Для чего нужен уравнительный резервуар на локомотиве

УРАВНИТЕЛЬНЫЙ РЕЗЕРВУАР

Кран машиниста оснащается УР, который разряжается при служебном торможении через калибровочное отверстие, что обеспечивает ограниченный темп служебной разрядки независимо от объема ТМ и исключает срабатывание

ВР на экстренное торможение. УР в сочетании калиброванного отверстия в кране машиниста обеспечивает управление тормозами по манометру без отсчета времени. Насколько снизили давление в УР, настолько уравнительный объем снизит давление в ТМ. Камера над уравнительным поршнем составляет объем 200 грамм. Если давление в ТМ разряжать непосредственно через золотник, при отсутствии УР, то после перевода ручки крана машиниста в положение перекрыши, давление в ТМ в голове и в хвосте поезда было бы разное из-за неравномерности снижения. При этом произошло перетекание воздуха из хвостовой части в головную, что вызовет отпуск тормозов в головной части поезда.

Кран машиниста №394 с дополнительным положением ручки 5А для плавного торможения в поездах массой более 6000т, когда в один прием требуется разрядить ТМ на величину на 0,5-0,6 атмосфер и последующим

переводом в положение 5А, после получения необходимой разрядки ручку перевести в 4 положение.

Кран машиниста №395-000-3 для грузовых локомотивов с микроконтроллером для подачи песка и разбора схемы при постановке ручки крана машиниста в 6 положение. 27

Кран машиниста № 395- 000-4 для управления в пассажирских поездах, снабженный тремя микровыключателями ( два для управления ЭПТ), а третий для автоматической подачи песка и разбора схемы. Он отличается конструкцией верхней части. Крышка имеет кронштейн для крепления контроллера двумя винтами. Стержень удлинен и на него, помимо ручки, надет кулачок, к которому плоской пружиной прижимаются шарикоподшипники, закрепленные на оси в держателях. На диске винтами закреплены микровыключатели. Для соединения контроллера с аппаратами ЭПТ исполь-зуется штепсельный разъем.

РАБОТА КРАНА

ПОЛОЖЕНИЕ. ЗАРЯДКА И ОТПУСК

ТМ заряжается двумя путями:(Рис. 7)

— второй – через впускной клапан.

Полость над уравнительным поршнем заряжается двумя путями:

— через сквозные отверстия золотника и зеркала диаметром 5мм.

— чрез питательный клапан редуктора.

УР заряжается из полости над уравнительным объемом через отверстие 1,6 мм.

Показать сообщение полости над уравнительным объемом через стабилизатор.

Основной путь зарядки ТМ.

Воздух из ГР через ковшеобразную выемку зеркала, широкую выемку золотника, 16мм отверстия золотника и зеркала поступает в ТМ.

Первый путь зарядки УР.

Воздух из Г Р поступает в крышку над золотником и прижимает его к зеркалу золотника. Из камеры над золотником через сквозное отверстие 5мм золотника, через выемку и отверстие 5мм в зеркале заполняет камеру над уравнительным поршнем и через отверстие 1,6 мм поступает в У Р.

Второй путь зарядки ТМ.

При зарядке камеры над уравнительным поршнем воздух поступает через 5мм отверстия, а в УР поступает через отверстие 1,6мм. В камере над уравнительным поршнем создается избыточное давление, уравнительный поршень опускается вниз, хвостовиком давит на клапан, сжимая пружину, и нижняя притирка впускного клапана открывается, и воздух из ГР поступает в ТМ.

Второй путь зарядки УР.

Воздух из ГР через ковшеобразную выемку зеркала, выемку золотника, соединяющий ГР с питательным клапаном редуктора поступает в выемку и 3мм отверстия в зеркале, фильтр, питательный клапан редуктора, в камеру над уравнительным поршнем и через отверстие 1,6мм в УР.

Сообщение УР со стабилизатором.

Полость над уравнительным поршнем через отверстие 3мм в зеркале, выемку в золотнике и отверстие 3мм поступает в камеру постоянного давления стабилизатора и через отверстие 0,45мм в атмосферу.

ВТОРОЕ ПОЛОЖЕНИЕ КРАНА МАШИНИСТА – ПОЕЗДНОЕ

При втором положении ручки крана машиниста выполняются следующие функции:

— автоматическая ликвидация сверх зарядного давления.

— поддержание зарядного давления.

— отпуск тормозов вторым положением.

Чтобы легче освоить работу крана при втором положении, необходимо учитывать, что при втором положении крана камера над уравнительным поршнем с УР сообщается с камерой над диафрагмой редуктора;

Чувствительность диафрагмы редуктора (0,05ат.) значительно выше, чем чувствительность уравнительного поршня(0.2-0,3ат.)

