Det er tid til at tale om de enheder, der er designet til at kontrollere bremserne. Disse enheder kaldes "ventiler", selvom en lang evolutionær rejse har taget dem langt væk fra ventiler i den sædvanlige forstand, og omdannet dem til komplekse pneumatiske enheder.

Den gamle gode ventil 394 bruges stadig i det rullende materiel.

1. Maskinistventiler - en kort introduktion.

Definering.

Togmaskinistventilen - en enhed (eller kompleks af enheder), der er designet til at styre mængden og hastigheden af trykændringer i togets bremseledning.

De togmaskinistventiler, der anvendes i dag, kan opdeles i direkte betjeningsapparater og ventiler med fjernbetjening.

Direkte betjeningsapparater er klassikeren, der er installeret på de overvældende flertal af lokomotiver, motorvognstog samt specialiseret rullende materiel (forskellige vejmaskiner, motortog mv.) maskinistventiler nr. 394 og nr. 395. Den første, der er vist på KDPV, installeres på godslokomotiver, mens den anden installeres på passagerlokomotiver.

I en pneumatiske forstand adskiller disse ventiler sig overhovedet ikke fra hinanden. Det vil sige, at de er fuldstændig identiske. Ventil 395 har en hævning med to gevindhuller, støbt sammen med det, hvor "beholderen" til kontrol af den elektrisk pneumatiske bremse installeres.

Ventil 395 i sit naturlige habitat.


Disse enheder bliver oftest malet i lys rød, hvilket vidner om deres exceptionelle vigtighed og den særlige opmærksomhed, som både lokomotivbesætningen og det tekniske personale, der betjener lokomotivet, bør have. En anden påmindelse om, at bremserne på toget er alt.

Rørledningerne til den trykkende (PM) og bremseledningen (TM) tilsluttes direkte til disse enheder, og ved at dreje håndtaget styres luftstrømmen direkte.

I kraner med fjernbetjening er der ikke installeret selve kranen, men en såkaldt kontrolenhed, der sender kommandoer til en separat elektro-pneumatisk panel via et digitalt interface. På indenlandsk rullende materiel anvendes den langvarige førers kran nr. 130, som har haft en lang vej til at finde sin plads i det rullende materiel.

Kranens kontrolenhed nr. 130 på førerbordet i elektrisk lokomotiv EP20 (til højre, ved siden af manometerpanelet)


Det pneumatiske panel i maskinrummet på elektrisk lokomotiv EP20


Hvorfor er det lavet på denne måde? For at give ikke kun manuel betjening af bremserne, men også en standardmulighed for automatisk betjening, for eksempel fra systemet til føring af toget. På lokomotiver udstyret med kran 394/395 krævede dette installation af en speciel vedhæftning til kranen. Ideen var, at kran nr. 130 skulle integreres i togstyringssystemet via CAN-bussen, som anvendes i indenlandsk rullende materiel.

Hvorfor kaldte jeg denne enhed langvarig? Fordi jeg var direkte vidne til dens første fremtræden i det rullende materiel. Sådanne enheder blev installeret på de første numre af nye russiske elektriske lokomotiver: 2ЭС5К-001 «Ермак», 2ЭС4К-001 «Дончак» og ЭП2К-001.

I 2007 deltog jeg i certificeringstestene af elektrisk lokomotiv 2ЭС4К-001. På dette køretøj blev netop kran nr. 130 installeret. Allerede dengang gik snakken om dens lave pålidelighed, desuden kunne dette vidunder af teknik selvstændigt frigive bremserne. Derfor blev den meget hurtigt skrottet, og «Ермаки», «Дончаки» og ЭП2К kom i serie med kran 394 og 395. Fremskridtet blev udskudt indtil videre udvikling af den nye enhed. Denne kran vendte først tilbage til Novotjerkassk-lokomotiverne med lanceringen af elektrisk lokomotiv EP20 i 2011. Men «Ермаки», «Дончаки» og ЭП2К fik aldrig denne nye version af kranen. EP2К-001, for øvrigt, med kran nr. 130, rådner nu på reservebasen, som jeg for nylig lærte af en video fra en jernbaneentusiast.

Dog er der ikke fuld tillid til et sådant system blandt jernbanepersonalet, derfor er alle lokomotiver udstyret med kran nr. 130 også udstyret med reservekontrolkraner, der tillader, i en forenklet tilstand, direkte at styre trykket i bremsesystemet.

