Det er tid til at tale om enheder designet til at styre bremser. Disse enheder kaldes "vandhaner", selvom en lang udviklingsvej har ført dem ret langt fra vandhaner i den velkendte dagligdags forstand, og forvandlet dem til ret komplekse pneumatiske automatiseringsenheder.

Den gode gamle spoleventil 394 bruges stadig på rullende materiel

1. Operatørkraner - en kort introduktion

Per definition

Førerens togventil - en enhed (eller et sæt af enheder) designet til at kontrollere størrelsen og hastigheden af ​​ændringen i trykket i togets bremseledning

Førertogskraner, der i øjeblikket er i brug, kan opdeles i direkte styringsenheder og fjernstyrede kraner.

Direkte kontrolanordninger er klassikere af genren, installeret på langt de fleste lokomotiver, tog med flere enheder samt rullende materiel til specielle formål (forskellige vejkøretøjer, jernbanevogne osv.) nr. 394 og konv. nr. 395. Den første af dem, vist på KDPV, er installeret på fragtlokomotiver, den anden - på passagerlokomotiver.

I en pneumatisk forstand adskiller disse kraner sig overhovedet ikke fra hinanden. Altså helt identisk. 395-ventilen på den øverste del har, sammenstøbt med sig, en fremspring med to gevindhuller, hvor "dåsen" til den elektro-pneumatiske bremsestyring er installeret

Operatørs 395. kran i sit naturlige habitat


Disse enheder er oftest malet lyse røde, hvilket indikerer deres usædvanlige betydning og særlige opmærksomhed, der bør gives til dem af både lokomotivbesætningen og det tekniske personale, der servicerer lokomotivet. Endnu en påmindelse om, at togbremser er alt.

Forsyningsrørledningen (PM) og bremseledningen (TM) er direkte forbundet til disse enheder, og ved at dreje håndtaget styres luftstrømmen direkte.

I fjernstyrede kraner er det ikke selve kranen, der er installeret på førerkonsollen, men den såkaldte kontrolcontroller, som overfører kommandoer via et digitalt interface til et separat elektrisk pneumatisk panel, som er installeret i maskinrummet på lokomotivet. Indenlandsk rullende materiel bruger førerens langmodige kran. nr. 130, som har været på vej ind på materiel i et stykke tid.

Krancontroller tilstand. nr. 130 på betjeningspanelet på el-lokomotivet EP20 (til højre, ved siden af ​​trykmålerpanelet)


Pneumatisk panel i maskinrummet på det elektriske lokomotiv EP20


Hvorfor blev det gjort på denne måde? For at der udover manuel styring af bremserne er standard mulighed for automatisk styring, fx fra et togs automatiske styresystem. På lokomotiver udstyret med en 394/395 kran krævede dette montering af en speciel fastgørelse på kranen. Som planlagt er den 130. kran integreret i togstyringssystemet via en CAN-bus, som benyttes på indenlandsk materiel.

Hvorfor kaldte jeg denne enhed langmodig? Fordi jeg var et direkte vidne til dets første optræden på rullende materiel. Sådanne enheder blev installeret på de første numre af nye russiske elektriske lokomotiver: 2ES5K-001 Ermak, 2ES4K-001 Donchak og EP2K-001.

I 2007 deltog jeg i certificeringstest af el-lokomotivet 2ES4K-001. Den 130. kran blev installeret på denne maskine. Men allerede dengang blev der talt om dens lave pålidelighed; desuden kunne dette teknologiske mirakel spontant udløse bremserne. Derfor forlod de det meget hurtigt, og "Ermaki", "Donchak" og EP2K gik i produktion med 394 og 395 kraner. Fremskridt blev forsinket, indtil den nye enhed var færdiggjort. Denne kran vendte tilbage til Novocherkassk-lokomotiverne først med starten af ​​produktionen af ​​EP20-elektromotivet i 2011. Men "Ermaki", "Donchak" og EP2K modtog ikke en ny version af denne kran. EP2K-001, forresten, med den 130. kran, rådner nu på reservebasen, som jeg for nylig lærte fra en video af en forladt jernbanefan.

