Příště, když se ocitnete na nádraží, věnujte minutu svého času a zaměřte ji na nápis přesně uprostřed na spodní části vagónu vlaku, kterým se vydáte na další očekávanou dovolenou. Tento nápis není náhodný, informuje nás o onom tajemném, podmíněném čísle brzdového vzduchového rozdělovacího zařízení, které je nainstalováno na tento vagón.
Nápis je viditelný i v případě, že vlak stojí u vysoké platformy, takže si ho nenechte ujít.

Na tomto vagónu — „Ammeendorf“, který prošel kapitální opravou (KO) na Tverském vagónovém závodě, je nainstalováno vzduchové rozdělovací zařízení (VR) s podmínkovým číslem 242 pasážerského typu. To je nyní instalováno na všechny nové a „po KO“ vagóny, jako náhrada za starší VR č. 292. O těchto přístrojích, které patří do rodiny brzdových přístrojů, si dnes povíme.

1. Návratci Westinghouse

Vzduchová rozdělovací zařízení pasážerského typu, používaná na železnicích s rozchodem 1520 mm, jsou jakýmsi kompromisem mezi jednoduchostí konstrukce, kterou zdědily po trojitém ventilu Westinghouse, a požadavky na bezpečnost provozu. Neprošly tak dlouhou a dramatickou cestou vývoje jako jejich nákladní protějšky.

V současné době se používají dva modely: vzduchové rozdělovací zařízení s podmínkovým číslem 292 a rychle nastupující náhrada (alespoň ve vozovém parku RŽD) s podmínkovým číslem 242.

Tyto přístroje se liší konstrukcí, ale ve svých provozních vlastnostech jsou prakticky shodné. Oba přístroje pracují na rozdílu dvou tlaků — v brzdové magistrále (BM) a v rezervním zásobníku (RZ). Oba zajišťují dodatečné vyprázdnění brzdové magistrály při brzdění: 292 vyprázdňuje BM do speciální uzavřené komory (komory pro další vyprázdnění) o objemu 1 litr, zatímco 242 přímo do atmosféry. Oba přístroje jsou vybaveny urychlovačem nouzového brzdění. Oba přístroje nemají stupňovité uvolnění — uvolňují okamžitě při překročení tlaku v BM nad tlak v RZ, který se ustavil tam po posledním brzdění, jak se říká — mají „měkké“ uvolnění.

Nedostatek stupňového uvolnění je kompenzován tím, že oba přístroje nepracují na voze osamoceně (i když mohou), ale ve spolupráci s elektro-pneumatickým rozvaděčem č. 305, který přináší elektrické ovládání brzd a pracovní komoru s pneumatickým relé, které zajišťují možnost stupňového uvolnění.

Jako příklad uvažujeme VR 242, který je modernější, a také EVR 305.

Nový VR 242 na pneumatické desce v strojovně elektrického vlaku EP20.


Ten je nainstalován na osobním voze.


Nyní se podívejme na konstrukci a princip činnosti tohoto přístroje.

Schéma objasňující konstrukci VR 242: 1, 3, 6, 16 — kalibrované otvory; 2, 4 — filtry; 5 — píst omezovače dalšího vyprázdnění TM;
7, 10, 13, 21, 22 — pružiny; 8 — výfukový ventil; 9 — dutý hřídel; 11 — hlavní píst; 12 — ventil dalšího vyprázdnění; 14 — zarážka přepínače pracovních režimů; 15 — píst přepínače pracovních režimů; 17. 28 — tyče; 18 — brzdový ventil; 19 — odlehčovací ventil; 20 — zarážka přepínače nouzového brzdění; 23, 26 — ventily; 24 — otvor; 25 — píst urychlovače nouzového brzdění; 27 — ventil omezovače dalšího vyprázdnění; UK — urychlovací komora; ZK — komora s ventily; MK — potrubní komora; TM — brzdová trubka, ZR — záložní zásobník; TC — brzdový válec.


Jak začíná činnost rozvaděče? Začíná nabíjením, tedy naplněním komor samotného rozvaděče a záložního zásobníku stlačeným vzduchem z brzdové trubky. Tyto procesy probíhají při spuštění lokomotivy v depu, když stojí bez vzduchu, a také u všech vozů, když jsou připojeny k lokomotivě a otevře se koncový ventil — berou soupravu "na vzduch". Podívejme se na tento proces podrobněji.

Činnost VR 242 při nabíjení.


