Следния път, когато се озовете на гарата, отделете минута внимание и насочете погледа си към надписа, точно в средата на най-долната част на вагона на влака, с който ще се отправите на поредната дългоочаквана ваканция. Този надпис не е случайно тук, той ни съобщава тайнствения, условен номер на спирачния въздушен разпределител, който е монтиран на съответния вагон.
Надписът е видим дори когато влакът спира на висока платформа, така че не го пропускайте.
На този вагон — «Аммендорф», преминал капитален ремонт (КВР) на Тверския вагонен завод, е монтиран въздушен разпределител (ВР) с условен №242 от пътнически тип. Той сега се инсталира на всички нови и «ремонтирани» вагони, вместо по-ранния 292-ри ВР. За тези уреди, които се отнасят към семейството на спирачните устройства, ще говорим днес.
1. Наследниците на Вестингауз
Въздушните разпределители от пътнически тип, експлоатирани по железниците с ширина на колея 1520 мм, представляват своеобразен компромис между простотата на конструкцията, наследена от тройния клапан на Вестингауз, и изискванията за безопасност на движението. Те не преминаха такъв дълъг и драматичен път на развитие като техните товарни събратя.
В момента се използват две модела: въздушен разпределител с условен №292 и бързо идващият му заместител (поне в вагонния парк на РЖД) въздушен разпределител с условен №242.
Тези устройства се различават по конструкция, но са практически аналогични по своите експлоатационни характеристики. И двете устройства работят на разликата между две налягания — в спирачната магистрала (ТМ) и резервния резервоар (ЗР). И двете осигуряват допълнителна разрядка на спирачната магистрала при спиране: 292-ри разряжда ТМ в специална затворена камера (камера за допълнителна разрядка), с обем 1 литър, а 242-ри — директно в атмосферата. И двете устройства са оборудвани с ускорител на спешното спиране. И двете устройства нямат стъпков отпуск — те освобождават веднага при повишаване на налягането в ТМ над налягането в ЗР, установило се там след последното спиране, както казват — притежават «мек» отпуск.
Липсата на стъпков отпуск се компенсира от факта, че и двата уреда не работят самостоятелно на вагона (макар че могат), а съвместно с електровъздушния разпределител усл. №305, който внася електронно управление на спирачките и работна камера с пневматично реле, осигурявайки възможност за стъпков отпуск.
Като пример ще разгледаме ВР 242, като по-съвременен, а също така и ЕВР 305.
Нови ВР 242 на пневмопанела в машинното отделение на електровоз ЕП20.
Същият, монтиран на пътническия вагон.
Сега да се обърнем към устройството и принципа на работа на този уред.
Схема, обясняваща устройството на ВР 242: 1, 3, 6, 16 — калибрирани отвори; 2,4 — филтри; 5 — бутало на ограничителя за допълнително разреждане ТМ;
7, 10, 13, 21, 22 — пружини; 8 — изпускателен клапан; 9 — кух стержен; 11 — основно бутало; 12 — клапан за допълнително разреждане; 14 — опора на превключвателя на режимите на работа; 15 — бутало на превключвателя на режимите на работа; 17, 28 — щокове; 18 — спирачен клапан; 19 — аварийният клапан; 20 — опора на превключвателя за спешно спиране; 23, 26 — клапани; 24 — отвор; 25 — бутало на ускорителя за спешно спиране; 27 — клапан за ограничаване на допълнителното разреждане; УК — ускорителна камера; ЗК — камара за златници; МК — магистрална камера; ТМ — спирачна магистрала, ЗР — резервен резервоар; ТЦ — спирачен цилиндър.
С какво започва работата на въздухоразпределителя? Тя започва с заряд, тоест напълване на камерите на самия въздухоразпределител и резервния резервоар със сжат въздух от спирачната магистрала. Тези процеси се осъществяват при пускане на локомотива в депо, когато той стои без въздух, а така също и на всички вагони, когато те биват прикачени към локомотива и се отваря крана на края — взимат състава „на въздух“. Нека разгледаме този процес по-подробно.
Действието на ВР 242 при зареждане.