Jernbanearbejdere har dog ikke fuld tillid til et sådant system, så alle lokomotiver udstyret med ventil 130 er også udstyret med backup-reguleringsventiler, som gør det muligt i en forenklet tilstand direkte at styre trykket i bremseledningen.

Reservebremsereguleringsventil i EP20-kabinen


En anden styreenhed er også installeret på lokomotiver - hjælpebremseventil (KVT), designet til at styre lokomotivets bremser, uanset togets bremser. Her er den til venstre for togkranen

Hjælpebremseventilens tilstand. nr. 254


Billedet viser en klassisk hjælpebremseventil, stand. nr. 254. Den er stadig installeret mange steder, både på passager- og godslokomotiver. I modsætning til bremserne på en vogn, bremsecylindrene på et lokomotiv aldrig fyldes ikke direkte fra reservetanken. Selvom både reservetanken og luftfordeleren er installeret på lokomotivet. Generelt er bremsekredsløbet for et lokomotiv mere komplekst, på grund af det faktum, at der er flere bremsecylindre på lokomotivet. Deres samlede volumen er væsentligt højere end 8 liter, så det vil ikke være muligt at fylde dem fra en reservetank til et tryk på 0,4 MPa - det er nødvendigt at øge reservetankens volumen, og dette vil øge dens ladetid sammenlignet med til bilmonterede påfyldningsanordninger.

På et lokomotiv fyldes TC'erne fra hovedbeholderen, enten gennem hjælpebremseventilen eller gennem en trykafbryder, som betjenes af en luftfordeler, der betjenes af førerens togventil.

Kran 254 har den ejendommelighed, at den selv kan fungere som en trykafbryder, der tillader udløsning (i etaper!) af lokomotivbremserne, når toget bremses. Denne ordning kaldes kredsløbet til at tænde for KVT'en som en repeater og bruges på fragtlokomotiver.

Hjælpebremseventilen bruges under rangerbevægelser af lokomotivet, samt til at sikre toget efter standsning og under parkering. Umiddelbart efter toget standser, sættes denne ventil i allersidste bremseposition, og bremserne på toget udløses. Lokomotivbremser er i stand til at holde både lokomotivet og toget på en ret seriøs skråning.

På moderne elektriske lokomotiver, såsom EP20, monteres andre KVT, f.eks. konv. nr. 224

Hjælpebremseventilens tilstand. nr. 224 (til højre på et separat panel)

2. Designet og princippet om drift af førerens kran kond. nr. 394/395

Så vores helt er en gammel, bevist af tid og millioner af kilometers rejse, kran 394 (og 395, men den ligner, så jeg vil tale om en af ​​enhederne, mens den anden huskes). Hvorfor dette og ikke den moderne 130? For det første er 394 vandhanen mere almindelig i dag. Og for det andet ligner den 130. kran, eller rettere dens pneumatiske panel, i princippet den gamle 394.

Førerkran kond. nr. 394: 1 — bunden af ​​udstødningsventilskaftet; 2 - underkrop; 3 - tætningskrave; 4 - fjeder; 5 — udstødningsventil; 6 — bøsning med udstødningsventilsæde; 7 - udligningsstempel; 8 — tætningsgummimanchet; 9 — tætningsring af messing; 10 — midterdelens krop; 11 — krop af den øvre del; 12 — spole; 13 — kontrolhåndtag; 14 — håndtagslås; 15 - nødder; 16 — klemskrue; 17 — stang; 18 — spolefjeder; 19 — højtryksrenser; 20 — monteringsstifter; 21 — låsestift; 22 - filter; 23 — tilførselsventilfjeder; 24 - forsyningsventil; 25 — bøsning med tilførselsventilens sæde; 26 — gearkassemembran; 30 — gearkassens justeringsfjeder; 31 — gearkasses justeringskop


