SA3 coupler

SA3 couplers (also known as СА3 or СА-3 couplers per the typical foundry stamp on top of these couplers, meaning "Советская Автосцепка, 3" in Russian or "Soviet Auto-latch 3" in English) or Willison coupler and Russian coupler are railway couplings used primarily in Russia and states influenced by the former Soviet Union, such as Finland, Poland, and Mongolia.^[1]

Russian railways originally used buffers and chain couplers during Imperial era, however these had several disadvantages: their draft load was limited, they were susceptible to buffer lock, and they were not semiautomatic like the North American Janney couplers. Conversion to Janney couplers (as Japan and Australia had) was considered, as was development of a new design. The Willison coupler was patented in Germany (1914) and in US (1916) by English locksmith John Willison from Derby, England. The Knorr-Bremse company bought the invention in 1912 and it started to be used in Germany for some heavy trains and some suburban trains in Berlin and Paris. In the 1930s, the Soviets improved on this design and then decided to make this coupler standard across the Russian railway system.

In the late 1920s, the UIC had established a working group for the replacement of the chain link coupler, which restricts the efficiency of freight railroads in a major way. Many railroads ran prototypes. In Germany, coal trains with Scharfenberg couplers yielded unfavourable results in winter weather, other railroads did similar tests. But the UIC was not able to agree on one replacement. This failure of the UIC, which hampers freight operation in Europe even today, led to the decision by the Soviet Union to move forward without a standard being achieved in the talks.

The coupler was developed in 1932 and named SA3 (abbreviation of Russian Советская автосцепка, 3-й вариант, Soviet Automatic-Coupler 3rd Variant) and was an improved version of the Willison coupler, with better design of lock parts and mechanics. Conversion of rolling stock began in 1935. The Second World War delayed the introduction, so that the conversion was completed only 1957.

En los países de la antigua Unión Soviética, las locomotoras auxiliares al final del tren se utilizan con poca frecuencia. La carga de mercancías por tren no es tan pesada como en los ferrocarriles estadounidenses.

Aunque el acoplador SA3 se utiliza principalmente en los países de la antigua Unión Soviética, es común verlo a diario en las estaciones de transbordo, en las fronteras orientales de la Unión Europea (Polonia, Eslovaquia y Hungría). Gracias a los avances en la tecnología de intercambio de bogies , los vagones con acopladores SA3 pueden circular habitualmente por vías de ancho estándar. Para ello, se inserta un vagón convertidor especial entre los vagones de ancho estándar y los de ancho ruso , con acopladores diferentes (SA3 y estándar) en cada extremo. Si bien estos vagones de carga acoplados tienen espacio para transportar mercancías, siempre circulan vacíos.

Si el vehículo equipado con el SA3 conserva sus topes, un adaptador especial permite acoplarlo a otro vehículo con topes y cadena, siempre que los topes tengan la misma separación o calibre. Al parecer, esto se realiza en Irán.

En la vía férrea de ancho de vía ancho Uzhhorod-Košice, que conecta Košice y Uzhhorod ( Ucrania) y que en su mayor parte se encuentra en territorio eslovaco, se utilizan exclusivamente acoplamientos SA3. El ferrocarril se utiliza para el transporte de mineral y carbón desde Kryvyi Rih (Ucrania) hasta la acería US Steel en Košice , y de carbón a la central eléctrica de Vojany .

Además, los trenes de mineral de hierro pesado en el Malmbanan sueco comenzaron a usar acoplamientos SA3 en 1969 después de problemas con acoplamientos de cadena que se rompían y una necesidad de capacidad cada vez mayor con pesos de tren más altos. Hoy, las locomotoras IORE arrastran trenes de 68 vagones tolva de 120 toneladas (120 toneladas largas; 130 toneladas cortas) con un peso total de más de 8000 toneladas (7900 toneladas largas; 8800 toneladas cortas) sobre pendientes del 1% en condiciones climáticas adversas, desde la mina LKAB en Kiruna hasta el puerto libre de hielo de Narvik , Noruega, usando acoplamientos del tipo SA3 sin ningún problema. También probaron acoplamientos Janney , cuando pasaron de 8000 toneladas porque el SA3 no se había visto mucho en tales cargas antes de eso: en la Unión Soviética, los trenes de carga rara vez superaban las 6000 toneladas. Las locomotoras SJ Dm3 anteriores tenían topes instalados; Por lo tanto, pueden acoplarse con material rodante equipado con topes y cadena.

El tren más largo y pesado con acoplamientos SA3 circuló el 20 de febrero de 1986 desde Ekibastuz hasta los Urales, Unión Soviética. Su composición consistía en 439 vagones de carbón y varias locomotoras diésel distribuidas a lo largo del tren, con una masa de 43.400 toneladas y una longitud total de 6,5 km (4,0 millas) . ^{[ 2 ]}  

A partir del diseño mecánico de los acopladores SA3, se inició el desarrollo de un acoplador europeo común bajo el amparo de la UIC y la OSShD . Para este último se encargó Waggonbau Bautzen ( RDA ) y, por parte de la UIC, Knorr Bremse ( RFA ). El resultado fue el diseño Unicoupler , completamente probado y listo para la producción . Aparte de su instalación en trenes de mineral pesado en Alemania Occidental, no se encontró ninguna aplicación comercial.

A finales de la década de 1980, en Alemania Occidental se desarrolló un sistema independiente que buscaba mitigar algunos problemas del Unicoupler. Se le conocía con la denominación Z-AK , pero no tuvo relevancia práctica.

A finales de la década de 1990, SAB WABCO (ahora Faiveley Transport Witten ) reinició el desarrollo de un acoplador basado en el esquema mecánico SA3. Se denominó C-AKv ^{[ 4 ]} y presenta diferentes soluciones para los problemas de los acoplamientos neumáticos y eléctricos. Además, incorpora estabilidad vertical, impidiendo que el acoplamiento se caiga y dañe las vías o provoque un descarrilamiento. Es compatible con el acoplador SA3 estándar y contará con los topes necesarios para su uso con los topes y acopladores de cadena estándar . Los conectores eléctricos serían especialmente útiles con frenos neumáticos controlados electrónicamente . Las pruebas prácticas comenzaron en 2002 con trenes de carga pesada en la minería del carbón en Alemania. El C-AKv se perfilaba como un firme candidato para convertirse en un acoplador automático europeo común, como sucesor en el continente euroasiático.

Durante la preparación de un acoplamiento automático digital (DAC) común en la UE , CAF aportó otro acoplador compatible con SA3 , pero no fue seleccionado. ^{[ 5 ]}

La antigua Unión Soviética:

• Pieza adaptadora entre el acoplador SA3 y el acoplador Janney.