Treni ad alta velocità: le centrali idrauliche Eaton per le ferrovie svizzere

Gli operatori ferroviari hanno tre obiettivi quando trasportano i passeggeri da una destinazione all’altra: sicurezza, comfort e velocità. Far viaggiare treni ad alte velocità fino a 250 km/h rappresenta la soluzione perfetta per questo trilemma, ma il costo di installazione di binari appositamente studiati per l’alta velocità, con curve e pendenze molto graduali, è proibitivo per quasi tutte le linee più redditizie.

 

Nel caso della Svizzera, con i suoi numerosi laghi e montagne che attraversano i principali percorsi, realizzare un’infrastruttura ferroviaria dedicata all’alta velocità è del tutto irragionevole.  La soluzione alternativa consistente nel far viaggiare i treni ad alta velocità su linee tradizionali comprometterebbe però la sicurezza e il comfort dei passeggeri.

 

SBB ha individuato la soluzione ideale nell’ordinare diciannove treni ETR 610, prodotti da Alstom. Ogni treno ETR 610 è costituito da sette carrozze, in grado di trasportare fino a 430 passeggeri e di viaggiare ad una velocità massima di 250 km/h su binari di tipo tradizionale.

 

Chiunque viaggi a bordo in un qualsiasi veicolo sperimenterà gli effetti dell’inerzia nell’affrontare una curva con la forza centripeta che preme il passeggero contro il sedile causando disagio, mentre quelli che sono in piedi rischiano di perdere l’equilibrio. I treni basculanti sono progettati per contrastare gli effetti dell’inerzia compensando questa forza g. I primi treni “a pendolamento passivo” si basavano sulla forza d’inerzia per generare il basculamento. Più di recente, tuttavia, per produrre un “basculamento attivo” viene utilizzato un apposito meccanismo motorizzato controllato dal computer.

 

In modo reattivo, le curve dei binari vengono rilevate dai giroscopi che ne determinano la precisa angolazione e dagli accelerometri montati sul primo carrello della carrozza di testa. Il computer di bordo determina l’angolo di inclinazione richiesto e trasmette un ordine ai cilindri dei carrelli di ogni carrozza, coi tempi adeguati in base alla posizione e alla velocità del convoglio.

 

Dal suo stabilimento di Pessano, Italia, Eaton ha fornito le potenti centrali idrauliche per ogni tipo di carrello. Le centrali idrauliche contengono pompe a pistoni PVM, valvole a cartuccia, servovalvole e filtri Eaton. 

 

Questo carrello basculante idraulico attiva il pendolamento dell’intera carrozza. Per migliorare le caratteristiche dinamiche del convoglio e il comfort dei passeggeri, un sistema di sospensioni pneumatiche laterali attive mantiene centrata la carrozza. Grazie alla riduzione della rigidità e delle masse semplicemente sospese, è stato possibile ottimizzare le caratteristiche dinamiche del convoglio e le sollecitazioni sulle ruote.

 

“La nostra esperienza e l’elevata reputazione nel campo dei treni ad alta velocità, insieme alla nostra capacità di fornire una soluzione idraulica completa per soddisfare i rigorosi vincoli normativi e i parametri prestazionali sono stati fondamentali nella scelta come partner per questi treni,” ha dichiarato Mauro Mezzina, Eaton Regional Sales Manager Italia, Turchia & CEE.

 

Il pantografo basculante è montato su un carrello scorrevole saldamente fissato al tetto della carrozza ed è dotato di componenti idraulici Eaton. Quando il convoglio si inclina, un sistema idraulico attivo contrasta lo spostamento e fa scorrere il carrello lateralmente per compensare l’inclinazione consentendo in tal modo al pantografo di mantenere la posizione centrale.

 

In modalità previsionale, il sistema fa affidamento su un database dei parametri della linea. Confrontando i dati con le informazioni ricevute dai sensori di bordo, il sistema è in grado di determinare in ogni momento l’esatta posizione sulla linea facendo assumere la corretta inclinazione richiesta dal percorso. Reagendo in modo rapido alle curve da affrontare, esso risulta meno sensibile alle irregolarità del percorso e in grado di garantire una transizione più dolce.

 

Il primo convoglio sta attualmente effettuando le prove di omologazione in Germania e quelle di accettazione in Svizzera e in Italia. I primi tre convogli sono stati consegnati nel 2014 e altri cinque saranno consegnati a SBB entro la metà del 2015.


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