Vzduch z brzdové soustavy pod tlakem 0,5 MPa proudí do přístroje, vyplňuje prostor U4 pod urychlovacím pístem, dále stoupá kanálem (zobrazeno červeně), přes filtr 4, po kanálu A do hlavní komory (MK), podkládá hlavní píst 11 zespodu, ten se zvedá nahoru a svým dutým pístem 9 otevírá výstupní ventil 8, který spojuje prostor brzdového válce s atmosférou. Zároveň vzduch z filtru, po osovém kanálu pístu 28, přes měrné otvor 3 proudí do rezervního zásobníku (zobrazeno žlutou barvou) a odtud kanálem do ventilu komory (ZK) nad hlavním pístem 11.

Tento proces pokračuje, dokud se tlak v rezervním zásobníku, hlavní a ventilu komoře nevyrovná nabíjecímu tlaku v brzdové soustavě. Hlavní píst se vrátí do neutrální polohy a zavře výstupní ventil. Distribuátor vzduchu je připraven k akci.

Píšu to ještě jednou — tlak v Tm je nestabilní, v něm jsou úniky, malé úniky, ale ty vždy existují. Tedy tlak v Tm může klesat. Pokud klesání tlaku probíhá tempem méně než služební tempo, vzduch z ventilu kamery se dostává do hlavní komory přes škrticí ventil 3, hlavní píst zůstává na místě a brzdění se neděje.

Při poklesu tlaku v brzdové soustavě tempem služebního brzdění tlak v MK klesá dost rychle, aby se hlavní píst stihl posunout dolů, pod působením většího tlaku ve ventilu komoře. Při pohybu dolů otevírá ventil pro dodatečné vyprázdnění 12.

Fáze dodatečného vyprázdnění Tm během brzdění VР 242.


Vzduch z hlavní komory, přes ventil 12 po kanálu K, po osovém kanálu pístu 28 vystupuje do atmosféry. Tlak v brzdové soustavě a hlavní komoře klesá ještě rychleji a píst 11 pokračuje v pohybu dolů.

Fáze počátečního naplnění brzdového válce během brzdění VР 242.


Hollow rod of the main piston 9 moves away from the seal at the exhaust valve, thus opening the path for air from the backup reservoir, which flows through channel B into the valve chamber, the axial channel of the rod 9, channel G, and the mode switch, entering the brake cylinder through channel L. Simultaneously, the same air flows through channel D into chamber U2, pushing on piston 6, which cuts off the additional discharge channel from the atmosphere. The additional discharge stops. At the same time, the rod 28 of piston 6 moves down, the radial channels in it are blocked by rubber seals, leading to the separation of the main and valve chambers. This increases the sensitivity of the air distributor to braking — now a decrease in pressure in the brake line at any rate will cause the main piston to drop and fill the brake cylinder.

Action of VR 242 during braking: switching the filling rate of the brake cylinder.


At the beginning, the brake cylinder fills quickly, through a wide channel, via the open brake valve 18. As the brake cylinder fills, chamber U1 of the mode switch is also filled through the calibrated hole 16. When the pressure becomes sufficient to compress the spring under piston 15, the brake valve closes, and the brake cylinder fills through the calibrated hole in the brake valve at a slower rate. This occurs if the mode switch handle 14 is turned to position "D" (long set). This mode is used if the number of wagons in the train exceeds 15. This is done to slow down the filling of the brake cylinder on the wagons, ensuring greater uniformity in brake activation across the train.

In short trains, the handle 14 is set to position "K" (short set). In this case, it mechanically opens the brake valve 18, and the filling of the brake cylinder occurs at a fast rate continuously.

Když strojvedoucí nastaví jeřáb do polohy uzávěru, pokles tlaku v brzdovém potrubí se zastaví. Naplňování brzdového válce bude probíhat, dokud vlivem průtoku vzduchu do naplnění nevzroste tlak v zásobním zásobníku, a tudíž i ve ventilu, porovnáním tlaku v hlavní komoře a tedy i v brzdovém potrubí. Hlavní píst se vrátí do neutrální polohy. Naplňování brzdového válce se zastavuje, nastává uzávěr.

Pro uvolnění brzd strojvedoucí nastaví páku jeřábu do polohy I. Vzduch z hlavních zásobníků se ženou do brzdového potrubí, čímž výrazně zvyšuje tlak v něm (až 0,7 — 0,9 MPa, v závislosti na délce vlaku). Tlak v hlavní komoře také vzrůstá, což vede k pohybu hlavního pístu nahoru a k otevření výstupního ventilu 8, skrze který vzduch z brzdových válců a také z komory U2 odchází do atmosféry. Pokles tlaku v komoře U2 vyvolává vzestup pístu 6 a tyče 28, brzdové potrubí a zásobní zásobník se opět spojují přes dmychadlo 3 — dochází k nabíjení zásobního zásobníku.