Hvordan kan du lide det? Seriøst apparat. Denne enhed består af en øvre (spole) del, en midterste (mellemliggende) del, en nedre (equalizer) del, en stabilisator og en gearkasse. Gearkassen er vist nederst til højre på figuren, jeg vil vise stabilisatoren separat

Førerens kranstabilisatortilstand. nr. 394: 1 - stik; 2 - gasspjældsfjeder 3 - spjældventil; 4 — gasspjældsventilsæde; 5 - kalibreret hul med en diameter på 0,45 mm; 6 - membran; 7 — stabilisatorlegeme; 8 — fremhævelse; 10 — justeringsfjeder; 11 — justeringsglas.

Armaturets driftstilstand indstilles ved at dreje håndtaget, som roterer spolen, som er tætslebet (og gennemsmurt!) til spejlet i den midterste del af vandhanen. Der er syv bestemmelser, de er normalt betegnet med romertal

• Jeg - ferie og motion
• II - tog
• III - overlap uden at tilføre utætheder i bremseledningen
• IV - overlap med tilførsel af utætheder fra bremseledningen
• Va - langsom bremsning
• V - opbremsning i et servicetempo
• VI - nødbremse

I træk-, friløbs- og parkeringstilstande, når der ikke er behov for at aktivere togbremserne, sættes kranhåndtaget til den anden position. tog position.

Spolen og spolespejlet indeholder kanaler og kalibrerede huller, hvorigennem, afhængigt af håndtagets position, luft strømmer fra en del af enheden til en anden. Sådan ser spolen og dens spejl ud

Desuden er førerens kran 394 tilsluttet den såkaldte overspændingstank (UR) med en volumen på 20 liter. Dette reservoir er en trykregulator i bremseledningen (TM). Det tryk, der er installeret i udligningstanken, vil blive opretholdt af udligningsdelen af ​​førerens hane og i bremseledningen (undtagen positionerne I, III og VI i håndtaget).

Trykkene i udligningsbeholderen og bremseledningen vises på kontroltrykmålere monteret på instrumentpanelet, normalt nær førerens ventil. Der bruges ofte en to-punkts trykmåler, for eksempel denne

Den røde pil viser trykket i bremseledningen, den sorte pil viser trykket i overspændingstanken


Så når kranen er i togposition, vil den såkaldte ladetryk. For rullende materiel med flere enheder og passagertog med lokomotivtræk er værdien sædvanligvis 0,48 - 0,50 MPa, for godstog 0,50 - 0,52 MPa. Men oftest er det 0,50 MPa, det samme tryk bruges på Sapsan og Lastochka.

Enhederne, der holder ladetrykket i UR'en, er reduktionsgear og kranstabilisator, som fungerer fuldstændig uafhængigt af hinanden. Hvad gør en stabilisator? Den frigiver kontinuerligt luft fra udligningstanken gennem et kalibreret hul med en diameter på 0,45 mm i kroppen. Konstant uden at afbryde denne proces et øjeblik. Frigivelsen af ​​luft gennem stabilisatoren sker med en strengt konstant hastighed, som opretholdes af gasspjældet inde i stabilisatoren - jo lavere tryk i udligningstanken er, jo mere åbner gasspjældet lidt. Denne hastighed er meget lavere end driftsbremsehastigheden, og den kan justeres ved at dreje justeringskoppen på stabilisatorhuset. Dette gøres for at eliminere i overspændingstanken supercharger (det vil sige overskridelse af opladning) tryk.

Hvis luften fra udligningstanken konstant forlader stabilisatoren, vil alt det før eller siden forlade? Jeg ville gå, men gearkassen ville ikke lade mig. Når trykket i UR falder til under opladningsniveauet, åbner fødeventilen i reduktionsventilen, forbinder udligningstanken med forsyningsledningen, og genopfylder lufttilførslen. Således opretholdes konstant et tryk på 0,5 MPa i udligningstanken i den anden position af ventilhåndtaget.

