Je čas mluvit o zařízeních určených k ovládání brzd. Tato zařízení se nazývají „faucety“, ačkoli dlouhá cesta evoluce je zavedla docela daleko od kohoutků ve známém každodenním smyslu a proměnila je v poměrně složitá pneumatická automatizační zařízení.

Starý dobrý šoupátkový ventil 394 se stále používá na kolejových vozidlech

1. Jeřáby operátora - stručný úvod

Podle definice

Ventil strojvedoucího - zařízení (nebo sada zařízení) určené k ovládání velikosti a rychlosti změny tlaku v brzdovém potrubí vlaku

V současnosti používané strojvedoucí jeřáby lze rozdělit na zařízení pro přímé ovládání a jeřáby na dálkové ovládání.

Přímá řídicí zařízení jsou klasikou žánru, instalovaná na drtivé většině lokomotiv, jednotkových vlaků, ale i speciálních kolejových vozidel (různá silniční vozidla, železniční vozy atd.) č. 394 a konv. č. 395. První z nich, zobrazený na KDPV, je instalován na nákladních lokomotivách, druhý - na osobních lokomotivách.

V pneumatickém smyslu se tyto jeřáby od sebe vůbec neliší. Tedy naprosto identické. Ventil 395 na horní části má odlitý společně s ním nálitek se dvěma závitovými otvory, kde je instalována „plechovka“ ovladače elektropneumatického ovládání brzd

395. jeřáb operátora v jeho přirozeném prostředí


Tato zařízení jsou nejčastěji lakována jasně červenou barvou, což naznačuje jejich mimořádnou důležitost a zvláštní pozornost, kterou by jim měla věnovat jak obsluha lokomotivy, tak technický personál obsluhující lokomotivu. Další připomínka, že brzdy vlaku jsou vším.

Přívodní potrubí (PM) a brzdové potrubí (TM) jsou přímo připojeny k těmto zařízením a otáčením rukojeti je přímo řízen proud vzduchu.

U dálkově ovládaných jeřábů se na konzoli řidiče neinstaluje samotný jeřáb, ale tzv. řídicí ovladač, který přenáší povely přes digitální rozhraní na samostatný elektrický pneumatický panel, který je instalován ve strojovně lokomotiva. Vnitrostátní kolejová vozidla využívají trpělivý jeřáb řidiče. č. 130, který si na kolejová vozidla razí cestu už poměrně dlouho.

Stav ovladače jeřábu. č. 130 na ovládacím panelu elektrické lokomotivy EP20 (vpravo vedle panelu tlakoměrů)


Pneumatický panel ve strojovně elektrické lokomotivy EP20


Proč to bylo provedeno tímto způsobem? Aby kromě ručního ovládání brzd existuje standardní možnost automatického ovládání například z automatického řízení vlaku. Na lokomotivách vybavených jeřábem 394/395 to vyžadovalo instalaci speciálního nástavce na jeřáb. Podle plánu je 130. jeřáb integrován do vlakového řídicího systému prostřednictvím sběrnice CAN, která se používá na vnitrostátních kolejových vozidlech.

Proč jsem toto zařízení nazval trpělivým? Protože jsem byl přímým svědkem jeho prvního výskytu na kolejových vozidlech. Taková zařízení byla instalována na prvních číslech nových ruských elektrických lokomotiv: 2ES5K-001 Ermak, 2ES4K-001 Donchak a EP2K-001.

V roce 2007 jsem se zúčastnil certifikačních zkoušek elektrické lokomotivy 2ES4K-001. Na tento stroj byl instalován 130. jeřáb. Už tehdy se však mluvilo o jeho nízké spolehlivosti, navíc tento zázrak techniky uměl samovolně odbrzdit. Proto od toho velmi brzy upustili a do výroby se dostaly „Ermaki“, „Donchak“ a EP2K s jeřáby 394 a 395. Postup byl zpožděn, dokud nebylo dokončeno nové zařízení. Tento jeřáb se do novočerkasských lokomotiv vrátil až se zahájením výroby elektrické lokomotivy EP20 v roce 2011. Ale „Ermaki“, „Donchak“ a EP2K neobdržely novou verzi tohoto jeřábu. EP2K-001, mimochodem se 130. jeřábem, nyní hnije na záložní základně, jak jsem se nedávno dozvěděl z videa jednoho opuštěného železničního fanouška.