Nøgle til reservestyring af bremser i førerrummet på EP20


På lokomotiverne installeres også et andet kontrolinstrument — nøgle til hjælpestopbremse (KVT), beregnet til at styre lokomotivets bremser uafhængigt af togets bremser. Her er den, til venstre for tognøglen

Nøgle til hjælpestopbremse, nr. 254


På billedet ses en klassisk nøgle til hjælpestopbremse, nr. 254. Den installeres stadig mange steder, både på passagertog og godstog. I modsætning til togbremserne er bremsecylindrene på lokomotivet aldrig fylles direkte fra reservetanken. Selvom både reservetank og luftfordeler er installeret på lokomotivet. Generelt er bremseordningen på lokomotivet mere kompleks, fordi der er flere bremsecylindre på lokomotivet. Den samlede volumen er betydeligt over 8 liter, så det er ikke muligt at fylde dem fra reservetanken til et tryk på 0,4 MPa — det kræver en større reservetank, hvilket vil øge opladningstiden sammenlignet med togbremser.

På lokomotivet TЦ fyldes de fra hovedtanken, enten via nøgle til hjælpestopbremse eller gennem trykrelæet, som påvirkes af luftfordeleren, der aktiveres af førernøglen.

Nøgle 254 har den særlige egenskab, at den selv kan fungere som trykrelæ, hvilket tillader løsladelse (trinvist!) af lokomotivbremserne ved stoppede tog. Denne konfiguration kaldes KVT-aktiveringsskema og anvendes på godslokomotiver.

Nøglen til hjælpestopbremse anvendes under manøvrering af lokomotivet, samt til at sikre toget efter standsning og under ophold. Umiddelbart efter togenes standsning sættes denne nøgle i den sidste bremseposition, mens bremserne i toget frigives. Lokomotivets bremser kan holde både lokomotivet og toget på en relativt stejl hældning.

På moderne el-lokomotiver som EP20 installeres andre KVT, for eksempel nr. 224

Nøgle til hjælpestopbremse nr. 224 (til højre på en separat panel)

2. Struktur og funktion af førernøglen nr. 394/395

Så, vores helt er den gamle, tidstestede og millioner af kilometer rejse kran 394 (og 395, men den er ens, så jeg vil tale om et af instrumenterne, og have den anden i tankerne). Hvorfor netop denne, og ikke den moderne 130? For det første er kran 394 mere udbredt i dag. For det andet er 130'eren, snarere dens pneumatiske panel, funktionelt set analog med den gamle 394.

Kranoperatør nr. 394: 1 — udluftningsventilbund; 2 — underdel; 3 — tætningsmanschette; 4 — fjeder; 5 — udluftningsventil; 6 — bøsning med sæde for udluftningsventil; 7 — balanceringspiston; 8 — tætningsgummimanschette; 9 — tætnings messing ring; 10 — midterdel; 11 — overdel; 12 — spjæld; 13 — kontrolhåndtag; 14 — håndtag holder; 15 — møtrik; 16 — tryk skrue; 17 — stang; 18 — spjældets fjeder; 19 — trykkering; 20 — monteringsstifter; 21 — fastgørelsespind; 22 — filter; 23 — fjeder for tilførselsventil; 24 — tilførselsventil; 25 — bøsning med sæde for tilførselsventil; 26 — membran i reduceren; 30 — justeringsfjeder for reduceren; 31 — justeringskop til reduceren.


Hvordan er det? Et seriøst instrument. Dette instrument består af en øverste (spjæld) del, en mellem (mellemliggende) del, en nedre (balance) del, stabilisator og reducer. Reduceren vises nederst til højre på figuren, stabilisatoren viser jeg separat.

Stabilisator for kranoperatør nr. 394: 1 — kork; 2 — fjeder til strømningsventil; 3 — strømningsventil; 4 — sæde for strømningsventil; 5 — kalibreret hul med en diameter på 0,45 mm; 6 — membran; 7 — stabilisatorhus; 8 — afstiver; 10 — justeringsfjeder; 11 — justeringskop.

Kranens driftsmode indstilles ved at dreje håndtaget, som roterer spjældet, som er tæt presset (og omhyggeligt smurt!) mod spejlet i kranens mellemste del. Der er syv positioner, som traditionelt betegnes med romertal.

• I — frakobling og opladning
• II — togdrift
• III — afbrydelse uden strøm til lækager i bremseledningen
• IV — afbrydelse med strøm til lækager fra bremseledningen
• Va — bremsning med nedsat tempo
• V — bremsning med service tempo
• VI — nødbremsning

I drift mode, when it is not necessary to engage the train's brakes, the lever is set to the second, train position.

The valve and the mirror of the valve contain channels and calibrated holes through which, depending on the position of the lever, air flows from one part of the device to another. This is what the valve and its mirror look like.

