Vasúti járművek rádió távirányítása Készítette: Dr. Nagy Vince Ph.D., kandidátus , egyetemi docens, tanszékvezető Dr. Lakatos István Ph.D., egyetemi docens Lektorálta: Dr. Horváth Balázs Ph.D. , egyetemi docens, tanszékvezető Győr, 2012.
1
Tartalomjegyzék 1. BEVEZETÉS ......................................................................................................................... 3 2. TÁVVEZÉRELHETŐ MOZDONY KIFEJLESZTÉSÉRE IRÁNYULÓ ERŐFESZÍTÉSEK ÉS OKOK................................................................................................... 6 2.1. Tolatási balesetek ............................................................................................................ 6 2.1.1. Tolatási baleset Budapest-Déli pályaudvaron 2004-ben .......................................... 6 2.1.2. Tolatási baleset iparvágányon .................................................................................. 7 2.1.3. Motorvonatok tolatási balesete Tatabányánál .......................................................... 7 2.2. Fejlesztések, korszerű megoldások és példák a rádió távirányítású rendszerekre .......... 8 2.2.1. Európai fejlesztések.................................................................................................. 8 2.2.1.1. Példák rádió-távirányításra és az automatikus kocsikapcsoló alkalmazására ............................................................................................................ 11 2.2.1.2. A DB V60-as sorozatú mozdonya ............................................................ 13 2.2.1.3. Az SBB Cargo Am 843 típusú dízelmozdonya ....................................... 15 2.2.1.4. Az ALSTOM BR 203 sorozatú mozdonya ............................................... 17 2.2.1.5. Új rádió-távirányító készülék vasúti járművekhez .................................. 18 2.2.2. Fejlesztések és megvalósítások az USA-ban ......................................................... 19 2.2.3. Rádió-távirányítás az ÖBB-nél .............................................................................. 21 2.2.3.1. Az ÖBB „Taurus” mozdonyának rádió-távirányítása ............................. 21 2.2.3.2. Rádió-távirányítás alkalmazás tolató mozdonyoknál ........................... 22 2.2.4. Fejlesztés a GySEV Zrt.-nél ................................................................................... 24 2.2.5. Rádio távirányító berendezések kínálata ................................................................ 30 2.2.5.1. Metronic International ................................................................................. 30 2.5.5.2. Schwizer Electronic..................................................................................... 31 2.5.5.3. Cattron-Theimeg ......................................................................................... 31 2.6. Az M47 1300 sorozatú vontatójármű rádió távirányítás mozdonyspecifikus követelményei .................................................................................................................. 32 2.6.1. Gépészeti berendezések............................................................................... 33 2.6.2. Villamos berendezések ................................................................................. 34 2.6.3. Irányítástechnikai kialakításra vonatkozó előírások .................................. 34 2.6.4. Rádió-távirányítás üzemmód kialakításának feltételei ............................. 35 2.6.5. Kocsikapcsoló berendezés felszerelésére vonatkozó előírások ............ 39 3. AZ M47 SOROZATÚ REMOTORIZÁLT MOZDONY TOVÁBBFEJLESZTÉSE RÁDIÓS TÁVIRÁNYÍTÁSÚ MOZDONNYÁ ...................................................................... 41 3.1. Az M47 sorozatú dízelmozdony fékrendszere .......................................................... 41 3.2. Kocsikapcsolás .......................................................................................................... 41 4. ÖSSZEFOGLALÁS ............................................................................................................. 42 IRODALOM ............................................................................................................................ 43
2
1. BEVEZETÉS A vasútak szállítási feladataihoz kapcsolódó rendező-, és személypályaudvari tolatások, kocsi mozgatások jelentős nagyságrendet képviselnek a teljes szállítási feladaton belül. A feladat azonban jellegénél fogva a vasúti munkavégzés egyik legbalesetveszélyesebb területe, valamint munkaszervezési, technológiai szempontból az egyik leggazdaságtalanabbul működtethető munkaterület. A tolatási feladatok elvégzése közben előforduló súlyosnak minősíthető személyi és anyagi károkkal járó balesetek, valamint egyéb gazdaságossági megfontolások felvetették e munkaterület racionalizálásának igényét, a személyi feltételek, a forgalmi technológiai módszer és egy új, a tolatási munkavégzésben kedvezőbben használható technikai eszköz bevezetésével. A vasúti pályaudvarokon, állomásokon, mellékvágányokon szükséges tolatási műveletek során a kocsik kapcsolásai, a korlátozott beláthatóság emberi közvetítéssel való pótlása miatt veszélyes körülmények között történnek. A vasút jelenlegi gyakorlatában a mozdonyvezető és a tolatószemélyzet közötti távolság akár többszáz méter is lehet egy pályaudvaron. A kapcsolat analóg rádióadó-vevő készülékekkel történik. Ez a kapcsolatrendszer ki van téve a környezeti rádiózavarok befolyásának, a készülékek meghibásodásának, elemkimerülésnek, stb. Az ilyen meghibásodások súlyos emberi és anyagi következményekkel járhatnak, mint ahogy ezt számos eset bizonyítja. Nyugat-Európa gyakorlatában ezt a problémát általában korszerű, rádió távirányítási rendszerrel ellátott mozdonyokkal oldják meg, ahol a kezelő közvetlenül a kapcsolás, vagy a végállás helyszínéről tudja irányítani a tolatómozdonyt. További előnye a vázolt rendszernek, hogy a rádió-távirányításhoz olyan kocsikapcsoló szerkezet alkalmazható, mely a mechanikus kapcsolást közvetlen emberi beavatkozás nélkül a jármű oldalán elhelyezett kezelőszervekkel tudja végezni anélkül, hogy a tolatószemélyzetnek az ütközők közé kellene lépnie. A vasút jelentős számban rendelkezik M47 1300 sorozatú remotorizált, vezérlési és irányítástechnikai szempontból is korszerűsített dízel-hidraulikus tolatómozdonnyal, amelyeket a tolatási feladatok ellátására hosszú távon kíván felhasználni, ezért az új tolatási módszer kialakítását, erre irányuló fejlesztési feladatot és a szükségessé váló további technikai korszerűsítéseket e mozdonytípus tulajdonságainak figyelembe vételével célszerű megoldani.
A tananyag tartalma „Az állomási dízelmozdonyos tolatás biztonságának és hatékonyságának növelése távvezérelt kapcsolóval és rádiós mozdony távirányítással” tárgykör tartalma egy remotorizált M47 sorozatú dízel tolatómozdony rádiós tolatómozdonnyá való fejlesztéséhez szükséges innovációs ismereteket a hatékonyság növelése és a vasúti tolatási balesetek jelentős csökkentése érdekében.
3
A tananyag közvetlen célja a tolatás-techológiai rendszerre, a technikai eszközrendszer alkalmazására irányuló olyan műszaki ismeretek megismertetése, amelyek biztosítják a vasútnál jelenleg alkalmazott tolatási módszerek és eljárások továbbfejlesztését, gazdaságosabbá tételét, valamint a személyi és súlyos anyagi kárral járó balesetek számának csökkentését. Mindezeken túl fontos a munkavégzés biztonságának növelése, amelyhez a mozdony egyszemélyes kiszolgálást biztosító üzemeltetési módja nyújt segítséget, azzal összefüggésben, hogy a tolatási mozgásokat elrendelő és végrehajtó dolgozó az egyszemélyes kiszolgálás következtében egy és ugyanaz a személy. Így a kétszemélyes irányítás következtében elmaradó kommunikációs zavarok (jelzésadásból eredő félreértések, kézi rádiózás kommunikációs zavarai) a munkabiztonság növekedését eredményezik. A tolatási munka elvégzésének gazdaságosságát és a munkavégzés biztonságát nagymértékben elősegíti a rádió távirányítás mellet az automatikus kocsikapcsoló berendezés alkalmazása. A tananyag programja az alábbi: 1. Az irodalomkutatás és az elemzések alapján a megoldási irányok kitűzése 2. A rádiós távirányításhoz szükséges fejlesztések meghatározása 3. A kitűzött cél megvalósításához a beszerzésre kerülő fő egységek jellemzése 4. A fékrendszer fejlesztése a mozdony távirányíthatóságának érdekében 5. Az automatikus kocsikapcsoló beépítése az M47 sorozatú mozdonyba Az engedélyezési tervdokumentáció Hazai prototípus mozdony Üzembe helyezés A fejlesztés folyamata: - Tolató dízelmozdonyok rádiós távirányítása: irodalomkutatás, feldolgozás, egyes vasutak törekvése és megoldása rádiós távirányítású tolató dízelmozdonyok fejlesztésére - Megoldások elemzése a rádiós távirányítású mozdonyok kifejlesztésére, átalakítására: tolató dízelmozdonyok rádiós távirányítására hidraulikus erőátvitelű tolató dízelmozdonyok rádiós távirányítása korszerű megoldások megvalósíthatóságának vizsgálata a hazai M47 sorozatú dízel tolatómozdony vonatkozásában - A szükséges fejlesztések, átalakítások meghatározása - A megoldás kifejlesztése után a prototípus mozdony megvalósítása - A kísérleti üzem, üzemi próbák a prototípus mozdonnyal A tananyag elvárt eredménye A tananyag elvárt eredménye megismertetni a hallgatósággal egy olyan hazai M47 sorozatú tolatómozdony kifejlesztését és prototípus jármű kialakítását, melynek a tolatási műveleteit
4
egyetlen személy a mozdonyon kívülről irányítja, aki a nyakába akasztott vezérlő táskával a mozdony, vagy a szerelvény mellet a kritikus műveleti helyszínt mindig belátja, ezáltal a balesetveszélyt teljes mértékben elkerüli, illetve a művelet hatékonyságát növeli. Összességében a mozdony távvezérelt kapcsolóval és rádiós mozdony távirányítással való üzeme a tolatási élőmunka, technológiai idő és a baleseti károk csökkentését eredményezi.
5
2. TÁVVEZÉRELHETŐ MOZDONY KIFEJLESZTÉSÉRE IRÁNYULÓ ERŐFESZÍTÉSEK ÉS OKOK 2.1. Tolatási balesetek A vasúti balesetek jelentős része kocsirendezés, tolatás közben következik be. Néhány hazai példát az alábbiakban mutatunk be. 2.1.1. Tolatási baleset Budapest-Déli pályaudvaron 2004-ben Tolatásoknál jelenleg a tolatást vezető személy rádión keresztül „élőszóban” ad rendelkezést a mozdony vezetésére, a mozdonyvezető pedig sokszor olyan körülmények között vezet, hogy az előtte fekvő, bejárandó pályaszakaszból semmit sem lát. Erre tipikus példa a fejpályaudvarokon a szerelvények vágányzáró bakhoz történő felállítása. A baj és a balesetek épp a módszerből fakadnak, amire egy példa a Budapest-Déli pályaudvaron 2004. július 29-én történt baleset, hogy ne frissebb, azóta többször is előforduló hasonló példát hozzunk.