Въздухът от спирачната магистрала, под налягане 0,5 МПа, навлиза в уреда, запълвайки камера У4 под ускорителния бутало, след което преминава нагоре през канала (показано в червено), през филтър 4, по канала А към магистралната камера (МК), като поддържа главния бутало 11, който се издига нагоре; със своето кухо стебло 9 отваря изпускателния вентил 8, свързващ пространството на спирачния цилиндър с атмосферата. В същото време, въздух от филтъра, през осевия канал на стеблото 28, през калибровано отвор 3 преминава в резервния резервоар (показано в жълто), а оттам през канала в зенитната камера (ЗК) над главния бутало 11.
Този процес продължава, докато налягането в резервния резервоар, магистралната и зенитната камера не достигнат равно зарядно налягане в спирачната магистрала. Главният бутало ще се върне в неутрално положение, затваряйки изпускателния вентил. Въздушният разпределител е готов за работа.
Отново ще кажа — налягането в ТМ е нестабилно, в нея съществуват течове, малки течове, но те винаги са налице. Тоест налягането в ТМ може да намалява. Ако намалението на налягането става с темп по-малък от служебния темп, тогава въздух от зенитната камера успява да премине в магистралната камера през дросела 3, главният бутало остава на място и спиране не настъпва.
При намаление на налягането в спирачната магистрала с темп на служебно спиране, налягането в МК спада достатъчно бързо, за да успее главният бутало да се премести надолу, под действието на по-високото налягане в зенитната камера. Премествайки се надолу, той отваря клапан за допълнително разреждане 12.
Действие ВР 242 при спиране: фаза на допълнително разреждане на ТМ
Въздухът от магистралната камера, през вентил 12 по канала К, през осевия канал на стеблото 28 излиза в атмосферата. Налянето в спирачната магистрала и магистралната камера продължава да намалява, а бутало 11 продължава движението си надолу.
Действие ВР 242 при спиране: начално запълване на спирачния цилиндър
Празен ствол на главния бутало 9 се отклонява от уплътнението на изпускателния клапан, откривайки пътя за въздуха от резервния резервоар, който през канал Б се насочва към камерaта на клапанa, осевият канал на ствола 9, канал Г и превключвателя на режима, навлиза в спирачния цилиндър през канал Л. В същото време този въздух през канал Д навлиза в камера У2, натискайки върху буталото 6, което изолира канала за допълнителна разреждане от атмосферата. Допълнителната разреждане спира. В същото време ствола на буталото 6 28 се спуска надолу, радиалните канали в него се блокират от гумени маншети, което води до разединяване на главната и клапанната камера. Това повишава чувствителността на въздушния разпределител към спирането — сега понижението на налягането в спирачната магистрала с всякаква скорост ще доведе до спускането на главното бутало и запълването на спирачния цилиндър.
Действието на ВР 242 при спиране: превключване на скоростта на запълване на ТЦ
В началото спирачният цилиндър се запълва бързо, широким канал, през отворения спирачен клапан 18. Докато спирачният цилиндър се запълва, камера У1 на превключвателя на режимите се запълва през калиброваното отверстие 16. Когато налягането стане достатъчно, за да компресира пружината под буталото 15, спирачният клапан се затваря и ТЦ се запълва през калиброваното отверстие в спирачния клапан с забавена скорост. Това се случва, ако дръжката на превключвателя на режима 14 е завъртяна в положение «Д» (дълги състави). Този режим се прилага, когато броят на вагоните в композицията надвишава 15. Прави се така, за да се забави запълването на ТЦ при вагоните, осигурявайки по-равномерно задействане на спирачките по композицията.
В късите влакове дръжката 14 се поставя в положение «К» (къси състави). При това тя механично отваря спирачния клапан 18 и запълването на ТЦ с бърза скорост продължава през цялото време.
Когато машиністът поставя крана в положение на затвор, падането на налягането в спирачната магистрала спира. Напълването на спирачния цилиндър ще продължи, докато налягането в резервния резервоар не спадне до ниво, равно на налягането в магистралната камера, а следователно и в спирачната магистрала. Главният поршень ще се върне в неутрално положение. Напълването на спирачния цилиндър спира, настъпва затвор.
