Jan Lundberg, professor i drift- och underhållsteknik samt i Maskinelement har utvecklat inte mindre än 14 nya lösningar till framtidens spårväxel, varav de flesta än så länge är hemliga.

- Det jag håller på med är ett exempel på ett sätt att konstruera bort behovet av underhåll och det är det första en underhållsingenjör borde tänka på, säger Jan Lundberg.

I förra veckan presenterade regeringen en stor satsning på drift och underhåll av järnvägssystemet. Den innebär bland annat att kritiska komponenter som till exempel spårväxlar som orsakar flaskhalsar i systemet ska bytas ut. I det arbetet har Luleå tekniska universitet och forskningen i drift och underhållsteknik en nyckelroll. Med 14 olika lösningskoncept samarbetar professor Jan Lundberg med företaget Vossloh Nordic Switch System AB, som är ett ledande företag inom spårväxlar och spårteknik.

Det är stora krafter med stötar och smällar som deformerar spåret i en spårväxel när ett tåg kör in i den. Växeln är bredare med längre sliprar och har en större area än det normala järnvägsspåret. Tester som forskarna har gjort visar att spårväxlarna bucklas uppåt, jämfört med järnvägen i övrigt.

- När tåget passerar så trycker det först ner järnvägsspåret men när det kommer in i spårväxeln då trycker det inte ner på samma sätt eftersom arean är större där, ungefär som en trädgårdsplatta, ju större den är desto mindre sjunker den ner när du går på den, säger Jan Lundberg.

9 av 13 uppmätningar i verkligheten samt prov som gjorts med skalenlig ballastsand och ett modelltågset styrker detta med att spåret ofta buktar uppåt i en spårväxel. En annan faktor som kan påverka är det tåg man använder för att rikta spårväxlarna. Det lyfter upp och krattar in grus under spåret för att höja, men kan inte trycka ner och så småningom uppstår även då en buckla. Lösningen på dessa båda fenomen är slipers av stål med sidoplattor för att hålla det hela på plats enligt Jan Lundberg.

- Idag är det betongslipers som används i spårväxlar men min idé är att de ska tillverkas i stål, stålbalkar som har ett fyrkantigt tvärsnitt. Stål är ett starkare material än betong och då kan vi göra dom smalare istället så att vi får ner arean i spårväxeln. Det i sin tur borde göra att de deformeras likadant som spåret i övrigt och att det därmed blir mindre slag och stötar, säger han. Planen är nu att tillsammans med Trafikverket tillverka en prototyp och testa den i full skala.

Jan Lundberg har även konstruerat en justerbar spårväxel. Lösningen är att kunna justera växelns läge mekaniskt, så att man inte behöver använda spårriktningsmaskinerna genom att justeringsmekanisken byggs in permanent under växeln med justerbara jordstag.

På bilden visar Jan Lundberg sin egna konstruktion av en justerbar spårväxel.