A Vasúti Járművek Modularitása: Létesítmények és Szerkezetek
A vasúti járműveket jellemzően hosszabb távra, több évtizedes élettartamra tervezik. Ezen időszak alatt az aktuális műszaki színvonal és technológia is folyamatosan fejlődik jármű és pálya oldalról egyaránt, ugyanakkor további követelmények (mint pl. ergonómia, utasok kényelme stb.) is kapcsolódhatnak, amelyek teljesítéséhez folyamatosan fejleszteni szükséges a járműkonstrukciókat. A vasúti jármű átalakítások, korszerűsítések egyik alapeleme - a gyakorlati megvalósítás mellett - az azt kísérő műszaki dokumentáció.
A Vasúti Járműpark Fenntartásának Kezdetei és Fejlődése
A helyhez kötött és gördülő eszközparkra osztható vasúti infrastruktúra speciális létesítményei a vasúttársaságok által üzemeltetett gördülőállomány (járművek) főjavítását végző, illetve a járműpark üzemeltetéséhez szükséges feladatok ellátását szolgáló telephelyek épületei, építményei. A vasúti járműgyárak a vasútüzemtől elkülönülő, független szervezetek, illetve gazdasági szereplők. A gördülőállománnyal kapcsolatos műszaki feladatok ellátása, a kezdetek, azaz a vasúti közlekedés megjelenése óta különböző telephelyeken és műhelyekben történik.
A vontatójárművek (mozdonyok) napi üzembe állítására és karbantartására létesített, nálunk vontatási telepnek nevezett telephelyek az elágazó és nagyállomások, illetve a pályaudvarok ingatlanán, vagy azok mellett kerülnek kialakításra, közvetlen vágánykapcsolattal. Az első vontatási telepek a vasútvonalak kiépítésével egy időben létesültek. Ezeknek kulcsfontosságú szerepük volt a gőzmozdonyok forgalomba helyezésének előkészítése és működőképes állapotban tartása terén. A mozdonyok üzemanyag-tartályait itt töltötték meg szénnel, illetve vízzel, indulás előtt a kazánokat itt fűtötték fel (innen ered a fűtőház elnevezés). Ugyan így ezeken a telephelyeken történt a forgalomból visszatért mozdonyok hamuszekrényeinek kiürítése, a kazántűz lehúzása, a gőz és víz leeresztése, a jármű tisztítása, műszaki felülvizsgálata, valamint a kisebb javítások elvégzése, a tengelyek és más mozgó alkatrészek kenése.
A vontatási telepek épületeinek kialakítását az esetek többségében a funkcionalitásra való törekvés, a technológiai folyamatok megvalósításának építészeti eszközökkel való segítése, támogatása jellemezte. A vontatási telepek vágányait és a mozdonyszíneket az itt állomásoztatott mozdonyok száma alapján méretezték. A cél az volt, hogy mindig legyen elegendő hely a forgalom lebonyolításához szükséges járművek menetképes állapotba hozásához szükséges technológiai műveletek elvégzésére.
A Vontatási Telepek Moduláris Felépítése
A legkisebbek az egyállásos fűtőházak voltak, amelyekbe egyszerre csak egy mozdonyt lehetett beállítani. Az egyállásos létesítmény a fűtőházak alapmoduljának tekinthető. A kétállásos fűtőházat kétszer ilyen hosszúságúra építették. A hatállású fűtőházak kialakításánál már nem azonos arányban nagyobbították az épület hosszúságát és szélességét. Ezek egyik megoldásánál a hosszméretet háromszorosára, a szélességi méret kétszerezésére növelték. Ilyenek voltak például a Tiszavidéki Vasúttársaság - az előző képeken látható - debreceni és kassai mozdonyszínei.
A több jármű befogadására alkalmas mozdonyszínek építészeti megoldásuk szerint egy, két vagy többhajós kivitelben készültek, alapozásuk, térelhatároló és teherhordó falaik egyszerű téglafalak, tetőzetük pedig az esetek többségében nyeregtetős kivitelben készített ácsolt faszerkezet. Az előző metszeten jól láthatók a tetőszerkezetbe épített füstfelfogó-harangos kürtők. Ezeket úgy helyezték el, hogy a légtérbe kerülő füstgázokat a leggyorsabb és leghatékonyabb tudják elvezetni. A javítási kapacitásigény növekedése következtében már a XIX. század utolsó harmadában elkezdtek többhajós fűtőházakat építeni.