Železničáři ​​však k takovému systému nemají plnou důvěru, proto jsou všechny lokomotivy vybavené ventilem 130 vybaveny i záložními regulačními ventily, které umožňují ve zjednodušeném režimu přímo řídit tlak v brzdovém potrubí.

Ventil ovládání záložní brzdy v kabině EP20


Druhé ovládací zařízení je také instalováno na lokomotivách - ventil pomocné brzdy (KVT), určený k ovládání brzd lokomotivy bez ohledu na brzdy vlaku. Tady to je, vlevo od vlakového jeřábu

Stav ventilu přídavné brzdy. č. 254


Na fotce klasický ventil přídavné brzdy, stav. č. 254. Dodnes je instalován na mnoha místech, a to jak na osobních, tak i nákladních lokomotivách. Na rozdíl od brzd na vagónu, brzdové válce na lokomotivě nikdy se neplní přímo z rezervní nádrže. Přestože je na lokomotivě instalována jak náhradní nádrž, tak rozdělovač vzduchu. Obecně je brzdový okruh lokomotivy složitější, a to z toho důvodu, že na lokomotivě je více brzdových válců. Jejich celkový objem je výrazně vyšší než 8 litrů, nebude je tedy možné plnit z náhradní nádrže na tlak 0,4 MPa - je nutné zvětšit objem náhradní nádrže a tím se prodlouží doba jejího nabíjení oproti k plnicím zařízením namontovaným ve vozidle.

Na lokomotivě se TČ plní z hlavního zásobníku buď přes ventil pomocné brzdy, nebo přes tlakový spínač, který je ovládán rozdělovačem vzduchu ovládaným ventilem vlaku strojvedoucího.

Jeřáb 254 má tu zvláštnost, že sám může pracovat jako tlakový spínač, umožňující odbrzdění (postupně!) brzd lokomotivy při brzdění vlaku. Toto schéma se nazývá obvod pro zapínání KVT jako opakovače a používá se na nákladních lokomotivách.

Ventil pomocné brzdy se používá při posunových pohybech lokomotivy, dále k zajištění vlaku po zastavení a při odstavení. Ihned po zastavení vlaku je tento ventil umístěn do úplně poslední brzdící polohy a brzdy na vlaku jsou uvolněny. Lokomotivní brzdy jsou schopny udržet lokomotivu i vlak na poměrně vážném svahu.

Na moderní elektrické lokomotivy, jako je EP20, jsou instalovány další KVT, například konv. č. 224

Stav ventilu přídavné brzdy. č. 224 (vpravo na samostatném panelu)

2. Konstrukce a princip činnosti jeřábu řidiče kond. č. 394/395

Naším hrdinou je tedy starý, časem a miliony kilometrů cest prověřený, jeřáb 394 (a 395, ale je podobný, takže budu mluvit o jednom ze zařízení, pamatuji na to druhé). Proč toto a ne moderní 130? Za prvé, faucet 394 je dnes běžnější. A za druhé, 130. jeřáb, respektive jeho pneumatický panel, je v principu podobný staré 394.

Stav jeřábu řidiče č. 394: 1 — základna dříku výfukového ventilu; 2 — spodní část těla; 3 - těsnící límec; 4 - pružina; 5 — výfukový ventil; 6 — pouzdro se sedlem výfukového ventilu; 7 - vyrovnávací píst; 8 — těsnící gumová manžeta; 9 — těsnící mosazný kroužek; 10 — tělo střední části; 11 — tělo horní části; 12 — cívka; 13 — ovládací rukojeť; 14 — zámek rukojeti; 15 - ořech; 16 — upínací šroub; 17 — tyč; 18 — pružina cívky; 19 — tlaková myčka; 20 — montážní čepy; 21 — pojistný kolík; 22 - filtr; 23 — pružina přívodního ventilu; 24 - přívodní ventil; 25 — pouzdro se sedlem přívodního ventilu; 26 — membrána převodovky; 30 — nastavovací pružina převodovky; 31 — nastavovací miska převodovky


