Sicherstellung der Zuverlässigkeit kritischer Komponenten
Ein südeuropäischer Eisenbahnbetreiber stand immer wieder vor der Herausforderung, die Zuverlässigkeit kritischer Komponenten wie Radsatzlager und Bremssysteme sicherzustellen. Diese Komponenten sind erheblichen Belastungen ausgesetzt, darunter hohe dynamische Lasten, Reibung und Hitze, die zu Verschleiß, Überhitzung und schließlich zum Ausfall führen können, wenn sie nicht wirksam überwacht werden. Ein Versagen dieser Systeme führt nicht nur zu kostspieligen Reparaturen und Ausfallzeiten, sondern stellt auch ein ernsthaftes Sicherheitsrisiko dar.
Zu den wichtigsten Lösungs-Anforderungen gehörten:
- Eine hohe Empfindlichkeit zur frühzeitigen Erkennung von Anzeichen von Lagerverschleiß oder Problemen im Bremssystem.
- Langlebigkeit, um rauen Betriebsbedingungen, einschließlich Vibrationen, extremen Temperaturen und Verunreinigungen, standzuhalten.
- Eine Echtzeit-Überwachungsfunktion für frühzeitiges Eingreifen und Wartung.
- Die nahtlose Integration in bestehende Überwachungs- und Diagnosesysteme.
Radsatzlager und Bremssystem
Um diese Herausforderungen zu meistern, wurden einige der ASC-Beschleunigungssensoren aufgrund ihrer bewährten Leistung bei der Präzisionsüberwachung und in rauen Umgebungen ausgewählt. Die kapazitiven Beschleunigungssensoren ASC 5511LN und ASC 5525LN eigneten sich aufgrund ihrer hohen Empfindlichkeit und ihres robusten Designs für die Radsatzlagerüberwachung. Für die Diagnose von Bremssystemen wurden die ASC 5515LN Beschleunigungssensoren als ideale Lösung identifiziert, da sie in der Lage sind, niederfrequente Schwingungen zu messen, und auch hohen Belastungen dauerhaft standhalten.
Installation der Sensoren
Bei Radsatzlagern wurden unsere Beschleunigungssensoren ASC 5511LN und ASC 5525LN direkt an den Lagergehäusen installiert, um die Schwingungsmuster zu überwachen. Änderungen der Schwingungssignatur wurden genutzt, um frühe Anzeichen von Verschleiß, Fehlausrichtung oder Überhitzung zu erkennen. Bei Bremssystemen wurde der ASC 5515LN-Beschleunigungssensor eingesetzt, um Schwingungen während des Bremsvorgangs zu messen und so Einblicke in die Leistung und den Zustand der Bremsbeläge und -scheiben zu erhalten. Zu den wichtigsten Merkmalen dieser ASC-Beschleunigungssensoren gehören:
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Hohe GenauigkeitErkennen von kleinsten Veränderungen der Schwingungen, die auf Probleme im Anfangsstadium hinweisen.
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Robuste KonstruktionSicherstellung eines zuverlässigen Betriebs in schwierigen Bahnumgebungen.
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Breiter FrequenzbereichErfasst sowohl nieder- als auch hochfrequente Schwingungen, die für die Diagnose des Zustands von Lagern und Bremssystemen entscheidend sind.
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Geringes RauschenBereitstellung präziser Daten für eine genaue Diagnose.
Pilotphase des Projekts
Das Projekt begann mit einer Pilotphase, in der die Leistung der Beschleunigungssensoren ASC 5511LN, ASC 5525LN und ASC 5515LN unter realen Bedingungen im Bahnbetrieb bewertet wurde. Im Rahmen des Pilotprojekts wurde eine kleine Flotte von 4 Zügen, die auf verschiedenen Strecken verkehren, mit Sensoren ausgestattet, die sowohl an den Radsatzlagern als auch an den Bremsen angebracht wurden. Über einen Zeitraum von sechs Monaten sammelten die Beschleunigungssensoren Echtzeitdaten zu Schwingungsmustern während verschiedener Betriebsszenarien, darunter Hochgeschwindigkeitsfahrten, Bremsvorgänge und schwierige Umweltbedingungen. Die Wartungsteams analysierten diese Daten, um grundlegende Messwerte zu ermitteln, Anomalien zu erkennen und die Fehlerschwellen zu verfeinern. Die in dieser Phase gewonnenen Erkenntnisse bestätigten die Fähigkeit der Sensoren, frühe Anzeichen von Lagerverschleiß und Bremssystemproblemen zu erkennen und gleichzeitig eine nahtlose Integration in bestehende Diagnosesysteme sicherzustellen. Während der Pilotphase wurden Echtzeitdaten gesammelt und mit Hilfe einer fortschrittlichen Diagnosesoftware analysiert. Die Ingenieure arbeiteten mit uns zusammen, um die Platzierung der Sensoren und die Einstellungen für die Datenerfassung zu optimieren.