A vasúti közlekedés egyre nagyobb térhódítása a járműpark folyamatos bővítését generálta, ami a korábbinál nagyobb fűtőházak építését tette szükségessé, már a XIX. század utolsó harmadában. Építészeti szempontból ezek tervezésénél a szükséges épületkapacitás (alapterület) biztosítása jelentett kihívást, tekintettel a rendelkezésre álló építőanyagokból építhető tartószerkezetek által szabott korlátokra. A vágányok kezdetben a műhelycsarnokban végződtek (csonka-vágányos mozdonyszín). Később azonban keresztülvezették azokat az épületen (átmenővágányos mozdonyszín), és a két megoldás kombinációját is alkalmazták. Az épületszerkezet és a vágányok helyzetét tekintve, ugyanakkor a kezdeti hosszfalas épületek mellett megjelentek a harántfalas létesítmények is.
A betonszerkezetek építőipari alkalmazásának térhódítása a vontatási telepek létesítményeinél is megfigyelhető. A nagykapacitású keresztirányú mozdonyszínek speciális fajtája a körfűtőház, amely a fűtőházépítések - helytakarékosság szempontjából - egyik legjobb megoldása. A teljes körgyűrű alapterületű körfűtőház kiszolgálását a körgyűrű középpontjába került fordítókorong biztosítja. A fordítókorong középpontjában találkozó vágányok tengelye egyben a körfűtőház mozdonyállásainak is a tengelye. A körgyűrű-cikk alakú mozdonyszínbe bevezetett vágányok rendszerint vizsgáló-, illetve szerelőaknás kivitelben készültek, de akna nélküli mozdonyállás kialakítás is létezett. A teljes körgyűrű alakú körfűtőház építése mellett (helyett) több vasúttársaság épített ikerfűtőházat, melyek az esetek többségében fordítókorongos körfűtőházak. A nagykapacitású körfűtőházak a vasúttársaságok világszerte kedvelt javítóbázisai. Helytakarékosságuk, jól kiszolgálhatóságuk és a technológiai folyamatok megvalósítását segítő tiszta funkciójuk biztosítja a mozdonyok működőképes állapotban tartásához szükséges létesítményi feltételeket.
Vannak azonban olyan telephely kialakítási adottságok, amelyek nem teszik lehetővé a mozdonyszínek, járműjavító műhelyek kitérőkön, illetve fordítókorongokon keresztüli kiszolgálását. Általában ekkor kerül sor a tolópadok külső alkalmazására. A tolópad a vasúti járművek egymással párhuzamos vágányokra való átállítására szolgáló, mozgatható szerkezet. A tolópaddal kiszolgált mozdonyszínek a négyszög alaprajzú műhelycsarnokok, melynek homlokzati síkja előtt építik meg a fűtőház párhuzamos vágányait derékszögben keresztező aknát, s ebbe helyezik az oldalirányban elgördíthető tolható „hídszerkezetet”.
A technika és a mozdonygyártás fejlődése új energiaforrásokkal működő vasúti járművek megjelenését és térhódítását eredményezte. Ennek a folyamatnak a hatására jelentek meg - az eredetileg gőzmozdonyokkal kapcsolatos feladatok ellátására épített fűtőházak mellett - a diesel- és villamos mozdonyok javítására szolgáló műhelyek, illetve a motorvonatok elterjedésével a motorvonat javító csarnokok. Magyarországon az XIX. században épült fűtőházak átépítése a gőzmozdonyok diesel és villamos mozdonyokra való lecserélésével párhuzamosan valósult meg.
