Schaeffler presenta il generatore a boccola d'asse e la piattaforma di attuazione lineare

Schaeffler ha presentato una suite di tecnologie ferroviarie modulari progettate per promuovere la digitalizzazione, la connettività e l'automazione dei carri merci. La piattaforma integra generatori a boccola privi di usura, l'architettura di alimentazione di bordo modulare ITRS (Innovative Technology for Railway Systems) e attuatori lineari elettromeccanici industriali. L'hardware consente agli operatori merci di sostituire gli interventi manuali a bordo binario con funzioni automatizzate di gestione dei carri.

Raccolta energetica autonoma e architettura di alimentazione
Al centro della piattaforma si trova un generatore per boccola d'asse progettato per erogare energia elettrica autonoma a livello del singolo carro, eliminando la dipendenza da linee di alimentazione provenienti dalla locomotiva o da pacchi batteria usa e getta. Convertendo l'energia cinetica rotazionale della sala montata in elettricità, il generatore fornisce un'alimentazione di base per la localizzazione GPS continua, i gateway telematici, il monitoraggio dello stato di carico delle merci, le sequenze automatizzate di prova del freno pneumatico e i portelloni motorizzati per l'accesso al carico.

Progettato per adattarsi alle architetture standardizzate dei carrelli europei, il generatore è meccanicamente compatibile con i corpi delle boccole UIC e Y25. Questo fattore di forma consente l'adozione sia su materiale rotabile di nuova costruzione, sia tramite retrofitting durante i regolari cicli di revisione dei carrelli.

In collaborazione con il partner tecnologico sloveno Realtronik, Schaeffler ha co-sviluppato la piattaforma energetica ITRS. L'architettura abbina il generatore a boccola a un sistema coordinato di gestione delle batterie (BMS) per accumulare l'energia raccolta, fornendo una tensione di bordo costante per mantenere le operazioni elettroniche anche quando i carri sono fermi. I primi progetti pilota in servizio commerciale hanno dimostrato affidabilità sul campo su tratte merci ordinarie.

Attuazione lineare elettromeccanica e meccanica fail-safe
Per eliminare condotte pneumatiche e circuiti idraulici a fluido, la piattaforma incorpora attuatori lineari elettromeccanici Ewellix. La gamma comprende la serie CAHB-2xE, la serie intelligente CAHB-2xS con controllori digitali integrati e la serie EMA per forze elevate, in grado di erogare capacità di spinta comprese tra 10 kN e 50 kN.

Funzionando con un principio "power-on-demand", gli attuatori assorbono corrente esclusivamente durante il riposizionamento attivo dei carichi, limitando l'assorbimento di potenza ausiliaria. L'elettronica integrata supporta il monitoraggio digitale in tempo reale della posizione della corsa e della velocità di attuazione, resistendo a escursioni estreme della temperatura operativa. Per salvaguardare la sicurezza strutturale durante il transito o in caso di interruzioni impreviste dell'alimentazione, gli attuatori integrano riduttori meccanici autobloccanti interni, che impediscono l'apertura accidentale di portelle di scarico per tramogge, porte scorrevoli e teloni protettivi per il carico.

Contesto aggiuntivo
Questa sezione illustra specifiche tecniche non incluse nel comunicato stampa originale.

I generatori per boccole funzionano come generatori sincroni a magneti permanenti (PMSG) integrati nel coperchio dell'estremità dell'asse. Il rotore a magneti permanenti è imbullonato direttamente alla superficie frontale del fuso della sala montata e ruota in modo sincrono con l'asse, mentre l'avvolgimento statorico stazionario polifase è montato all'interno del coperchio della boccola d'asse. Per consentire ampi intervalli di velocità operativa, il design elettromagnetico incorpora raddrizzatori a ponte passivi o attivi accoppiati a convertitori step-down DC-DC buck, generando uscite stabili in corrente continua comprese tra 1 W e 50 W nei modelli telematici a bassa potenza e superiori a 100 W nelle configurazioni di automazione ad alta potenza, a velocità comprese tra 30 km/h e 120 km/h. I moduli di batterie tampone impiegano comunemente celle a chimica litio-ferro-fosfato (LiFePO4) o litio-titanato (LTO), progettate per resistere a profili di vibrazione elevati fino a 5g in conformità alla norma IEC 61373 (Apparecchiature di Categoria 1, Classe B montate su cassa o Categoria 2 montate su carrello). Queste formulazioni chimiche garantiscono un ciclo di vita esteso per carica e scarica con temperature di esercizio comprese tra −40 °C e +70 °C. Per l'azionamento pesante dei portelloni, gli attuatori lineari ad alto carico utilizzano viti a ricircolo di sfere indurite o viti trapezie azionate da motori DC brushless (BLDC), integrando contatori di impulsi a effetto Hall ed encoder rotativi assoluti per trasmettere le posizioni di corsa direttamente alle reti di comunicazione del treno tramite CANopen o nodi Wireless Sensor Network (WSN).

A cura di Romila DSilva, redattrice di Induportals, con l'assistenza dell'IA.