АВТОМАТИЧЕСКАЯ ЛИКВИДАЦИЯ СВЕРХЗАРЯДНОГО ДАВЛЕНИЯ

регулируется пружиной. Под избыточным давлением сверху диафрагма в редукторе прогнется вниз и питательный клапан за счет пружины будет закрыт, разобщая ГР от УР.

В уравнительный объем при втором положении ручки крана машиниста входит:

— полость над уравнительным поршнем.

— полость над диафрагмой редуктора.

Весь уравнительный объем разряжается в АТ. через стабилизатор постоянным темпом по следующим каналам, через 3мм отверстия в зеркале, выемку золотника через 3мм отверстие в зеркале сообщается с камерой постоянного давления стабилизатора и через калибровочное отверстие 0,45мм с АТ.

Ликвидация сверхзарядки магистрали протекает в две стадии. Первая стадия – быстрое уменьшение давления в тормозной магистрали до уровня давления в УР. В коротких поездах и на одиночно следующих локомотивах

этот спад давления сопровождается кратковременным, с шумовым эффектом, выбрасывая сжатый воздух из ТМ в АТ. через выпускной клапан. ( до выравнивания давлений в УР и ТМ). Вторая стадия осуществляется через стабилизатор. В полости над диафрагмой стабилизатора поддерживается постоянное давление, зависящее от усилия пружины, регулируемого винтом. При увеличении затяжки пружины давление повышается, а при ослаблении уменьшается.

Источник

Уравнительный резервуар крана машиниста тормозов железнодорожного подвижного состава

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от аи. свидетельства ¹

Заявлено ЗО.XII.1970 (№ 1607067/27-11) с присоединением заявки №

Опубликовано 15.V.1972. Бюллетень ¹ 16

Дата опубликования описания 16Х1.1972

Комитет по делам изооретений и открытий при Совете Министров

УДК 625.2.592.53 (088.8) Авторы изобретения

Е. А. Смирнов, Г. В. Васин и Н. И. Беляков

МосковскиЙ тормозноЙ завод

УРАВНИТЕЛЬНЫЙ РЕЗЕРВУАР КРАНА МАШИН ИСТА

ТОРМОЗОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ГОДВИ)КНОГО СОСТАВА

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается кранов машиниста с уравнительными резервуарами для тормозов подвижного состава.

Известны уравнительные резервуары кранов машиниста тормозов железнодорожного подвижного состава, у которых при торможении краном машиниста давление воздуха понижается, воздух вследствие термодинамического эффекта охлаждается (после полного служебного торможения примерно на 15 С), а в положении перекрыши температура выравнивается, в результате чего давление в уравнительном резервуаре повышается (после первой ступени торможения на 0,1 апч, а после полного служебного торможения на 0,3—

0,4 ать). Такое повышение давления воздуха в уравнительном резервуаре создает условия для самопроизвольного отпуска тормозов подвижного состава.

Цель изобретения — под тержанпе в резервуаре постоянного давления в положешш перекрыши краном машиниста после процесса торможения.

Для этого уравнительный резервуар снаб>кен стабилизатором давления. Стабилизатор может быть выполнен в виде разделенных подвижной перегородкой двух камер, одна пз которых подключена к уравнительному резервуару через электромагнитный вентиль, включаемый при тормозном положении крана, а другая подключена через электромагнитный вентиль, включаемый как при тормозном положении, так и при перекрыше крана, и сообщена с атмосферой посредством отверстия в камере, перекрываемого клапаном, установленным на подвижной перегородке.

На чертеже изображен предлагаемый ре1р зервуар.

Подвижная перегородка 1 разделяет камеры А, Б. Камера А подключена к уравнительному резервуару 2 через канал а, электромагнитный вентиль 8 и каналы б, в. Вентиль содержит катч шкч 4, включаемую при тормозном положении крана, и якорь 5, соединенный с клапаном 6. Камера Б подключена к уравнительному резервуару 2 через канал г, электромагнитный вентиль 7 и канал в. Этот гентиль содержит катушку 8, включаемую как при тормозном положении, так и прп перекрыше крана (на чертеже не показан), и якорь 9, соединенный с клапаном 10. Камера Б сообщена с атмосферой посредством отверстия д, выполненного в ней и перекрываемого клапаном 11, установленным на подвижной перегородке 1.

Резервуар работает следующим образом.

При зарядке тормоза электромагнитные

З0 вентили 3, 7 обесточены, и в уравпптельном

Составитель Н. Суздал ьцев

Корректоры: М. Коробова и Е Давыдкина

Редактор В. Борисова

Заказ 1768/9 Изд. № 670 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типограф»», пр. Сапунова, 2 резервуаре 2 краном машиниста устанавливается требуемое зарядное давление воздуха.