Při dosažení nabíjecího tlaku v vyrovnávacím zásobníku (UR), rovného nabíjecímu, strojvedoucí nastaví jeřáb do II polohy (vlakové). Tlak v TM se rychle obnovuje na úroveň tlaku v UR. Přitom díky dmychadlu 3 tlak v zásobním zásobníku ještě nestihne dosáhnout nabíjecího, nabíjení ZR pokračuje, ale již menším tempem. Postupně se tlak v zásobním zásobníku, brzdovém a ventilu ustaluje na úrovni nabíjecího. Tehdy je vzduchodistributor znovu připraven k novému brzdění.

Z pohledu strojvedoucího vypadají popsané procesy přibližně takto:

Jedním z prvků VŘ 242 je urychlovač nouzového brzdění, který je na schématu umístěn na levé straně přístroje. Při nabíjení spolu s naplněním hlavní části vzduchového distributoru se nabíjí i urychlovač – vzduch naplňuje prostor pod pístem 25 a prostor nad pístem, přes urychlovací komoru (UK). Brzdová trubka a urychlovací komora jsou spojeny přes škrtící otvor 1, jehož průměr je nastaven tak, že při provozní brzdění se tlak v urychlovací komoře stihne vyrovnat s tlakem v brzdové trubce a urychlovač se nespustí.

Funkce urychlovače nouzového brzdění


Přesto, při poklesu tlaku rychlostí nouzového brzdění – vzduch uniká z brzdové trubky za 3 – 4 sekundy, tlak se nestihne vyrovnat, vzduch z urychlovací komory tlačí na píst 25, který otevře uvolňovací ventil 19, čímž vytvoří široký otvor v brzdové trubce, skrze který vzduch uniká do atmosféry a zhoršuje proces. Takže při nouzovém brzdění, když pracuje urychlovač, se v každém voze otevírá okno v brzdové trubce.

Pro vypnutí urychlovače (např. při jeho poruše) se speciálním klíčem otáčí podložka 20, která zajišťuje urychlovací píst v horní poloze.

I přes mnoho napsaných slov a písmen má tento přístroj ve skutečnosti poměrně jednoduchou a spolehlivou konstrukci. Ve srovnání se svým předchůdcem, VŘ 292, tento neobsahuje ventily, které jsou v provozu poněkud choulostivé a vyžadují přizpůsobení k zrcadlu a mazání, a také jsou náchylné k opotřebení.

Vzduchový distributor 242 je autonomní přístroj, může pracovat i bez pomocníků. Ve skutečnosti však na osobních vozech a lokomotivách funguje společně s jiným přístrojem, který se nazývá

2. Elektrovzduchový distributor (EVR) služ. číslo 305

Tento přístroj je určen k práci v systému elektricko-pneumatické brzdy na osobním motorovém vozidle. Je instalován na vozy a lokomotivy společně s VŘ 242 nebo VŘ 292. Takto vypadá blok brzdového vybavení na osobním voze.

Na předním plánu je brzdový válec. Trochu dál je k zadní stěně TČ připevněna pracovní komora EVR 305. Na levé straně je k ní připojena elektrická část EVR spolu s relé tlaku, a na pravé straně je vzduchový rozdělovací ventil 292. K němu je přes rozpojovací ventil připojen odvod z brzdové magistrály (vymalováno červenou barvou).

Zařízení EVR 305: 1, 2, 3, 6, 9, 10, 11, 12, 14, 18 — vzduchové kanály; 4 — ventil uvolnění; 5 — brzdový ventil; 7 — atmosférický ventil; 8 — přiváděcí ventil; 11 — membrána; 13, 17 — dutiny přepínacího ventilu; 15 — přepínací ventil; 16 — těsnění přepínacího ventilu; TČ — brzdový válec; RK — pracovní komora; OV — ventil uvolnění; TV — brzdový ventil; ZR — rezervní nádrž; VR — vzduchový rozdělovací ventil.

EVR 305 se skládá ze tří hlavních částí: pracovní komory (RK), přepínacího ventilu (PK) a relé tlaku (RD). V tělese relé tlaku jsou umístěny ventil uvolnění 4 a brzdový ventil 5, ovládané elektromagnety.