Jak se ti to líbí? Vážné zařízení. Toto zařízení se skládá z horní (cívkové) části, střední (mezi) části, spodní (ekvalizérové) části, stabilizátoru a převodovky. Převodovka je na obrázku vpravo dole, stabilizátor ukážu samostatně

Stav stabilizátoru jeřábu řidiče. č. 394: 1 - zástrčka; 2 — pružina škrtící klapky 3 — škrticí klapka; 4 — sedlo škrticí klapky; 5 - kalibrovaný otvor o průměru 0,45 mm; 6 - membrána; 7 — tělo stabilizátoru; 8 — důraz; 10 — nastavovací pružina; 11 — nastavovací sklo.

Provozní režim baterie se nastavuje otáčením rukojeti, která otáčí cívkou pevně zabroušenou (a důkladně promazanou!) k zrcadlu ve střední části baterie. Ustanovení je sedm, obvykle se označují římskými číslicemi

• I - dovolená a cvičení
• II - vlak
• III - překrytí bez přívodu netěsností v brzdovém potrubí
• IV - překrytí s přívodem netěsností z brzdového vedení
• Va - pomalé brzdění
• V - brzdění v provozním tempu
• VI - nouzové brzdění

V režimech trakce, dojezdu a parkování, kdy není potřeba aktivovat brzdy vlaku, je rukojeť jeřábu nastavena do druhé polohy. vlak pozice.

Cívka a zrcátko cívky obsahují kanálky a kalibrované otvory, kterými v závislosti na poloze rukojeti proudí vzduch z jedné části zařízení do druhé. Takto vypadá cívka a její zrcátko

Kromě toho je jeřáb řidiče 394 připojen k tkzv vyrovnávací nádrž (UR) o objemu 20 litrů. Tento zásobník je regulátorem tlaku v brzdovém potrubí (TM). Tlak, který je instalován ve vyrovnávací nádrži, bude udržován vyrovnávací částí kohoutku řidiče a v brzdovém potrubí (kromě poloh I, III a VI rukojeti).

Tlaky ve vyrovnávací nádržce a brzdovém potrubí se zobrazují na manometrech namontovaných na přístrojové desce, obvykle v blízkosti ventilu řidiče. Často se používá dvoubodový manometr, například tento

Červená šipka ukazuje tlak v brzdovém potrubí, černá šipka ukazuje tlak ve vyrovnávací nádrži


Takže, když je jeřáb v poloze vlaku, tzv nabíjecí tlak. U vícejednotových kolejových vozidel a osobních vlaků s lokomotivní trakcí je jeho hodnota obvykle 0,48 - 0,50 MPa, u nákladních vlaků 0,50 - 0,52 MPa. Ale nejčastěji je to 0,50 MPa, stejný tlak se používá na Sapsan a Lastochka.

Zařízení, která udržují plnicí tlak v UR, jsou reduktor a stabilizátor jeřábu, které fungují zcela nezávisle na sobě. Co dělá stabilizátor? Plynule vypouští vzduch z vyrovnávací nádrže kalibrovaným otvorem o průměru 0,45 mm v jejím těle. Neustále, aniž byste tento proces na okamžik přerušili. Uvolňování vzduchu přes stabilizátor probíhá přísně konstantní rychlostí, kterou udržuje škrticí klapka uvnitř stabilizátoru – čím nižší je tlak ve vyrovnávací nádrži, tím více se škrticí klapka mírně otevírá. Tato rychlost je mnohem nižší než rychlost provozního brzdění a lze ji upravit otáčením seřizovací misky na těle stabilizátoru. To se provádí za účelem eliminace ve vyrovnávací nádrži kompresor (tedy překročení nabíjecího) tlaku.

Pokud vzduch z vyrovnávací nádrže neustále odchází přes stabilizátor, tak dříve nebo později odejde všechen? Odešel bych, ale převodovka mi to nedovolila. Při poklesu tlaku v UR pod úroveň nabíjení se otevře přívodní ventil v reduktoru, který propojí vyrovnávací nádrž s přívodním potrubím, doplní zásobu vzduchu. Ve vyrovnávací nádrži je tak ve druhé poloze rukojeti ventilu trvale udržován tlak 0,5 MPa.