2.1.ábra Tolatási baleset Budapest-Déli pályaudvaron 2004-ben A 2.1. ábrán látható baleset kárösszege több, mint százmillió forint volt. Túlfutott a peronon és egy gyorsbüfének ütközött a Budapest – Pécs között közlekedő Misina intercity utolsó két kocsija. Az 5. vágányra betoló szerelvény nem tudott megállni idejében, túlfutott a bakon és egy büfé épületének ütközött. A balesetnél a mozdonyt vezető személy kb. 4 percig nem 6
érdeklődött arról, hogy szabad-e még a pálya, amely felé halad, a tolatásvezető pedig utasításellenesen nem adta a 100 m-enként előírt tájékoztatást, illetve utasítást a mozdony vezetésére. A balesetvizsgálat szokásos módon a tanulságot csak abban vonta le, hogy „utasításellenesen cselekedtek”, de az alkalmazott technológia és az utasítás betartása esetén sem akadályozható meg minden esetben a baleset, illetve egy rádió-távirányítás esetén a baleset nem következett volna be. A kárösszeg nagysága lehetővé tette volna az összes, Budapest-Déli pályaudvaron működő tolatómozdony átalakítását erre a biztonságosabb megoldásra.
2.1.2. Tolatási baleset iparvágányon A vasúti tolatási baleset 2010. január 18-án, Dunaújvárosban a Nagyolvasztó gyáregység II. számú kohóüzeménél történt. A baleset vasúti tolatás közben következett be, egy vasúti kocsi ütközött neki egy kanalas markológépnek, amelynek következtében az ott tartózkodó vasműves dolgozó halálos balesetet szenvedett. Az üres salaktálakat szállító kocsikból és egy mozdonyból álló vasúti szerelvény tolatás közben elütötte a sínen tartózkodó kanalas markológépet. 2.1.3. Motorvonatok tolatási balesete Tatabányánál 2009. július 13-ra virradó hajnalon tolatási műveletek közben ütközéses baleset történt Tatabányán. A Budapest felől érkező Flirt szerelvényvonatnak (üres, utasok nélküli) a másik szerelvény mögé kellett beállnia, ezért először kihúzott Tata felé, majd a másik vágányra állt be, amely foglalt volt, ott állt már egy másik dupla Flirt szerelvény. A motorvonatok kb. 30-35 km/h sebességgel ütköztek neki az azonos vágányon álló másik motorvonatnak. A balesetben személyi sérülés nem történt. A gyűrődő zónák „jól működtek”. Súlyosan megrongálódott mindkét motorvonat (2.2. ábra).
7
2.2. ábra Az ütközésben sérült ráfutó motorvonat eleje
6.
2.2. Fejlesztések, korszerű megoldások és példák a rádió távirányítású rendszerekre
2.2.1. Európai fejlesztések A rádió-távirányítást ma már sok vasútnál alkalmazzák és ezáltal az üzemi folyamatokat a tolatásnál jelentős mértékben optimalizálni tudják. Ezen üzemi előnyök mellett fontos a veszélyeztetettségek és a terhelések felismerése is, amelyekkel az alkalmazottak a rádiótávirányításos üzemben konfrontálódhatnak, valamint a biztonságra vonatkozó intézkedések meghatározása sem nélkülözhető. A rádió-távirányítású rendszer A „klasszikus rendezésnél” a mozdonyvezetők irányítják járművüket a mozdony vezetőállásból. Amennyiben járműegységeket kell a mozgatás során megtolni, szükség van egy második alkalmazottra (tolatási alkalmazott, tolatószemélyzet), aki a mozdonyvezető megbízásából a pályát figyeli és a rendezési menet végrehajtásához szükséges utasításokat rádión keresztül vagy hallható és egyidejűleg látható járműrendezésre vonatkozó jeleket továbbítja. A rádió-távirányítás alkalmazásával tolató menetet a tolatásirányító személy egyedül végre tudja hajtani. Ennek során hordozható adó segítségével vezetőálláson kívüli helyről vezeti a mozdonyt. A vasúti üzem, valamint az összes résztvevő szempontjából fontos biztonsági 8
tényező, hogy a tolatásirányító személy a pályaszakaszt figyelni tudja, pl. egy megfelelő „rendezőlépcsőről”, a mozdony elejéről vagy egy másik, a pálya mellett elhelyezkedő biztonságos helyről. Az üzemen belül ez a fejlesztés létszám megtakarításhoz vezetett. A biztonság szempontjából is e megoldás támogatandó, mert a nem egyértelmű vagy hiányos jelzések a mozdonyvezető és a tolatószemélyzet között gyakran balesetekhez vezetettek. Mindezek a rádió-távirányítás bevezetésével kiküszöbölhetők lettek. Ahhoz, hogy a menetmozgásokat optimalizálni, a tevékenységek végrehajtásánál a biztonságot növelni és a tolatásirányító személy terhelését csökkenteni lehessen, a helyi és az üzemi feltételek figyelembevétele mellett további műszaki és szervezési intézkedéseket kell megcélozni. Ide tartozik pl. a villamos mozgatású, helyi kezelésű váltók (EOW) és a pályalezárások. Egyrészről a tolatásirányító személynél elmarad az állandó fel- és lelépés (gyakori balesti ok) a pályaelemek helyeinél, másrészt a viszonylag nehéz kéziváltó-állítás és a pályazárás alól mentesül. Egy további műszaki segítség, ami a veszélyeztetettséget minimalizálja és a tolatásirányító terhelését csökkenti az automatikus kocsikapcsoló. A rádiótávirányítással szembeni műszaki követelmények A rádió-távirányítással szembeni műszaki követelmények 2000-ben Európa szerte egységesen a DIN EN 50239 „Vasúti kapcsolatok; vontatójárművek rádió-távirányítása teherszállító vasutaknál” újonnan lett szabályozva. Ezen európai norma kiegészítése és konkretizálása érdekében a Német Közlekedési Vállalkozások Szövetsége (VDV) a 211-es VDV kiadványt: „Vontatójárművek rádió-távirányítása teherszállító vonatok számára” átdolgozta, amely az eddigi 201-es kiadványt váltja fel. A GUV szabályozás „Rádió-távirányítás üzeme vonatoknál” (GUV R 122), amely az EUK által a villamos-, metró-, és vasúti alkalmazottak szakmai szervezete részvételével került kidolgozásra és egyidejűleg BGR 122-ként, azonos címmel lett kiadva. Kizárólag szabályozásokat tartalmaz a vasúti üzemvitel során tanúsítandó biztonsági követelményeknek megfelelő munkavégzésre. A rádió-távirányítás üzeme A rádió-távirányítás üzeme a vasutaknál egyszerűsítve az alábbi tevékenységi csoportokba sorolhatók: - a menet előkészítése - a menet lebonyolítása - a rádió-távirányítási mód befejezése A menet előkészítése A rádió-távirányításos munka megkezdése előtt és hosszabb megszakítások után a tolatásirányítónak meg kell arról győződni, hogy az adó és a vevő egymáshoz tartozik, a járműfüggetlen adók pl. ún. címcsatlakozóval a mindenkori vontatójárműre hangolódnak rá. Az adónak a járműhöz való tartozása (ráhangolás) oly módon állapítható meg, hogy a „címzés” után a mindenkori vontatójárművel a kapcsolat lehetségessé válik.
9
Az egyéni biztonság és a vasúti üzemek biztonsága szempontjából lényeges, hogy minden műszaknál az első üzembevétel során, rádión keresztül a biztonság szempontjából meghatározó funkciókat, pl. fékfunkciókat, valamint a hangjelzés funkciót le kell ellenőrizni. A rádió-távirányításos üzemmódnál biztosítani kell, hogy illetéktelen személy a mozdony vezetőállásból semmilyen irányítási utasítást ne tudjon adni. Ez pl. a mozdonyvezetői kulcs vagy egy vezérlőpult állítókar kivételével lehetséges. Az egyetlen irányítási utasítás, ami vészhelyzetben, a rádió-távirányításos üzemben más személy által is a vezetőállában kiadható, a „kézi stop” gomb működtetése. A menetek végrehajtása A menetek rádió-távirányításos üzemben való végrehajtásakor alapvetően ugyanazok a követelmények érvényesek, mint a hagyományos üzem esetén, azaz a vasúti balesetmegelőzési előírások (GUV-V D30) üzemi fejezete 22-35§ előírásait kell teljes terjedelemben alkalmazni. A tolatási munkáknál a biztonsági követelményeknek megfelelő viselkedésre vonatkozó iránymutatások és információk, valamint a hozzátartozó tevékenységek, pl. kapcsolás, kísérés és vasúti járművek rögzítése elsősorban a GUV-információkban „Rendezés és az ahhoz tartozó tevékenységek” címen a GUV-18601-ben szerepel. Az adó hordozása Az adót távirányítási üzemmódban alapvetően az arra kialakított hordozótáskában kell hordani, annak zárt állapotában. Ezáltal többek között a tolatásirányító szolgálati képességének ellenőrzése dőléskapcsoló útján biztosított. Az összes rádió-távirányításnál a DIN EN 50239 szerint dőléskapcsoló van beépítve, ami biztosítja, hogy pl. a felsőtest jelentős megdőlésekor vagy a tolatásirányító elérésekor a jármű „automatikus stop”-pal megállításra kerül. Ezzel van biztosítva az is, hogy a tolatásirányító csak akkor ülhet le (akár a vezetőállásban), ha megfelelő berendezéssel biztosítva van, hogy a dőléskapcsoló aktív marad (pl. az adó dönthető állványra való elhelyezésével). Az adó rövid időre való kikapcsolása csak akkor engedélyezett, ha biztosítva van, hogy a jármű nem mozdulhat meg. Ez akkor biztosított, ha a vontatójármű befékezetten áll, a zárókapcsolás működésbe lépett és illetéktelenek nem nyúlhatnak az adóhoz.
Dőléskapcsoló áthidalás A tolatóirányító bizonyos tevékenységeinél a felsőtest jelentős megdöntése elkerülhetetlen, pl. váltóállításnál vagy az ütközők alatti átmenésnél. Azért, hogy ilyen helyzeteknél minden alkalommal ne lépjen működésbe az „automatikus stop”, az adó dőléskapcsoló kiiktatása csak bizonyos előfeltételek teljesülése mellett lehetséges. A rádió-távirányítású üzemmód befejezése
10
A rádió-távirányítású üzemmód befejezése előtt a tolatásirányító az összes járművet elmozdulás és a vontatójárművet illetéktelen általi elindítás ellen biztosítani köteles. Ezen túlmenően a tolatásirányítónak a rádió-távirányítást az üzem megszakításakor vagy befejezésekor ki kell kapcsolni és az adót zár alatt úgy kell tárolni, hogy illetéktelenek ne férjenek hozzá. Rádió-távirányítású vonatmenetek A rádió-távirányítás elsősorban a munkaterületeken belüli rendezési meneteknél, pl. vonatösszeállító folyamatoknál kerül alkalmazásra. Néhány éve azonban a rádió-távirányítást kisebb távolságú vonatmeneteknél is alkalmazzák, pl. csatlakozási helyek kiszolgálására „szabad pályaszakaszon”. 7.
2.2.1.1. Példák rádió-távirányításra és az automatikus kocsikapcsoló alkalmazására
A következő ábrák fényképei (2.3-2.6. ábrák) néhány alkalmazást mutatnak be.
