Die Wahrheit über Eisenbahnbremsen: Teil 4 – Bremsvorrichtungen für den Personenverkehr

Wenn Sie das nächste Mal am Bahnhof ankommen, nehmen Sie sich eine Minute Zeit und richten Sie Ihre Aufmerksamkeit auf die Aufschrift genau in der Mitte ganz unten im Waggon, auf der Sie zu Ihrem nächsten lang erwarteten Zug gebracht werden Urlaub. Diese Inschrift ist kein Zufall, sie verrät uns die gleiche geheimnisvolle, konventionelle Nummer des Bremsluftverteilers, der an diesem Auto verbaut ist.
Die Aufschrift ist auch dann sichtbar, wenn der Zug auf einem hohen Bahnsteig steht, also verpassen Sie sie nicht.

Die Wahrheit über Eisenbahnbremsen: Teil 4 – Bremsvorrichtungen für den Personenverkehr
Auf diesem Wagen - „Ammendorf“, der im Tver Carriage Works einer umfassenden Restaurierungsreparatur (KVR) unterzogen wurde, ist ein Luftverteiler (VR) umgebaut. Nr. 242 Passagiertyp. Es ist jetzt in allen neuen und „unbeschichteten“ Fahrzeugen eingebaut und ersetzt den früheren 292. VR. Es sind diese Geräte, die zur Familie der Bremsgeräte gehören, über die wir heute sprechen werden.

1. Westinghouse-Erben

Passagierluftverteiler, die auf Eisenbahnen mit einer Spurweite von 1520 mm eingesetzt werden, sind eine Art Kompromiss zwischen der Einfachheit des Designs, die vom Westinghouse-Dreifachventil übernommen wurde, und den Anforderungen der Verkehrssicherheit. Sie haben keinen so langen und dramatischen Entwicklungsweg hinter sich wie ihre Frachtkollegen.

Derzeit werden zwei Modelle verwendet: Luftverteiler konv. Nr. 292 und der Luftverteiler-Umbau, der ihn rasch ersetzt (zumindest in der Flotte der Russischen Eisenbahnen). Nr. 242.

Diese Geräte unterscheiden sich im Design, ähneln sich jedoch in ihren Betriebseigenschaften nahezu. Beide Geräte arbeiten mit einer Differenz von zwei Drücken – in der Bremsleitung (TM) und im Reservebehälter (R). Beide sorgen für eine zusätzliche Entladung der Bremsleitung beim Bremsen: Der 292. entlädt TM in eine spezielle geschlossene Kammer (zusätzliche Entladungskammer) mit einem Volumen von 1 Liter und der 242. direkt in die Atmosphäre. Beide Geräte sind mit einem Notbremsbeschleuniger ausgestattet. Beide Geräte verfügen nicht über eine stufenweise Auslösung – sie lösen sofort aus, wenn der Druck im TM über den dort nach der letzten Bremsung aufgebauten Druck in der Zündung steigt; sie verfügen, wie es heißt, über eine „sanfte“ Auslösung.

Die fehlende Stufenauslösung wird dadurch kompensiert, dass beide Geräte nicht alleine am Auto arbeiten (obwohl sie das können), sondern zusammen mit dem elektrischen Luftverteilerumrichter. Nr. 305, das eine elektrische Bremssteuerung einführt, und eine Arbeitskammer mit einem pneumatischen Relais, die die Möglichkeit zur schrittweisen Freigabe bietet.

Betrachten Sie als Beispiel den moderneren VR 242 sowie den EVR 305.

Brandneuer VR 242 auf dem Pneumatikpult im Maschinenraum der Elektrolokomotive EP20
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Dasselbe, eingebaut in einen Personenwagen
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Kommen wir nun zum Aufbau und Funktionsprinzip dieses Gerätes.