In addition, the driver's crane 394 is connected to the so-called equalization tank (UR) with a volume of 20 liters. This tank serves as the pressure setter in the brake line (TM). The pressure established in the equalization tank will be maintained by the equalization part of the driver's crane and in the brake line (except for positions I, III, and VI of the lever).

The pressures in the equalization tank and brake line are displayed on control gauges installed on the instrument panel, usually next to the driver's crane. A dual-pointer gauge is often used, like this one.

The red pointer shows the pressure in the brake line, while the black pointer shows the pressure in the equalization tank.


Thus, when the crane is in the train position, a so-called charging pressureis established and maintained in the equalization tank. For motor-car rolling stock and passenger trains with locomotive traction, its value is usually 0.48 - 0.50 MPa, for freight trains 0.50 - 0.52 MPa. However, most often this is 0.50 MPa, the same pressure used on the "Sapsan" and "Lastochka."

Enheder, der understøtter trykket i UR, er reguleringsventilen og kranens stabilisator, som fungerer helt uafhængigt af hinanden. Hvad gør stabilisatoren? Den frigiver konstant luft fra udligningsbeholderen gennem et kalibreret hul med en diameter på 0,45 mm, som findes i dens skrog. Dette sker kontinuerligt, uden afbrydelser. Luftudledningen gennem stabilisatoren sker med en konstant hastighed, der opretholdes af en reguleringsventil inde i stabilisatoren - jo lavere trykket er i udligningsbeholderen, desto mere åbner reguleringsventilen. Denne hastighed er meget lavere end hastigheden for servicebremsning, og den kan justeres ved at dreje justeringsskruen på stabilisatorens hus. Dette gøres for at eliminere i udligningsbeholderen. overladet (det vil sige det, der overstiger ladetrykket).

Hvis luften fra udligningsbeholderen konstant strømmer ud gennem stabilisatoren, vil den jo før eller senere strømme helt ud? Den ville strømme ud, men det tillader reguleringsventilen ikke. Når trykket i UR falder under ladetrykket, åbner næringsventilen i reguleringsventilen, som forbinder udligningsbeholderen med næringsledningen og opfylder luftreserverne. Således opretholdes trykket på 0,5 MPa i udligningsbeholderen i II-positionen af kranhåndtaget.

Denne proces illustreres bedst ved denne skema

Handlingen af førerkranen i II (tog) position: GR - hovedbeholder; TM - bremselinje; UR - udligningsbeholder; At - atmosfære


Hvad med bremselinjen? Trykket der opretholdes lig med trykket i udligningsbeholderen ved hjælp af udligningsdelen af kranen, som består af en udligningsstempel (i midten af skemaet), nærings- og udslipsventil, der aktiveres af stemplet. Rummet over stemplet forbindes med udligningsbeholderen (det gule område), og under stemplet med bremselinjen (det røde område). Når trykket i UR stiger, bevæger stemplet sig nedad, hvilket forbinder bremselinjen med næringen, hvilket fører til en stigning i trykket dér, indtil trykket i TM og trykket i UR bliver lig med hinanden.

Når trykket i udligningsbeholderen falder, bevæger stemplet sig opad og åbner udløbsklappen, gennem hvilken luft fra bremsesystemet slipper ud i atmosfæren, indtil trykket ovenfor og under stemplet er lig med hinanden.

Dermed opretholdes trykket i bremsesystemet i kørselspositionen på samme niveau som det opladende. Dette inkluderer også lækager, for som jeg konstant påpeger, er der altid defekter i det. Den samme trykning opnås også i de reservebeholdere, der findes i vognene og lokomotivets beholdere, også under hensyntagen til lækager.

For at aktivere bremserne placerer føreren kranhåndtaget i V-position - bremsning i tjenestetempo. I denne proces slipper luften ud fra udligningsbeholderen gennem en kalibreret åbning, hvilket sikrer et fald i trykket på 0,01 - 0,04 MPa per sekund. Processen overvåges af føreren via manometeret i udligningsbeholderen. Så længe kranhåndtaget er i V-position, slipper luften ud fra udligningsbeholderen. Udligningsstemplet aktiveres ved at bevæge sig opad og åbne udløbsklappen, hvilket reducerer trykket i bremsesystemet.

For at stoppe luftudslippet fra udligningsbeholderen placerer føreren kranhåndtaget i lukket position - III eller IV. Luftudslippet fra udligningsbeholderen, og dermed også fra bremsesystemet, stoppes. Dette fuldender trin i tjenestebremsningen. Hvis bremsernes effektivitet er utilstrækkelig, udføres endnu et trin, hvor føreren atter placerer kranhåndtaget i V-position.

