The Iron Ore Line (IOL) is a 473 km long track section which is located in northern Sweden and northern Norway, and has been in operation since 1903. The northern part is located above the Arctic Circle. The IOL is mainly used to transport iron ore and pellets from the mines in Kiruna and Malmberget to Narvik Harbour (Norway) in the northwest and Luleå Harbour (Sweden) in the southeast. The track section on the Swedish side is owned by the Swedish Government and managed by Trafikverket (the Swedish Transport Administration), while the ore wagons are owned and managed by the freight operator (LKAB).The IOL has seen a considerable increase in the axle load and traffic volume recently. Due to the introduction of new vehicles with a 30-ton axle load, the rails were gradually replaced between 2006 and 2009 with heavier rails, generally with a steel grade of 350LHT. The rail and wheels suffer from rolling contact fatigue (RCF) due to high friction between the rail and wheel. To control the wheel-rail interface, wayside top-of-rail (TOR) lubrication can be used. The reliability of the TOR lubrication equipment and the lubricants in northern conditions has not been investigated, and the long-term maintenance support required for TOR lubrication is unknown to the infrastructure manager. Furthermore, can TOR lubrication reduce the rail and wheel maintenance costs? This project has been conducted through collaboration between the main operator (LKAB) and the infrastructure manager (Trafikverket); the costs have been shared and the results analysed in collaboration. This paper describes the test period of two years, using two different TOR lubrication systems in two different places on the IOL, one situated in the northern loop and one in the southern loop, each with different operational conditions. The paper shows the actual operational conditions for the pilot test locations, the friction value close to the systems, the rail forces during the test period and some results for the noise measurements. Furthermore, the paper includes the improvements of system resulting from the test operation, and ends with recommendations for the continued use of TOR lubrication on the IOL.

The Iron Ore Line (IOL) is a 473 km long track section which is located in northern Sweden and northern Norway, and has been in operation since 1903. The northern part is located above the Arctic Circle. The IOL is mainly used to transport iron ore and pellets from the mines in Kiruna and Malmberget to Narvik Harbour (Norway) in the northwest and Luleå Harbour (Sweden) in the southeast. The track section on the Swedish side is owned by the Swedish Government and managed by Trafikverket (the Swedish Transport Administration), while the ore wagons are owned and managed by the freight operator (LKAB).The IOL has seen a considerable increase in the axle load and traffic volume recently. Due to the introduction of new vehicles with a 30-ton axle load, the rails were gradually replaced between 2006 and 2009 with heavier rails, generally with a steel grade of 350LHT. The rail and wheels suffer from rolling contact fatigue (RCF) due to high friction between the rail and wheel. To control the wheel-rail interface, wayside top-of-rail (TOR) lubrication can be used. The reliability of the TOR lubrication equipment and the lubricants in northern conditions has not been investigated, and the long-term maintenance support required for TOR lubrication is unknown to the infrastructure manager. Furthermore, can TOR lubrication reduce the rail and wheel maintenance costs? This project has been conducted through collaboration between the main operator (LKAB) and the infrastructure manager (Trafikverket); the costs have been shared and the results analysed in collaboration. This paper describes the test period of two years, using two different TOR lubrication systems in two different places on the IOL, one situated in the northern loop and one in the southern loop, each with different operational conditions. The paper shows the actual operational conditions for the pilot test locations, the friction value close to the systems, the rail forces during the test period and some results for the noise measurements. Furthermore, the paper includes the improvements of system resulting from the test operation, and ends with recommendations for the continued use of TOR lubrication on the IOL.

In this paper, the wheel-sets’ running surface wear data based on re-profiling measurement from 16 bogies of heavy haul locomotives at Malmbanan (Sweden) are studied. The case study undertakes: reliability and degradation analysis, wear rate analysis and their comparison (including total wear rate, natural wear rate, re-profiling wear rate, the ratio of re-profiling and natural wear). The results show that: 1) for the studied group, a linear degradation path is more suitable; 2) following the linear degradation, the best life distribution is a 3-parameter Weibull distribution; 3) comparing the wearing data of the wheel-sets’ running surfaces is an effective way to optimize maintenance strategies; 4) more natural wear occurs for the wheels installed in axle 1 and axle 3, supportive evidence for other related studies at Malmbanan.