Vasúti átjárók lezárása: kerülőutak
A motorvonatok megjelenése új típusú karbantartó és javító bázisok, telephelyek létesítését igényelte, tekintettel arra, hogy ezeknél az egész vonat befogadására alkalmas műhelycsarnokot kell biztosítani a szükséges munkák elvégzéséhez. Az ilyen műhelyek méretezésénél a javításra kerülő motorvonatok hosszát és az egy fázisban javítás alá vont motorvonatok számát szükséges alapadatként figyelembe venni. A vontatott járművek időszakos vizsgálata és nagyjavítása az un. járműjavító üzemek műhelyépületeiben történik, amelyeket általában a vasútállomásoktól független ingatlanokon építenek fel, de a vasúthálózathoz csatlakozó vágánykapcsolattal rendelkeznek.
A Vasúti Járművek Szerkezeti Felépítése és Osztályozása
A vasúti pályán mozgó járműveket szerkezeti és funkcionális szempontból két alapvető csoportba sorolhatjuk, nevezetesen vontató és vontatott jármű kategóriákba. A vasúti járművek szerkezeti elemeit kétféle módon szokásos tanulmányozni. Horizontális tagolás szerint, melynek az az alapja, hogy minden vasúti jármű rendelkezik szerkezetében hasonló funkcionális egységgel (pl.: futómű, hordmű, vonó- és ütközőkészülék), ill vertikális tagolás szerint, melynek alapján az egyes járműtípusok egyedi sajátosságaik (pl.: hajtásrendszerbeli ismérveik) kiemelésével kerülnek áttekintésre. Leegyszerűsítve a vasúti jármű szerkezetének leírásával kapcsolatos feladatot, megállapítható, hogy a vasúti jármű alapvetően két fő szerkezeti részből áll: járműszerkezetből és gépészeti berendezésből. A járműszerkezeti rész feladata:
- a jármű tömegéből, a vonó - és fékerő közvetítéséből, a különböző menetellenállásokból származó statikus és dinamikus hatások (erők) felvétele,
- az utasok és gépi berendezések, valamint a rakományok védelme, térelhatárolása.
A Széchenyi István Egyetem Közlekedési Tanszékének anyaga szerint a vasúti járművek felosztása a következő:
Vontató Járművek
A vontató járműveket mozdonyokra és motorkocsikra (motoros vonatrészekre) szokásos felosztani azon közös jellemző alapján, hogy rendelkeznek vonóerő kifejtésére alkalmas gépészeti berendezéssel és ennek megfelelően hajtott kerékpárokkal/kerekekkel vagy a jármű haladását biztosító egyéb (pl. aerodinamikai/mágneses elven működő) szerkezeti elemekkel.
- Mozdonyok: A mozdonyok vontatási feladatok ellátására szolgáló olyan vasúti járművek, amelyek a vonat továbbítására szükséges beépített gépészeti teljesítménnyel rendelkeznek, ugyanakkor utasok, vagy haszonteher befogadására nem alkalmasak. A mozdonyok szokásos további felosztása a.) forgalmi rendeltetés szerint (pl: személyvonati és tolató) b.) nyomtáv szerint (pl: normál [ = 1435 mm] és széles [ > 1435 mm] ) c.) pálya rendeltetése szerint (pl: fővonali [> 16 kN] és mellékvonali [< 16 kN tengelyterhelésű]) d.) vonóerő kifejtés módja szerint (pl: adhéziós és fogaskerekű) c.) energiaellátás szerint (vezetékes és autonóm) e.) alkalmazott erőgép jellege szerint (pl: dízel és villamos) történik.
- Motorkocsik és Motorvonatok: A motorkocsik a mozdonyokhoz hasonlóan saját erőforrással rendelkeznek, ugyanakkor utasok befogadására is alkalmasak. A motorkocsi egy vagy több saját hajtással nem rendelkező pótkocsit vontathat. Motorkocsi(k)ból és pótkocsi(k)ból tartósan összekapcsolt szerelvényben közlekedő járművet motorvonatnak nevezzük. A motorvonat pótkocsijait mellékkocsiknak is szokásos nevezni. A motorvonatokat motorkocsijaikon alkalmazott erőforrás szerint (pl.: dízel, villamos, mágneses) szokásos kategorizálni.
Vontatott Járművek
A vontatott járműveket három fő csoportba sorolhatjuk, nevezetesen a személykocsik, teherkocsik és vasútüzemi kocsik csoportjába.