За освобождаване на спирачките, машиністът поставя ръчката на крана в I положение. Въздухът от главните резервуари постъпва в спирачната магистрала, значително увеличавайки налягането в нея (до 0,7 — 0,9 МПа, в зависимост от дължината на влака). Налянето в магистралната камера ВР също нараства, което води до повдигане на главния поршень нагоре и отваряне на вентила 8, през който въздухът от спирачните цилиндри, а също и от камерата У2, излиза в атмосферата. Спадът на налягането в камерата У2 предизвиква повдигането на поршень 6 и щока 28, спирачната магистрала и резервният резервоар отново се свързват чрез дросела 3 — зареждането на резервоара продължава.
При достигане на заредено налягане в уравнителния резервоар (УР) равен на зарядното, машиністът поставя крана във II положение (влаково). Налянето в спирачната магистрала бързо се възстановява до нивото на налягането в УР. В този момент, благодарение на дросела 3, налягането в резервния резервоар все още не успява да нарасне до зарядното, зареждането на ЗР продължава, но с по-малък темп. Постепенно налягането в резервния резервоар, магистралната и златниковата камери се установява равно на зарядното. Тогава въздушният разпределител отново е готов за ново спиране.
От гледна точка на машиніста, описаните процеси изглеждат приблизително така:
Отделният компонент на ВР 242 е ускорителят за спешно спиране, който се намира в лявата част на устройството на схемата. При зареждане, заедно с попълването на основната част на въздушния разпределител, се зарежда и ускорителят — камерата под буталото 25 и камерата над него се запълват с въздух през ускорителната камера (УК). Спирачният контур и ускорителната камера са свързани чрез дроселно отверстие 1, чийто диаметър е такъв, че при служебно спиране налягането в ускорителната камера успява да се изравни с налягането в спирачния контур и ускорителят не сработва.
Работа на ускорителя за спешно спиране
Въпреки това, при рязко спадане на налягането — въздухът излиза от спирачния контур за 3 — 4 секунди, наляганията не успяват да се изравнят, въздухът от ускорителната камера притиска буталото 25, което отваря срывния клапан 19, отваряйки широко отверстие в спирачния контур, откъдето въздухът избягва в атмосферата, утежнявайки процеса. Така при спешно спиране, при работа на ускорителя на всеки вагон се отваря прозорец в спирачния контур.
За деактивиране на ускорителя (например при неизправност), с помощта на специален ключ, се завърта упорката 20, блокираща ускорителното бутало в горно положение.
Въпреки многото написани думи и букви, всъщност това устройство има доста проста и надеждна конструкция. В сравнение с предшественика си, ВР 292, този не съдържа златници, които са доста капризни в експлоатация, нуждаещи се от притирането им до огледало и смазване, а също така подложени на износване.
Въздушният разпределител 242 е автономно устройство, може да работи и без помощници. В действителност обаче, на пътническите вагони и локомотиви, той действа съвместно с другото устройство, което се нарича
2. Елктровъздушен разпределител (ЕВР) условен №305
Това устройство е предназначено за работа в системата на електропневматичната спирачка на пътническия подвижен състав. То се монтира на вагоните и локомотивите заедно с ВР 242 или ВР 292. Ето как изглежда блокът на спирачното оборудване на пътническия вагон.
В преден план излиза спирачният цилиндър. Малко по-нататък, към задната стена на ТЦ е прикрепена работната камера ЕВР 305. Вляво към нея е свързана електрическата част на ЕВР заедно с релето за налягане, а вдясно — въздушният разпределител 292. Към него, чрез разделителен кран, е свързан отклонението от спирачната магистрала (означено с червен цвят)
Устройството на ЕВР 305: 1, 2, 3, 6, 9, 10, 11, 12, 14, 18 — въздушни канали; 4 — клапан на освобождаващия вентил; 5 — клапан на спирачния вентил; 7 — атмосферния клапан; 8 — захранващ клапан; 11 — диафрагма; 13, 17 — кухини на превключващия клапан; 15 — превключващ клапан; 16 — уплътнител на превключващия клапан; ТЦ — спирачен цилиндър; РК — работна камера; ОВ — освобождаващ вентил; ТВ — спирачен вентил; ЗР — резерваен резервоар; ВР — въздушен разпределител
ЕВР 305 се състои от три основни части: работна камера (РК), превключващ клапан (ПК) и реле за налягане (РД). В корпуса на релето за налягане са инсталирани клапаните на освобождаващия 4 и спирачния 5, управлявани от електромагнити.