Diagramm zur Erläuterung des VR 242-Geräts: 1, 3, 6, 16 – kalibrierte Löcher; 2,4 - Filter; 5 – Kolben des zusätzlichen Auslassbegrenzers TM;
7, 10, 13, 21, 22 – Federn; 8 – Auslassventil; 9 – Hohlstab; 11 – Hauptkolben; 12 – zusätzliches Auslassventil; 14 – Stopp des Betriebsartenschalters; 15 – Kolben des Betriebsartenschalters; 17. 28 – Stäbe; 18 – Bremsventil; 19 – Absperrventil; 20 – Stopp des Notbremsschalters; 23, 26 – Ventile; 24 - Loch; 25 – Notbremsbeschleunigerkolben; 27 – Ventil zur Begrenzung der zusätzlichen Entladung; UK – Beschleunigungskammer; ZK - Spulenkammer; MK - Hauptkammer; TM – Bremsleitung, ZR – Ersatztank; TC - Bremszylinder

Die Wahrheit über Eisenbahnbremsen: Teil 4 – Bremsvorrichtungen für den Personenverkehr

Wo beginnt der Luftverteiler? Es beginnt mit dem Aufladen, also dem Befüllen der Kammern des Luftverteilers selbst und des Reservetanks mit Druckluft aus der Bremsleitung. Diese Vorgänge treten auf, wenn die Lokomotive im Depot gestartet wird, wenn sie ohne Luft steht, sowie bei allen Waggons, wenn sie an die Lokomotive gekoppelt werden und das Endventil geöffnet wird – der Zug wird „für Luft“ genommen. Schauen wir uns diesen Prozess genauer an

Aktion des BP 242 beim Laden
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Luft aus der Bremsleitung strömt also unter einem Druck von 0,5 MPa in das Gerät, füllt die Kammer U4 unter dem Beschleunigungskolben und strömt dann den Kanal hinauf (rot dargestellt), durch Filter 4, durch Kanal A in die Hauptkammer (MK), indem er ihn von unten am Hauptkolben 11 stützt, steigt er nach oben, wobei seine Hohlstange 9 das Auslassventil 8 öffnet, das den Hohlraum des Bremszylinders mit der Atmosphäre verbindet. Gleichzeitig gelangt Luft vom Filter entlang des axialen Kanals der Stange 28 durch das kalibrierte Loch 3 in den Reservetank (gelb dargestellt) und von dort durch den Kanal in die darüber liegende Spulenkammer (SC). der Hauptkolben 11.

Dieser Vorgang wird fortgesetzt, bis der Druck im Reservetank, in der Haupt- und in der Steuerkammer dem Ladedruck in der Bremsleitung entspricht. Der Hauptkolben kehrt in die neutrale Position zurück und schließt das Auslassventil. Der Luftverteiler ist betriebsbereit.

Ich schreibe noch einmal – der Druck im TM ist instabil, es gibt Lecks darin, kleine Lecks, aber es gibt sie immer. Das heißt, der Druck im TM kann abnehmen. Wenn der Druck mit einer Geschwindigkeit abnimmt, die unter der Betriebsgeschwindigkeit liegt, hat die Luft aus der Steuerkammer Zeit, durch Drossel 3 in die Hauptkammer zu strömen, der Hauptkolben bleibt an Ort und Stelle und es findet keine Bremsung statt.

Wenn der Druck in der Bremsleitung mit der Geschwindigkeit der Betriebsbremsung abnimmt, sinkt der Druck im Bremsventil schnell genug, damit sich der Hauptkolben unter dem Einfluss des höheren Drucks in der Spulenkammer nach unten bewegen kann. Bei der Abwärtsbewegung öffnet es das zusätzliche Auslassventil 12.

Wirkung von BP 242 beim Bremsen: Phase der zusätzlichen Entladung von TM
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Luft aus der Hauptkammer tritt durch Ventil 12 durch Kanal K und durch den axialen Kanal der Stange 28 in die Atmosphäre aus. Der Druck in der Bremsleitung und der Hauptkammer nimmt noch schneller ab und der Kolben 11 setzt seine Abwärtsbewegung fort.

Wirkungsweise des BP 242 beim Bremsen: Erstbefüllung des Bremszylinders
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Die hohle Stange des Hauptkolbens 9 bewegt sich von der Dichtung am Auslassventil weg und öffnet dadurch den Weg für Luft aus dem Reservetank, die durch Kanal B in die Spulenkammer, den Axialkanal der Stange 9, Kanal D usw. strömt Der Modusschalter gelangt über Kanal L in den Bremszylinder. Gleichzeitig gelangt die gleiche Luft über Kanal D in die Kammer U2 und drückt auf Kolben 6, der den zusätzlichen Ablasskanal von der Atmosphäre abschneidet. Zusätzliche Entladestopps. Gleichzeitig fährt die Stange 28 des Kolbens 6 nach unten, die darin befindlichen Radialkanäle werden durch Gummimanschetten blockiert, was zur Trennung von Haupt- und Spulenkammer führt. Dadurch wird die Bremsempfindlichkeit des Luftverteilers erhöht – eine Reduzierung des Drucks in der Bremsleitung führt nun jedenfalls zum Absenken des Hauptkolbens und zum Füllen des Bremszylinders.