Tento proces nejlépe ilustruje tento diagram

Činnost jeřábu řidiče v poloze II (vlak): GR - hlavní nádrž; TM - brzdové vedení; UR - vyrovnávací nádrž; At - atmosféra


A co brzdové vedení? Tlak v ní je udržován rovný tlaku ve vyrovnávací nádrži pomocí vyrovnávací části ventilu, kterou tvoří vyrovnávací píst (uprostřed schématu), přívodní a výstupní ventil, poháněný pístem. Dutina nad pístem komunikuje s vyrovnávací nádrží (žlutá oblast) a pod pístem s brzdovým vedením (červená oblast). Když se tlak v UR zvýší, píst se posune dolů, spojí brzdové potrubí s přívodním potrubím, což způsobí zvýšení tlaku v něm, dokud se tlak v TM a tlak v UR nevyrovnají.

Při poklesu tlaku ve vyrovnávací nádržce se píst pohybuje nahoru a otevírá výfukový ventil, kterým vzduch z brzdového potrubí uniká do atmosféry, až se opět vyrovnají tlaky nad a pod pístem.

V poloze vlaku je tak tlak v brzdovém potrubí udržován rovný plnicímu tlaku. Zároveň jsou z ní přiváděny i netěsnosti, jelikož, a neustále o tom mluvím, v ní určitě a vždy jsou netěsnosti. V náhradních nádržích vozů a lokomotivy je vytvořen stejný tlak a netěsnosti jsou také vypouštěny.

Za účelem aktivace brzd umístí řidič rukojeť jeřábu do polohy V – brzdění v provozním tempu. V tomto případě je vzduch vypouštěn z vyrovnávací nádrže přes kalibrovaný otvor, který zajišťuje rychlost poklesu tlaku 0,01 - 0,04 MPa za sekundu. Proces je řízen řidičem pomocí tlakoměru vyrovnávací nádrže. Když je rukojeť ventilu v poloze V, vzduch opouští vyrovnávací nádrž. Aktivuje se vyrovnávací píst, zvedne se a otevře vypouštěcí ventil, čímž se uvolní tlak z brzdového potrubí.

Pro zastavení procesu vypouštění vzduchu z vyrovnávací nádrže obsluha umístí rukojeť ventilu do polohy překrytí - III nebo IV. Proces vypouštění vzduchu z vyrovnávací nádrže, potažmo z brzdového vedení, se zastaví. Takto se provádí stupeň provozního brzdění. Pokud jsou brzdy nedostatečně účinné, provede se další krok, k tomu se opět přesune rukojeť jeřábu obsluhy do polohy V.

Při normálním oficiální Při brzdění by maximální hloubka výtlaku brzdového vedení neměla překročit 0,15 MPa. Proč? Za prvé nemá smysl hlouběji vypouštět - vzhledem k poměru objemů rezervní nádrže a brzdového válce (BC) na autech nevznikne v BC tlak větší než 0,4 MPa. A výtlak 0,15 MPa právě odpovídá tlaku 0,4 MPa v brzdových válcích. Za druhé je prostě nebezpečné vybíjet hlouběji - při nízkém tlaku v brzdovém potrubí se při odbrzdění prodlouží doba nabíjení rezervních zásobníků, protože jsou nabíjeny přesně z brzdového potrubí. To znamená, že takové akce jsou plné vyčerpání brzdy.

Zvídavý čtenář se zeptá - jaký je rozdíl mezi stropy na pozicích III a IV?

V poloze IV zakrývá cívka ventilu absolutně všechny otvory v zrcátku. Reduktor nenapájí vyrovnávací nádrž a tlak v ní zůstává vcelku stabilní, protože úniky z UR jsou extrémně malé. Současně pokračuje v činnosti vyrovnávací píst, doplňuje netěsnosti z brzdového potrubí a udržuje v něm tlak, který byl vytvořen ve vyrovnávací nádržce po posledním brzdění. Proto se toto ustanovení nazývá „překrývání s přívodem netěsností z brzdového potrubí“

V poloze III šoupátko ventilu komunikuje mezi sebou dutiny nad a pod vyrovnávacím pístem, což blokuje činnost vyrovnávacího tělesa - tlaky v obou dutinách klesají současně s rychlostí úniku. Tento únik není dobíjen ekvalizérem. Proto se třetí poloha ventilu nazývá „překrývající se bez dodávání netěsností z brzdového potrubí“

Proč existují dvě takové polohy a jaké překrytí řidič používá? Obojí v závislosti na situaci a typu obsluhy lokomotivy.