При зареждане захранването на вентилите не се подава, освобождаващият клапан свързва работната камера с атмосферата, спирачният клапан е затворен. Въздухът от спирачната магистрала, през въздушния разпределител, преминава в резервния резервоар, като го зарежда, но не продължава по-нататък, тъй като пътят му към кухината над диафрагмата на релето за налягане е блокиран от затворения спирачен клапан.
Действие на ЕВР 305 при зареждане
При поставяне на крана на машината в положение Va, на проводника ЕПТ се подава положителен (относно релсите) потенциал и двата вентила получават захранване. Освобождаващият вентил изолира работната камера от атмосферата, докато спирачният отваря пътя на въздуха към кухината над диафрагмата на РД и по-нататък в работната камера.
Действие на ЕВР 305 при спиране
Налягането в работната камера и в кухината над диафрагмата се увеличава, диафрагмата се огъва надолу, отваряйки захранващия клапан 8, през който въздухът от резервния резервоар първо попада в дясната кухина на превключващия клапан. Запушалката на клапана се премества наляво, отваряйки пътя на въздуха към спирачния цилиндър.
При ключаване на крана на машиниста в прекритие, напрежението, подавано на провод ЕПТ, променя полярността си, диодът, който захранва спирачния вентил, се заключва, спирачният вентил губи захранване и клапанът за спиране се затваря. Увеличението на налягането в работната камера спира, а запълването на спирачния цилиндър протича, докато налягането в него не се изравни с налягането в работната камера. След това мембраната се връща в неутрално положение и захранващият клапан се затваря. Настъпва прекритие.
Действие на ЕВР 305 при прекритие
Отпускният вентил продължава да получава захранване, задържайки отпускащия клапан в затворено положение, предотвратявайки излизането на въздух от работната камера.
За отпускане, машинистът поставя ръчката на крана в I положение за пълно отпускане и във II – за стъпково отпускане. И в двата случая вентилите губят захранване, отваря се отпускащият клапан, освобождавайки въздуха от работната камера в атмосферата. Диафрагмата, подкрепяна от налягането в спирачния цилиндър, се повдига, отваряйки изходния клапан, през който въздухът излиза от спирачния цилиндър.
Действие на ЕВР 305 при отпускане
Ако при отпускане второто положение отново се постави ръчката в прекритие, въздухът от работната камера спира да изтича, а изпразването на ТЦ ще протича, докато налягането в него не се изравни с налягането, останало в работната камера. Това осигурява възможност за стъпково отпускане.
Такъв електропневматичен спирач има редица особености. На първо място, при скъсване на линията ЕПТ спирането на спирачките ще настъпи. В този случай, след извършване на редица задължителни действия, предписани в инструкциите, машинистът преминава на използване на пневматичната спирачка. Тоест ЕПТ не е автоматична спирачка. Това е недостатък на тази система.
На второ място, при работа на ЕПТ обикновеният възходител остава в отпускано положение, без да спира да отстранява течовете от резервния резервоар. Това е плюс, тъй като осигурява неистощимост на електропневматичния спирач.
Трето, тази конструкция не пречи на действието на обикновения въздухораспределител. Ако ЕПТ е изключен, ВР, запълвайки спирачния цилиндър, първо ще напълни лявата част на превключвателния клапан, премествайки тапа в него надясно, отваряйки пътя за въздух от резервния резервоар в спирачния цилиндър.
Така изглежда работата на описаните системи от кабината на машиниста:
Заключение
Исках да включа и товарните прибори за спиране в тази статия, но не, тази тема изисква отделен разговор, тъй като товарните ВР са много по-сложни, използват по-изтънчени технически решения и трикове, обусловени от спецификата на експлоатация на товарния подвижен състав.
Що се отнася до пассажирския спирач, то неговото родство с спирачката на Вестингауз се компенсира с допълнителни технически решения, които на отечествения подвижен състав дават приемливи експлоатационни показатели, ниво на безопасност и технологичност на обслужването и ремонта. Ще бъде интересно да сравним с това „а как е при тях“, в чужбина. Ще сравним, но малко по-късно. Благодаря за вниманието!
P.S.: Изразявам благодарности на Роман Бирюков за фотоматериала, а също и на сайта , от който е взет илюстративният материал.
Източник: habr.com