Wirkungsweise des BP 242 beim Bremsen: Umschaltung der Füllgeschwindigkeit des Einkaufszentrums
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Zunächst wird der Bremszylinder über einen breiten Kanal durch das geöffnete Bremsventil 18 schnell gefüllt. Während der Bremszylinder gefüllt ist, wird auch die Kammer U16 des Modusschalters über das kalibrierte Loch 1 gefüllt. Wenn der Druck ausreicht, um die Feder unter Kolben 15 zusammenzudrücken, schließt das Bremsventil und der TC wird langsam durch ein kalibriertes Loch im Bremsventil gefüllt. Dies geschieht, wenn der Griff des Modusschalters 14 in die Position „D“ (Langgelenk) gedreht wird. Dieser Modus wird verwendet, wenn die Anzahl der Waggons in einem Zug 15 überschreitet. Dies geschieht, um die Füllung des Einkaufszentrums durch die Waggons zu verlangsamen und eine gleichmäßigere Bremswirkung im gesamten Zug zu gewährleisten.

Bei kurzen Zügen befindet sich der Griff 14 in der Position „K“ (kurzer Zug). Gleichzeitig öffnet es mechanisch das Bremsventil 18 und die Befüllung des Einkaufszentrums erfolgt stets in rasantem Tempo.

Wenn der Fahrer das Ventil in die Absperrstellung bringt, stoppt der Druckabfall in der Bremsleitung. Die Befüllung des Bremszylinders erfolgt so lange, bis aufgrund des Luftstroms zum Befüllen der Druck im Reservetank und damit in der Steuerkammer abfällt und dem Druck in der Hauptkammer und damit in der Bremsleitung entspricht. Der Hauptkolben kehrt in die neutrale Position zurück. Die Befüllung des Einkaufszentrums stoppt, es kommt zu einer Verstopfung.

Um die Bremsen zu lösen, stellt der Fahrer den Krangriff in Position I. Luft aus den Hauptbehältern strömt in die Bremsleitung und erhöht den Druck darin deutlich (bis zu 0,7 - 0,9 MPa, je nach Zuglänge). Auch der Druck in der Hauptkammer BP steigt, was dazu führt, dass sich der Hauptkolben nach oben bewegt und das Auslassventil 8 öffnet, durch das Luft aus den Bremszylindern sowie aus der Kammer U2 in die Atmosphäre entweicht. Durch den Druckabfall in der Kammer U2 heben sich Kolben 6 und Stange 28, die Bremsleitung und der Reservebehälter kommunizieren wieder über die Drossel 3 – der Reservebehälter wird geladen.

Wenn der Ladedruck im Ausgleichsbehälter (UR) den Ladedruck erreicht, stellt der Fahrer das Ventil in Stellung II (Zugstellung). Der Druck im TM wird schnell wieder auf das Druckniveau im UR gebracht. Gleichzeitig hatte der Druck im Reservetank aufgrund der Drosselklappe 3 noch keine Zeit, auf den Ladedruck anzusteigen, und der Ladevorgang der Luftverteidigung wird fortgesetzt, jedoch in einem langsameren Tempo. Allmählich wird der Druck im Reservetank, in der Haupt- und der Spulenkammer auf den Ladedruck eingestellt. Der Luftverteiler ist dann wieder für eine weitere Bremsung bereit.

Aus Sicht des Fahrers sehen die beschriebenen Vorgänge etwa so aus:


Ein separates Element des VR 242 ist das Notbremsgaspedal, in der Abbildung befindet es sich auf der linken Seite des Geräts. Beim Laden wird neben dem Befüllen des Hauptteils des Luftverteilers auch der Beschleuniger geladen – der Hohlraum unter dem Kolben 25 und der Hohlraum über dem Kolben werden durch die Beschleunigerkammer (AC) mit Luft gefüllt. Die Verbindung zwischen der Bremsleitung und der Beschleunigungskammer erfolgt über die Drosselbohrung 1, deren Durchmesser so bemessen ist, dass während der Betriebsbremsung der Druck in der Beschleunigungskammer dem Druck der Bremsleitung entspricht und das Gaspedal nicht betätigt wird.