При торможении давление в резервуаре 2 понижается и одновременно получают питание электромагнитные вентили 3, 7, прн возбуждении катушек 4, 8 которых якоря 5, 9 с

KoiBI1BHBhlH 6, 10 HepeMelrl, потся, и С>КВ тый BOBдух пз резервуара 2 через каналы в, б, огкрытый клапан 6, KBHBJI Q 3BIIOJIHHeT камеру А, а через канал в, клапан 10, канал г — 1о камеру Б.

При положении пер екрыши катушка 4 электромагнитного вентиля 8 обесточивается, и клапан 6 разобщает резервуар 2 и камеру А. При этом электромагнитный вентиль 7 остается под напряжением, а клапан 10 его продолжает сообщать уравнительный резервуар с камерой Б.

При повышении давления в резервуаре 2 перегородка 1 переме1цается в сторону наименьшего давления, и установленный на ней клапан 11 через. отверстие д выпускает воздух в атмосферу. Выпуск его продолжается до тех пор, пока давление воздуха в камерах не сравняется.

При отпуске тормозов электромагнитные вентили не включаются, и камеры с помощью клапанов 6, 10 разобщены с уравнительным резервуаром.

1. Уравнительный резервуар крана машиниста тормозов железнодорожного подвижного состава, отличающийся тем, что, с целью поддержания в нем постоянного давления в положении перекрыши краном машиниста госле процесса торможения, он снабжен стабилизатором давления.

2. Резервуар по п. 1, отличающийся тем, что стабилизатор давления выполнен в виде разделенных подвижной перегородкой двух камер, одна из которых подключена к уравнительному резервуару через электромагнитный вентиль, включаемый при тормозном положении крана, а другая подключена через электромагнитный вентиль, включаемый как при тормозном положении, так и при перекрыше крана, и сообщена с атмосферой посредством отверстия в камере, перекрываемого клапаном, установленным на подвижной пере|ородке.

Источник

Резервуары

Резервуары, применяемые на подвижном составе, предназначены для обеспечения запаса сжатого воздуха. По своему назначению они подразделяются на главные, запасные, уравнительные, одно — и двухкамерные, дополнительные и др.

Таблица 127 Назначение и место применения резервуара

Для запаса сжатого воздуха, необходимого для ускорения зарядки и отпуска тормозов в поезде

На локомотивах, электросекциях (электро — и дизель-поездах (табл. 128)

Для запаса сжатого воздуха, необходимого при торможении

На всех видах подвижного состава

Однокамерный рабочий № М-Ф1 (рис. 199)

Для увеличения объема рабочей камеры воздухораспределителя. Одновременно является кронштейном для крепления воздухораспределителя, выпускного клапана и подвода труб

На грузовых вагонах и локомотивах постройки до 1953 г. для воздухораспределителей № 320 и 135

Двухкамерный рабочий: № 145 (рис. 200)

Для увеличения объема рабочей и ускорительной камер воздухораспределителя № 135

На грузовых вагонах, паровозах, тепловозах и электровозах постройки 1953 — 1959 гг.

Для увеличения объема рабочей камеры (6 л) и золотниковой камеры (4,5 л) воздухораспределителей № 270-002, 270-005-1 и 483

На грузовых вагонах, электровозах и тепловозах постройки с 1960 г.

Однокамерный № 361 объемом 4,5 л (рис. 202)

Для увеличения объема рабочей камеры воздухораспределителя № 270-006

На грузовых вагонах и локомотивах узкой колеи и промышленного транспорта

Для увеличения объема камеры над уравнительным поршнем крана машиниста. На электропоездах и электросекциях при кране № 334Э (12 л) на пассажирских локомотивах и при кранах № 222 и 328 (8,2 л), при кранах № 222М, 394 и 395 (20 л)

На пассажирских и грузовых локомотивах, электро — и дизель-поездах

Для увеличения объема трубопровода между воздухораспределителем и авторежимом

На электро — и дизель-поездах

Для автоматического перехода с повышенного на нормальное давление в магистрали темпом, не вызывающим самоторможения в поезде

На локомотивах, оборудованных кранами машиниста системы Казанцева с полуавтоматическими ускорителями отпуска и кранами № 222, кроме пассажирских локомотивов

Дополнительный (5 — 7 л)

Для увеличения объема воздухопровода от воздухораспределителя до крана № 254

На локомотивах с наполнением тормозных цилиндров из питательной магистрали через кран № 254 при торможении краном № 394 ( 395)

Рис. 198. Запасный резервуар (ГОСТ 1561 — 75)

Рис. 199. Однокамерный рабочий резервуар № М-Ф1 (9,5 л)

Рис. 200. Двухкамерный рабочий резервуар № 145:

УК — ускорительная камера (4 л); РР — рабочая камера (9 л), ЗΡ — запасный резервуар; ТЦ — тормозной цилиндр, М — магистраль

Рис 201 Двухкамерный рабочий резервуар № 295 001 (5,5 и 4,5 л)

Рис. 202. Однокамерный рабочий резервуар № 361 (4,5 л.)