Při ovládání brzd pro cestující je podle pokynů řidič povinen uvést ventil do polohy III (střecha bez napájení) v následujících případech:

• Při sledování zákazového signálu
• Při ovládání EPT po prvním stupni řídicího brzdění
• Při sjezdu z prudkého svahu nebo do slepé uličky

Ve všech těchto situacích je samovolné uvolnění brzd nepřijatelné. Jak se to může stát? Ano, je to velmi jednoduché - rozdělovače vzduchu pro cestující fungují na rozdíl mezi dvěma tlaky - v brzdovém potrubí a v rezervní nádrži. Když se tlak v brzdovém potrubí zvýší, brzdy se zcela uvolní.

Nyní si představme, že jsme zabrzdili a dali jej do polohy IV, když přívod ventilu uniká z brzdového potrubí. A v tu chvíli nějaký pitomec ve vestibulu lehce pootevře a pak zavře uzavírací ventil - ten darebák si hraje. Ventil řidiče absorbuje tuto netěsnost, což vede ke zvýšení tlaku v brzdovém potrubí, a rozdělovač vzduchu pro cestující, citlivý na to, dává úplné uvolnění.

Na nákladních vozech se používá hlavně poloha IV - nákladní VR není tak citlivý na zvýšení tlaku v TM a má závažnější uvolnění. Poloha III se nastavuje pouze při podezření na nepřípustnou netěsnost v brzdovém potrubí.

Jak se uvolňují brzdy? Pro úplné uvolnění je rukojeť kohoutku operátora umístěna v poloze I - uvolnění a nabíjení. V tomto případě jsou vyrovnávací nádrž i brzdové potrubí připojeny přímo k přívodnímu potrubí. Pouze plnění vyrovnávací nádrže probíhá přes kalibrovaný otvor, rychlým, ale poměrně mírným tempem, což vám umožňuje kontrolovat tlak pomocí tlakoměru. A brzdové potrubí se plní širším kanálem, takže tlak tam okamžitě vyskočí na 0,7 - 0,9 MPa (podle délky vlaku) a zůstane tam, dokud není rukojeť ventilu umístěna do druhé polohy. proč tomu tak je?

To se provádí za účelem tlačení velkého množství vzduchu do brzdového potrubí a prudkého zvýšení tlaku v něm, což umožní, aby uvolňovací vlna zaručeně dosáhla posledního vozu. Tento efekt se nazývá pulzní přeplňování. Umožňuje jak urychlit samotnou dovolenou, tak zajistit rychlejší dobíjení náhradních nádrží po celém vlaku.

Plnění vyrovnávací nádrže danou rychlostí umožňuje řídit proces dávkování. Když tlak v něm dosáhne plnicího tlaku (u osobních vlaků) nebo s určitým nadhodnocením, v závislosti na délce vlaku (u vlaků nákladních), je rukojeť ventilu strojvedoucího umístěna do polohy XNUMX. vlaku. Stabilizátor eliminuje přeplňování vyrovnávací nádrže a vyrovnávací píst rychle vyrovná tlak v brzdovém potrubí tlaku ve vyrovnávací nádrži. Takto vypadá proces úplného uvolnění brzd na plnicí tlak z pohledu řidiče

Stupňovité uvolnění, v případě ovládání EPT nebo na nákladních vlacích při horském provozním režimu rozvaděče vzduchu, se provádí umístěním rukojeti ventilu do polohy XNUMX. vlaku s následným přenesením na strop.

