Svařování kolejových vozidel – Příběh zákazníka

Publikováno dne 4. února 2021

Z dálky to zní jako blížící se bouřka. Vzdálené hřmění postupně zesiluje v hrozivý rachot a nakonec kolem nástupiště proburácí nákladní vlak. Síla železničních kolejových vozidel je stále ohromující, stejně jako jejich rozmanitost…

Co je kolejové vozidlo?

Tento pojem zahrnuje všechna vozidla a vlaky, které jezdí po jedné nebo více kolejích. Patří sem železniční vozidla včetně lokomotiv, motorových vozů, železničních traktorů a osobních či nákladních vagonů; ale také jednokolejky a pozemní lanovky.

Při výrobě těchto kolejových vozidel je třeba dbát na spoustu věcí – stejně jako při svařování. Jak to vypadá v praxi?

Výroba zařízení pro pokládání kolejnic ve společnosti MATISA

Příklad švýcarské společnosti MATISA – která vyrábí zařízení pro pokládání a údržbu kolejnic – hovoří jasně. Specialitou tohoto tradičního podniku jsou individuální úpravy: „Každé z našich dnes už 300 zařízení v terénu je unikát,“ říká Rony Chiavone, svářečský dozor a pracovník zodpovědný za nedestruktivní zkoušky svarových švů ve společnosti MATISA.

„Důvodem je různý rozchod kolejí nebo také přání zákazníků, např. integrace sanitárního prostoru.“
Rony Chiavone, svářecí dozor a pracovník zodpovědný za nedestruktivní zkoušky svarových švů ve společnosti MATISA

…

Švýcaři proto zhotovují všechny důležité díly včetně otočných podvozků ve vlastní režii.

…

Odpovídající vysokou prioritu má ve společnosti MATISA konstrukce a výroba: Z celkového počtu 500 zaměstnanců je 100 inženýrů, kteří se starají o různé úrovně elektrické a mechanické konstrukce vlaků. Ve výrobě pracuje 400 zaměstnanců, 50 z nich jsou zámečníci a svářeči.

Dokonale přizpůsobená zařízení pro stavbu, údržbu a obnovu železničních tratí jsou specialitou společnosti MATISA již od roku 1945.

Typická svařovací úloha při výrobě kolejového vozidla: Tupý svar s kořenovou vrstvou a několika plnicími vrstvami.

Malé odbočení: Svařování železničních kolejových vozidel – dlouhé svary

Železniční vagon má průměrnou délku asi 27 metrů. To znamená, že například na kontejnerech pro nákladní vlaky nebo na podvozcích se svařuje mnoho dlouhých svarů – což se provádí převážně mechanizovaně. Spoje mezi jednotlivými komponentami, ale také vnitřní vybavení se naproti tomu převážně svařuje ručně. Bez ohledu na svařovací postup jde při výrobě železničních kolejových vozidel hlavně o jedno: Bezpečnost v pozdějším provozu.

Vagon, jízdní podvozek a otočný podvozek – svařování podle normy EN 15085

Aby společnost MATISA dostála vysokým požadavkům, je certifikovaná podle normy EN 15085. Pro jízdní podvozky, otočné podvozky a nástavby používá zpravidla plechy a profily z konvenční stavební oceli o tloušťce 10 až 200 milimetrů. Svařovací práce – například na podbíječce – zabírají přibližně třetinu výrobní doby.

Dokonce i u poměrně jednoduchých částí vlaku, např. vagonu pro přepravu výhybek, jsou potřebné stovky metrů svarů. Odborníci obvykle svařují všechny svary až do délky 2 metrů ručně. Naproti tomu u delších podélných svarů podnik využívá svařovací podvozek.

Malé odbočení: EN 15085 – evropská norma pro svařování železničních kolejových vozidel

V rámci EU je svařování železničních kolejových vozidel upraveno normou EN 15085. Tato norma obsahuje doporučení pro svářečskou výrobu a stanovuje, které zkoušky dílů se musejí provádět. Kromě toho norma EN 15085 reguluje potřebnou certifikaci výrobních závodů a kvalifikaci svářečů.

V závislosti na bezpečnostním významu dílů a komponent je třeba splnit různé požadavky. Svařování otočných podvozků a vozidlových nástaveb tak podléhá přísnějším předpisům než spojování vstupních dveří a nákladních kontejnerů; jednoduché přimontované díly, např. podstavce sedadel a spínací skříně se nepovažují za kritické z hlediska bezpečnosti.

Polohový regulátor usnadňuje svařování 25metrového podvozku vagonu pro přepravu výhybek.

Svařování vagonu pro přepravu výhybek v praxi

S cílem vyhnout se nuceným polohám při svařování a zajistit požadované tolerance se ve společnosti MATISA všech 5 částí podvozku vagonu pro přepravu výhybek upne do polohového regulátoru. Pak zaměstnanci zahájí svařování rámů. Aby se přitom podvozek nedeformoval, je nutné dodržovat specifické svařovací sekvence.

Podvozek se navíc pravidelně otáčí, aby se předešlo deformacím. Nakonec se svary podrobí vizuální kontrole a nedestruktivní ultrazvukové a magnetické zkoušce, protože se jedná o svařovanou bezpečnostní komponentu.

Společnost MATISA používá celkem 50 svařovacích systémů Fronius, mezi nimi TPS 450, TPS 4000/5000 a osm TPS 400i

Dokonce i poměrně jednoduché části vlaku vyžadují stovky metrů svarových švů.

Požadavky na kvalitu svarových švů, jednotlivé svařovací úlohy, ale i výrobní postupy, které vyžadují vysokou dostupnost zařízení a dobrou ovladatelnost, také kladou vysoké požadavky na používané svařovací zdroje. Společnost MATISA přitom od začátku 90. let spoléhá na systémy od společnosti Fronius. V současné době tento výrobce kolejových vozidel používá 50 systémů Fronius, mezi nimi také přístroje nové generace TPS/i.