Таблица 128. Характеристика главных резервуаров локомотивов и моторвагонного подвижного состава

Окончание табл 128

Размер резервуара, мм

Объем резервуаров, л

цилиндри чес кой части

Электросекции и электропоезда

гон)
ЭР1, ЭР2, ЭРГ, ЭР9П, ЭР9М (головной и прицепной вагоны)

ЭР22 (головной моторный вагон)

ЭР22В, ЭР22М (прицепной вагон)

ЭР2Р (головной и прицепной вагоны)
ЭР200 (головной и моторный вагоны)
Паровозы

О (с № 250) Дизель-поезда

ДР1, ДР1П, ДР1А (моторный вагой)

Примечание. На вагонах электро и дизель поездов с 1975 г устанавливают главные резервуары, изготовленные по ГОСТ 1561 — 75, с размерами, указанными в таблице для электропоезда ЭР2Р.
Таблица 129. Резервуары воздушные типов Р7 и Р10 (ГОСТ 1561 — 75)

* По требованию заказчика на обечайке 3/4″.
Примечание. Отклонение фактического объема от указанного в таблице ±3%. Объем запасного резервуара определяют по формуле Vsp — 0,078F, где F — площадь поршня тормозного цилиндра, см2.
356 мм (14″). Необходимый объем запасного резервуара
Пример. Определить объем запасного резервуара для тормозного цилиндра диаметром Объем запасного резервуара для тормозного цилиндра 14″ принят 78 л.
Таблица 130. Объемы дополнительных камер (рабочих, золотниковых, ускорительных и др.) тормозных приборов

Рабочая и ускорительная

270-002; 270-005-1 И 483

Рабочая и золотниковая

Таблица 131. Виды и сроки ремонта резервуаров

Пропарка или выщелачивание, промывка горячей водой главных резервуаров и продувка сжатым воздухом

При капитальных КР-1, КР-2 и текущих ТР-2, ТР-3 ремонтах электровозов, тепловозов и моторвагонного подвижного состава. При заводском, подъемочном и промывочном ремонтах паровозов

Наружный осмотр всех видов резервуаров (главных и запасных)

Не реже одного раза в два года при очередных плановых ремонтах локомотивов и моторвагонного подвижного состава и годовом ремонте вагонов

Наружный осмотр резервуаров с гидравлическим испытанием

Один раз в четыре года при очередном капитальном или текущих ТР-2, ТР-3 ремонтах локомотивов и моторвагонного подвижного состава под давлением на 5 кгс/см2 выше рабочего в течение 5 мин. При заводском ремонте вагонов запасные и дополнительные резервуары снимают и подвергают гидравлическому испытанию под давлением 10,5 кгс/см2 в течение 5 мни и под давлением воздуха 5 кгс/см2 в течение 3 мин

Примечание Испытание резервуаров производят согласно Инструкции МПС ЦТ-ЦВ-ЦП/3198 Правила надзора за паровыми котлами и воздушными резервуарами подвижного состава железных дорог МПС и Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением, Госгортехнадзор СССР от 19/V — 1980 г. Техническое освидетельствование и ремонт воздушных резервуаров производят согласно Инструкции МПС ЦТ/3549.

Источник

Правда о железнодорожных тормозах: часть 3 — приборы управления

Пришло время поговорить об устройствах, предназначенных для управления тормозами. Эти устройства называются «кранами», хотя долгий путь эволюции увел их достаточно далеко от кранов в привычном нам бытовом смысле, превратив в достаточно сложные устройства пневмоавтоматики.

Старый-добрый золотниковый кран 394 до сих пор используется на подвижном составе

1. Краны машиниста — краткая вводная

Поездной кран машиниста — устройство (или комплекс устройств), предназначенное для управления величиной и темпом изменения давления в тормозной магистрали поезда

Поездные краны машиниста, используемые в настоящее время можно разделить на приборы непосредственного управления, и краны с дистанционным управлением.

Приборы непосредственного управления это классика жанра, установленные на подавляющем большинстве локомотивов, моторвагонных поездов, а так же подвижном составе специального назначения (разные дорожные машины, автомотрисы и прочее) краны машиниста усл. №394 и усл. №395. Первый из них, изображенный на КДПВ, устанавливается на грузовые локомотивы, второй — на пассажирские.

В пневматическом смысле эти краны не отличаются друг от друга вообще никак. То есть абсолютно идентичны. Кран 395 на верхней части имеет, отлитый вместе с ней, прилив с двумя резьбовыми отверстиями, куда устанавливается «банка» контроллера управления электропневматическим тормозом

395-й кран машиниста в естественной среде обитания

Эти приборы, чаще всего, окрашиваются в ярко-красный цвет, что свидетельствует об их исключительной важности и особому вниманию, которое должна уделять им как локомотивная бригада, так и технологический персонал, обслуживающие локомотив. Еще одно напоминание о том, что тормоза на поезде это всё.