Denne proces illustreres bedst af dette diagram

Handling af førerens kran i II (tog) position: GR - hovedtank; TM - bremseledning; UR - overspændingstank; Kl - atmosfære


Hvad med bremseslangen? Trykket i den holdes lig med trykket i udligningstanken ved hjælp af udligningsdelen af ​​ventilen, som består af et udligningsstempel (i midten af ​​diagrammet), en tilførsels- og udløbsventil, drevet af stemplet. Hulrummet over stemplet kommunikerer med overspændingstanken (gult område) og under stemplet med bremseledningen (rødt område). Når trykket i UR stiger, bevæger stemplet sig ned og forbinder bremseledningen med forsyningsledningen, hvilket forårsager en stigning i trykket i den, indtil trykket i TM og trykket i UR bliver lige store.

Når trykket i udligningsbeholderen falder, bevæger stemplet sig opad og åbner udstødningsventilen, hvorigennem luft fra bremseledningen slipper ud i atmosfæren, indtil igen, når trykket over og under stemplet udlignes.

I togposition holdes trykket i bremseledningen således lig med ladetrykket. Samtidig fodres lækager fra det også, da, og jeg taler konstant om dette, er der helt sikkert og altid lækager i det. Samme tryk etableres i vognenes og lokomotivets reservetanke, ligesom der også drænes utætheder.

For at aktivere bremserne placerer føreren kranhåndtaget i position V - bremsning i servicetempo. I dette tilfælde frigives luft fra udligningstanken gennem et kalibreret hul, hvilket sikrer en trykfaldshastighed på 0,01 - 0,04 MPa pr. sekund. Processen styres af føreren ved hjælp af overspændingstankens trykmåler. Mens ventilhåndtaget er i position V, forlader luft udligningstanken. Udligningsstemplet aktiveres, stiger op og åbner udløserventilen, hvilket aflaster trykket fra bremseledningen.

For at stoppe processen med at frigive luft fra udligningstanken placerer operatøren ventilhåndtaget i overlapningsposition - III eller IV. Processen med at frigive luft fra udligningstanken og dermed fra bremseledningen stopper. Sådan udføres driftsbremsetrinnet. Hvis bremserne er utilstrækkelige effektive, udføres endnu et trin; til dette flyttes operatørens kranhåndtag igen til position V.

Normalt officiel Ved opbremsning bør den maksimale udløbsdybde af bremseledningen ikke overstige 0,15 MPa. Hvorfor? For det første nytter det ikke at udlade dybere - på grund af forholdet mellem volumen af ​​reservetanken og bremsecylinderen (BC) på biler vil der ikke opbygges et tryk på mere end 0,4 MPa i BC. Og en udladning på 0,15 MPa svarer bare til et tryk på 0,4 MPa i bremsecylindrene. For det andet er det simpelthen farligt at udlade dybere - med lavt tryk i bremseledningen vil ladetiden på reservebeholderne stige, når bremsen slippes, fordi de lades præcist fra bremseledningen. Det vil sige, at sådanne handlinger er fyldt med udmattelse af bremsen.

En nysgerrig læser vil spørge - hvad er forskellen mellem lofterne i position III og IV?

I position IV dækker ventilspolen absolut alle huller i spejlet. Reduceren tilfører ikke udligningstanken, og trykket i den forbliver ret stabilt, fordi lækager fra UR er ekstremt små. Samtidig fortsætter udligningsstemplet med at arbejde, genopfylder lækager fra bremseledningen og bibeholder det tryk, der blev etableret i udligningsbeholderen efter den sidste bremsning. Derfor kaldes denne bestemmelse "overlappende med tilførsel af lækager fra bremseledningen"

I position III kommunikerer ventilspolen med hinanden hulrummene over og under udligningsstemplet, hvilket blokerer for driften af ​​udligningslegemet - trykket i begge hulrum falder samtidigt med lækagehastigheden. Denne lækage genoplades ikke af equalizeren. Derfor kaldes den tredje position af ventilen "overlappende uden at tilføre lækager fra bremseledningen"

Hvorfor er der to sådanne positioner, og hvilken slags overlap bruger chaufføren? Begge dele afhængig af lokomotivets situation og servicetype.