2.3. ábra Automatikus kocsikapcsoló alkalmazása
11
2.4. ábra Rádió távirányítás használata a DB-nél
2.5. ábra Automatikus kocsikapcsolóval felszerelt tolató dízelmozdony
12
2.6. ábra Dízelmozdony automatikus kocsikapcsolóval 8.
2.2.1.2. A DB V60-as sorozatú mozdonya
A V60-as sorozatú mozdony a Német Szövetségi Vasút (DB) és a Német Vasút (DB AG) dízel vontató járműve, amely elsősorban tolatószolgálatot és könnyű tehervonatok továbbítását látja el. Összesen 942 db ilyen típusú mozdony készült. 1968-tól kezdődően a V60-asok, mint ahogy a többi DB mozdony, számítógépes leolvasású számozást kaptak, így a sorozatjelzés megváltozott 260-asra (könnyű kivitel) és 2M-esre (nehéz kivitel) Műszaki jellemzők A V60-as (260/261) 10,45 m hosszú és maximális sebessége 60 km/h. Az alvázkerete teljesen hegesztett kivitelű. A nem pontosan középen elhelyezett vezetőfülke alatt található a hajtómű, a nagyobb elülső felépítményben a motor és a hűtőberendezés helyezkedik el, a hátsó felépítményben a légsűrítő a főlégtartállyal, valamint az üzemanyag tartály található. A vezetőfülke hangszigetelt, a vezetőállás az elülső részén lett kialakítva és mindkét oldalról kezelhető. A meghajtást egy 12 hengeres Maybach GTO 6 478 kW-os motor végzi. Ez a motor a GO 5 továbbfejlesztett változata, amely 1932-től különféle motorkocsikban, közöttük az ún. „repülő hamburgi”-ban is alkalmazásra került. Egy Voith hidraulikus hajtóművön, vakforgattyún és a 3 tengely csatlórúdjain át történik a jármű meghajtása, ami olyan hajtási koncepció, amely korábbi tolatómozdonyoknál, úgy mint a V36-os sorozatnál is alkalmazásra került. A középső tengely csapágyazása 30 mm tengelyirányú kitérést enged meg. A mozdonyok hajtása tolató vagy vonali üzembe kapcsolható. A tolatási üzem max. sebessége 30 km/h, a vonalié 60 km/h.
13
Más járművel való vontatás esetén a mozdony max. 35 km/h-val vontatható, leszerelt csatlórudakkal ez a sebesség 75 km/h. A 362/363 sorozatú mozdonyok modernizálásakor több változtatás mellett a pneumatikus töltésszabályozást elektronikus fordulatszám szabályozásra cserélték ki. A mozdonyok egy átmenő légnyomásos fékkel, egy kiegészítő fékkel és egy, a harmadik tengelyre ható kézifékkel rendelkeznek. A gépeket nem csak tolatószolgálatban, hanem a könnyű teher-és személyvonatok vontatására használták, valamint a munkavonatok vontatása is feladatuk volt. 1997-óta a javítások során a Maybach motorokat Caterpillar 12 hengeres 465 kW-os motorokra cserélik ki, de ez az átalakítás ma még csak a rádió-távirányítású mozdonyoknál történik. E mozdonyok sorozatjele 362 (könnyű építésmód) 363 (nehéz építésmód). A távirányítás nélküli mozdonyokat lépésről-lépésre 2003 elejéig leselejtezték, a távirányítású mozdonyokból (2.7. ábra) 2004-ben még kb. 400 db a DB-nél üzemelt, néhány db az utóbbi években magán-és iparvasutakhoz került bel-és külföldön.
2.7. ábra DB V60-as sorozatú mozdonya
14
DB V60-as sorozatú mozdonyok műszaki jellemzőit a 2.1. táblázat foglalja össze. Számozás Darabszám Gyártók Gyárt. év/ek/ Tengelyelrendezés Nyomtáv Ütk. közötti hossz Magasság Össztengelytáv Szolg. tömeg Tengelyterhelés Legnagyobb sebesség Beép. teljesítmény Indítási vonóerő Hajtókerék-átmérő Motortípus Névleges fordulatszám Teljesítmény átvitel Üzemanyagtartály
V60 001-1241, ugrásokkal 942, ebből 319 nehéz építésmódú Moli 382, Krupp 252, Henschel 151, Krauss-Maffei 51, Jung 40, Esslingen 36, KHD 27, Gmeinder3 1956-1964 C 1435 mm 10.450 mm 4.540 mm 4400 mm 48,3-495 53,0 t 16 t, 18 t 60 km/h 480 kW (650PS) 117,6 kN, 132 kN 1.250 mm MTU GTO 6, MTU MB 12V493A2 1400 1/p Hidraulikus 1500 ill. 1800 l
2.1.táblázat DB V60-as sorozatú mozdonyok műszaki jellemzői
2.2.1.3. Az SBB Cargo Am 843 típusú dízelmozdonya A dízelmozdonyok különösen alkalmasak az innovációra. Ezt igazolja az SBB Cargo 45 darabos Am 843 típusú mozdony beszerzése is. A mozdonyok teljesítménye 1500 kW és sebességük eléri a 100 km/h értéket. Elég nagy teljesítménnyel rendelkeznek ahhoz, hogy a rendelkezésre álló rövid időrésekben használják a mozdonyokat az SBB Cargo erősen kihasznált vasúthálózatán. A helyi szállítási szolgáltatások 100 km/h sebességig való ellátásán túl az Am 843-asok az állomásokon és az ügyfelek saját tulajdonú vágányain tolatási munkákat látnak el. Ez volt az egyik ok a rádiótávirányítású mozdonyokon való alkalmazáshoz, mivel ez lehetővé teszi a mozdonyvezető számára a tolatási-rendezési munkák során vezetőfülkén kívülről irányítani a mozdonyt anélkül, hogy csak a tolatásvezető jelzéseire támaszkodna. Ezzel források takaríthatók meg, amelyekre máshol van szükség, pl. a tranzit forgalomban és további optimalizálási lehetőségek vannak a teherkocsi rakodás területén. A rádió-távirányítás nem vezet kompromisszumokhoz a biztonság magas szintjét illetően, inkább ennek az ellenkezője az igaz, a balesetek száma csaknem 50%-kal csökkent. Ezt már
15
hosszú ideje más országok tapasztalatai is bizonyították, mióta a mozdonyvezetők közvetlenül be vannak vonva a tolatási műveletekbe a rádió-távirányítás révén. Jó néhány speciális technikai megoldás segít abban, hogy az Am 843 rádió-távirányítással még biztonságosabb legyen: az SBB Cargo a TH – EC/LO rendszert választotta, amely a Cattron – Theimeg Europe GmbH & Co KG cég gyártmánya, amely az első rádió távirányítási rendszert úgy fejlesztette ki, hogy megfeleljen a biztonságos mozdony távirányításra vonatkozó új európai szabványnak (EN50239). Biztonsági okokból az adó és vevő ebben a rádió-távirányítású rendszerben kettőzött mikroprocesszor rendszerre támaszkodva működik. Hibabiztos ellenőrző elektronika hasonlít össze minden bejövő táviratot hitelesség szempontjából és csak akkor hajtja végre a vett utasítást, ha mindkét komputer értékelése azonos. A rendszer, mint egész olyan alkalmazásoknál használható, amelyeknek meg kell felelnie az AK 6 kategóriájú rizikó faktor követelményeinek a DIN V19250 vagy a biztonsági berendezés IL3 szintjének (EN50128) és az SIL 3-nak (EN50129). A jelenlegi technológia használatával a mozdony és a rádió-távirányítású rendszer közötti maximális távolság 700 méter. A mozdony távirányításához használandó különféle kialakítású kapcsolókon túlmenően a rádió-távirányító egység adórésze fel van szerelve egy „vészleállító” nyomógombbal. Azonnali vészleállítás indul el, amint az adó dőlésszöge meghaladja a 45o-ot, például a kezelő személy megbotlik vagy elesik. Az SBB Cargo és a Vossloh Locomotives vizsgálják egy automatikus riasztás lehetőségét a vészleállító funkció kiegészítésére. Ez olyan esetekre vonatkozna, amikor a vészleállítás nyugtázását a kezelő nem végzi el 20-30 másodpercen belül, mert pl. eszméletét vesztette. A mozdonyok villogó lámpákkal vannak felszerelve, amelyek jelzik, ha a vezérlésük rádiótávirányítással történik. A mozdonyok sebessége korlátozható 15, 25 vagy 40 km/h sebességre, a jármű automatikusan ellenőrzi, hogy a beállított sebesség túllépése ne történjen meg. Ha szükséges, teljesítmény csökkentés megy végbe vagy befékezés történik. Ezen túlmenően a mozdonyvezetőnek el kell végezni egy, a rádió távirányítási rendszerre vonatkozó speciális zéró tolerancia tréning programot. Az új Am 843-as mozdonyokat olyan helyi teherszállítói (vezetői) engedéllyel bíró járművezetők vezethetik, akik az alapkiképzésükön túl kiegészítő képzésen (rádió-távirányítási tanfolyamon) vettek részt és sikerrel teljesítették az EU1 és EU2 teszteket (alkalmassági vizsgálat). A 45 db Am 843-as mozdony az SBB Cargo különböző svájci állomásaira került, ahol különféle öregebb dízelmozdonyokat cserélnek le és így a teherszállító team-eknek sokkal hatékonyabb vontatójárművek állnak rendelkezésre. Az üzemben lévő mozdony típusok számának csökkentése elősegíti az egyidejűleg tervezett tevékenységek egyszerűsítését. A 28 db AM 843, amelyeket az SBB Infrastrukture rendelt, részben az építési munkákkal kapcsolatosan teljesítenek szolgálatot, részben leváltják a nehéz Bm 6/6 és Em 6/6 Co-Co dízelmozdonyokat, amelyek a nagy rendezőpályaudvarok gurító dombjain vannak évtizedek óta üzemben. Az Am 843-asok beszerzésével a SBB Cargo új szintet ért el a környezet védelmében és egyidejűleg kimagaslóan teljesítette feladatait, mivel dízel mozdonyok alkalmazásával az SBB Cargo innovatív és környezetbarát logisztikai megoldásokat kínál. Minden intézkedés – a korom részecskeszűrőktől kezdve a rádió-távirányításos módszerrel bezárólag – a vasút közúttal szembeni vonzóbbá tételére irányul.
16
9.
