18.11.2017
PL EN
22.10.2015 aktualizacja 22.10.2015

Samojeżdżący robot kolejowy

Fot. Fotolia Fot. Fotolia

Lokomotywę przemysłową, która będzie autonomicznie się poruszać, a dodatkowo rozepnie i zepnie ze sobą wagony wyposażone w odpowiednie sprzęgi, opracowuje zespół inżynierów Grupy Zarmen z Chorzowa. Projekt robota kolejowego dofinansowuje Narodowe Centrum Badań i Rozwoju.

Wynalazek zastąpi człowieka w wyjątkowo niebezpiecznych zadaniach i wpłynie na obniżenie kosztów firm.

Samodzielnie pracująca lokomotywa nie jest ofertą dla tradycyjnej kolei, ale dla przemysłu ciężkiego. Jeżeli w przyszłości huta lub koksownia zdecyduje się na zakup specjalistycznych wagonów, to innowacyjna lokomotywa będzie mogła wykonywać manewry na bocznicach kolejowych. Pojazd obsłuży transport żużla rozgrzanego do kilkuset stopni, eliminując ludzi z pracy w tak ciężkich warunkach. Autonomicznie podłączy się do składu, uformuje go i przeciągnie wagony z węglem na miejsce rozładunku.

„Manewry w tradycyjnym przemyśle wymagają udziału pracowników, na przykład osoby, która spina ze sobą wagony. Tutaj najczęściej dochodzi do wypadków o charakterze ciężkim lub śmiertelnym. Lokomotywa będzie wykonywać takie zadania automatycznie. W klasycznej organizacji pracy jest jeszcze maszynista, który najczęściej steruje lokomotywą drogą radiową. Ów pracownik, odpowiedzialny za proces prowadzenia lokomotywy i spinania wagonów, tutaj nie będzie potrzebny” – mówi inż. Piotr Przewoźny, wiodący członek zespołu inżynierów Grupy Zarmen z Chorzowa.

SPECJALIZOWANE SPRZĘGI ZAMIAST HAKÓW

Choć rozwiązanie to jest już stosowane w Europie i prace rozrządowe na bocznicach kolejowych prowadzone są z wykorzystaniem zautomatyzowanych procesów, w Polsce to pierwszy tak nowatorski projekt. Robot kolejowy zajmie się rozrządem wagonów na bocznicy. Wyspecjalizowany pracownik będzie musiał zaprogramować lokomotywę, wskazując na przykład odpowiednie wagony do przestawienia. Aby było to możliwe, wagony muszą mieć zainstalowany odpowiedni mechanizm, przystosowany do takiej pracy.

„Kadziowozy, czyli wagony specjalne do przewożenia gorącego żużla, mogą mieć takie sprzęgi, jakie sobie wymyślimy. Można zatem zrealizować funkcję całkowitego sprzęgania się tych wagonów – i pod względem pneumatycznym i hydraulicznym - bo mają one również rozwiązania hydrauliczne potrzebne do przewracania kadzi. Lokomotywa wyposażona w taki wyspecjalizowany sprzęg pozwala na rozpięcie składu w dowolnym miejscu przez system sterujący. Praca byłaby wówczas całkowicie zautomatyzowana” - mówi Piotr Przewoźny.

Taki właśnie zautomatyzowany skład, gdzie już nie byłoby ingerencji człowieka, został opisany w zapytaniu ofertowym wystosowanym przez polską firmę z branży hutniczej do Grupy Zarmen.

NAPĘD EKONOMICZNY I EKOLOGICZNY

Obecnie prace prowadzone są na pojeździe eksperymentalnym w Rybniku, gdzie sprawdza się wybrane rozwiązania techniczne. Później prace konstrukcyjno-doświadczalne zostaną przeniesione do Częstochowy. Jedną z testowanych innowacji są silniki z magnesami trwałymi. Taki silnik ma dużą sprawność i pozwala w łatwy sposób odzyskiwać energię podczas hamowania pociągu. „Naszym zdaniem jest to najbardziej najekonomiczny napęd i najbardziej odpowiedni, jeśli chodzi o pojazd zasilany z baterii akumulatorów” – uważa Przewoźny.

Są to autorskie rozwiązania Grupy Zarmen, która skupia się wokół przemysłu ciężkiego i koncentruje się na utrzymywaniu ruchu w zakładach. Technologia pozostaje w zgodzie z wymogami ekologii. Pojazd będzie zasilany z baterii litowo-jonowych, podobnych do tych, jakie stosowane są m.in. w samochodach elektrycznych. Bateria stanowi rozbudowane urządzenie i jest wyposażona w elektronikę, która zarządza transferem energii.

„To, na ile czasu wystarcza bateria zależy do tego, jaką masę lokomotywa będzie miała do przeciągnięcia w ciągu 8 godzin pracy oraz od ukształtowania terenu. Bateria ma dużą moc, więc i urządzenie ładujące ma pokaźne rozmiary, przypomina sporą szafę. Nie bylibyśmy w stanie wbudować jej w lokomotywę, dlatego przygotowaliśmy stanowisko, na którym pojazd będzie się podłączał do ładowarki. Ładowarkę dobrze nabyć razem z pojazdem, to gwarantuje optymalną pracę, kontrolę czasu ładowania i pełną kompatybilność układów sterowania” – zaznacza inż. Przewoźny.

EKSPERYMENTALNY POJAZD WKRÓTCE NA RYNKU

Projekt jest wspierany przez Platformę Transferu Technologii utworzoną przez Agencję Rozwoju Przemysłu (ARP). Obiecujące rozwiązania techniczne uzyskały na drodze konkursu dofinansowanie z Narodowego Centrum Badań i Rozwoju. Dofinansowanie wynosi około 15 milionów, projekt właśnie rusza, a rozpisany jest na około 3 lat.

Pojazd, który powstanie w jego wyniku zostanie poddany certyfikacji w instytucjach kolejowych i będzie spełniał wszystkie polskie wymagania. Demonstrator technologii zostanie zbudowany z myślą o produkcji na większą skalę.

Zarówno urządzenie ładujące, jak i bateria, to obok samej lokomotywy, część wyzwań technologicznych dla wykonawców projektu, który rusza w tym roku. W miarę rozwoju projektu prowadzone będą działania na rzecz ochrony własności intelektualnej tych rozwiązań, pojawią się zgłoszenia patentowe. Inż. Przewoźny przewiduje, że w ciągu pięciu lat technologia ma szansę na wdrożenie. Produkt nie jest wykonywany na konkretne zamówienie z przemysłu. Odbiorcą innowacyjnej technologii ma być firma zajmująca się przemysłem ciężkim, posiadająca na swoim terenie bocznicę kolejową i korzystająca z transportu kolejowego. Na początku Grupa Zarmen skieruje swoją ofertę na rynek polski.

PAP – Nauka w Polsce, Karolina Olszewska

kol/ mki/

Partnerzy

Copyright © Fundacja PAP 2017