A különböző levegős, átmenő illetve nem átmenő fékberendezések mellett a vasúti kocsik és motorvonatok fontos, nem üzemi fékberendezését alkotják a különféle mechanizmusok alapján működő sínfékek. Ezúttal ezeket vizsgáljuk meg közelebbről.
A sínfékek kifejlesztésére a nagyvasúti üzemben elsősorban azért került sor, mert nagy menetsebesség mellett (160 km/h fölött) az átmenő fékkel történő teljes megfékezettség esetén sem lehetett biztosítani azt, hogy a jármű fékútja nem növekedik meg olyan mértékben, mely a pályán a jelzőeszközök szempontjából még tolerálható. Gondoljunk arra az összefüggésre, melyet a tárcsafékek kapcsán említettünk: a tuskós fékezés esetében a sebességgel fordítottan arányos mértékű a tapadási tényező és ezáltal a fék hatásossága. Noha a tárcsás fékek használatával a súrlódási problémákból fakadó bizonytalansági faktor egy részét ki lehetett iktatni, az emelt sebességről történő megállás továbbra is problémás kérdés maradt.
(forrás: Jürgen Janicki – Fahrzeugtechnik Teil 1., Eisenbahn-Fachverlag Mainz, 2000)
Mivel a tipikus sínfék mágneses elven működik, azáltal, hogy gerjedt állapotban a sínkoronához tapad, hatásosságát gyakorlatilag semmilyen környezeti eredetű tényező nem befolyásolja, a fékutat pedig hatékonyan rövidíti meg.
A mágneses sínfék felső része tehát egy elektromágnes, mely áram hatására mágneses teret hoz létre, ennek erővonalai a sínfejen keresztül záródnak, ilyenkor a csúszórész a sínhez szorul. A berendezés csúszórésze kb. egy méter hosszú és rendkívül erős fékhatást biztosít. Ami miatt a mágneses sínfék mégsem üzemi fékberendezés, annak egyszerű oka van: rendkívüli mértékben megterheli a síneket, valamint a csúszórész is komoly kopásnak van kitéve. Nyugalmi helyzetben (legerjedt állapotban) a sínfék csúszórésze a sínfejtől kb. 55-60 mm-re van, működtetése léghengerekkel történik, melyek az elektromágneseket nyomják fékezőállásba.
(forrás: Jürgen Janicki – Fahrzeugtechnik Teil 1., Eisenbahn-Fachverlag Mainz, 2000)
A mágneses sínfék működtetése – eltekintve a gerjedést ellenőrző nyomógomboktól – általában a fékezőszelepek gyorsfék-állásához kapcsolódik (vagy vészfékezést kezdeményeztek, illetve a fővezeték nyomása bármilyen okból 0 bar-ra süllyedt). Gyorsfékezés esetén – nagy sebesség felett, ez általában 50 km/h-t jelent – a sínfék is felgerjed, alacsonyabb sebesség esetén (50 km/h alatt) pedig automatikusan kikapcsol, a lökésszerű megállás elkerülése érdekében. A kikapcsolás akkor is megtörténik, ha a fékezőszelep végig gyorsfék-állásban marad. A sínfék nem kapcsol be, ha a sebesség 50 km/h alatt van.
Mivel a berendezés álló helyzetben sem jöhet működésbe, a fékpróbák, valamint javítások során külön próbapadot, vagy visszajelentő berendezést kell alkalmazni a működésének ellenőrzésére.
Sínfék jelenleg minden korszerűnek számító, újabb (és kevésbé új) beszerzésű motorvonaton, valamint vontatott járművön van. Használatukat az F.2. sz. Fékutasítás részletesen taglalja (ezekkel az előírásokkal a fékpróbák, valamint a téli fékezés, illetőleg a megfékezettség kiszámítása esetében már találkoztunk, így most csak visszautalunk rájuk).
Működő örvényáramú sínfék 403 sor. motorvonaton
(forrás: Wikipedia)
(forrás: Wikipedia)
A sínfékek jellegzetes változatát képviselik az ún. örvényáramú fékek, melyek külsőre kísértetiesen hasonlítanak a hagyományos sínfékekre, működési elvük azonban egészen más: működtetés esetén a féktörzs és a sínek között váltakozó polaritású elektromágneses mező keletkezik, közben a vonat mozgásának hatására örvényáram jön létre, ez másodlagos (szekunder) mágneses mezőt gerjeszt (a sínfék mágneses mezőjével ellentétesen), mely a haladás irányával ellentétes, viszonylag erős fékezőhatást fejt ki. Lényeges eltérés azonban a mágneses sínfékhez képest, hogy ez a berendezés üzemi fékként is használható (pl. a DB 403 sorozatú ICE-motorvonatain).
Nánási Zoltán
Sorozatunk további részei ide kattintva olvashatók.