2.2.1.4. Az ALSTOM BR 203 sorozatú mozdonya
A BR 203-as sorozatjelű mozdony (2.8. ábra) esetében a DB AG 202 sorozatjelű, teljes modernizáláson átesett mozdonyáról van szó. A járművet az ALSTOM Stendal helyiségben teljes körű javításnak vetette alá és a technika mai állásának megfelelő szintre hozta. E projekt keretében az ALSTOM egy vonali-és tolatómozdonyt hozott létre a határon átnyúló közlekedés számára, ami a német és a holland vonalhálózat előírását teljesíti. Egy mozdony két országnak A GSM-R (Globális Rendszerű Mobil Vasút) vonatrádió-kapcsolati berendezés kiépítésével ami a NORTEL Networks gyártmánya – az egységes szabvány szerinti, határon átnyúló kommunikációs rendszer alapkőletétele történt meg. A határt átlépő közlekedés ideális feltételeihez tartozik két vonatbiztosító berendezés felszerelése is. A BR 203 mind a DB vonalhálózaton engedélyezett INDUS (induktív vonatbefolyásolás) IR 60R-el, mind a holland Pendant ATB-vel fel van szerelve. A motorteljesítményt 1380 kW-ra növelték. 100 km/h sebességgel és 206 kN vonóerővel a BR 203 most már kielégíti egy modern középnehéz vonali mozdony jelenlegi követelményeit. A futómű és környezete teljesen új kialakítású, a jármű nagyon kiváló futásjósággal bír kismérvű kopás mellett. Egy teljes körű szervizcsomag is felajánlásra kerül a mozdony értékesítésekor a váratlan meghibásodások minimalizálása és a magas fokú rendelkezésre állás érdekében. Ez a teljesen modernizált, dízel-hidraulikus mozdony először az ALSTOM Mozdony Szerviz Kft. bérelhető mozdonyaként Hollandiában fog üzemelni. E mozdony egyedi konfigurációja, moduláris kialakítása teljesíti az ügyfél minden kívánságát. A közlekedési vállalatok elsősorban a rádió-távirányításból profitálnak és különféle motorteljesítmények közül – 980-tól 1380 kW-ig – választhatnak, más vásárlók specifikus opciók között válogathatnak.
2.8. ábra BR 203-as sorozatjelű mozdony
17
10.
2.2.1.5. Új rádió-távirányító készülék vasúti járművekhez
A Cattron-Theimeg a TH-EC/LO jelzésű új terméksorával a legszigorúbb európai biztonsági előírásoknak megfelelő, világviszonylatban első, mozdonyok és tolatójárművek számára kifejlesztett rádió-távirányítású rendszerét mutatta be. A lényeges racionalizálási potenciál mellett a mozdonyokon alkalmazott modern rádiótávirányítás nagyobb biztonságot kínál, csökkentve a mozdonyvezető és segítője számára a baleset veszélyét. Nagyobb a biztonság, mivel a mozdonyvezető a mozdonyt a rádiótávirányítás adóberendezésével kívülről irányítja, mindig olyan pozícióból, ahonnét az esemény helyét legjobban áttekintheti. Szerelvény megtolásakor ez a hely az utolsó kocsi. Mintegy 100 m távolságból a vonat centiméter pontosságú pozicionálása – pl. vonatrajáráskor – egy megbízható és abszolút biztonságos vezérlési parancs átvitelt követel meg. A CattronTheimeg a biztonságos rádió-távirányítás 30 éves fejlesztésével összehasonlítási alapot teremtett. A TH-EC/LO terméksor jelenleg referenciaként szolgál és a hardver-szoftver konzekvens fejlesztésének eredménye. A mozdony távirányítás adója- és vevője biztonsági okokból kettős mikroprocesszor rendszerként van kialakítva. Egy hibabiztos felügyelő elektronika összehasonlítja egyértelműség szempontjából az összes vett adattáviratot. Parancs kiadása csak mindkét számítógép értékelésének összecsengése esetén kerül kiadásra. A rendszer megfelel a legújabb európai előírásoknak, különösen az EN 50239, 50126, 50128nak, továbbá a VDV 201 követelménynek. A rádió-távirányítás teljesíti az ezen alkalmazási területre előírt a SIL3 (EN61508) rizikó-osztály biztonsági követelményeit és a Vasúti Szövetségi Hivatal elvégezte tanúsítását. A TH-EC/LO rádió-távirányítású rendszer moduláris felépítésű és az egyes modulok összeállításának kombinációja révén speciális feladatok állátására is alkalmassá tehető. Így pl. nagyon hosszú vonatok esetén egy második adó is alkalmazható, úgy, hogy két fő tudja váltakozva a mozdonyt irányítani. Vontatási üzemmódban egyidejű vezérlés is lehetséges. A mozdony vezérlésével egyidejűleg a tolatási terület villamos vezérlésű váltói a hordozható adóberendezésről távirányíthatók. Ezen kívül a mozdony elektronika révén az adó irányába is lehetséges a visszajelzés, így a mobil adóberendezésen megjelenik a mozdony féklevegő nyomása, sebessége és egyéb fontos üzemeltetési jellemzője. Sokféle egyedi jellegű feladat oldható meg a fenti módon. A rádió-távirányítási rendszer a világ minden országában alkalmazható. A távirányítás mozdonnyal való összehangolása, illetve egy speciális alkalmazásra való ráhangolása az adó és a vevő konfigurációjának megfelelő kialakításával történik. A hordozható adó ergonómiai szempontok figyelembe vételével került kifejlesztésre és egykezes irányítást is lehetővé tesz. Egy könnyű hordtáskában elhelyezve, az irányítást végző személy viszonylag kényelmesen tudja hordani a hasa előtt a berendezését, ily módon egyik keze mindig szabad, hogy a mozgásban lévő vonaton megfelelően tudjon kapaszkodni. A Cattron-Theimeg ez idáig több mint 5 000 mozdony rádió-távirányító berendezést szállított világszerte. Ezek több mint fele európai állami vasutaknál került alkalmazásra. A világviszonylatban a vezető rádió-távirányításgyártók közé tartozó, Mönchengladbachban székelő vállalat számára a biztonság az első helyen áll.
18
11.
2.2.2. Fejlesztések és megvalósítások az USA-ban
A távirányítású mozdonyokat (RCL) az USA-ban jó pár éve alkalmazzák. Ez a meghatározás egy olyan mozdonyra vonatkozik, amely egy rádió adó és vevő rendszert használ és egy olyan személy által üzemeltethető, aki nem tartózkodik a mozdonyvezető állás irányító berendezése mellett. A rendszer hibabiztosan van kialakítva, ez azt jelenti, ha a kapcsolat megszakad, a mozdonynál automatikus megállítás következik be. Az USA-ban ezt a technológiát gyakran használják gyártelepek vasúti műveleteinél. Mostanában azonban mindegyik nagy vasúti társaság elkezdte az RCL (rádió-távirányítás) üzemmód szélesebb skálán való bevezetését, mint ahogy ezt a regionális vasutak tették. Ennek megfelelően, a Szövetségi Vasúti Adminisztráció (FRA) elfogadja ezt az üzemmódot, olyan elsődleges priorítással, hogy ez nem jelenthet veszélyt a vasúti dolgozókra vagy más személyekre. Mivel ez a technológia még széleskörűen nem használt amerikai vasúti üzemben, az FRA csak kis mennyiségű információval rendelkezik, amelyekre támaszkodva objektív biztonsági elemzést lehet végezni és ennek megfelelően körültekintően kell eljárni. Az FRA tudomására jutott, hogy ezen üzemmód már néhány éve létezik Kanadában és úgy látszik, hogy megbízható és a biztonságra vonatkozóan jó referenciákkal rendelkezik. Azonban az világos, hogy a súlyos sérülés lehetősége létezik, mint ahogy az az összes vasúti járműveknél fennáll. Ahogy ezek a műveletek terjednek, a vasúti mozgások hagyományos lebonyolítása lényegesen megváltozik. Ilyen körülmények között a biztonságot érintő veszélytényezők szintén változhatnak. Az FRA feladata annak biztosítása, hogy ez a változás biztonságosan menjen végbe. Ugyan az FRA számára jelenleg elérhető információk nem vezetnek olyan következtetéshez, hogy a rádió-távirányítás (RCL) alkalmazását akadályozni kell a biztonságra való hivatkozással, az FRA a folyamat óvatos útját választotta. A sokféle fórumon megjelent, a biztonságot illetően elmondott különféle szempontok alátámasztották, hogy ezen új technológia bevezetésével kapcsolatosan alapos és következetes módon kell eljárni. Ezen túlmenően az FRA kiadta a Biztonsági Tanácsok Közleményt, amelyet a Szövetségi Regiszter hozott nyilvánosságra. Ez a közlemény egy közelítő iránymutatás a vasúti ipar számára, hogy az FRA szempontjából ezen folyamatot miként kell irányítani. Általában a vasutak következeteseknek mutatkoznak a Biztonsági Tanácsok teljesítésében. A tanácsok emlékeztetik a vasutakat, hogy a távirányító berendezést (RCL control unit) működtető alkalmazottak a Mozdony Mérnökök Minősítési és Tanúsítási Rendszer (49 CFR Part 240) alá tartoznak. A távirányítás eszközei a mozdonyok „tartozékai” és a jelenlegi szabályok szerint (49 CFR Part 229) rajtuk napi és ismétlődő vizsgálatokat és teszteket kell végezni. Az FRA figyelemmel kíséri e követelmény teljesítését. Előre tekintve, FRA kezdeményezte a rádió-távirányítású (RCL) műveletek veszélyeinek vizsgálatát és a távirányításos balesetek okainak gyökeres kivizsgálását. Ez a kutatás nagy segítséget jelent az erre a technológiára vonatkozó felismert biztonsági kiadványok
19
meghatározásához és erre való koncentráláshoz. Az FRA szintén tett lépéseket annak biztosítására, hogy bármely olyan baleset vagy majdnem baleset, ami a távirányításos műveletekkel kapcsolatos, rögzítésre és jelentésre kerüljön az FRA balest/majdnem baleset előírása (49 CFR Port 225) szerint. Ezeket az adatokat kívánjuk használni ezen műveletek jövőbeli biztonsága figyelemmel kísérésére. A jelenlegi Biztonsági Tanácsadás rendezőpályaudvari váltós műveletekre lett kidolgozva. A jelenlegi munkaszerződési – és szabály tárgyalások révén a távirányítási (RCL) műveletek kiterjedhetnek a rendezői váltó állítástól a vonali „vonat” műveletekre. Ha ez így történik, az FRA átértékeli ezirányú politikáját. A vasúti műveletek minden vonatkozásban, az FRA figyelemmel kíséri a távirányítási műveleteket közelről és ha szükséges, mindent megtesz a biztonság megőrzése érdekében. A következő 2.9. és 2.10. ábrákon dízel tolatómozdonyok rádió távvezérlése látható a gyakorlatban:
Tolatási művelet végzése a jármű mellől Tolatási művelet végzése a jármű elejéről
2.9. ábra Tolatás rádió távirányítással a mozdony mellől
20
2.10. ábra Tolató mozgás végzése a jármű elejéről vezérelve 12.
