Las ventajas de la protección de interruptores para viajes más seguros, silenciosos y fáciles

Este es un extracto de un artículo publicado por primera vez en The Journal.

Las agujas y los cruces son una parte integral de la infraestructura ferroviaria mundial, que utilizan los vehículos para cambiar de una vía a otra. Como activos críticos para la seguridad, es vital que estén bien mantenidos y sufran los mínimos daños. En términos generales, una aguja representa el lugar de una desviación geométrica de la vía (en comparación con la línea recta). Un vehículo responde a una desviación de la vía con un ángulo de ataque (AOA) en las ruedas delanteras de cada bogie, lo que provoca la generación de fuerzas laterales y un posible contacto con la pestaña.

Las agujas pueden sufrir un flujo plástico que provoque la formación de grietas por fatiga de contacto con el carril (FCR), debido a un contacto excesivo con la brida en una zona situada entre dos y cinco metros de la punta de la aguja. Es necesario soldar para reparar los defectos. Estas costosas reparaciones sólo pueden repetirse varias veces, lo que conduce a la sustitución prematura de las agujas.

Estudio británico

Se llevó a cabo un estudio sobre la ubicación de un interruptor específico en el Reino Unido. La vida útil de la aguja se redujo considerablemente debido a un fallo por fatiga a unos dos metros de su punta. Entre 2004 y 2012 se sustituyó el semicarril alto cada 15-18 meses, con reparaciones de soldadura intermedias aproximadamente cada cuatro meses.

Causas de los daños

La observación inicial del defecto puso de manifiesto que la carga lateral del interruptor era excesiva y que se trataba de un problema de fatiga.

Las conversaciones con el propietario de la infraestructura ferroviaria del Reino Unido, Network Rail, revelaron que se trataba de un problema conocido en varios emplazamientos y que se pensaba que era un problema de diseño con una disposición concreta de las agujas.

Los daños se producían normalmente cuando los trenes circulaban en dirección de arrastre. El radio de curvatura disminuía al acercarse a la punta de la aguja, por lo que la reducción del ángulo de ataque era insuficiente para contrarrestar la reducción de la sección transversal del carril de la aguja que resistía las cargas laterales.

La carga creciente causada por las fuerzas de contacto entre la rueda/brida y el carril de aguja creó un ciclo de fatiga que condujo a un fallo horizontal aproximadamente 15 mm por debajo de la parte superior del carril de aguja. Una vez iniciada la grieta, se expandió horizontalmente y giró hacia la vertical en el extremo de la grieta más cercano a la punta del interruptor. El crecimiento horizontal continuó alejándose de la punta de la aguja hasta que se rompió la parte superior de la aguja.

Se instaló una solución permanente, el sistema modificador de fricción KELTRACK Top of Rail (TOR) de L.B. Foster, en la aproximación al trazado específico de la aguja, de modo que se optimizó la dirección de los ejes de ruedas a lo largo de toda la aguja. Tras la instalación del sistema KELTRACK por parte de L.B. Foster, el trazado de la aguja ha estado libre de defectos durante 26 meses. Después de un mes sin modificador de fricción se produjo el primer fallo. Desde que se llevó a cabo la reparación y se ha mantenido la instalación utilizando modificador de fricción no ha habido más fallos.

Beneficios

Las principales ventajas de utilizar el modificador de fricción KELTRACK Top of Rail son:

• fallo del equipo parado

• un ahorro neto de aproximadamente 40.000 libras esterlinas

• reducción de las reparaciones y aumento de la vida útil en un 650

• aumento de la vida útil del interruptor de 18 meses a 11 años

• menos tiempo de inspección

• menos horas de trabajo en pista

• reducción de los retrasos

• tiempo de amortización estimado en 11 meses.

Beneficios para la red

Desde la primera instalación, otros emplazamientos del Reino Unido con problemas de reparación similares han sido tratados con el modificador de fricción TOR de KELTRACK. A medida que Network Rail se centra más en la eficiencia, los modificadores de fricción TOR podrían beneficiar a toda la red. El sitio de prueba original está demostrando rendimientos de 12.000 libras esterlinas al año y en otro sitio los ahorros se estiman en 100.00 libras esterlinas al año. Conclusión

El sistema modificador de fricción KELTRACK TOR puede proporcionar una mejora significativa de la vida útil de los interruptores. Se espera que la mejora sea de al menos un 650%. Esto se consigue reduciendo el ángulo de ataque entre la rueda y el carril a través de la aguja, de modo que las fuerzas de contacto se reducen considerablemente o se eliminan por completo.

Vea nuestro nuevo vídeo sobre protección de interruptores