К этим приборам непосредственно подводятся трубопроводы питательной (ПМ) и тормозной магистрали (ТМ) и, посредством поворота рукоятки, осуществляется непосредственное управление потоком воздуха.

В кранах с дистанционным управлением на пульте машиниста установлен не сам кран, а так называемый контроллер управления, передающий по цифровому интерфейсу команды на отдельную электропневмопанель, которая устанавливается в машинном отделении локомотива. На отечественном подвижном составе используется многострадальный кран машиниста усл. №130, довольно долго пробивавший себе дорогу на подвижной состав.

Контроллер крана усл. №130 на пульте электровоза ЭП20 (справа, рядом с панелью манометров)

Пневмопанель в машинном отделении электровоза ЭП20

Для чего сделано именно так? Для того, чтобы помимо ручного управления тормозами появилась штатная возможность управления автоматического, например от системы автоведения поезда. На локомотивах, оборудованных 394/395 краном для этого требовалась установка на кран специальной приставки. По задумке, 130-й кран интегрируется в систему управления поездом по шине CAN, которая применяется на отечественном подвижном составе.

Почему я назвал этот прибор многострадальным? Потому, что был непосредственным свидетелем его первого появления на подвижном составе. Такие приборы устанавливались на первые номера новых российских электровозов: 2ЭС5К-001 «Ермак», 2ЭС4К-001 «Дончак» и ЭП2К-001.

В 2007 году я участвовал в сертификационных испытаниях электровоза 2ЭС4К-001. На этой машине устанавливался именно 130-й кран. Однако уже тогда пошли разговоры о его низкой надежности, более того, это чудо техники могло самопроизвольно отпустить тормоза. Поэтому от него очень скоро отказались и «Ермаки», «Дончаки» и ЭП2К пошли в серию с 394-ми и 395-ми кранами. Прогресс был отложен до доработки нового устройства. На новочеркасские локомотивы этот кран вернулся только с началом выпуска электровоза ЭП20 в 2011 году. А «Ермаки», «Дончаки» и ЭП2К новую версию этого крана так и не получили. ЭП2К-001 кстати, со 130-м краном, гниет сейчас на базе запаса, как я узнал недавно из видео одного фаната ж/д заброшки.

Однако, полного доверия подобной системе у железнодорожников нет, поэтому все локомотивы, оснащаемые краном 130 оснащаются так же и кранами резервного управления, позволяющими, в упрощенном режиме, непосредственно управлять давлением в тормозной магистрали.

Кран резервного управления тормозами в кабине ЭП20

На локомотивах устанавливается так же и второй прибор управления — кран вспомогательного тормоза (КВТ), предназначенный для управления тормозами локомотива, независимо от тормозов состава. Вот он, слева от поездного крана

Кран вспомогательного тормоза усл. №254

На фото классический кран вспомогательного тормоза, усл. №254. Устанавливается он много где до сих пор, как на пассажирских, так и на грузовых локомотивах. В отличие от тормозов вагона, на локомотиве тормозные цилиндры никогда не наполняются непосредственно из запасного резервуара. Хотя и запасный резервуар, и воздухораспределитель на локомотиве установлены. Вообще, схема тормозов локомотива более сложная, из-за того, что на локомотиве больше тормозных цилиндров. Суммарный их объем существенно выше 8 литров, поэтому наполнить их из запасного резервуара до давления в 0,4 МПа не получится — надо увеличивать объем запасного резервуара, а это увеличит время его зарядки по сравнению с вагонными ЗР.

На локомотиве ТЦ наполняются из главного резервуара, либо через кран вспомогательного тормоза, либо через реле давления, на которое воздействует воздухораспределитель, приводимый в действие от поездного крана машиниста.

Кран 254 имеет ту особенность, что он сам может работать как реле давления, допуская отпуск (ступенчатый!) тормозов локомотива при заторможенном составе. Такая схема называется схемой включения КВТ в качестве повторителя и применяется на грузовых локомотивах.

Кран вспомогательного тормоза используется при маневровых передвижениях локомотива, а так же для закрепления поезда после остановки и во время стоянки. Сразу после остановки поезда этот кран ставят в самое последнее тормозное положение, а тормоза в поезде отпускают. Тормоза локомотива способны удержать и локомотив и состав на достаточно серьезном уклоне.

На современных электровозах, таких как ЭП20, устанавливают другие КВТ, например усл. №224

Кран вспомогательного тормоза усл. №224 (справа на отдельной панели)

2. Устройство и принцип работы крана машиниста усл. №394/395

Итак, наш герой старый, проверенный временем и миллионами километров пути кран 394 (и 395, но он аналогичен, поэтому я буду говорить об одном из приборов, имея в виду и второй). Почему он, а не современный 130-й? Во-первых, 394 кран более распространен на сегодняшний день. А во-вторых, 130-й кран, вернее его пневмопанель, по принципу своего действия аналогична старичку 394.

