgálat akár néhány órával az igény beérkezése után a helyszínre érkezik, és mindent megtesz a forgalmi zavar helyreállítása érdekében.
A pályahálózathoz kevésbé szorosan kötődik, de egy érdekességet meg kell jegyezni a HVH–01/K berendezéssel kapcsolatban. Jóllehet ritkán fordul elő, hogy egy állomáson a központi állításba vont kitérőket kézzel kell állítani, azonban, ha mégis erre lenne szükség, nem mindegy, hogy az állítást végző munkatársak milyen módon és milyen körülmények között látják el a feladatot.
A Műszer Automatika Kft. váltóhajtóműve kihasználja a hidraulikus felépítésből fakadó előnyöket, és a szükségüzemben használatos kézi állítást egy különleges technológiával teszi lehetővé, amely során az állítást végző fizikai adottságai vagy erőnléte jóval kisebb mértékben játszik szerepet, mint a hagyományos rendszereknél. A kézi állítást a körülményekhez képest kényelmesebben, az emberi erőt hatékonyabban felhasználva, valamint a váltó mozgatási erőszükségletétől függetlenül lehet a hajtóművel elvégezni. A kézi állítási lehetőség biztosításánál fontos szempont, hogy illetéktelen ne végezhessen váltóállítást, mely a burkolat és a burkolatba épített záraknak köszönhetően megoldott.

Közbenső végállás-érzékelő egység
A közbenső végállás-ellenőrző (KVE) készülék nagy sugarú kitérőkön a simuló és elálló csúcssínek megfelelő helyzetének ellenőrzését végzi az állítóműtől meghatározott távolságban. A készülék a magyarországi közforgalmú vasutaknál általánosan alkalmazott négyvezetékes váltóáramkörbe iktatható be. A váltóállítóműhöz hasonlóan, a váltóállító és -ellenőrző áramkörei útján a forgalombiztonság szempontjából veszélyes rendellenességek közül jelzi azt, ha a váltó csúcssínei az állítást követően nem érik el a kívánt helyzetet, vagy a korábban elért végállásból a csúcssínek a váltóállítás szándéka nélkül elmozdulnak. A készülék a két csúcssín helyzetét mechanikailag elkülönítve, de villamos szempontból közösen vizsgálja.
A közbenső ellenőrzés próbaüzem helyszíne 2011 áprilisában Rákos állomás 3-as kitérője volt, ahol egy B54-2200-es kampózáras váltó üzemel. A telepítési környezet kifejezetten elhasznált volt, a hét aljközben 16 mm-es csúcssínnyitási aszimmetriával, erősen elhasznált fa keresztaljakkal, hiányos hátsó zárszerkezetet mozgató irányfordító szerelvénnyel (6. ábra).

Ez a környezet (7. ábra) jól mutatja a KVE telepítési és üzemeltetési lehetőségeit, illetve azt, hogy még egy erősen használt kitérő esetén is megfelelően be lehet építeni a pályahálózat üzembiztonsága érdekében a rendelkezésre állás csökkentése nélkül.

A feltelepített KVE egységünket (8. ábra) önálló tartószerkezetre szereltük, és ez nem igényel se többletfúrást, se jelentős átalakítást. A tartó szigetelten a tősínekhez csatlakozik, így csupán az ellenőrző rudazat furatait és lemunkálását kell elkészíteni a csúcssínekben. A korábbi akadályérzékenység drasztikusan megváltozott.

A KVE telepítését megelőzően – mely nemcsak ennek a váltónak volt sajátossága, hanem az összes közlőművesnek – a zárszerkezettől számított harmadik aljközben már 13 mm-es akadályt sem érzékelt a hajtómű, a negyedik, ötödik aljközben már a 17 mm-nél nagyobbat sem (9. ábra). Ezek az értékek azt eredményezik, hogy nemcsak állítási akadályról nem értesül a váltókezelő személyzet, hanem adott esetben tolatási mozgásnál részleges felvágásról sincs információ. Ma Magyarországon 45 db mechanikus közlőműves váltó működik, ezeknél hasonló problémával találkozhatunk.

Összefoglalás

Írásunk a Műszer Automatika Kft.-ben az elmúlt közel 15 évben a váltók állításával kapcsolatban végzett fejlesztőmunka eredményeit foglalja össze. Célunk az volt, hogy a pályavasút beruházóival, kivitelezőivel és természetesen az üzemeltetőkkel is megismertessük berendezéseinket, amelyek a vasút előírásainak és eszközeinek megfelelnek, így beépítésükkel megfelelő rendszer hozható létre. A HVH váltóhajtómű-család és annak legújabb, külpontos tagja megbízhatóan és könnyen karbantarthatóan képes biztosítani a kitérők váltószerkezeteinek állítását. A KVE ellenőrző egységgel a nagy sugarú kitérők közül az elhasználtabb állapotúak akadályérzékenysége is megnövelhető a rendelkezésre állás csökkenése nélkül. A VEM–02 váltó erőmérő olasz megrendelésre készített többcsatornás változata pedig a modern, összetettebb kitérők esetében is biztosítja a váltóerők pontos, dokumentált mérését.