Při nabíjení není na ventily dodáváno napájení, ventil uvolnění spojuje dutinu pracovní komory s atmosférou, brzdový ventil je uzavřen. Vzduch z brzdové magistrály prochází přes vzduchový rozdělovací ventil do kanálů uvnitř EVR do rezervní nádrže a nabíjí ji, ale jinam už nejde, protože cesta do dutiny nad membránou relé tlaku je zablokována uzavřeným brzdovým ventilem.

Akce EVR 305 při nabíjení.


Při nastavování ventilu strojvedoucího do polohy Va je na vodič EPT dodáván kladný (vzhledem k kolejnicím) potenciál a oba ventily dostávají napájení. Ventil uvolnění izoluje pracovní komoru od atmosféry, brzdový však otevírá cestu vzduchu do dutiny nad membránou RD a dále do pracovní komory.

Akce EVR 305 při brzdění.


Tlak v pracovní komoře a v dutině nad membránou roste, membrána se ohýbá dolů a otevírá přiváděcí ventil 8, přes který vzduch z rezervní nádrže nejprve proniká do pravé dutiny přepínacího ventilu. Zátka ventilu se posune doleva, čímž se otevírá vzduchu cesta do brzdového válce.

Při nasazení jeřábového ventilu do překrytí se mění polarita napětí dodávaného na vodič EPT, dioda, přes kterou je napájen brzdový ventil, se uzamkne, brzdový ventil ztratí napájení a brzdový klapka se uzavře. Nárůst tlaku v pracovním prostoru se zastaví a naplnění brzdového válce se provádí, dokud se tlak v něm nevyrovná s tlakem v pracovním prostoru. Poté se membrána vrátí do neutrální polohy a plnicí ventil se uzavře. Nastává překrytí.

Akce EWR 305 při překrytí


Uvolňovací ventil pokračuje v přijetí napájení, což udržuje uvolňovací klapku v uzavřené poloze a nedovoluje únik vzduchu z pracovního prostoru.

Pro uvolnění nastavuje strojvedoucí páku ventilu na pozici I pro úplné uvolnění a na pozici II pro stupňovité uvolnění. V obou případech ventily ztrácejí napájení, otevře se uvolňovací klapka, která vypouští vzduch z pracovního prostoru do atmosféry. Membrána, podložená tlakem v brzdovém válci, se posune nahoru a otevře výfukovou klapku, kudy vzduch uniká z brzdového válce.

Akce EWR 305 při uvolnění


Pokud během uvolnění na druhou pozici znovu nastavíte páku do překrytí, únik vzduchu z pracovního prostoru se zastaví a vyprázdnění TČ probíhá, dokud se tlak v něm nevyrovná s tlakem zbylým v pracovním prostoru. Tím se dosáhne možnosti stupňovitého uvolnění.

Taková elektropneumatická brzda má řadu zvláštností. Za prvé, při přerušení linky EPT dojde k uvolnění brzd. V tomto případě po provedení řady povinných, instruktážních úkonů přechází strojvedoucí na použití pneumatické brzdy. To znamená, že EPT není automatická brzda. To je nevýhoda tohoto systému.

Za druhé, při práci EPT běžný vzduchový distributor zůstává v uvolněné poloze, nepřestává odčerpávat úniky ze zásobního rezervoáru. To je výhoda, protože zajišťuje nevyčerpatelnost elektropneumatické brzdy.

Za třetí — tato konstrukce nijak nebrání činnosti běžného vzduchového rozdělovacího zařízení. Pokud je EPT vypnut, VR, když naplňuje brzdový válec, nejprve naplní levou komoru přepínacího ventilu, čímž posune zátku v něm doprava a otevře cestu pro vzduch z rezervního zásobníku do brzdového válce.

Takto vypadá práce popisovaných systémů z kabiny strojvůdce:

Závěr

Chtěl jsem do tohoto článku zahrnout i nákladní zařízení brzdění, ale ne, toto téma vyžaduje samostatný rozhovor, protože nákladní VR jsou mnohem složitější, využívají mnohem propracovanější technická řešení a triky, dané specifikou provozu nákladního vozového parku.

Pokud jde o osobní brzdu, její příbuznost s brzdou Westinghouse je kompenzována dalšími technickými řešeními, která na tuzemském vozidlovém parku poskytují přijatelnou provozní efektivitu, úroveň bezpečnosti a technologičnost údržby a opravy. Bude zajímavé porovnat s tím, jak to mají oni, v zahraničí. Porovnáme, ale o něco později. Děkuji za pozornost!

P.S.: Mé poděkování Romanu Biryukovovi za fotografie a také webu www.pomogala.ru, ze kterého byl získán ilustrační materiál.

Zdroj: habr.com