Кран машиниста усл. №394: 1 — цоколь хвостовика выпускного клапана; 2 — корпус нижней части; 3 — уплотнительная манжета; 4 — пружина; 5 — выпускной клапан; 6 — втулка с седлом выпускного клапана; 7 — уравнительный поршень; 8 — уплотнительная резиновая манжета; 9 — уплотнительное латунное кольцо; 10 — корпус средней части; 11 — корпус верхней части; 12 — золотник; 13 — рукоятка управления; 14 — фиксатор рукоятки; 15 — гайка; 16 — прижимной винт; 17 — стержень; 18 — пружина золотника; 19 — прижимная шайба; 20 — монтажные шпильки; 21 — штифт-фиксатор; 22 — фильтр; 23 — пружина питательного клапана; 24 — питательный клапан; 25 — втулка с седлом питательного клапана; 26 — диафрагма редуктора; 30 — регулировочная пружина редуктора; 31 — регулировочный стакан редуктора

Как вам? Серьезный прибор. Этот прибор состоит из верхней (золотниковой) части, средней (промежуточной) части, нижней (уравнительной) части, стабилизатора и редуктора. Редуктор показан справа внизу на рисунке, стабилизатор покажу отдельно

Стабилизатор крана машиниста усл. №394: 1 — пробка; 2 — пружина дроссельного клапана;3 — дроссельный клапан; 4 — седло дроссельного клапана; 5 — калиброванное отверстие диаметром 0,45 мм; 6 — диафрагма; 7 — корпус стабилизатора; 8 — упор; 10 — регулировочная пружина; 11 — регулировочный стакан.

Режим работы крана задается поворотом рукоятки, которая вращает золотник, плотно притертый (и тщательно смазаный!) к зеркалу в средней части крана. Положений семь, их принято обозначать римскими цифрами

Золотник, и зеркало золотника содержат каналы и калиброванные отверстия, через которые, в зависимости от положения рукоятки, воздух перетекает из одной части прибора в другую. Так выглядит золотник и его зеркало

Кроме того, крану машиниста 394 подключают так называемый уравнительный резервуар (УР) объемом 20 литров. Этот резервуар является задатчиком давления в тормозной магистрали (ТМ). То давление, которое установлено в уравнительном резервуаре, будет поддерживаться уравнительной частью крана машиниста и в тормозной магистрали (кроме положений I, III и VI рукоятки).

Давления в уравнительном резервуаре и тормозной магистрали выводятся на контрольные манометры, установленные на приборной панели, обычно рядом с краном машиниста. Часто используют двухстрелочный манометр, например вот такой

Красная стрелка показывает давление в тормозной магистрали, черная — в уравнительном резервуаре

Итак, когда кран стоит в поездном положении, в уравнительном резервуаре устанавливается и поддерживается так называемое зарядное давление. Для моторвагонного подвижного состава и пассажирских поездов с локомотивной тягой его величина обычно 0,48 — 0,50 МПа, для грузовых поездов 0,50 — 0,52 МПа. Но чаще всего это 0,50 МПа, такое же давление используется на «Сапсане» и «Ласточке».

Устройствами, поддерживающими в УР зарядное давление являются редуктор и стабилизатор крана, работающие совершенно независимо друг от друга. Что делает стабилизатор? Он постоянно выпускает воздух из уравнительного резервуара через калиброванное отверстие диаметром 0,45 мм, имеющееся в его корпусе. Постоянно, не прерывая этот процесс ни на мгновение. Выпуск воздуха через стабилизатор идет строго постоянным темпом, который поддерживается дроссельным клапаном внутри стабилизатора — чем меньше будет давление в уравнительном резервуаре, тем сильнее приоткрывается дроссельный клапан. Этот темп намного ниже темпа служебного торможения, и он может регулироваться поворотом регулировочного стакана на корпусе стабилизатора. Делается это для ликвидации в уравнительном резервуаре сверхзарядного (то есть превышающего зарядное) давления.

Если воздух из уравнительного резервуара постоянно уходит через стабилизатор, то ведь он рано или поздно уйдет весь? Ушел бы, да не даст редуктор. При падении давления в УР ниже зарядного, в редукторе открывается питательный клапан, сообщающий уравнительный резервуар с питательной магистралью, пополняя запас воздуха. Таким образом в уравнительном резервуаре, во II-м положении рукоятки крана постоянно поддерживается давление 0,5 МПа.

