50 años de innovación en rodamientos para ferrocarriles de alta velocidad

Con un objetivo inquebrantable de maximizar la seguridad en los ferrocarriles de alta velocidad, NSK cuenta con más de medio siglo de innovaciones que se remontan a la primera generación de trenes bala Shinkansen en Japón. De hecho, los avanzados programas de desarrollo han continuado de manera rápida e ininterrumpida hasta nuestros días. Esto se debe a que los trenes de última generación son cada vez más rápidos, lo que plantea unas mayores exigencias en las tecnologías de rodamientos.

NSK continúa trabajando con sus socios de la industria ferroviaria, tanto en el sector OEM como en el mercado de accesorios (aftermarket), para crear productos que puedan mejorar factores como seguridad, rendimiento, confort, peso y rentabilidad. Por ejemplo, entre los últimos desarrollos está un sistema que es capaz de detectar anomalías en rodamientos durante el funcionamiento, facilitando así la creciente necesidad de cambio de rutinas de mantenimiento programadas temporalmente o preventivas a rutinas basadas en el estado o predictivas.

Desde la década de 1960, los trenes bala Shinkansen han proporcionado a Japón la infraestructura de alta velocidad necesaria para apoyar una de las economías más grandes e importantes del mundo. Gracias a los recientes avances se ha visto ampliada la red, con la inauguración de las líneas de Shinkansen de Hokuriku y Hokkaido en 2015 y 2016, respectivamente, para ayudar a revitalizar estas comunidades regionales. Por otra parte, los progresos realizados por Japón han llevado a otros muchos países a seguir su ejemplo, todos deseosos de capitalizar este modo de transporte con bajas emisiones de carbono.

En consonancia con los rápidos progresos alcanzados, NSK ha apoyado estos avances mediante la constante evolución de sus tecnologías de rodamientos para aplicaciones de la industria ferroviaria. En ninguna otra parte todo ello resulta más evidente que en los trenes Shinkansen. Por ejemplo, en 1964, cuando se pusieron en funcionamiento por primera vez los trenes de la serie 0, los rodamientos de 81 kg para los ejes suministrados por NSK se ofrecieron en una combinación de rodillos cilíndricos y rodamientos de bolas, principalmente para ofrecer más fiabilidad para estos trenes que alcanzaban los 210 km/h. La carga radial, incluido el peso del vagón, estaba soportada por dos filas de rodamientos de rodillos cilíndricos, mientras que las cargas laterales, incluidas las fuerzas axiales generadas por el paso del convoy en curva, estaban soportadas por un rodamiento de bolas. En aquel momento, ese era el método óptimo.

Con el rápido avance hacia los trenes de la serie 300 en 1992, donde los rodamientos cilíndricos con anillo exterior de NSK  soportaron sin problemas las velocidades de hasta 270 km/h, y luego hacia los trenes de la serie N700, presentados en 2007, el progreso es evidente. Con un énfasis aún mayor en la velocidad (300 km/h), un peso más ligero y más comodidad, los rodamientos de rodillos cónicos NSK para los ejes de los trenes N700 pesan sólo 23 kg, una reducción de casi cuatro veces en comparación con los rodamientos para ejes utilizados en los trenes de la serie 0. A altas velocidades, el peso excesivo del rodamiento puede tener una gran influencia en el ruido y la vibración, de ahí el deseo de aligerar el diseño.
 

 Shinkansen Series 300. El primer tren se puso en funcionamiento en 1992, siendo record de alta velocidad a 270 km/h (Foto: Sakuragirin | Dreamstime)

No importa lo ligeros y compactos que sean los rodamientos, la seguridad sigue siendo la máxima prioridad. En este aspecto, NSK aprovecha su experiencia en la ingeniería de materiales para mejorar el rendimiento en seguridad, un factor emparejado con el deseo de desarrollar rodamientos capaces de soportar las más duras condiciones de funcionamiento.

Naturalmente, en aras de la seguridad y la fiabilidad, los ambientes difíciles siempre requerirán programas de mantenimiento eficaces, y es en este punto donde NSK ha logrado un avance reciente. La compañía ha desarrollado el primer sistema en Japón que es capaz de detectar anormalidades en los rodamientos, incluyendo daños, antes de que se produzcan fallos o un descenso en el rendimiento. El sistema ya ha sido adoptado en líneas ferroviarias convencionales con el objetivo de mejorar la seguridad operativa del cliente y la eficiencia de mantenimiento.

El sistema de NSK consiste en montar sensores en los rodamientos de modo que puedan monitorizarse atentamente parámetros como la velocidad de rotación, la vibración o la temperatura. Gracias a la amplia experiencia de la empresa, es posible comparar la información recopilada con las enormes cantidades de datos de referencia ya recopilada por NSK.

El sistema ayudará a facilitar la tendencia creciente de sustituir las rutinas de mantenimiento convencionales basadas en el tiempo (mantenimiento preventivo, en las que los rodamientos se sustituyen en periodos predefinidos, independientemente de que presenten alguna irregularidad) por un mantenimiento basado en su estado, mantenimiento predictivo, en el que los componentes se sustituyen solo cuando es necesario. NSK espera ahora que el sistema sea adoptado en cada vez más vagones gracias a las claras ventajas sobre la seguridad y a los ahorros de costes derivados de intervalos más largos entre las operaciones de mantenimiento.

Basándonos en estos elevados niveles de innovación, es fácil ver por qué NSK tiene la mayor cuota de mercado para los rodamientos de ferrocarriles en Japón. Además, otros operadores ferroviarios de trenes de alta velocidad a nivel mundial también se han decantado por rodamientos de NSK en los últimos tiempos, con un incremento de más del 50% de las ventas con respecto a datos anteriores.

NSK ofrece las capacidades técnicas y la fiabilidad que se iniciaron con la serie 0 de Shinkansen y han seguido perfeccionándose continuamente durante más de 50 años. Aprovechando estas tecnologías y la experiencia como fuerzas impulsoras, NSK continuará apoyando el bienestar y la seguridad de la sociedad en su conjunto.

 Shinkansen N700. Estos trenes entraron en funcionamiento en 2007, a velocidades comerciales de más de 300 km/h (Foto: iStock.com/winhorse)