2.2.3. Rádió-távirányítás az ÖBB-nél
13. távirányítása
2.2.3.1. Az ÖBB „Taurus” mozdonyának rádió-
A rádió-távirányítást elsősorban tolató mozdonyoknál alkalmazzák, de több esetben, például az ÖBB „Taurus” mozdonyánál, vonali mozdonyokba is építettek rádió-távirányítást. Itt is elsősorban tolatásoknál, fejpályaudvarokon szerelvények beállításánál használják. Az európai vasutak döntő többsége a CATTRON-Theimeg típusú rádió távirányító berendezést használja. A „Taurus” mozdonyban is ez található. A rádiós-távirányítási rendszer egy hordozható kezelőkészülékből és egy fedélzeti berendezésből áll, amit kiegészít a mozdony irányítástechnikai berendezésével kapcsolatot létesítő követő egység. A rádió-távvezérlés kezelőkészüléke egy redundáns rádió adóberendezés, amely alkalmas a mozdony távvezérléséhez szükséges parancsok kiadására. Két, egymástól függetlenül dolgozó parancssorból áll a számítógép egység és csak akkor történik meg a parancs kiadása a fedélzeti berendezés felé, ha a feldolgozás eredménye mindkét processzorban azonos eredményt ad. Ez biztosítja, hogy az alkatrész meghibásodása miatt hibás parancs nem kerül továbbításra. A távvezérlés passzív, ami azt jelenti, hogy az információáramlás csak egyirányú, a kezelőkészülékről a fedélzeti berendezés felé. A fedélzeti egység (rádió-vevőkészülék) feladata a kezelőkészülékről érkező parancsok fogadása, kiértékelése és továbbítása a mozdony irányítástechnikai egységei felé. A rádióadó és a vevő egység is kettős mikroprocesszor rendszerű biztonsági okokból.
21
A rádiós adat és parancsátvitel nyilvános rádiófrekvencia használatával van megoldva, lehetővé téve ugyanazon frekvencián 5-7 mozdony egyidejű működését. Több mozdony biztonságos és elfogadható üzemszerű működését ugyanazon rádiófrekvencián két dolog teszi lehetővé; a rádiógrammok kódolása és a „modifikált kevert” adásmód (2.11. ábra).
2.11. ábra A CATTRON-Theimeg rádió-távirányító berendezés „modifikált kevert” adásmód A kezelőkészülék 496 ms-onként ciklikusan küldi a parancsokat, a rádiógrammokat a fedélzeti berendezés felé. Ha közben egy másik mozdony üzembe helyezése megtörténik és ugyanezen a frekvencián a másik mozdony adása is megjelenik, akkor az adások szinkronitása esetén átlapolás lép fel az adások között és ekkor az azonos frekvenciára hangolt vevőknél, fedélzeti berendezéseknél az adás nem értelmezhető, a parancs végrehajtása nem történik meg. 14. mozdonyoknál
2.2.3.2. Rádió-távirányítás alkalmazás tolató
Az ÖBB-nél több, mint 10 éve használják tolatásoknál a rádió távvezérlésű tolatómozdonyokat. Az elmúlt 10 év alatt az alkalmazás szinte teljes körűvé vált. Tolató mozdonyok beszerzése csak rádió távvezérléssel együtt történik. Rádió távvezérlésű mozdonyokat alkalmaznak gurítódombi szolgáltatnál, teherkocsik rendezésénél, iparvágányok kiszolgálásánál, személyvonatok beállításánál. Elsősorban a dízel tolatómozdonyokat látják el rádiós távirányítású berendezésekkel és automatikus kocsikapcsolóval (2.12. és 2.13. ábrák). Rádió távirányítóként a CATTRONTheimeg rádió-távirányító berendezést használják.
22
2.12.ábra Személyvonat beállítás Bécsben (2010.)
2.13. ábra Automatikus kocsikapcsoló ÖBB tolatómozdonyon
23
15.
2.2.4. Fejlesztés a GySEV Zrt.-nél
A GySEV remotorizált M44-es sorozatú (M44-Rem) dízel-villamos mozdonyai látják el döntő többségben a személy- és rendező pályaudvarokon a tolató szolgálatot, ezen kívül tolatás tehervonati szolgálatot is ellátnak. A rádió-távirányítás előnyei elsősorban a tolatások végzésénél jelentkeznek, így esett a rádiós-távirányítás alkalmazása az M44-Rem mozdonyra. A rádió-távirányítás használata a tolatási munkában a biztonság növelésével jár együtt, mert a tolatási mozgások irányítása − közbeiktatott személy nélkül − közvetlenül a tolatást végző személy feladatává válik. Így javul a tolatási mozgások biztonsága és csökken a tolatásoknál előforduló balesetek száma. A rádió-távirányítású mozdonynál a vezetőálláson található kezelő szervek kiegészülnek a rádió-távirányítás kezelő szerveivel, ami részben elválik a mozdonytól, így tudja a mozdonyvezető távolabbról is vezetni a mozdonyt. A mozdony rádió-távirányítás egyik alapeleme a rádió-távirányító berendezés, ami a GySEV M44 sorozatú mozdonyánál a mönchengladbachi CATTRON-Theimeg cég gyártmánya. Ez a TH-EC/LO típusú rádió-távirányító berendezés két részből áll: a kezelőkészülékből, amelyet a mozdonyvezető kezel és a vevőkészülékből, ami a mozdonyon található. Kezelőkészülék A kezelőkészülékből kiadott parancsok rádióhullámok útján jutnak el a mozdonyfedélzeti berendezéshez, ami a rádióhullámokat felfogja, értékeli és továbbítja a rádiós-távirányítás kezelő szervei számára. A kezelő szervek csak a parancsok végrehajtására alkalmasak, visszafelé (a járművezető felé) információt nem közvetítenek. Fedélzeti berendezés A kezelőkészülékről érkező rádióhullámokat a mozdonyon elhelyezett fedélzeti berendezés a tetőn elhelyezett antenna segítségével fogja. A beérkező jeleket dekódolja, ellenőrzi, egybeveti a jármű üzemállapotával és ha mindent rendben talál, akkor közvetíti a parancsot a vezérlőberendezés felé. Vezérlés kialakítása A mozdony vezérlési lehetőségeit bővíteni kellett a rádiós-távirányítás üzemmóddal. Megfelelő függések mellett a mozdony mindkét üzemmódban műszaki korlátozások nélkül használható. A kézi vezérlésnél a mozdony 15 fokozatban történő teljesítmény beállíthatósága megmaradt, rádió-távirányítás esetén azonban ez a beállítási lehetőség 8-ra csökkent. Fékvezérlés átalakítása A fékberendezésen komolyabb átalakítást kellett végezni. A teljesen pneumatikusan működtethető és vezérelhető fékberendezést a rádió-távirányításhoz a folytatólagos és a kiegészítő fék esetében is elektropneumatikussá kellett alakítani a Knorr RHEZE3-4 típusú
24
relészelep egysége, az FHZE1 típusú mozdonyvezető fékezőszelep, valamint a kiegészítő fék működtetéséhez szükséges KR5 fékpanel és kezelő kapcsoló segítségével. Kormányszelep A mozdony Fe − 115 típusú kormányszelepét le kellett cserélni egy korszerűbb változatra. Az új kormányszelep egy Knorr-KEO kormányszelep Dü 21 nyomásmódosítóval kiegészített változata. Automatikus kocsikapcsoló A mozdony mindkét homlokoldalára egy-egy SAB WABCO RK 900 típusú tolató kocsikapcsoló készülék került beépítésre. A mozdony kocsira történő rájárásakor a kapcsolókészülék zárása automatikus. A kapcsolókészülék oldása viszont csak a kezelőszemélyzet közreműködésével történhet, rádió-távvezérelt vagy kézi módon. Az alábbiakban röviden bemutatunk a megvalósított fejlesztést, a GYSEV Zrt. M44-306 pályaszámú dízel-villamos erőátvitelű rádiós tolatómozdony működő rendszerét (2.14. ábra).
2.14. ábra A GYSEV Zrt. M44-306 pályaszámú dízel-villamos erőátvitelű rádiós, önműködő kocsikapcsoló készülékkel ellátott tolatómozdonya a hatósági típusvizsgán
25
A mozdony rádió távirányításúvá alakítás előtti kép látható a mozdony vezetőállásán a fékezőszelepekről a 2.15. ábrán. A fékezőszelep egységről az átalakítás közben és után készült képeket a 2.16. ábra mutatja be. A géptéri fékszerelvény egységről készült fénykép pedig a 2.17. ábrán látható.
2.15 ábra Fékezőszelepek a mozdony vezetőállásán átalakítás előtt
26
2.16. ábra Fékezőszelep egység a rádió távvezérlésre átalakítás után a vezetőálláson
27
2.17. ábra Géptéri fékszerelvény egység rádió távirányítás esetén A mozdony mindkét homlokoldalára egy-egy SAB WABCO RK 900 típusú tolató kocsikapcsoló készülék került beépítésre (2.18. és 2.19. ábra). A mozdony kocsira történő rájárásakor a kapcsolókészülék zárása automatikus. A kapcsolókészülék oldása viszont csak a kezelőszemélyzet közreműködésével történhet, rádió-távvezérelt vagy kézi módon.
28
2.18. ábra A felhajtható önműködő kocsikapcsoló készülék Üzemen kívüli állapot
2.19. ábra A felhajtható önműködő kocsikapcsoló készülék Üzemi állapot
29
16.
2.2.5. Rádio távirányító berendezések kínálata
Rádió-távirányító berendezések gyártása Magyarországon nem folyik, a külföldi gyártók száma is nagyon kevés és a gyártók többsége vasútüzemi alkalmazással nem foglalkozik. Legutóbb 2010-ben, a berlini Innotrans vasúti jármű kiállításon – Európa legnagyobb ilyen jellegű rendezvényén –, bemutatására kerültek a rádió-távirányítási rendszerek vasútüzemi alkalmazásai, illetve bemutatkoztak a gyártók is. Rádió-távirányítás témában összesen 3 gyártót lehetett találni a kiállításon, melyek az alábbiak: - Metronic International - Schweizer-Elektrotechnik - Cattron-Theimeg Az ipari rádió-távirányítás gyártásával és fejlesztésével foglalkozó 3 céget következőkben bemutatjuk. Ezek közül kimondottan mozdony távirányításával csak egy cég foglalkozik. 17.
2.2.5.1. Metronic International
A Metronic International korszerű rádió távirányítást kínál elsősorban daruk és más ipari berendezések, gépek számára. Kifejlesztettek egy úgynevezett „Metronic Locomotive” technológiát a jövő számára, melyet még Európában nem alkalmaznak sehol. A NOVA TOUCH rádió-távvezérlő egységük és rendszerük a következő újdonságokat ajánlja: - Biometrikus (ujjlenyomat) felismerő technológia - Gyors és pontos programozható jogosultságot biztosít - Robosztus felépítésű - Elektronikus dőléskapcsoló - Ütközés érzékelő - Nagyméretű érintő képernyővel ellátott rendszer (2.20. ábra) - Kezelőbarát, gyors STOP funkcióval - A video kínálta lehetőség révén közelről lehet látni, követni a végrehajtandó művelet fontos részleteit (2.20.)
2.20. ábra A Metronic International NOVA TOUCH rádió-távirányítású rendszere
30
18.
2.5.5.2. Schwizer Electronic
A Schweizer Electronic elkötelezettje a minőségnek és az innovációnak. Legfőbb területük a vasúti építkezések és vasúti átjárók biztosítása. Biztonságos rádió-távirányítást, rádiós adatátviteli rendszereket kínálnak. Interaktív diagnosztikai rendszerei ott kerülnek alkalmazásra, ahol a biztonság és a hatékonyság nagy szerepet játszik. Az átfogó know-how megoldások és innovatív elgondolások eredményeként jövőorientált termékek és megoldások születnek. Vasúti járművekhez az alábbi rendszereket ajánlják: - rádiórendszerek többmozdonyos vontatás koordinálásához - kezelőkészülék vasúti járművekhez - rádióirányítási rendszer tolatómozdonyokhoz Tolatómozdonyokhoz a Schweizer Electronic cég a LocControl 100 RS rádió-távirányítású rendszerüket ajánlja. Kézi távirányító egysége a 2.21. ábrán látható.