Лучше всего этот процесс иллюстрируется такой схемой

Действие крана машиниста во II (поездном) положении: ГР — главный резервуар; ТМ — тормозная магистраль; УР — уравнительный резервуар; Ат — атмосфера

А что же тормозная магистраль? Давление в ней поддерживается равным давлению в уравнительном резервуаре с помощью уравнительной части крана, которая состоит из уравнительного поршня (в центре схемы), питательного и выпускного клапана, приводимых в действие поршнем. Полость над поршнем сообщается с уравнительным резервуаром (желтая область) а под поршнем — с тормозной магистралью (красная область). При повышении давления в УР поршень опускается вниз, сообщая тормозную магистраль с питательной, вызывая повышение давление в ней, до тех пор, пока давление в ТМ и давление в УР не станут равны.

При снижении давления в уравнительном резервуаре, поршень перемещается вверх, открывая выпускной клапан, через который воздух из тормозной магистрали выходит в атмосферу, до тех пор, опять таки, когда давления над поршнем и под ним не уравняются.

Таким образом, в поездном положении давление в тормозной магистрали поддерживается равным зарядному. При этом питаются и утечки из неё, так как, и я постоянно об этом говорю, в ней однозначно и всегда имеются неплотности. Такое же давление устанавливается и в запасных резервуарах вагонов и локомотива, так же с отпиткой утечек.

Для того, чтобы привести в действие тормоза, машинист ставит ручку крана в V положение — торможение служебным темпом. При этом происходит выпуск воздуха из уравнительного резервуара через калиброванное отверстие, обеспечивающее темп падения давления 0,01 — 0,04 МПа в секунду. Процесс контролируется машинистом по манометру уравнительного резервуара. Пока рукоятка крана стоит в V положении, воздух выходит из уравнительного резервуара. Срабатывает уравнительный поршень, поднимаясь вверх и открывая выпускной клапан, сбрасывая давление из тормозной магистрали.

Чтобы прекратить процесс выпуска воздуха из уравнительного резервуара, машинист ставит ручку крана в положение перекрыши — III или IV. Процесс выпуска воздуха из уравнительного резервуара, а следовательно и из тормозной магистрали прекращается. Так выполняется ступень служебного торможения. При недостаточной эффективности тормозов выполняется еще одна ступень, для этого ручка крана машиниста снова переводится в положение V.

При штатном, служебном торможении максимальная глубина разрядки тормозной магистрали не должна превышать 0,15 МПа. Почему? Во-первых, глубже разряжать бессмысленно — из-за соотношения объемов запасного резервуара и тормозного цилиндра (ТЦ) на вагонах в ТЦ не наберется давление более 0,4 МПа. А разрядке на 0,15 МПа как раз соответствует давление в 0,4 МПа в тормозных цилиндрах. Во-вторых, глубже разряжать просто опасно — при низком давлении в тормозной магистрали увеличится время зарядки запасных резервуаров при отпуске тормоза, ведь они заряжаются именно от тормозной магистрали. То есть подобные действия чреваты истощением тормоза.

Пытливый читатель спросит — а чем отличаются перекрыши в положениях III и IV?

В положении IV золотник крана перекрывает абсолютно все отверстия в зеркале. Редуктор не отпитывает уравнительный резервуар и давление в нем держится довольно стабильно, ибо утечки из УР крайне малы. Уравнительный поршень при этом продолжает работать, пополняя утечки из тормозной магистрали, поддерживая в ней то давление, которое установилось в уравнительном резервуаре после последнего торможения. Поэтому это положение носит название «перекрыша с питанием утечек из тормозной магистрали»

В III положении золотник крана сообщает между собой полости над и под уравнительным поршнем, что блокирует работу уравнительного органа — давления в обоих полостях падают одновременно темпом утечки. Подпитка этой утечки уравнительным органом не происходит. Поэтому III положение крана носит название «перекрыша без питания утечек из тормозной магистрали»

Почему таких положений два и какую перекрышу использует машинист? Обе, в зависимости от ситуации и рода службы локомотива.

При управлении пассажирскими тормозами, по инструкции, машинист обязан ставить кран в III положение (перекрыша без питания) в следующих случаях:

А теперь представим себе, что мы тормознули и поставили в IV положение, когда кран питает утечки из тормозной магистрали. И в это время какой-то идиот в тамбуре приоткрывает, а потом закрывает стоп-кран — балуется мерзавец. Кран машиниста отпитывает эту утечку, что приводит к повышению давления в тормозной магистрали, а чувствительный к этому пассажирский воздухораспределитель дает полный отпуск.

На грузовых используется главным образом IV положение — грузовой ВР не так чувствителен к повышению давления в ТМ и обладает более жестким отпуском. В III положение ставят только при подозрении о недопустимой неплотности тормозной магистрали.

А как производится отпуск тормозов? Для полного отпуска рукоятку крана машиниста ставят в положение I — отпуск и зарядка. При этом как уравнительный резервуар, так и тормозная магистраль соединяются непосредственно с питательной магистралью. Только наполнение уравнительного резервуара идет через калиброванное отверстие, быстрым, но достаточно умеренным темпом, позволяющим контролировать давление по манометру. А наполнение тормозной магистрали производится более широким каналом, так что давление там подскакивает сразу до 0,7 — 0,9 МПа (в зависимости от длины поезда) и держится таковым до того, как ручку крана не поставят во второе положение. Почему так?

