Des fixations desserrées peuvent faire dérailler des trains entiers

Les vibrations, les forces transversales dynamiques et les vitesses élevées exigent les normes de sécurité les plus strictes dans le secteur du transport ferroviaire. Dans le pire des cas, des boulons desserrés peuvent entraîner des accidents mortels. Dinghan SMART Railway Technology s’appuie l'expert en fixations et les rondelles à effet de cames Nord-Lock pour fixer les convertisseurs de puissance auxiliaires.

Dinghan SMART Railway Technology est un fournisseur mondial de convertisseurs embarqués pour le transport ferroviaire. Le site de l’entreprise à Cassel, en Allemagne, fournit au marché mondial des dispositifs tels que des convertisseurs de climatisation et des convertisseurs embarqués pour une grande variété de types de trains.

Les SMARTconverter de l’entreprise transforment la tension du courant de traction pour l’adapter aux applications auxiliaires telles que les systèmes de climatisation ou l’éclairage à bord. Ils sont utilisés à travers chaque aspect du transport ferroviaire, des longs trains à grande vitesse aux métros, en passant par les chemins de fer urbains et les trains de banlieue circulant en continu dans les zones métropolitaines.

Les convertisseurs embarqués de Dinghan SMART ont été conçus pour marier légèreté et efficacité supérieure. Ils répondent à toutes les normes de sécurité européennes, mais leur conception modulaire leur permet également de s’adapter aux besoins spécifiques des marchés en pleine croissance en dehors de l’Europe. De plus, le positionnement et le montage des systèmes, qui pèsent jusqu’à 700 kilogrammes, ne se heurtent à quasiment aucune limite. Ils peuvent être fournis montés sur le toit, sous le plancher ou avec un « châssis ouvert ».

Tests de Junker des plus concluants

Böllhoff, fabricant allemand de systèmes de connexion, a mis au point une solution axée sur la fiabilité et la sécurité absolue pour la troisième génération de SMARTconverter. Diverses méthodes de sécurisation ont été abordées au préalable avec Dinghan SMART et des tests sur site ont été effectués avec un banc d’essai vibratoire mobile Junker. Par exemple, les boulons sous tête ont été minutieusement testés. Les résultats sont sans équivoque.

« Les tests ont confirmé ce que nous savions depuis longtemps. Les rondelles à effet de cames Nord-Lock constituent la méthode de sécurisation la plus sûre et la plus universelle pour ces projets critiques en matière de sécurité », se réjouit Christian Haase.

Ce dernier occupe le poste d’ingénieur en fixation certifié DSV® pour la technologie d’application ECOTECH chez Böllhoff, une entreprise familiale fondée en 1877.

Dans ce cas de figure, le facteur décisif n’était autre que la construction en acier inoxydable des liaisons par boulons à fixer dans le SMARTconverter. Dans ce domaine, il n’existe quasiment aucune solution garantissant une fonction d’anti-desserrage suffisante sous charge dynamique.

« Par exemple, les boulons crantés sous tête en acier inoxydable seraient trop souples pour garantir un ajustement serré durable », explique M. Haase. Et d’ajouter : « C’est pourquoi nous avons choisi les rondelles à effet de cames en acier inoxydable Nord-Lock pour les convertisseurs de puissance auxiliaires de Dinghan SMART ».

Risques importants associés aux boulons desserrés

Dans le secteur du transport ferroviaire, l'ampleur des défis est significative. Les charges élevées causées par les vibrations et les forces latérales dynamiques doivent être maîtrisées, tandis qu’une sécurité absolue doit être garantie. En effet, de nombreuses personnes sont transportées au quotidien et les marchandises lourdes traversent parfois des zones densément peuplées. Les défaillances dues à la fatigue du matériau ou à des connexions desserrées peuvent être désastreuses.

« Dans le pire des cas, les conséquences peuvent être fatales », avertit M. Haase.Il poursuit : « Par exemple, si des composants tels que le matériau d’enroulement du convertisseur auxiliaire se détachent en raison de fixations desserrées et tombent sur les rails, le train risque de dérailler.Il ne faut donc jamais sousestimer l’importance des fixations de l’onduleur ».

À savoir que le danger n’est pas seulement théorique, mais a bien été démontré dans la vie réelle. Citons notamment un accident remontant à 2010, lorsqu’une porte s’est détachée d'un train à grande vitesse de la Deutsche Bahn. Ce problème s’est produit pendant le passage dans un tunnel : les fixations n’ont pas pu résister à la pression négative. En conséquence, la porte s’est détachée et est venue s’écraser contre un train ICE (Intercity Express) en approche.

Si les exigences en matière de sécurité ont toujours été élevées à la Deutsche Bahn, elles ont depuis encore été renforcées. L’entreprise – figurant parmi les principaux fabricants mondiaux de matériel roulant pour le transport ferroviaire – utilise désormais uniquement les dispositifs de sécurité Nord-Lock en Allemagne pour les raccordements de taille M10 et supérieure avec la classe de sécurité correspondante selon la norme DIN 25201-4 dans les applications extérieures.

Critère décisif de la sécurité

Dinghan SMART Railway Technology, client de longue date de Böllhoff, se concentre exclusivement sur le transport ferroviaire international. Par exemple, les unités SMARTconverter sont utilisées dans les trains Metropolis d’Alstom à Barcelone, dans les trains à double étage de la Deutsche Bahn, dans les trains ICM néerlandais et dans le métro de Naples.

Lorsque des assemblages boulonnés sécurisés sont nécessaires, l’entreprise s’appuie systématiquement sur les rondelles Nord-Lock, même lorsqu’il existe des fixations moins chères disponibles sur le marché. En fin de compte, l’essentiel n’est autre que la sécurité et la durabilité en cas de charges lourdes.

Ce principe vaut en particulier pour la troisième génération d’unités SMARTconverter, qui sont principalement utilisées dans les transports en commun, tant sur de longues que sur de courtes distances.

Satisfaction clients en tête des priorités

« La sécurité était la raison décisive pour laquelle nous avons choisi les rondelles de sécurité à effet de cames de Nord-Lock », souligne Christoph Engemann, responsable du groupe dans le service d'ingénierie mécanique chez Dinghan SMART. « En tant que fournisseur de convertisseurs de puissance embarqués, Dinghan SMART est également soucieux de la satisfaction de ses clients. »

En mettant l’accent sur les besoins des clients, M. Engemann conclut : « Pour exagérer un peu : si moins de boulons se desserrent dans le cadre du trafic ferroviaire quotidien, moins de boulons doivent être resserrés par la suite. Et vous pouvez ainsi réduire les travaux d’entretien et la fréquence des pannes de véhicules qui y sont associés ».