I normal, tjenestebremse I bremse reduceres den maksimale dybde af bremselinjen ikke må overstige 0,15 MPa. Hvorfor? For det første er det meningsløst at reducere dybden videre — på grund af forholdet mellem volumen af den ekstra beholder og bremsecylinderen (BC), kan der ikke opnås et tryk på mere end 0,4 MPa i BC. Og en reduktion til 0,15 MPa svarer netop til et tryk på 0,4 MPa i bremsecylindrene. For det andet er det blot farligt at reducere dybden yderligere — ved lavt tryk i bremselinjen øges tiden for opladning af de ekstra beholdere ved slip af bremsen, da de oplades netop fra bremselinjen. Sådanne handlinger indebærer risiko for udmattelse af bremsen.

Den nysgerrige læser vil spørge — hvad er forskellen mellem overlapningerne i position III og IV?

I position IV blokerer ventilen for alle åbninger i spejlet. Reduceren trækker ikke fra det regulerende reservoir, og trykket i det holdes ret stabilt, da lækagerne fra det regulerende reservoir er ekstremt små. Den regulerende stemme arbejder stadig og kompenserer for lækagerne fra bremselinjen, og opretholder det tryk, der blev etableret i det regulerende reservoir efter den seneste bremsning. Derfor kaldes denne position "overlapning med forsyning af lækager fra bremselinjen".

I position III forbinder ventilen rumene over og under den regulerende stemme, hvilket blokerer for det regulerende organs funktion — trykket i begge rum falder samtidig i takt med lækagen. Denne lækage får ikke forsyning fra det regulerende organ. Derfor kaldes III position for "overlapning uden forsyning af lækager fra bremselinjen".

Hvorfor findes der to sådanne positioner, og hvilken overlapning bruger lokomotivføreren? Begge, afhængigt af situationen og lokomotivets tjeneste.

Ved betjening af passagerbremserne er lokomotivføreren ifølge instruktionen forpligtet til at sætte ventilen i position III (overlapning uden forsyning) i følgende tilfælde:

• Ved passage under signal om forbud
• Ved betjening af EPT efter første trin af reguleringsbremsen
• Ved kørsel ned ad en stejl bakke eller ind i en blind vej

I alle disse situationer er en uautoriseret frigivelse af bremserne ikke acceptabel. Hvordan kan det ske? Det er meget simpelt - passagerernes luftfordelere fungerer ved forskellen mellem to tryk - i bremseledningen og det reservebeholder. Når trykket i bremseledningen stiger, sker der en fuld frigivelse af bremserne.

Nu skal vi forestille os, at vi har bremset og har sat det i IV-position, hvor kranen leverer lækager fra bremseledningen. Samtidig åbner en eller anden idiot i gangen ventilen lidt og lukker den igen - hvad en skruebolte! Motorkranen fjerner denne lækage, hvilket resulterer i en stigning i trykket i bremseledningen, og den følsomme passagerluftfordeler giver en fuld frigivelse.

På godstog bruges primært IV-positionen - godsvr er ikke så følsom over for stigninger i trykket i bremseledningen og har en mere hård frigivelse. III-positionen anvendes kun ved mistanke om uacceptable lækager i bremseledningen.

Hvordan frigives bremserne? For at opnå en fuld frigivelse placerer motoristens håndtag i position I - frigivelse og opladning. På dette tidspunkt forbinder både opbevaringsbeholderen og bremseledningen direkte med forsyningsledningen. Udfyldningen af opbevaringsbeholderen sker gennem et kalibreret hul, med en hurtig, men tilstrækkelig moderat hastighed, der gør det muligt at overvåge trykket ved manometeret. Udfyldningen af bremseledningen sker gennem en bredere kanal, så trykket straks stiger til 0,7 - 0,9 MPa (afhængigt af længden af toget) og forbliver sådant, indtil håndtaget til kranen sættes i den anden position. Hvorfor er det sådan?

Dette gøres for at presse en stor mængde luft ind i bremseledningen, hurtigt hæve trykket der, hvilket sikrer, at frigivelsesbølgen med garanti når den sidste vogn. Denne effekt kaldes impuls-overladning. Den muliggør både at fremskynde selve frigivelsen samt at sikre en hurtigere opladning af reservebeholdere i hele toget.