Háromsávos vasúti átjáró tábla magyarázata
- Személykocsik: A személykocsik utasok szállítására alkalmas vasúti járművek, melyek szerkezeti kialakítása követi a személyszállítás feladataiban megfogalmazott mindenkori elvárásokat. A személykocsik típusai elsősorban az utazás időtartamához igazodva alakultak ki, ezen belül pedig differenciáltak a kényelem mértékének és különböző egyéb szolgáltatásaiknak függvényében. (Ilyenek lehetnek pl.: nyugodt futás, rugózás, hangszigetelés, ülések ergonómiai kialakítása, légjavítás, megvilágítás, kommunikációs lehetőségek, utastájékoztatás mértéke és színvonala). Szokásos még a személykocsikat a megengedett sebesség, a nyomásállóság, a klíma, az ajtóműködtetés és a WC rendszer tekintetében is kategóriákba sorolni. Kötelező a 12 számjegyű pályaszám használata. Nemzetközi előírások alapján a kocsikat fő(nagybetűs) és al- (kisbetűs) sorozatjellel kell ellátni. A fősorozatjelek a kocsik típusára, az alsorozatjelek azok egyes fontosabb jellemzőire utalnak.
- Teherkocsik: A teherkocsik teherszállításra (áruk szállítására) alkalmas vasúti járművek csoportját jelentik. A teherkocsik nagyobb része általános kocsi kategóriájába (ezen belül pedig a fedett és nyitott osztályba), kisebb hányaduk pedig speciális (azaz egy szűkebb árucsoport vagy csak egyes árufajták szállítására alkalmas) kategóriába sorolható. Kötelező a 12 számjegyű pályaszám használata. A teherkocsik fősorozatjeleként kizárólag a nemzetközi előírások szerinti betűk használhatók. Az alsorozatjelek háromfélék lehetnek: a fősorozatjellel megjelölt kocsitípushoz tartozók, valamennyi nemzetközi forgalomban részt vevő kocsitípusnál azonosak, valamint nemzeti használatúak.
- Vasútüzemi célú kocsik: E kategóriába soroljuk azokat a járműveket, melyek szerkezeti kialakítása különleges rendeltetésű célokhoz igazodik. Ezen célok általában a vasútüzemmel kapcsolatosak, továbbá a pálya és jármű ellenőrzési, ill. fejlesztési feladatainak ellátását szolgálják (ilyenek pl. fűtőkocsik, felsővezeték- ill. sínvizsgáló kocsik, speciális rendeltetésű mérőkocsik, a segély- és daruszerelvények).
A világ vasúti hálózatainak megoszlása nyomtáv szerint:
- ~66% normál (1435 mm)
- ~17% széles
- ~17% keskeny
Nyomtávolságok a Világban és Magyarországon
A nyomtávolság a vágány két sínszálának egymástól való távolsága a sínfejek belső élei között a vágánytengelyre merőlegesen, 10 (20 kg/m kisebb tömegű sínek), ill. 14 mm-rel (20 kg/m nagyobb tömegű sínek) sínfejek érintősíkja alatt mérve.