Betätigung des Notbremsbeschleunigers
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Wenn der Druck jedoch im Notfall abfällt – die Luft strömt in 3 – 4 Sekunden aus der Bremsleitung, haben die Drücke keine Zeit, sich anzugleichen, die Luft aus der Beschleunigungskammer drückt auf den Kolben 25 und dieser öffnet Das Blockierventil 19 öffnet ein großes Loch in der Bremsleitung, aus dem die Luft in die Atmosphäre entweicht, was den Vorgang verschlimmert. So öffnet sich bei einer Notbremsung bei Betätigung des Gaspedals an jedem Fahrzeug ein Fenster in der Bremsleitung.

Um das Gaspedal auszuschalten (z. B. bei Fehlfunktion), drehen Sie mit einem Spezialschlüssel den Anschlag 20, der den Gaspedalkolben in der oberen Position blockiert.

Trotz der vielen geschriebenen Wörter und Buchstaben hat dieses Gerät in Wirklichkeit ein recht einfaches und zuverlässiges Design. Im Vergleich zu seinem Vorgänger BP 292 verfügt dieser über keine Spulen, die im Betrieb immer noch recht launisch sind, ein Abschleifen des Spiegels und eine Schmierung erfordern und außerdem einem Verschleiß unterliegen.

Der Luftverteiler 242 ist ein eigenständiges Gerät und kann ohne Hilfskräfte arbeiten. Tatsächlich funktioniert es bei Personenkraftwagen und Lokomotiven in Verbindung mit einem anderen Gerät namens „

2. Elektrischer Luftverteiler (EVR)-Leitung. Nr. 305

Dieses Gerät ist für den Einsatz im elektropneumatischen Bremssystem von Personenfahrzeugen konzipiert. Wird zusammen mit VR 242 oder VR 292 in Waggons und Lokomotiven eingebaut. So sieht die Bremsanlage eines Reisezugwagens aus

Im Vordergrund steht der Bremszylinder. Etwas weiter ist die Arbeitskammer EVR 305 an der Rückwand des Einkaufszentrums verschraubt. Links ist daran der elektrische Teil des EVR samt Druckschalter und rechts der Luftverteiler 292 befestigt . Ein Auslass der Bremsleitung (rot lackiert) ist über ein Trennventil daran angeschlossen.
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EVR 305-Gerät: 1, 2, 3, 6, 9, 10, 11, 12, 14, 18 - Luftkanäle; 4 - Ablassventil; 5 – Bremsventil; 7 - atmosphärisches Ventil; 8 - Versorgungsventil; 11 - Zwerchfell; 13, 17 – Hohlräume des Schaltventils; 15 - Schaltventil; 16 – Dichtung des Schaltventils; TC – Bremszylinder; RK - Arbeitskammer; OV – Ablassventil; TV - Bremsventil; ZR – Reservetank; VR - Luftverteiler
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EVR 305 besteht aus drei Hauptteilen: einer Arbeitskammer (RC), einem Schaltventil (PC) und einem Druckschalter (RD). Das Druckschaltergehäuse enthält Löseventile 4 und Bremsventile 5, gesteuert durch Elektromagnete.

Beim Laden werden die Ventile nicht mit Strom versorgt, das Entlastungsventil öffnet den Hohlraum der Arbeitskammer zur Atmosphäre und das Bremsventil ist geschlossen. Luft aus der Bremsleitung gelangt über den Luftverteiler durch die Kanäle im Inneren des EVR in den Reservetank und lädt ihn auf, gelangt jedoch nirgendwo anders hin, da ihr Weg in den Hohlraum über der Membran des Druckschalters durch die blockiert ist geschlossenes Bremsventil.

Aktion des EVR 305 beim Laden
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Wenn das Fahrerventil auf die Position Va eingestellt ist, wird ein positives Potenzial (relativ zu den Schienen) an das EPT-Kabel angelegt und beide Ventile werden mit Strom versorgt. Das Freigabeventil isoliert die Arbeitskammer von der Atmosphäre, während das Bremsventil den Luftweg in den Hohlraum über der RD-Membran und weiter in die Arbeitskammer öffnet.