Ved betjening af passagerbremser skal føreren ifølge instruktionerne sætte ventilen i position III (tag uden strøm) i følgende tilfælde:

• Når du følger et forbudssignal
• Ved styring af EPT efter det første trin af kontrolbremsning
• Når man skal ned ad en stejl skråning eller til en blindgyde

I alle disse situationer er spontan udløsning af bremserne uacceptabel. Hvordan kan det ske? Ja, det er meget enkelt - passagerluftfordelere fungerer på forskellen mellem to tryk - i bremseledningen og i reservebeholderen. Når trykket i bremseledningen stiger, udløses bremserne helt.

Lad os nu forestille os, at vi bremsede og satte den i position IV, når ventilen tilfører lækager fra bremseledningen. Og på dette tidspunkt åbner en idiot i vestibulen lidt og lukker derefter stopventilen - slyngelen leger rundt. Førerens ventil absorberer denne lækage, hvilket fører til en stigning i trykket i bremseledningen, og passagerluftfordeleren, der er følsom over for dette, giver en fuldstændig udløsning.

På lastbiler bruges hovedsageligt IV-positionen - last-VR er ikke så følsom over for en stigning i tryk i TM og har en mere alvorlig udløsning. Position III indstilles kun, hvis der er mistanke om en uacceptabel lækage i bremseledningen.

Hvordan udløses bremserne? For fuldstændig frigørelse placeres operatørens hanehåndtag i position I - frigivelse og opladning. I dette tilfælde er både udligningstanken og bremseledningen forbundet direkte til fødeledningen. Kun fyldningen af ​​udligningstanken sker gennem et kalibreret hul, i et hurtigt, men ret moderat tempo, så du kan styre trykket ved hjælp af en trykmåler. Og bremseledningen fyldes gennem en bredere kanal, så trykket der straks hopper til 0,7 - 0,9 MPa (afhængig af togets længde) og forbliver der, indtil ventilhåndtaget er placeret i anden position. Hvorfor det?

Dette gøres for at skubbe en stor mængde luft ind i bremseledningen, hvilket kraftigt øger trykket i den, hvilket vil tillade, at udløsningsbølgen garanteres at nå den sidste bil. Denne effekt kaldes puls overladning. Det giver dig mulighed for både at sætte fart på selve ferien og sikre hurtigere opladning af reservetanke i hele toget.

Fyldning af udligningsbeholderen med en given hastighed giver dig mulighed for at kontrollere dispenseringsprocessen. Når trykket i den når ladetrykket (på passagertog) eller med en vis overvurdering, afhængigt af togets længde (på godstog), placeres førerens hanehåndtag i den anden togposition. Stabilisatoren eliminerer overopladning af udligningstanken, og udligningsstemplet gør hurtigt trykket i bremseledningen lig med trykket i udligningstanken. Sådan ser processen med at frigøre bremserne helt til ladetryk ud fra førerens synspunkt

Trinfri udløsning, i tilfælde af EPT-styring eller på godstog under luftfordelerens bjergdriftstilstand, udføres ved at placere ventilhåndtaget i XNUMX. togposition, efterfulgt af overførsel til loftet.

Hvordan styres den elektropneumatiske bremse? EPT styres fra den samme operatørkran, kun 395, som er udstyret med en EPT controller. I denne "dåse", placeret oven på håndtagsskaftet, er der kontakter, der gennem kontrolenheden styrer tilførslen af ​​positivt eller negativt potentiale, i forhold til skinnerne, til EPT-tråden, og også fjerner dette potentiale for at frigive bremserne.