Széles Nyomtávolságok
| Nyomtávolság [mm] | Ország | Megjegyzés |
|---|---|---|
| 1676 | India, Pakisztán, Argentína, Chile | "Indiai nyomtávolság" |
| 1668 | Spanyolország, Portugália | "Ibériai nyomtávolság", Portugáliában régebben 1664 mm volt |
| 1600 | Írország, Ausztrália, Brazília | "Ír nyomtávolság" |
| 1524 | Finnország, Afganisztán, Amerikai Egyesült Államok, Oroszország, Mongólia | Az USA-ban, a déli államokban a polgárháborúig |
Hazai és Egyéb Keskeny Nyomtávolságú Vasutak
| Nyomtávolság (mm) | Ország / Vasútvonal | Megjegyzés |
|---|---|---|
| 1067 | Angola, Botswana, Costa Rica, Dél-afrikai Köztársaság, Ecuador, Fülöpszigetek, Ghána, Honduras, Indonézia, Japán, Kongói Köztársaság, Malawi, Mozambik, Namíbia, Nigéria, Szudán, Új-Zéland, Zambia, Zimbabwe | "Fokföldi nyomtávolság" |
| 1000 | Argentína, Banglades, Benin, Brazília, Bolívia, Burkina Faso, Mianmar, Kambodzsa, Kamerun, Etiópia, Elefántcsontpart, Kenya, Laosz, Madagaszkár, Malajzia, Mali, Szenegál, Tanzánia, Thaiföld, Uganda, Vietnam; számos más országban is (városi villamosok, fogaskerekű vasutak) | "Metrikus nyomtávolság" |
| 950 | Eritrea, Szomália, Szombathelyi villamos, Soproni villamos, Borsodnádasdi lemezgyár (mind megszűnt), Debreceni Zsuzsivasút (1961-ben átépítve 760 mm-re) | "Olasz metrikus nyomtávolság" |
| 914 | Guatemala, Haiti, Kolumbia, El Salvador | |
| 790 | Zsdenyova (Bereg vármegye) | |
| 780 | Somogy-Kéthely | |
| 760 | Az Osztrák-Magyar Monarchia kis forgalmú, iparjellegű, hegyvidéki vasútvonalain elterjedten alkalmazott nyomtávolság (ún. boszniai nyomtáv, Bosnaspur) pl. a Szilvásváradi Erdei Vasút és a Széchenyi-hegyi Gyermekvasút; a legtöbb magyarországi közforgalmú keskeny nyomtávolságú vasútvonal nyomtávolsága | |
| 750 | Taraczközi vasút | a Szovjetunió szabványa keskeny nyomközű vasutakra (760 mm-ről átépített, már megszűnt vasútvonal Kárpátalján) |
| 700 | Pálházi Állami Erdei Vasút | átépítve 760 mm-re |
| 633 | Ózd, vasgyár (megszűnt) | |
| 600 | Almamellék, Kemence Felsőpetényi Kisvasút, téglagyárak belső vágányhálózatai, bányavasutak | hazai erdei vasutak jellegzetes nyomtávolsága |
| 580 | Dorogi szénbányászat (megszűnt), Törökszentmiklósi téglagyár | |
| 500 | Pilisszentiváni bányavasutak (részben) | |
| 400 | Hollóházi porcelángyár | |
| 385 | Budapesti Vidámpark kisvasútja (megszűnt, elbontva) |
A Vasúti Járművek Szerkezeti Moduljai
A vasúti jármű alapvetően két fő szerkezeti részből áll: járműszerkezetből és gépészeti berendezésből. Az alábbiakban Dr. Zvikli Sándor, Széchenyi István Egyetem Közlekedési Tanszékének tananyaga alapján soroljuk fel az alapvető szerkezeti modulokat:
- Futómű
- Tengelyhajtóművek
- Hordművek
- Alvázak
- Járműszekrények
- Vonó- és ütközőkészülékek
- Fékberendezések
- Főüzemi gép
- Segédüzemi gép
- Fék működtető szerkezete
- Vonatfűtés
- Világítás
- Utaskényelmi rendszerek
- Belső berendezések
Nehéz teherbírású vasúti gépek ismertetése 15 percben
A Magyar Vasúti Járműipar és a Modularitás Szerepe
A magyar vasúti járműipar egykori zászlóshajói a Ganz-vállalatok voltak, de mellettük számtalan, fődarabokat, alkatrészeket gyártó cég, illetve gyártásra is képes járműjavító is jelen volt. Több százezer embernek adott munkát az iparág, és nem volt olyan válfaja a vasúti járműveknek, amelyben ne lett volna magyar gyártmányú. Mozdony, motorvonat, teher- és személykocsi, hogy csak a legkurrensebbeket említsük. A nyolcvanas évek végére azonban mind az ár, mind a műszaki színvonal egyre inkább versenyképtelenné tette a termékek javát, majd jött a rendszerváltás, és az addigra már döcögősen prosperáló ágazat hirtelen a túlélésért küzdött.