2.21. ábra LocControl 100 RS kézi távirányító egysége 19.
2.5.5.3. Cattron-Theimeg
A Cattron-Theimeg cég kifejezetten mozdony távirányítás fejlesztésével és gyártásával foglalkozik, mégpedig a számba vehető területet figyelembe véve egyeduralkodóan. Ezt a technikát ők terjesztették el Európában. A nagyfrekvenciás technikában járatos cég mintegy 60 éves tapasztalattal rendelkezik és világviszonylatban vezető gyártója lett a vasúti rádió-távirányításnak. A cég a 80-as évek elején kezdte meg, Cattron-Theimeg néven a saját mikroprocesszoros technikán alapuló távirányító készülékeinek fejlesztését és gyártását. A Theimeg Elektronikgeräte GmbH & Co. 1967-ben jött létre Németországban, ami azután 2000-ben egyesülve a Theimeg céggel együtt folytatta a rádió-távirányító berendezések fejlesztését és gyártását. A Cattron-Theimeg cégcsoport készülékei (TH-EC/LO) teljes mértékben kielégítik a rádiótávirányításra vonatkozó előzőekben vázolt követelményeket. Európában szinte kivétel nélkül minden mozdony ezzel, illetve ennek a készüléknek különféle, az igényeknek megfelelően módosított változatával üzemel.
31
Ha a vasút vagy más vontatójárművel rendelkező iparvállalatok rádió-távirányítást kívánnak bevezetni, akkor ezzel a típussal kitűnő és használható készülék áll rendelkezésre. A Cattron-Theimeg legújabb rádió-távirányító termékcsaládja a TH-EC/LO moduláris rendszere. Jellemző kézi vezérlő egysége a 2.22. ábrán látható.
2.22. ábra A TH-EC/LO moduláris rendszer vezérlője 20. 2.6. Az M47 1300 sorozatú vontatójármű rádió távirányítás mozdonyspecifikus követelményei A rádió-távirányítás beépítése a nem erre tervezett járművön számos átalakítást és egyéb beavatkozást követel meg attól függően, hogy az milyen műszaki színvonallal rendelkezik és ebből eredően milyen mértékű beavatkozásra válik szükségessé. Az átépítés után a jármű a vasút jelenlegi vontatójármű állományának sorozatszerű része lesz, ezért a rádió-távirányítás kiépítését úgy kell megvalósítani, hogy a jármű meglévő állományhoz a legjobban illeszkedjen, és az átépítés során figyelembe kell venni a vasúti vontatójármű kialakítására érvényes európai és nemzeti szabványokat és előírásokat, valamint a Magyar Államvasutak egyéb idevágó rendelkezéseit is. Az M47- sorozatú mozdonyok eredeti kialakításuknál fogva már rendelkeznek egy meghatározható műszaki és biztonságtechnikai szinttel. Ezt a rádió-távirányítással való ellátás során sem szabad csökkenteni. A beépítendő új rendszerek, elemek, gépek, géprészek műszaki és biztonságtechnikai szintje önmagukban is meg kell hogy feleljen a vasúti járművekbe való beépíthetőséghez megkívánt műszaki és biztonságtechnikai szintnek. Ezek egyike sem - sem külön-külön, sem egységében – nem csökkentheti a mozdonynak, mint egy egységes gépnek az eddig meglévő műszaki és biztonságtechnikai szintjét. A rádió-távirányítással való ellátás során a jármű eredeti funkcióit, a működésére és a kezelésére vonatkozó kialakítását, tulajdonságait csak a rádió-távirányítás beépítéséhez szükséges mértékben szabad korlátozni, megváltoztatni vagy átalakítani. A rádió-távirányítás kialakítása mellett a hagyományos (kézi) kezelési módot is változatlan formában meg kell tartani. A rádió-távirányítással való kezelési és vezetési műveletek kialakítása során a lehetséges mértékig szem előtt kell tartani a kézi üzemben használatos műveletek megtartását, illetve annak analógiáját. A rádió-távirányítás üzemmód bevezetése a jármű normál használatát, kezelését, irányítását, és egyéb ezzel kapcsolatos funkcióit nem korlátozhatja.
32
A gazdaságossági szempontok érvényre juttatásával törekedni kell a mozdonyba jelenleg beépített gépek, gépegységek és egyéb részek megtartására. Ezek cseréje csak az átalakításhoz szükséges mértékig lehet indokolt. Az új beépítésű részek elhelyezésénél a könnyű hibaelháríthatóság és kezelhetőség követelményeit szem előtt kell tartani. A rádió-távirányítás beépítése mellett a jármű eredeti, automatikusan működő védelmi berendezéseit kell felhasználni. Új védelmi berendezéseket viszont a rádió-távirányítás működéséhez és a megkívánt biztonságtechnikai szint eléréséhez szükséges mértékig be kell építeni, különös tekintettel az újként megjelenő egyszemélyes, vezetőálláson kívüli működtetésből eredő feltételekre. Az alanti követelmények a vasút M47 1300 sorozatú MTU dízelmotorral felszerelt változatának mozdonyspecifikus követelményeit tartalmazzák. Az átalakítást, beépítést, illetve változtatást igénylő mozdonyszerkezeti részek a következők: 2.6.1. Gépészeti berendezések
21.
A jármű hidrodinamikusan működő fékberendezését eredeti működésében a rádiós üzemben is meg kell hagyni. Ellenáramú hidrodinamikus fékezés esetén a jármű megállás utáni ellenkező irányú mozgásának megakadályozása végett alkalmazott határozott álló helyzeti állapot fenntartását (definiált álló helyzet), a hajtómű alacsony sebességen történő lekapcsolását és a pneumatikus fék üzembe helyezését rádiós üzemben is meg kell hagyni.
A fékberendezés működtetését a távműködtetés érdekében elektro-pneumatikussá kell tenni, és ebben az esetben, valamint az így kivitelezett berendezések (pl. motorleállítás, hajtómű-feltöltés, kocsikapcsoló készülék) biztonságtechnikai szempontból fontos részeinél alkalmazott ep-szelepek kétpólusos kapcsolását kell megvalósítani.
Rádió-távirányítás üzemmódban a vezetőállásról való fékvezérlés lehetőségét a vészfékezés kivételével meg kell akadályozni.
A jármű fékezés közbeni megcsúszásának megakadályozására a gyorsoldás (oldószelep működtetése) lehetőségét a rádió távirányítás üzemmódban is biztosítani kell. A gyorsoldás működése azonban csak impulzusszerű lehet, a kezdeményezett fékezés hatásának azonnal vissza kell térnie.
A jármű egyszerű működésű kormányszelepeit fokozatos fékezésre/oldásra képes kormányszelepekre kell cserélni.
Biztonsági szempontból a pneumatikus fékrendszert ki kell egészíteni egy második, redundáns módon a rádió-távirányító berendezéssel működtetett, gyorsfék szeleppel és ellenőrzött elzáróváltóval. Gondoskodni kell arról, hogy ez a kézi (hagyományos) üzemmódban kiiktatható legyen (kézi és villamos úton).
A jármű légfék rendszerének megfelelő helyeire a rádió-távirányítás működéséhez szükséges ep-szelepeket, nyomásőröket, helyzetkapcsolóval ellátott elzáróváltókat be
33
kell építeni, és ezek folyamatos ellenőrzését a rádió-távirányítás üzemmódban meg kell oldani.
A jármű sebességellenőrzésének megvalósítása érdekében a megfelelő tengelyvégeken a jeladókat el kell helyezni.
A közlekedésbiztonsági szempontból fontos jelzéstadó berendezések, kürt működését távolról is vezérelhetővé kell tenni. 2.6.2. Villamos berendezések
22.
A jármű villamos berendezéseit eredeti állapotukban kell megtartani, a rádiótávirányítás működtetéséhez szükséges villamos csatlakozások biztosítása mellett.
A rádió-távirányításhoz kapcsoló villamos energiaellátást különálló áramkörként kell kialakítani (egy főkapcsolóval lekapcsolható). 2.6.3. Irányítástechnikai kialakításra vonatkozó előírások
23.
A rádió-távirányítás beépítése során a mozdony meglévő hajtás-irányítástechnikai berendezéseit adottságként kell kezelni. A jármű kezeléstechnikailag már kialakított részein (vezetőasztal) csak a rádió-távirányításhoz szükséges mértékben szabad változtatásokat eszközölni az ide vágó nemzetközi, valamint vasút irányelvek és előírásokat betartása mellett. A rádió-távirányítás és a jármű eredeti irányítástechnikai berendezéseinek összekapcsolására egy „közvetítő egység”-et kell beépíteni, amelybe a rádiótávirányítás beépítéséhez szükséges minden működtető és biztonsági funkciót el kell helyezni. A mozdonyba csak olyan rádió-távirányító berendezés építhető be, amely híradástechnikai szempontból megfelel a hazai és az EN szabványoknak, különös tekintettel az EN 50239 szabványban meghatározott biztonsági előírásokra. A hardware és software elemek kialakításánál az említett szabványon kívül az EN 50126, EN 50128, EN 50129 számú európai szabványok és a VDV 201 előírásait is figyelembe kell venni. A rádió-távirányító berendezésként csak már más vasutaknál történő szériaszerű alkalmazásról megfelelő referenciával rendelkező készüléket lehet figyelembe venni, amely moduláris felépítésű, rádiós adatátviteli biztonság vezérlési szempontból garantált. A kezelőkészülék áramellátására különleges kivitelű, mintegy 8 órai időtartamra használhatóságot biztosító akkumulátort kell alkalmazni, amely könnyű cserét és biztonságos, áramszünet mentes üzemet tesz lehetővé. Az akkumulátor töltését a jármű fedélzeti áramellátásáról is biztosítani kell. A készülék legyen a vasúti alkalmazás feltételeit kielégítő robosztus kivitelű, ütésálló burkolattal rendelkezzen, védettsége: IP 65, amely megfelelő tömörséget, időjárás elleni védettséget is biztosítson és megfelelő védelemmel legyen ellátva a külső elektromagnetikus zavartatások ellen. A távirányítási parancsok átviteléhez digitális, időmultiplex rádiós adatátviteli rendszert kell alkalmazni, amely mintegy 10 jármű egyidejű működését tegye lehetővé ugyanazon simplex rádió csatornán.
