Un tornio per ruote sottopavimento è una macchina CNC pesante costruita appositamente per riparare la superficie di scorrimento delle ruote ferroviarie. A differenza di un tornio a ruote convenzionale, che preleva una sala montata dal veicolo e la lavora tra i centri in un'officina, il tornio sottoscocca si trova in una fossa sotto un binario. Il treno semplicemente avanza su quel binario e si ferma sopra la macchina, e gli utensili da taglio si sollevano dal basso per lavorare sulle ruote mentre la sala montata rimane nel veicolo.
Il nome rimanda all'idea chiave: le ruote non escono mai dai binari. Si tratta di un tornio speciale per la manutenzione ferroviaria, con un basamento molto robusto, slitte per taglio elettrico e strumenti di misurazione incorporati, progettato per sopportare l'intero peso di un veicolo ferroviario in piedi su di esso. Il suo compito non è produrre nuove ruote, ma ripristinare il profilo corretto delle ruote usurate e danneggiate mentre la locomotiva o la carrozza rimangono assemblate.
Come funziona senza rimuovere le ruote
Quando un veicolo viene posizionato sopra la macchina, il tornio individua innanzitutto l'asse e blocca la sala in posizione. I sensori individuano il centro dell'asse e la macchina misura il diametro attuale della ruota, la condizione della flangia e del battistrada prima che inizi qualsiasi taglio. Il controllo CNC guida quindi l'utensile lungo il profilo della ruota richiesto, rimuovendo un sottile strato di metallo dal battistrada e dalla flangia fino a ripristinare il contorno originale, con la misurazione ripetuta durante e dopo il taglio.
Poiché la macchina effettua la misurazione da sola, l'operatore non deve impostare manualmente ogni taglio. I moderni torni a pavimento generano automaticamente il profilo della ruota scelto, compensano l'effettiva usura di ciascuna ruota e lasciano una superficie di scorrimento liscia e concentrica. Molti possono anche affrontare e ricondizionare i dischi dei freni con la stessa impostazione e lavorano con la sala montata tra i centri o senza centri, a seconda del veicolo e della disposizione del carrello.
Cosa riprofila
Le ruote ferroviarie usurate non rimangono rotonde e lisce per sempre. In servizio sviluppano battistrada incavati o appiattiti, flange usurate, desquamazione o sgranatura della superficie, appiattimenti locali dovuti allo slittamento delle ruote e ovalità. Se lasciati soli, questi difetti causano guida accidentata, rumore, danni al cingolo e usura accelerata. Il tornio sottopavimento riduce tutti questi elementi in un profilo pulito e corretto, ricostruendo sia il battistrada che la flangia nella forma progettata.
La riprofilazione è un equilibrio. La macchina rimuove solo la quantità di metallo necessaria per eliminare il danno e ripristinare il contorno, poiché ogni taglio riduce il diametro della ruota e le ruote possono essere abbassate solo un numero di volte prima di essere sostituite. Scegliendo il profilo giusto ed effettuando il taglio più leggero che corregge il difetto, un buon tornio aiuta a prolungare la durata della ruota anziché sprecare metallo. Il sistema di misurazione è quindi importante quanto il sistema di taglio: definisce quanto poco materiale deve staccarsi.
Perché è importante
Il punto centrale del design del sottopavimento è il tempo. La rimozione di una sala montata da un carrello, il trasporto al tornio dell'officina, la lavorazione e il rimontaggio richiedono un lungo periodo di inattività del veicolo e richiedono attrezzature di sollevamento pesanti e manodopera aggiuntiva. Con un tornio da pavimento, il veicolo entra, viene misurato, girato e riparte non appena il taglio è terminato, con la sala montata.
Ciò è estremamente importante per gli operatori che operano con orari frequenti. Le metropolitane urbane e le flotte ad alta velocità non possono permettersi lunghi periodi di manutenzione, e la possibilità di riprofilare le ruote durante la notte, durante una fermata programmata, senza smontaggio, mantiene in servizio più veicoli. Elimina inoltre il rischio e il lavoro legati alla movimentazione di sale pesanti e calde sul pavimento e offre una qualità costante e ripetibile perché il profilo è controllato dalla macchina anziché dal montaggio manuale.
Dove è installato
I torni a ruota sotto pavimento vengono installati sui binari dei depositi e delle officine, solitamente nella sala manutenzione di un operatore ferroviario. Viene costruita una fossa sotto la linea, la macchina viene inserita al suo interno con le rotaie che passano sopra e il veicolo viene guidato su quel binario dedicato. Questo tipo di installazione si trova nei depositi della metropolitana e della metropolitana, nei capannoni EMU dei pendolari e interurbani, nei depositi di locomotive e nelle officine di manutenzione pesante che servono flotte passeggeri e merci.
La scelta della posizione è legata al modo in cui viene mantenuta la flotta. Le metropolitane urbane spesso posizionano un tornio sottopavimento all'interno del deposito principale in modo che i treni possano essere riprofilati durante lo stazionamento notturno, mentre le ferrovie nazionali e i grandi centri di manutenzione li utilizzano sia per la riprofilatura programmata che per la riparazione urgente delle ruote danneggiate. Alcune macchine sono costruite su binari rettilinei di deposito, altre su strade di manutenzione dedicate e alcune sono progettate per l'uso su sale montate che vengono portate separatamente quando il veicolo stesso non viene lavorato.
Macchine ad asse singolo e tandem
I torni a pavimento sono disponibili con disposizione ad asse singolo e tandem. Una macchina monoasse riprofila le due ruote di una sala alla volta. Una macchina tandem o a doppio asse dispone di due set di utensili e può riprofilare le quattro ruote di un intero carrello (due sale montate) in un'unica configurazione, risparmiando ulteriore tempo sulla manutenzione a livello di carrello.
La soluzione adatta a una flotta dipende dal volume di lavoro e dalla finestra di servizio. Un deposito più piccolo può iniziare con una macchina a asse singolo che gestisce la riprofilatura di routine, mentre una metropolitana ad alta densità o un'officina trafficata che lavora a lungo sceglie una macchina tandem per trasformare un intero carrello in una sola visita. Entrambi condividono lo stesso principio e lo stesso vantaggio di lavorare sulle ruote mentre queste sono a bordo del veicolo.
Conclusione
Un tornio per ruote sotto pavimento è una macchina CNC per la manutenzione ferroviaria costruita in una fossa sotto un binario di deposito, che riprofila i battistrada e le flange delle ruote usurate - e spesso i dischi dei freni - mentre la sala montata rimane nel veicolo. Localizza, misura e taglia automaticamente la ruota, rimuovendo il metallo appena sufficiente per eliminare parti piatte, sbucciature e usura delle flange e ripristinare il profilo progettato.
Il suo valore è che evita i lunghi tempi di inattività legati allo smantellamento delle sale montate. I veicoli avanzano, vengono misurati, girati e ripartono, motivo per cui i torni sottopavimento sono una dotazione standard nei depositi metropolitani, nei capannoni EMU e nelle officine locomotive di tutto il mondo. La scelta di una macchina ad asse singolo o tandem dipende dalle dimensioni della flotta e dalla finestra di servizio, ma in ogni caso il design del sottopavimento mantiene i treni in servizio e le ruote che funzionano correttamente.