Implementation
Nach dem erfolgreichen Pilotprojekt weitete der Bahnbetreiber den Einsatz von ASC-Beschleunigungssensoren auf einige andere Modelle seiner Flotte aus. Die Implementierung umfasste:
- Platzierung der Sensoren: Montage der ASC 5511LN- und ASC 5525LN-Beschleunigungssensoren an den Radsatzlagergehäusen und der ASC 5515LN-Beschleunigungssensoren an den Bremsanlagen.
- Datenintegration: Anschluss der Sensoren an bordseitige Überwachungssysteme zur kontinuierlichen Datenanalyse in Echtzeit.
- Integration von Wartungsabläufen: Schulung von Wartungsteams zur Interpretation von Daten und deren Nutzung für die vorausschauende Wartungsplanung.
Beschleunigungssensoren
Ähnliche Beschleunigungssensoren zu diesem Projekt
ASC 5511LN / ASC 5515LN Kapazitiver Beschleunigungssensor
- Triaxialer MEMS-Beschleunigungssensor
- Ultra rauscharm (LN)
- Zur Verwendung in einem Niederfrequenzbereich ab 0Hz
ASC 5525MF Kapazitiver Beschleunigungssensor
- Triaxialer analoger Spannungsausgangssensor
- Bereich: ±2g bis ±200g
- Gasgedämpft
ASC 5421MF Kapazitiver Beschleunigungssensor
- Messbereich: ±2g bis ±200g
- Gasgedämpft
- Ausgezeichnete Stabilität des Bias- und Skalenfaktors
Ergebnisse und Auswirkungen
Der Einsatz von ASC-Beschleunigungsaufnehmern für die Radsatzlagerüberwachung und die Bremsenprüfung brachte messbare Verbesserungen:
- Frühzeitige Fehlererkennung: Die Beschleunigungssensoren ASC 5511LN und ASC 5525LN erkannten Lagerverschleiß und Ausrichtungsfehler, während der ASC 5515LN Anomalien im Bremssystem erkannte, bevor sie zu einem Ausfall führten, was die außerplanmäßige Wartung reduzierte und die Sicherheit erhöhte.
- Verlängerte Lebensdauer der Komponenten: Durch rechtzeitiges Handeln auf der Grundlage von Schwingungsdaten konnte die Lebensdauer von Radsatzlagern und Bremskomponenten verlängert werden.
- Erhöhte Sicherheit: Durch die kontinuierliche Überwachung wurde das Risiko katastrophaler Ausfälle minimiert und die Sicherheit von Passagieren und Fracht gewährleistet.
- Geringere Wartungskosten: Die vorausschauende Wartung auf der Grundlage von Sensordaten senkte die Kosten für Reparaturen und Austausch erheblich.Einhaltung gesetzlicher Vorschriften: Detaillierte Schwingungsdaten unterstützen die Einhaltung von Sicherheits- und Betriebsstandards.
Wichtige Sensorik für die Überwachung
Die ausgewählten Beschleunigungssensoren, insbesondere der ASC 5511LN, der ASC 5525LN und der ASC 5515LN, haben sich als unverzichtbare Werkzeuge für die Überwachung kritischer Eisenbahnkomponenten wie Radsatzlager und Bremssysteme erwiesen. Durch die frühzeitige Erkennung potenzieller Probleme haben diese Sensoren die Sicherheit erhöht, die Kosten gesenkt und die betriebliche Effizienz gesteigert. Unser Projekt unterstreicht das transformative Potenzial fortschrittlicher Sensortechnologie in Bahnanwendungen und setzt neue Maßstäbe für Zuverlässigkeit und Leistung.
ASC und Althen sind Partner bei der Bereitstellung qualitativ hochwertige Sensorlösungen für die Bahnindustrie.