34
A rádió-távirányító berendezésének alkalmasnak kell lennie a teljesítmény, a fékvezérlés és menetirányváltás megvalósítására, valamint a mozdony egyéb, közlekedésbiztonsági szempontból fontos (pl. kürt, éberségi) funkcióinak a vezérlésére. A rádió-távirányító berendezés rendelkezzen a hazai viszonyok között a vasút igényeinek megfelelő rádiófrekvenciákra való kiépíthetőséggel, valamint szükség esetére ennek változtathatóságának lehetőségével is. A használt rádiófrekvencia nem zavarhatja a környezetében működő más rádió-távirányított berendezések üzemét, valamint a kapcsolódó vasutak, határállomásokon vagy azok környezetében működő idegen vasutak hasonló berendezéseinek működését. A rádió-távirányítás kialakításánál a többesvezérlés kialakítása nem követelmény, elegendő a kétféle üzemmód, a kézi (hagyományos, a vezetőasztalon, vezetőálláson elhelyezett kezelőszervek segítségével működtethető), valamint rádió-távirányítás (rádió-távirányítás hordozható kezelőkészülékével működtethető) üzemmód kiépítése. Mind a vonóerő-, mind a fékerő szabályozásánál a lehetséges mértékig meg kell tartani a jármű eredeti vonóerő/fékerő rendszerét. Ennek változtatása esetén tekintettel kell lenni a járműszerelvény megindíthatóságából és a tolatási feladatok jellegéből adódó feltételekre.
2.6.4. Rádió-távirányítás üzemmód kialakításának feltételei
24.
A jármű a kézi vezérlésű (hagyományos) üzemmódja mellett, attól elválasztottan működő rádió-távirányításos üzemmódjának ki kell elégítenie a biztonságos jármű vezetéshez szükséges feltételeket, lehetővé kell tenni a vészhelyzetek kezelését és a kezelő személy számára meghatározott (korlátozott) információkat kell nyújtania a mozdony és a rádiótávirányítás állapotáról. Maradéktalanul biztosítani kell a vasúti forgalom, tolatási mozgások előírásszerű lebonyolítását és a biztonságos munkavégzést. Általános feltételek Rádió-távirányítás üzemmódban a jármű eredeti gépészeti és villamos berendezéseihez kapcsolódó irányítástechnikai és ellenőrzési funkciókat lehetőleg a mozdonyban eredetileg kiépített irányítástechnikai, ellenőrző és automatikusan működő eszközeivel kell megoldani. Meg kell oldani, hogy a rádiós üzemben fellépő hiba és rendellenesség esetén ezek a berendezések a szükséges beavatkozást a mozdonyüzemre és a rádió-távirányítás működésére kihatóan is hozzák létre. Rádió-távirányítás üzemmódba kapcsolt helyzetben az álló vagy bármely okból (pl. olajnyomáshiány, stb. hiba) leállt dízelmotor indítását/újraindítását meg kell akadályozni. A kezelőkészülék kialakítása kapcsolók fajtája, helyzete, működtetésének elve, hasonló legyen a mozdony eredeti kezelőszerveihez. Közlekdésbiztonsági feltételek
Rádió-távirányítás üzemmódban a jármű mozgásállapotának folyamatos ellenőrzését biztosítani kell. A tolatási túllépésének megakadályozására egy 25, illetve 40 km/h
35
sebességhatárt kell kialakítani, átkapcsolható módon. A jármű sebességének ellenőrzését a rádió-távirányítás működésének teljes időtartamára biztosítani kell és a vezérlő berendezés ettől függően végezze el a szükséges beavatkozásokat. A jármű mozgásállapotai lehetnek: álló helyzet (v=0, álló helyzet ellenőrzés), menet (v>0 és v
25 + 4 km/h, vagy v>40 + 4 km/h, tolatási sebességkapcsoló helyzetétől függően).
A vonóerő kifejtés és a fékezés egyidejűségét ki kell zárni (a kezelőkészülék kialakításával).
Rádió-távirányítás üzemmódban a mozdony eredeti éberségi berendezésének működését ki kell kapcsolni, e funkció működtetését a rádió-távirányító berendezés veszi át.
A jármű megindítását a biztonság érdekében több kezelőszerv (kapcsoló) egy meghatározott időtartamon belüli egymással logikai kapcsolatban lévő műveleteihez kell kötni.
A közlekedésbiztonsági jelző berendezések (kürt, jelzőlámpák) működtethetőségét rádió-távirányítás üzemmódban is biztosítani kell. A jelzőfények kapcsolását a vezetőállásról kezelhetően kell megoldani. A rádiós üzem bekapcsolt állapotának jelzésére a vezetőfülke két oldalán a tető rész peremének magasságában egy-egy nyugvó fehér fényű, 180 fokban fehér fényt kibocsátó jelzőlámpát kell alkalmazni, háromféle fogalommal. Nyugvó fénnyel kell jelezni a rádió-távirányítás bekapcsolt és hibamentes állapotát. Lassú villogással kell jelezni, ha olyan hiba lépett fel, amely a járművön elhelyezett eszközök igénybevétele nélkül, a kezelő személy tartózkodási helyéről elhárítható (a hiba elhárítása végett nem szükséges a járműhöz menni, pl. kezelési hiba). Gyors villogással kell jelezni azokat a hibákat, amelyek csak a járműről háríthatók el.
A közlekedésbiztonsági okból előírt kijelző eszközök (sebességmérő és menetadatregisztráló) működtetését a rádió-távirányítás üzemmódban is biztosítani kell. Az eredetileg meglévő funkciókat a rádió-távirányításhoz szükséges funkciókkal ki kell egészíteni. Ezek a funkciók: rádió-távirányítás bekapcsolt állapotának, valamint a redundáns gyorsfékszelep működésének regisztrálása.
Üzem közben fellépő hibák kijelzésére általában a jármű meglévő készülékeit kell felhasználni, amit a közvetítőegység működésének ellenőrzéséhez szükséges készülékekkel ki kell egészíteni. A rádió-távirányító berendezés saját hibajelző rendszerét változatlanul kell hagyni. A hozzáférhetőséget biztosítani kell.
Az aktív (kezelő személy által kezdeményezett) vészmegállítás esetére a rádiótávirányító berendezés kezelőkészülékén vörös színű, reteszelődő ütőgombot kell elhelyezni. Gondoskodni kell arról, hogy erre azonnali vészmegállítás, a vonóerő kifejtés megszüntetése és jármű megállítása a folytatólagos fék gyorsfék működtetésével megtörténjen.
36
A passzív (rádió-távirányítás belső hibája folytán létrejött) vészmegállítás során gondoskodni kell a vonóerő kifejtés azonnal megszüntetéséről és a jármű folytatólagos fék üzemi fékezéssel történő teljes befékezéséről. Erre a jármű kürt szaggatott működtetésével a kezelő személy figyelmét fel kell hívni. A passzív vészmegállítás időben korlátlanul hatástalanná tehető, ha a jármű áll és befékezett állapotban van (v=0, fékhengernyomás > 0,6 bar), valamint a menetengedély zárolt. Ha ezen feltételek bármelyike nem teljesül, akkor a passzív vészmegállítást késedelem nélkül hatásossá kell tenni.
Üzemmódok kapcsolásának feltételei
Az üzemmódváltás kritikus helyzetet hoz létre, ezért gondoskodni kell arról, hogy ezt csak előre meghatározott helyzetben és feltételek mellett lehessen végrehajtani. Az üzemmód kiválasztása, illetve a rádió-távirányítás bekapcsolása előtt a következő feltételek teljesítését kell biztosítani: a jármű álló helyzete (v = 0), a dízelmotor üresjáratban működő állapota, menetirány kapcsoló „0” helyzetben, folytatólagos fék villamosan lezárt állapotban, de pneumatikusan fékezhető állapotban, közvetlen fék villamosan lezárt állapotban, de pneumatikusan fékezhető állapotban, éberségi berendezés villamosan és pneumatikusan működtethető állapotban, jármű befékezett állapota, fékhengernyomás min. 2 bar, főlégtartály nyomás > 6,0 bar, fővezetéknyomás > 3,5 bar, vezérlési levegőnyomás > 6 bar a gépészeti berendezések és a rádió-távirányítás fedélzeti berendezésének áramellátása biztosított.
A jármű távirányítós üzemmódra váltása (aktív állapotba kerülése) a fenti feltételek megléte mellett a fékezőszelep üzemmódkapcsolóval történő lezárása, a kulcs kivétele, a közvetítő egységen lévő kulcsos kapcsoló „rádió-távirányítás” helyzetbe fordításával történjen meg. Ha a fenti feltételek az üzemmód váltás után a jármű bármely mozgásállapotában, bármely ok folytán nem teljesülnek, akkor a biztonságtechnikai szempontok figyelembe vételével történjen meg a rádió-távirányítás üzemmód „kényszer” kikapcsolása, vonóerőkifejtés megszüntetése és a folytatólagos fékkel kezdeményezett kényszerfékezés. Ha a rádió-távirányítás üzemmódban az üzemmód kapcsolót valamely ok folytán a „rádió-távirányítás” üzemmódból elkapcsolják, akkor erre a válaszreakció a folytatólagos fékkel történő azonnali kényszerfékezés, vonóerő kifejtés megszüntetése és a rádió-távirányítás kikapcsolása legyen. A rádió-távirányítás kikapcsolása, a kézi üzemmódba való átkapcsolás csak a jármű álló helyzetében és befékezett állapotában legyen lehetséges. A üzemmódba váltás a fenti feltételek megléte mellett az üzemmódkapcsoló kulcs „kézi-üzem” helyzetbe kapcsolásával történjen meg.
37
Jármű mozgásállapotaihoz kapcsolódó feltételek Rádió-távirányítás bekapcsolása utáni állapot o A járműnek álló helyzetben és befékezett állapotban (fékhengernyomás > 0,6 bar) kell lennie és maradnia a megindítás kezdeményezéséig, a menetengedély zárolt állapotban. A közvetlen fék ne legyen oldható. A folytatólagos fék az esetleges fékpróba elvégzése céljából legyen működőképes, oldható/fékezhető, hasonlóan a tömörségellenőrzés, nyomásigazítás funkciók is végrehajthatók legyenek. A jármű mozgásállapotát folyamatosan ellenőrizni kell. Ha a jármű a fennálló közvetlen fékezés ellenére megindul, akkor a folytatólagos fékkel azonnali kényszerfékezést kell bevezetni Menetirány kiválasztása, menetirány váltás o A menetirány váltást a jármű álló és befékezett helyzetében kell elvégezni. A hidrodinamikus hajtómű tulajdonságaiból eredően meghatározott feltételek mellett a menetirányváltás a jármű mozgása közben is megtörténhet. Jármű megindítása o A jármű megindításának folyamatát a „menetengedély” zárolásának feloldásával kell kezdeni („menet” kapcsoló), amivel egyidejűleg egy 10 sec. ideig tartó ellenőrzési folyamatot kell létrehozni. Ezen időn belül meg kell jelennie a kívánt menetirány kiválasztására, a fék oldására (közvetlen és folytatólagos), a vonóerő kifejtésre (teljesítmény tartásra) szolgáló parancsoknak. Ha jármű megindításának fenti feltételei teljesültek, akkor a vezérlés engedélyezze a fékek és a vonóerő szabályozás teljeskörű működtethetőségét, a kiegészítő fék egyidejű automatikus oldásával. Ellenkező esetben a „menetengedély” nem adható ki és a jármű maradjon közvetlen fékkel (fékhengernyomás > 0,65 bar) befékezett állapotban, valamint folyamatosan működjön az automatikus álló helyzet ellenőrzés is. o Ha ezen az időablakon belül az előző feltételeknek megfelelően a jármű megindítható (feltételek teljesülnek), de a jármű egy további meghatározott időablakon belül (45 sec.) mégsem indul meg (pl. nehéz, befékezett vonat miatt), akkor következzen be a menetengedély automatikus visszavonása és a jármű befékezése a közvetlen fékkel (fékhengernyomás > 0,4 bar), valamint lépjen működésbe az automatikus állóhelyzet ellenőrzés is. o Ha a jármű ezen az időablakon belül megindul, akkor a menetengedély a jármű ezt követő megállásáig folyamatosan aktív marad. o Az emelkedős pályákon történő jármű megindítás megkönnyítésére „hegymenet” működésmódot kell kialakítani, amelyet a kezelő személy akaratlagosan a megindulás idejéig működtethet. Ebben a működésmódban az indítási feltételek megléte, a jármű megindításához a vezérlés tegye lehetővé a vonóerő növelését, a folytatólagos fék automatikus oldását, valamint a kiegészítő fék oldásának késleltetését a kezelő kapcsoló működtetésének időtartamára.