Jak se ovládá elektropneumatická brzda? EPT je ovládáno ze stejného operátorského jeřábu, pouze 395, který je vybaven regulátorem EPT. V této „plechovce“, umístěné na horní straně rukojeti, jsou kontakty, které prostřednictvím řídicí jednotky ovládají přívod kladného nebo záporného potenciálu vzhledem ke kolejnicím do drátu EPT a také odstraňují tento potenciál pro uvolnění brzdy.

Při zapnutém EPT se brzdění provádí umístěním jeřábu řidiče do polohy Va - pomalé brzdění. V tomto případě jsou brzdové válce plněny přímo z elektrického rozdělovače vzduchu rychlostí 0,1 MPa za sekundu. Proces je monitorován pomocí tlakoměru v brzdových válcích. K vypouštění vyrovnávací nádrže dochází, ale spíše pomalu.

EPT lze uvolnit buď postupně, umístěním ventilu do polohy II, nebo úplně nastavením do polohy I a zvýšením tlaku v UR o 0,02 MPa nad úroveň plnicího tlaku. Zhruba takhle to vypadá z pohledu řidiče

Jak se provádí nouzové brzdění? Když je ovládací páka ventilu nastavena do polohy VI, šoupátko ventilu otevře brzdové potrubí přímo do atmosféry širokým kanálem. Tlak klesne z nabití na nulu za 3-4 sekundy. Tlak ve vyrovnávací nádrži také klesá, ale pomaleji. Současně se aktivují akcelerátory nouzové brzdy na vzduchových rozdělovačích - každý VR otevírá brzdové potrubí do atmosféry. Zpod kol létají jiskry, kola smykují, přestože pod ně přidává písek...

Při každém takovém „vhození šestého“ čeká strojvedoucího v depu rozbor - zda jeho jednání bylo odůvodněno pokyny Pokynů pro ovládání brzd a Pravidel technického provozu kolejových vozidel a také řadou místních pokynů. Nemluvě o stresu, který zažívá při „házení šestého“.

Pokud tedy vyjedete na koleje, vklouznete v autě pod uzavírací závoru k přejezdu, pamatujte, že za vaši chybu, hloupost, rozmar a chrabrost může nakonec živý člověk, strojvedoucí. A ti lidé, kteří pak budou muset vymotat střeva z náprav dvojkolí, sundat useknuté hlavy z trakčních převodovek...

Opravdu nechci nikoho děsit, ale toto je pravda - pravda napsaná krví a kolosální materiální škody. Brzdy vlaků proto nejsou tak jednoduché, jak by se mohlo zdát.

Celkový

Činnost ventilu přídavné brzdy se v tomto článku nebudu zabývat. Ze dvou důvodů. Za prvé, tento článek je přesycený terminologií a suchým inženýrstvím a sotva zapadá do rámce populární vědy. Za druhé, úvaha o provozu KVT vyžaduje použití popisu nuancí pneumatického obvodu brzd lokomotivy, a to je téma na samostatnou diskusi.

Doufám, že jsem tímto článkem ve svých čtenářích vyvolal pověrčivou hrůzu... ne, ne, samozřejmě žertuji. Vtipy stranou, myslím, že se ukázalo, že brzdové systémy vlaků jsou celým komplexem vzájemně propojených a extrémně složitých zařízení, jejichž konstrukce je zaměřena na rychlé a bezpečné ovládání kolejových vozidel. Navíc opravdu doufám, že jsem touhu dělat si legraci z posádky lokomotivy odradil hrou s brzdovým ventilem. Alespoň pro někoho...

V komentářích mě žádají, abych vám řekl o Sapsanu. Bude tam „Sokol stěhovavý“ a bude to samostatný, dobrý a velký článek s velmi jemnými detaily. Tento elektrický vláček mi poskytl krátké, ale velmi kreativní období v mém životě, takže o něm chci opravdu mluvit a svůj slib určitě splním.

Rád bych poděkoval následujícím lidem a organizacím:

1. Roman Biryukov (Romych Russian Railways) za fotografický materiál na kabině EP20
2. místo www.pomogala.ru — pro diagramy převzaté z jejich zdroje
3. Ještě jednou Romovi Biryukovovi a Sergeji Avdoninovi o radu ohledně jemných aspektů činnosti brzd

Uvidíme se znovu, drazí přátelé!

Zdroj: www.habr.com