Bakgrunden till projektets genomförande har varit den ökande mängden rälsbyten och mängden trafik med 30 tons axellast på Malmbanan. Spårunderhållet och hjulunderhållet har idag de överlägset högsta underhållskostnaderna av järnvägens olika system. Hjulprofilmätaren sågs som en möjlighet att kunna plocka ut de hjul som närmade sig underhållsgränserna för slitage, och därigenom kunna styra underhållet mer kostnadseffektivt.LKAB och Trafikverket enades därför att sätta upp ett gemensamt projekt där en ny typ av mätutrustning utprovades. För att få stöd med datalagring, bearbetning av data mm anlitades LTU och eMaintenanceLAB. Syftet med projektet har varit att undersöka och verifiera att en utrustning för automatisk hjulprofilmätning kan klara av att registrera och larma vid hjulpassager som avviker från de säkerhetsgränser och underhållsgränser som definieras i projektet med hänsyn till vårt klimat och våra förhållanden på Malmbanan. Den bärande idén i detta projekt har varit att man genom en kontinuerlig mätning av hjulprofiler ska kunna ta ut fordon ur trafik innan den avvikande hjulprofilen ger upphov till ett accelererande hjul- och rälslitage och därigenom sänka underhållskostnaden och öka livslängden på både hjul och räl. Projektet har även lett till en högre säkerhet på spåret då man kan mäta hjul som passerat säkerhetsgränsen för hjulparametrar och plockar bort dem, detta var inte var möjligt tidigare. De slutsatser som kan dras från detta projekt är följande:• Utvecklingsprojekt kan med fördel genomföras gemensamt mellan industri, infrastrukturförvaltare och akademi. • För att säkerställa ett bra resultat är det viktigt att genomföra alla steg i ett projekt från koncept till överlämnande. Som stöd för detta har V-modellen används som representerar livscykeln för systemet enligt EN-50126.• Val av tekniklösning och leverantör har gjorts utifrån tekniknivå, referensanläggningar samt drift- och supportmöjlighet och inte enbart utifrån pris. Ett utvecklingsprojekt likt detta handlar inte primärt om att få en utrustning i drift utan överföring av ”know how” kring vilka möjligheter och begränsningar det finns med denna teknik.• Resursbehovet för test och utvärdering underskattades och gjorde att projektet försenades ett år jämfört med ursprunglig tidplan. • Informationen som genereras från denna utrustning är mycket användbar för alla parter som arbetar med utveckling av underhåll inom järnvägen. • Utmaningen för att tillgodogöra sig nyttan från mätstationen ligger i att kunna förädla och integrera de genererade tillståndsdata till respektive underhållsorganisation.

Bakgrunden till projektets genomförande har varit den ökande mängden rälsbyten och mängden trafik med 30 tons axellast på Malmbanan. Spårunderhållet och hjulunderhållet har idag de överlägset högsta underhållskostnaderna av järnvägens olika system. Hjulprofilmätaren sågs som en möjlighet att kunna plocka ut de hjul som närmade sig underhållsgränserna för slitage, och därigenom kunna styra underhållet mer kostnadseffektivt.LKAB och Trafikverket enades därför att sätta upp ett gemensamt projekt där en ny typ av mätutrustning utprovades. För att få stöd med datalagring, bearbetning av data mm anlitades LTU och eMaintenanceLAB. Syftet med projektet har varit att undersöka och verifiera att en utrustning för automatisk hjulprofilmätning kan klara av att registrera och larma vid hjulpassager som avviker från de säkerhetsgränser och underhållsgränser som definieras i projektet med hänsyn till vårt klimat och våra förhållanden på Malmbanan. Den bärande idén i detta projekt har varit att man genom en kontinuerlig mätning av hjulprofiler ska kunna ta ut fordon ur trafik innan den avvikande hjulprofilen ger upphov till ett accelererande hjul- och rälslitage och därigenom sänka underhållskostnaden och öka livslängden på både hjul och räl. Projektet har även lett till en högre säkerhet på spåret då man kan mäta hjul som passerat säkerhetsgränsen för hjulparametrar och plockar bort dem, detta var inte var möjligt tidigare. De slutsatser som kan dras från detta projekt är följande:• Utvecklingsprojekt kan med fördel genomföras gemensamt mellan industri, infrastrukturförvaltare och akademi. • För att säkerställa ett bra resultat är det viktigt att genomföra alla steg i ett projekt från koncept till överlämnande. Som stöd för detta har V-modellen används som representerar livscykeln för systemet enligt EN-50126.• Val av tekniklösning och leverantör har gjorts utifrån tekniknivå, referensanläggningar samt drift- och supportmöjlighet och inte enbart utifrån pris. Ett utvecklingsprojekt likt detta handlar inte primärt om att få en utrustning i drift utan överföring av ”know how” kring vilka möjligheter och begränsningar det finns med denna teknik.• Resursbehovet för test och utvärdering underskattades och gjorde att projektet försenades ett år jämfört med ursprunglig tidplan. • Informationen som genereras från denna utrustning är mycket användbar för alla parter som arbetar med utveckling av underhåll inom järnvägen. • Utmaningen för att tillgodogöra sig nyttan från mätstationen ligger i att kunna förädla och integrera de genererade tillståndsdata till respektive underhållsorganisation.