Når EPT er tændt, udføres bremsning ved at placere førerens kran i position Va - langsom bremsning. I dette tilfælde fyldes bremsecylindrene direkte fra den elektriske luftfordeler med en hastighed på 0,1 MPa pr. sekund. Processen overvåges ved hjælp af en trykmåler i bremsecylindrene. Udtømning af udligningstanken sker, men ret langsomt.

EPT kan udløses enten trinvist, ved at placere ventilen i position II, eller helt ved at indstille den til position I og øge trykket i UR med 0,02 MPa over ladetrykniveauet. Sådan ser det nogenlunde ud fra førerens synspunkt

Hvordan udføres nødbremsning? Når operatørens ventilhåndtag er indstillet til position VI, åbner ventilspolen bremseledningen direkte ud i atmosfæren gennem en bred kanal. Trykket falder fra opladning til nul på 3-4 sekunder. Trykket i overspændingstanken falder også, men langsommere. Samtidig aktiveres nødbremseacceleratorer på luftfordelere - hver VR åbner bremseledningen til atmosfæren. Gnister flyver fra under hjulene, hjulene skrider, på trods af at de tilføjer sand under dem...

For hvert sådant "indkast i det sjette" vil chaufføren stå over for en analyse på depotet - om hans handlinger var berettiget af instruktionerne i instruktionerne for styring af bremser og reglerne for teknisk drift af rullende materiel, samt et nummer af lokale instruktioner. For ikke at nævne den stress, han oplever, når han "kaster den sjette ind."

Derfor, hvis du går ud på skinnerne, glider ind under lukkebarrieren til krydset i en bil, så husk, at en levende person, togføreren, er i sidste ende ansvarlig for din fejltagelse, dumhed, indfald og bravader. Og de mennesker, der så skal afvikle tarmene fra hjulsættenes aksler, fjerner afskårne hoveder fra drivgearkasser...

Jeg vil egentlig ikke skræmme nogen, men dette er sandheden - sandheden skrevet i blod og kolossal materiel skade. Derfor er togbremser ikke så simple, som de måske ser ud til.

Total

Jeg vil ikke overveje betjeningen af ​​hjælpebremseventilen i denne artikel. Af to grunde. For det første er denne artikel overmættet med terminologi og tørteknik og passer knap nok ind i populærvidenskabens rammer. For det andet kræver overvejelse af driften af ​​KVT brugen af ​​en beskrivelse af nuancerne i lokomotivbremsernes pneumatiske kredsløb, og dette er et emne for en separat diskussion.

Jeg håber, at jeg med denne artikel har indgydt overtroisk rædsel i mine læsere... nej, nej, jeg spøger selvfølgelig. Bortset fra vittigheder, tror jeg, at det er blevet klart, at togbremsesystemer er et helt kompleks af indbyrdes forbundne og ekstremt komplekse enheder, hvis design er rettet mod hurtig og sikker kontrol af rullende materiel. Derudover håber jeg virkelig, at jeg har frarådet lysten til at gøre grin med lokomotivmandskabet ved at lege med bremseventilen. I hvert fald for nogen...

I kommentarerne beder de mig fortælle dig om Sapsan. Der kommer “Peregrine Falcon”, og det bliver en separat, god og stor artikel, med meget subtile detaljer. Dette elektriske tog gav mig en kort, men meget kreativ periode i mit liv, så jeg vil virkelig gerne tale om det, og jeg vil helt sikkert opfylde mit løfte.

Jeg vil gerne udtrykke min taknemmelighed til følgende personer og organisationer:

1. Roman Biryukov (Romych Russian Railways) for fotografisk materiale på EP20-kabinen
2. Internet side www.pomogala.ru — for diagrammer taget fra deres ressource
3. Endnu en gang til Roma Biryukov og Sergei Avdonin for råd om de subtile aspekter af bremsedrift

Vi ses igen, kære venner!

Kilde: www.habr.com