Делается это для того, чтобы протолкнуть большое количества воздуха в тормозную магистраль, резко завысить в ней давление, что позволит отпускной волне гарантированно достичь последнего вагона. Этот эффект носит название импульсная сверхзарядка. Она позволяет как ускорить сам отпуск, так и обеспечить более быструю зарядку запасных резервуаров по всему поезду.

Наполнение уравнительного резервуара заданным темпом позволяет процесс отпуска контролировать. По достижении давления в нем зарядного (на пассажирских поездах) или с некоторым завышением, в зависимости от длины состава (на грузовых) рукоятку крана машиниста ставят во II поездное положение. Стабилизатор ликвидирует перезарядку уравнительного резервуара, а уравнительный поршень довольно быстро делает давление в тормозной магистрали равным давлению в уравнительном резервуаре. Вот как выгладит процесс полного отпуска тормозов до зарядного давления с точки зрения машиниста

Ступенчатый отпуск, в случае управления ЭПТ или на грузовых поездах при горном режиме работы воздухораспределителя выполняется постановкой рукоятки крана во II поездное положение, с последующим переводом в перекрышу.

А как происходит управление электропневматическим тормозом? ЭПТ управляют с того же крана машиниста, только 395-го, который оснащен контроллером ЭПТ. В этой «банке», одеваемой сверху на вал рукоятки, расположены контакты, которые через блок управления управляют подачей в провод ЭПТ положительного или отрицательного, относительно рельс, потенциала, а так же снимают этот потенциал, для отпуска тормозов.

При включенном ЭПТ торможение производится постановкой крана машиниста в положение Va — торможение замедленным темпом. При этом происходит наполнение тормозных цилиндров непосредственно от электровоздухораспределителя темпом 0,1 МПа в секунду. Контроль за процессом выполняется по манометру давления в тормозных цилиндрах. Разрядка уравнительного резервуара при этом происходит, но довольно медленно.

Отпуск ЭПТ может производится как ступенчато, постановкой крана в положение II, так и полностью, с постановкой в I положение и завышением давления в УР на 0,02 МПа над уровнем зарядного давления. Примерно так все выглядит с точки зрения машиниста

Как производится экстренное торможение? При постановке ручки крана машиниста в VI положение, золотник крана открывает широким каналом, напрямую, тормозную магистраль в атмосферу. Давление падает от зарядного до нуля за 3-4 секунды. Давление в уравнительном резервуаре так же снижается, но медленнее. При этом на воздухораспределителях срабатывают ускорители экстренного торможения — каждый ВР открывает тормозную магистраль в атмосферу.

Экстренное торможение применяется в любой ситуации, угрожающей безопасности движения, что само по себе является стрессом для машиниста. Поэтому, если вы выходите на рельсы, проскакиваете под закрывающийся шлагбаум на переезд на автомобиле, помните о том, что за вашу ошибку, дурость, блажь и браваду, в конечном счете несет ответственность живой человек, машинист поезда. И те люди, которым потом придется сматывать кишки с осей колесных пар, снимать отрубленные головы с тяговых редукторов…

Не очень хочется кого-то пугать, но это правда — правда написанная кровью и колоссальным материальным ущербом. Поэтому и тормоза поезда не так просты, как могло бы показаться.

Работу крана вспомогательного тормоза я не буду рассматривать в этой статье. По двум причинам. Во-первых, данная статья перенасыщена терминологией и сухой инженерией и еле-еле укладывается в рамки научно-популярной. Второе — рассмотрение работы КВТ требует привлечения описания нюансов пневмосхемы тормозов локомотива, а это тема отдельного разговора.

Надеюсь, этой статьей я внушил читателям суеверный ужас… нет-нет, я шучу конечно. Без шуток же, думаю стало понятно, что тормозные системы поездов это целый комплекс взаимосвязанных и чрезвычайно сложных устройств, конструкция которых направлена на оперативное и безопасное управление подвижным составом. Кроме того, очень надеюсь, что отбил охоту прикалываться над локомотивной бригадой игрой со стоп-краном. По крайней мере у кого-нибудь…

В комментариях меня просят рассказать про «Сапсан». Будет «Сапсан», и будет он отдельной, хорошей и большой статьей, с очень тонкими подробностями. Этот электропоезд дал мне короткий, но очень насыщенный в творческом плане период в жизни, так что рассказать о нем я очень хочу, и обязательно исполню свое обещание.

Хочу выразить свою благодарность следующим людям и организациям:

Источник

• Популярная книга Круть доступна для чтения прямо сейчас на нашем сайте boochi.ru. Скачать книгу в формате FB2, TXT, PDF, EPUB бесплатно без регистрации. →