Aktion des EVR 305 beim Bremsen
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Der Druck in der Arbeitskammer und im Hohlraum über der Membran steigt, die Membran biegt sich nach unten und öffnet das Versorgungsventil 8, durch das Luft aus dem Reservetank zunächst in den rechten Hohlraum des Schaltventils gelangt. Der Ventilkegel bewegt sich nach links und gibt den Luftweg in den Bremszylinder frei.

Wenn der Kran des Fahrers in der Decke platziert wird, ändert die dem EPT-Kabel zugeführte Spannung die Polarität, die Diode, über die das Bremsventil mit Strom versorgt wird, wird gesperrt, das Bremsventil verliert Strom und das Bremsventil schließt. Der Druckanstieg in der Arbeitskammer stoppt und der Bremszylinder wird so lange gefüllt, bis der Druck darin dem Druck in der Arbeitskammer entspricht. Danach kehrt die Membran in die Neutralstellung zurück und das Zulaufventil schließt. Die Decke kommt.

Wirkung von EVR 305 bei Überlappung
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Das Ablassventil erhält weiterhin Strom, hält das Ablassventil geschlossen und verhindert so, dass Luft aus dem Garraum entweicht.

Zum Auslösen stellt der Fahrer den Krangriff in Position I für vollständiges Auslösen und in Position II für stufenweises Auslösen. In beiden Fällen verlieren die Ventile ihre Leistung, das Ablassventil öffnet sich und gibt Luft aus der Arbeitskammer in die Atmosphäre ab. Die von unten durch den Druck im Bremszylinder unterstützte Membran bewegt sich nach oben und öffnet das Auslassventil, durch das Luft aus dem Bremszylinder austritt

Aktion von EVR 305 während des Urlaubs
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Wenn der Griff beim Loslassen in der zweiten Position wieder in der Decke platziert wird, hört die Luft auf, aus der Arbeitskammer zu strömen, und die Entleerung des TC erfolgt, bis der darin herrschende Druck dem im Arbeitsraum verbleibenden Druck entspricht Kammer. Dadurch wird die Möglichkeit einer schrittweisen Freigabe erreicht.

Diese elektropneumatische Bremse verfügt über eine Reihe von Funktionen. Erstens werden die Bremsen gelöst, wenn die EPT-Leitung reißt. In diesem Fall wechselt der Fahrer nach Durchführung einer Reihe von in der Anleitung vorgeschriebenen Pflichthandlungen zur Nutzung der pneumatischen Bremse. Das heißt, EPT ist keine automatische Bremse. Dies ist ein Nachteil dieses Systems.

Zweitens befindet sich der herkömmliche Luftverteiler im Betrieb des EPT in der Freigabeposition, ohne dass er Leckagen aus dem Reservetank aufsaugen muss. Dies ist ein Pluspunkt, da es die Unerschöpflichkeit der elektropneumatischen Bremse gewährleistet.

Drittens beeinträchtigt diese Konstruktion den Betrieb eines herkömmlichen Luftverteilers überhaupt nicht. Wenn das EPT ausgeschaltet ist, füllt das BP beim Befüllen des Bremszylinders zunächst den linken Hohlraum des Schaltventils, bewegt den Stopfen darin nach rechts und öffnet so den Weg für die Luft aus dem Reservebehälter in den Bremszylinder .

So sieht die Bedienung der beschriebenen Systeme aus der Fahrerkabine aus:

Abschluss

Ich wollte Frachtbremsvorrichtungen in den gleichen Artikel quetschen, aber nein, dieses Thema erfordert eine gesonderte Diskussion, da Frachtbremsvorrichtungen viel komplexer sind und aufgrund der Besonderheiten des Betriebs von Güterzugfahrzeugen viel ausgefeiltere technische Lösungen und Tricks verwenden .

Was die Personenbremse betrifft, so wird ihre Verwandtschaft mit der Westinghouse-Bremse durch zusätzliche technische Lösungen ausgeglichen, die bei inländischen Schienenfahrzeugen akzeptable Leistungsindikatoren, ein Maß an Sicherheit und Herstellbarkeit von Wartung und Reparatur bieten. Es wird interessant sein, einen Vergleich mit der Frage „Wie läuft es dort?“ im Ausland zu machen. Wir werden vergleichen, aber etwas später. Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

PS: Mein Dank geht an Roman Biryukov für das Fotomaterial sowie an die Website www.pomogala.ru, dem das Bildmaterial entnommen ist.

Source: habr.com

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