研削とフライス加工はレールの品質に不可欠である。

レール研磨は、危険な転がり接触疲労の蓄積を防止し、線路脇のコミュニティーの走行騒音を低減するのに役立ちます。James Abbottは、この産業における重要な分野の発展と重要な側面を評価しています。.

シュヴァーバウ社のSFU 04フライス盤

2000年に英国で起きたハットフィールド事故は、世界中の鉄道行政に警鐘を鳴らした。乗客の死者を出したこの特急列車の脱線事故は、レールの頭部にできた小さな亀裂がレールの胴体部にまで広がり、最終的に破断を引き起こす転がり接触疲労（RCF）が原因であることが明らかになった。.

米国連邦鉄道庁の統計によると、RCFは1995年から2002年の間に122件の脱線事故に強く関与しており、さらに160件の事故の一因となった可能性がある。.

このような統計の結果、RCFは鉄道管理当局が管理すべき問題として広く受け入れられている。何もしないという選択肢はない。英国は事故の数年前にレールの研磨作業を中止したが、今ではこれが賢明な判断ではなかったと受け止められている。研削はレールの上面を削り取るため、亀裂がウェブに伝播する前に亀裂を除去することができ、レールの破損を防ぐことができる。.

欧州委員会の調査によると、RCFの管理には多大なコストがかかっており、欧州の鉄道網におけるRCFの管理費用は毎年3億ユーロにのぼるという。この総額は、検査、レール研磨、レール交換、溶接補修などの作業に加え、列車遅延や脱線事故が発生した場合のマイナス要因も含んでいる。.

RCFのコストを最小化するためには、鉄道管理者は常に最新技術を把握する必要がある。.

RCFの管理

エリック・マゲル、ピーター・スロバ、ケビン・ソーリー、ジョー・カルセックは、カナダ国家研究会議の研究の中で、レールの硬度、ホイールとレールの詳細なプロファイル、ホイールセットの横方向と縦方向の力学などを挙げて、「多くの要因が相互に作用してRCFに影響を及ぼす」と述べている。しかし、彼らは「RCFはホイールとレールのプロファイルに特に敏感であり、不適切なプロファイルや制御されていないプロファイルは、冶金学の影響を完全に覆い隠してしまう可能性がある」と述べている。“

研究者らは、英国では一般的な経験として、高強度鋼の方がRCFを形成しやすいと付け加えている。「この知見は、採用されているレール断面が高応力であることと、硬質鋼が摩耗したり低応力形状に流動したりしないことで説明できる。また、レールを最初に低応力形状に研削した場合、軟鋼よりもRCFに対する耐性が高くなることも、英国の経験から判明している。このことは、レールの初期研削の重要性を強調している。.

カナダの研究者たちは、亀裂の進展を防ぐためにレール表面を適切な量だけ除去するプロセスである「マジック摩耗率」の意義について説明している。「RCFのある軌道では、マジック摩耗率を達成するために、自然摩耗率を研削で補う必要がある。北米のトン数の多い路線での経験によれば、カーブの下側のレールは研削によって慎重に管理しなければ、マジック摩耗率を達成することができない。.

イノベーションの最前線に立つスペノ

数年前、スペノ・インターナショナルは研削中の表面疲労亀裂を検出する可能性の調査を開始しました。Deutsche Bahn AGとの共同開発により、欠陥密度と損傷の深さを測定できる記録システムが完成しました。.

プロトタイプ装置による集中的な軌道内テストの後、6台のSpeno研削機に同社の「ヘッドチェック研削スキャナー」が取り付けられました。このシステムにより、オペレーターは各研削パスにおける疲労欠陥の減少をチェックし、疲労したレール表面の金属除去に関して達成された結果を記録することができます。このシステムは、オーストリア、フランス、オランダ、ポーランドを含むヨーロッパの鉄道会社数社で商業サービスを開始している。.

ヘッドチェック・グラインディング・スキャナー ‘の登場は、スペーノの長いイノベーションの中で最新のものです。1980年代、同社は遠隔操作の傾斜研削モーターを備えた研削列車を発表しました。その後、初のスイッチ研削機、初の車載式レール断面測定装置、集塵システムの導入が続きました。.

スペノ社は、鉄道インフラ管理者とともに、鉄道の欠陥や交通量の多さから発生する問題に対処する方法を研究している。同社は欧州の研究プロジェクト「Innotrack」に参加しており、複数の鉄道組織や鉄道業界の経験やノウハウを結集している。.

Spenoは、Innotrackプログラム内のワーキング・プロジェクト4.5「レール・メンテナンス」の議長を務めている。ターゲットとなるレールプロファイルの提案など、転がり接触疲労に対抗する適切なメンテナンス戦略を確立する方法について、インフラ管理者向けに情報を準備している。.

フランスで活躍するSpeno社の2台のRR 48 Mシンクロ研削列車

スペノ社は、過去40年にわたり鉄道用研削車両の設計、製造、運転を行ってきました。同社によると、2009年にヨーロッパで稼動した30台のレール用研削装置は、1つの屋根の下で稼動する研削装置としては最大規模を誇ります。「研削列車の設計、製造、運用における長年の経験により、シフトあたりの高生産量と、日々一貫して管理された品質を兼ね備えた、優れた性能を提供しています。.

スペノは、今日の日常的な研磨作業には以下のようなものがあると認識している：

新しいレールの初期研削、周期的な予防・修正研削
高レール摩耗の低減、軌間コーナーの疲労軽減、軌間拡幅を含む走行性改善のための特殊プロファイルの適用。
鉄道交通から発生する騒音を最小限に抑える防音研磨

重厚長大機械によるワンパスグラインディングは、現在、高速ラインで実施されている。「経験と知識の豊富なスタッフが非常に重要です」とスペノは言う。同社によれば、ワンパスで一定量の金属を除去するだけでなく、最小限の金属除去率を確保することがコツだという。.

リンジンガーのLRT用新型フライス車

また、オーストリア・リンジンガー社のSF 01 Fレール切削列車も、ライトレール分野をターゲットにしている。これは1年前の2008年初頭に初めて発売され、同社によると、アジアの軽便鉄道システムで非常に良い成果を上げているという。.

シングルパス加工によるフライス加工でレールをプロファイルするというコンセプトは、リンジンガーの以前の機械ですでによく知られており、SF 01 Fはこの経験に基づくものである。リンジンガー社によると、このレールミーリング技術は、レールのミーリングとグラインディングを1回の作業で高い精度と性能で組み合わせるもので、この技術を使用することで、軽便鉄道システムのメンテナンスコストを大幅に削減できるという。.