38
Jármű folyamatos mozgása (menet) o Menet közben (v > 0 és v < v_ell) a jármű menetének irányításához (vontatás, fékezés, sebességtartás) és a biztonságtechnikailag fontos berendezések (pl. kürt, éberségellenőrzés) működtetéséhez szükséges összes vezérlési funkciók legyenek aktívak. o Ha menet közben a jármű sebessége az előre beállított ellenőrzési sebességet ca. 4 km/h sebességgel túllépi (túlsebesség ellenőrzés), akkor a vonóerő kifejtés szűnjön meg. Ha a jármű az ellenőrzési sebességet jelentősen túllépi (járműsebesség > v_ell + 4 km/h), akkor azonnali kényszerfékezés történjen. Megállás utáni állapot o Attól függetlenül, hogy a jármű rádió-távvezérelt módon való fékezéssel vagy a működőképes rádió-távirányítás mellett akaratlagosan végzett szabad kifuttatás után került álló helyzetbe, az álló helyzet elérése után egy 10 sec. időablakot kell hagyni abból a célból, hogy kívánt esetben a menet folytatása ismételt indítási procedúra nélkül folytatható legyen. Ezen időtartam lejárta után a jármű a kiegészítő fékkel fékezzen be (fékhengernyomás > 0,6 bar) és ezzel egyidejűleg a menetengedély zárolása és az álló helyzet ellenőrzés automatikusan lépjen működésbe. Ezt az állapotot (a jármű befékezése és álló helyzet ellenőrzés) egészen a jármű ezt követő indításáig folyamatosan fenn kell tartani. o Aktív vagy passzív vészmegállítás esetén a megállás után a járművet a folytatólagos fékkel teljesen befékezett állapotban kell tartani. Rádió-távirányítás kikapcsolása utáni állapot o A rádió-távirányítás kikapcsolását csak a jármű álló helyzetében és befékezett állapotában (fékhengernyomás > 0,6 bar) szabad elvégezni, és a járműnek ezt az állapotát az átkapcsolás folyamatának befejezéséig fenn kell tartani. o A átkapcsolási folyamat befejezése után a kézi üzemhez kapcsolódó összes vezérlési és ellenőrzési funkció álljon helyre, de a folytatólagos és a közvetlen fék oldása csak a járművezető akaratlagos kezdeményezésére történhet meg. 25. előírások
2.6.5. Kocsikapcsoló berendezés felszerelésére vonatkozó
A kocsikapcsolások megkönnyítése érdekében a mozdony mindkét homlokoldalán félautomatikus működésű, Rk 900 típusú vagy azzal egyenértékű kocsikapcsoló berendezést kell felszerelni. A kocsikapcsoló készülék elhelyezésére az esetleges kézi kocsikapcsolás akadálytalan elvégezhetősége érdekében figyelembe kell venni a „Berni-négyszög” előírásait, a készülék minden, munka és üzemen kívüli helyzetében egyaránt. A kocsikapcsoló készülék vezérlését a jármű mind kézi (hagyományos), mind rádiótávvezérelt üzemmódjában, szelektív módon, az elülső és hátulsó kapcsolókészülék választhatóságával kell megoldani. A készülék szándékolatlan lekapcsolását
39
(szándékolatlan kocsilekapcsolás) ún. „kétkezes” kapcsolási móddal kell megoldani, mind a rádió-távirányító berendezés kezelőkészülékén, mind a jármű vezetőasztalán. Mind a rádió-távirányító berendezés kezelőkészülékén, mind a jármű vezetőasztalán elhelyezett működtető kapcsolók elhelyezésnél ügyelni kell arra, hogy ezek véletlenszerű működtetése más tárgyak ráhelyezésével, vagy egyéb módon kizárt, megakadályozható legyen (pl. védőrács alkalmazása). A kocsikapcsoló (oldás, lekapcsolás vezérlése) kapcsolódjon a jármű kiválasztott üzemmódjához, az oldási parancs kiadása mindig a választott üzemmódtól függően vagy a vezetőasztalról vagy a rádió-távirányító berendezés kezelőkészülékéről legyen kiadható. Ettől eltérő módon történő oldás lehetőségét meg kell akadályozni. A lekapcsolás vezérlését (kocsikapcsoló készülék oldása) úgy kell megoldani, hogy a „lekapcsolás” parancs legalább 30 sec ideig aktív legyen. Ha a „lekapcsolás” parancs több, mint 30 sec ideig áll fenn, azaz a kapcsolók zárt állapotban vannak vagy a kezelőkészüléken, vagy a jármű vezetőpulton (lehet akaratlagos vagy beragadt állapot), akkor a kocsikapcsoló készülék automatikusan zárjon. Oldása ezután csak a kezelés, oldás megismétlésével történhet. A kocsikapcsoló készülék mechanikus, illetve szervo kialakítása olyan legyen, hogy az oldási parancs hatására a kapcsoló biztos oldása bekövetkezzen. Két hasonló kivitelű félautomatikus kocsikapcsoló készülékkel ellátott jármű ilyen módon történő szükségkapcsolásához két végén szemmel ellátott kapcsolórudat kell használni.
40
26. 3. AZ M47 SOROZATÚ REMOTORIZÁLT MOZDONY TOVÁBBFEJLESZTÉSE RÁDIÓS TÁVIRÁNYÍTÁSÚ MOZDONNYÁ 27.
3.1. Az M47 sorozatú dízelmozdony fékrendszere
A kiválasztott M47 tolatómozdony légfék rendszere jelen formájában nem alkalmas rádiótávirányítós üzemre. A D2 vezetői fékezőszelep valamint a közvetlenül mozdonyra ható direktfék szelep kizárólag kézi működtetésű, a vezető közvetlen jelenléte és beavatkozása szükséges a fék vezérlésére (2. Melléklet). A kormányszelep Fe115 típusú, egyszerű működésű. A rádió-távirányítós rendszerhez a fékvezérlést úgy kell átalakítani, hogy alkalmas legyen nem csak a vezetőfülkéből villamos jelekkel, hanem a jármű mellől, rádiójelekkel küldött parancsokat is teljes biztonsággal végrehajtani, a kormányszelep pedig korszerű, többoldású , egységműködésű kell legyen. Erre a KNORR cég FHZE, RHZE, RZBE vezetői fékezőszelepei és a KE kormányszelep alkalmas. A régi berendezések helyére ezeket kell a rendszerbe illeszteni. Az új berendezések segítségével az üzemi fékezés, a kiegészítő fékezés, a gyors és vészfékezés, az éberségi ellenőrzés, a hangjelzés és menetirány szerinti homokolás is lehetséges rádió-távirányítással is. 28.
3.2. Kocsikapcsolás
A remotorizált M47 sorozatú dízelmozdonyon jelenleg a kocsikapcsolatot csavarkapcsos, oldalütközős rendszer (4.1. ábra) biztosítja. A csavarkapcsos oldalütközős kocsi-kapcsolat bontása illetve létrehozása nem lehetséges rádió-távirányítással. Hogy a tolatási műveleteket egyetlen személy el tudja végezni, a kocsi mozdonyhoz kapcsolását illetve szétkapcsolását is lehetővé kell tenni közvetlen kézi beavatkozás nélkül. Ehhez az önműködő kocsikapcsolók beépítése szükséges a tolatómozdonyokba.
41
29.
4. ÖSSZEFOGLALÁS
A tananyag alapvetően a kitűzött „távirányítással és távvezérelt kapcsolóval működtetett rádiós mozdony kifejlesztését, feltételeit és főbb jellemzőit” tartalmazza. Az egyes fejezetek részletesen foglalkoznak az innovációs műszaki megoldásokkal előírt eredményekkel. „A tananyag lehetővé teszi a korszerű vasúti tolatási rendszer megvalósítása kapcsán olyan új ismeretek rögzítését, s azok hasznosítására technikai eszközrendszer megismerését, amely a vasútnál jelenleg alkalmazott tolatási módszerek és eljárások továbbfejlesztését, valamint személyi és a súlyos anyagi károkkal járó tolatási balesetek számának csökkentését valósítja meg. A tananyagban az alábbi szakterületek kerültek feltárásra: Különböző vasúttársaságok korszerű vagy korszerűsített dízel tolatómozdony konstrukcióinak elemzése, értékelése irodalomkutatási eredmények összegzése révén A távvezérelt kapcsolóval és rádiós távirányítással rendelkező modern tolató dízelmozdony jellemzőinek meghatározása Összegzően megállapítjuk, hogy a tananyag feldolgozásával olyan új tudás birtokába és olyan új ismeretekhez juthatunk, amelyek jelentős mértékben növelik a legújabb műszaki megoldások kifejlesztésével, az e mobilitás különféle szakterületein való megvalósítással kapcsolatos ismereteket.
42
30.
IRODALOM
Előhegyi István: GySEV M44-sorozatú mozdonyok rádió-távirányítása (1. rész) Vasútgépészet, 2005. 1. szám Előhegyi István: GySEV M44-sorozatú mozdonyok rádió-távirányítása (2. rész) Vasútgépészet, 2005. 2. szám Előhegyi István: Még egyszer a rádió-távirányításról Vasútgépészet, 2009. 1. szám Előhegyi István: Korszerű villamosmozdonyok – Taurus Előhegyi István- Kovács Károly: Mozdony rádió-távirányítás: Biztonságos tolatás és gazdaságosság (1. rész) Vasútgépészet, 2010. 3. szám Előhegyi István- Surányi Sándor: Mozdony rádió-távirányítás: Biztonságos tolatás és gazdaságosság (2. rész) Vasútgépészet, 2010. 4. szám KNORR-BREMSE Systeme für Schienenfahrzeuge anyagok BahnPraxis Schweizer Electronik Internet http://www.fra.dot.gov/Pages/94.shtml http://www.osha.gov/dts/hib/hib_data/hib19880808.html http://www.railwayage.com/feb99/remotecontrol.html http://www.bletauxiliary.net/RCL%20Summer%2006.htm http://www.fra.dot.gov/downloads/safety/advisories/sa2001_01.pdf http://www.trainweb.org/utahrails/up/ccrcl.html http://www.cattron.com/dnn/Products/RailProducts/tabid/71/language/en-US/Default.aspx http://fra.dot.gov/downloads/safety/advisiories/5a2001_01pdf/ http://www.access.gpo.gov/nara/cfr/waisidx_03/49sfr240.html 43