A rossz hír az, hogy a csúcskategória már nagyon régóta nincs jelen Magyarországon, az utolsóként kibocsátott új gyártású önjáró vasúti jármű, a BVhmot sorozatú villamos motorvonat 1996-ban hagyta el az akkor éppen Ganz-Hunsletnek nevezett Ganz-MÁVAG utódvállalatot. Szándék és vágy persze lett volna többre és másra is, hiszen a legnagyobb hazai vásárlók, az államvasút, vagy éppen a BKV járműparkja akkor már korszerűtlen, cserére érett járműtípusok sokaságából állt. Jelenleg sem a kapacitás, sem a gazdasági erő sincs meg ahhoz, hogy egy ilyen kalandba belevágjon a magyar ipar. Ennek eredménye, hogy villamos motorvonatot Svájcból, mozdonyt Németországból, metrót Franciaországból, villamost pedig Spanyolországból vásárolunk.
A legjobb helyzetben a személyszállításhoz kapcsolódó üzemek voltak. Korszerű és időtálló konstrukciók voltak ezek, nem egy típus komoly nemzetközi hírnevet is szerzett a járműjavítónak, még licencet is értékesítettünk. A Csipkerózsika álmából felébredt IC+ személykocsik gyártása a honi vasútijármű-gyártás kiemelkedő fegyverténye, annál is inkább, mert a kocsicsalád megfelel a jelenleg érvényes európai sztenderdeknek, és mint ilyen, valóban piacképes termék, jelentős magyar beszállítói hányaddal. Ám kilencven-egynéhány legyártott példány után egyelőre nem látszik a folytatás.
Bármilyen jármű gyártásához alapvető fontosságú a beszállítói háttér, ahol az alkatrészek, részegységek készülnek. Az előző bekezdésben említett felújítási programoknak köszönhetően az ágazat megmaradt cégei termelhettek, fejlődhettek. Szükség volt új burkolatokra, villamos berendezésekre, ülésekre, tartályokra, ajtókra, ablakokra, és szerencsére volt olyan magyar beszállító, aki képes volt ebbe invesztálni, fejleszteni. Ma az ilyen cégek között több is van, amelyik megbízható, és stabil minőséget produkálva állandó partnere a hazai és külföldi járműgyártó, járműjavító vállalatoknak. Tény, hogy ezen termékek nem tartoznak a kategóriájuk élvonalába, de minőség, a színvonal és az ár hármasa mégis versenyképessé teszi ezeket. A különleges vasúti járművek vagy egyedi részegységek fejlesztése és gyártása az egyre jobban felpörgő eleme a hazai járműiparnak. Több multinacionális járműgyártó is kiépített magyarországi gyártókapacitást. Többnyire vasúti járművek nagyobb szerkezeti egységeit - forgóvázak, kocsiszekrények, alvázak - gyártják igen magas színvonalon. Noha ezek is Magyarországon készülnek, mégsem mondhatjuk igazán hazainak, hiszen a tervezés nem itt történik, valamint a komplett jármű, amelynek egyik fontos elemét jelentik, már egy másik ország gyáregységében készül el. Kijelenthetjük, hogy a magyar vasúti járműipar létezik. Él, és ugyan nem virul, de köszöni, megvan.
Példák magyarországi vasúti járműiparban érdekelt cégekre:
- Alstom Transport Hungary Zrt. (Mátranovák)
- Dunakeszi Járműjavító Kft.
- Emerson
- Ganz Motor Kft. (Alacsony szériában előállított forgóvázak, vasúti dízelmotorok és hajtóművek gyártása és javítása.)
- G és G Kft.
- Grampet Debreceni Vagongyár Kft.
- Járműszerelvény Gyártó Zrt.
- Kárászy Kft.
- Knorr-Bremse VJR Budapest Kft.
- MÁV-Vagon Kft. (Vasúti járművek gyártása, korszerűsítése, javítása.)
- Metal ’99 Kft.
- Siemens Mobility Kft.
- Stadler Szolnok Vasúti Járműgyártó Kft.
- TS-Hungária Kft.
A RailCert Hungary Kft. 2022-ben kiterjesztette DeBo és NoBo megfelelőségértékelési jogosultságát a Vasúti Jármű (Rolling Stock - RST) alrendszerére is, melynek köszönhetően már számos lezárt, vasúti járműveket érintő típusvizsgálati és hitelesítési Projektet tudhat maga mögött.
tags: #modularitas #vasuti #jarmu