Fyldning af udligningsbeholderen med en given hastighed gør det muligt at kontrollere bremsefrigivelsesprocessen. Når trykket i den når det opladningsniveau (for passagertog) eller noget højere, afhængigt af længden af sættet (for godstog), placeres håndtaget til kranen i førerens II togposition. Stabilisering fjerner overopladningen af udligningsbeholderen, og udligningsstemplet bringer hurtigt trykket i bremseledningen op på niveau med trykket i udligningsbeholderen. Sådan ser processen for fuld bremsefrigivelse til opladningstrykket ud fra førerens perspektiv.

Trinvise frigivelser, i tilfælde af styring af EPT eller på godstog i bjergdriftsmetode, udføres ved at placere håndtaget i kranen i II togposition, efterfulgt af en overgang til overskud.

Hvordan styres den elektropneumatiske bremse? EPT styres fra den samme kran for føreren, kun 395-modellen, som er udstyret med en EPT-controller. I denne 'bank', der placeres ovenpå håndtagets aksel, er der kontakter, der via kontrolboksen styrer tilførslen af enten positivt eller negativt potentiale i forhold til skinnerne i EPT-ledningen, samt fjerner dette potentiale for bremsefrigivelse.

Når EPT er aktiveret, udføres bremsning ved at indstille førerens kran i Va-positionen - bremsning med nedsat hastighed. Når dette sker, fyldes bremsecylindrene direkte fra elektrisk luftfordeler med en hastighed på 0,1 MPa pr. sekund. Overvågning af processen udføres via manometeret for trykket i bremsecylindrene. Udligningsbeholderen tømmes også, men ganske langsomt.

Frigivelse af EPT kan ske både trinvis ved at placere kranen i position II og fuldstændigt ved at indstille i I-position og hæve trykket i UB med 0,02 MPa over opladningstrykniveauet. Sådan ser det ud fra førerens synspunkt.

Hvordan udføres nødstop? Ved at sætte lokomotivføreren's håndtag i position VI åbner ventilen en bred kanal direkte fra bremselinjen til atmosfæren. Trykket falder fra ladetryk til nul på 3-4 sekunder. Trykket i udligningsbeholderen falder også, men langsommere. På luftfordelere aktiveres acceleratorer til nødstop - hver ventil åbner bremselinjen til atmosfæren. Der flyver gnister fra hjulene, hjulene skeder, på trods af at der er strøet sand under dem...

For hvert sådant "kaste i sjette" venter der en undersøgelse i depon - var hans handlinger berettigede i henhold til anvisningerne i Bremsesystemets Instruktioner og Reglerne for teknisk drift af rullende materiel, samt en række lokale instruktioner. For ikke at tale om den stress, han oplever, når han "kaster i sjette".

Derfor, hvis du går ud på skinnerne og kører forbi en lukket bom på en overgang, skal du huske, at en levende person, lokomotivføreren, i sidste ende er ansvarlig for din fejl, dumhed, tåbelighed og bravad, og de mennesker, som senere må rydde op efter blodige uheld, fjerne hoved fra det trækaggregat...

Jeg ønsker ikke at skræmme nogen, men det er sandt - sandhed skrevet med blod og kolossale materielle tab. Derfor er bremserne på et tog ikke så enkle, som det kunne synes.

Resultat

Jeg vil ikke diskutere betjeningen af hjælpestopsventilen i denne artikel. Af to grunde. For det første er denne artikel overfyldt med terminologi og tør ingeniørkunst og næppe passer inden for rammerne af populærvidenskabelig. For det andet kræver en gennemgang af VVVTs arbejde, at der henvises til nuancerne i lokomotivets bremsepneumatikschema, og det er et separat emne.

Jeg håber, at denne artikel har givet læserne en overtroisk frygt... nej, jeg laver sjov selvfølgelig. Uden sjov mener jeg, at det er blevet klart, at togbremsesystemer er et komplekst system af sammenkoblede og ekstremt komplekse enheder, hvis konstruktion er designet til effektiv og sikker styring af rullende materiel. Desuden håber jeg meget, at jeg har taget lysten til at lave sjov med lokomotivbesætningen ved at spille med stopkranen. I det mindste hos nogen...

I am being asked in the comments to talk about "Sapsan". There will be a "Sapsan", and it will be a separate, good, and large article with very detailed nuances. This electric train gave me a short but very rich period creatively in my life, so I really want to share about it, and I will definitely fulfill my promise.

I want to express my gratitude to the following people and organizations:

1. Roman Birukov (Romyч RZhDUZ) for the photo materials of the EP20 cabin
2. Webstedet www.pomogala.ru — for the diagrams taken from their resource
3. Once again, thanks to Roma Birukov and Sergey Avdonin for consultations on the subtle points of brake operation

Until we meet again, dear friends!

Kilde: habr.com