Beim nächsten Mal, wenn Sie am Bahnhof sind, nehmen Sie sich einen Moment Zeit und richten Sie Ihre Aufmerksamkeit auf die Aufschrift, die genau in der Mitte ganz unten am Waggon des Zuges angebracht ist, mit dem Sie in Ihren nächsten lang ersehnten Urlaub fahren werden. Diese Aufschrift ist nicht zufällig hier, sie informiert uns über die geheimnisvolle, bedingte Nummer des Bremsluftverteilers, der an diesem Waggon angebracht ist.
Die Aufschrift ist sogar sichtbar, wenn der Zug an einem hohen Bahnsteig steht, also verpassen Sie sie nicht.

An diesem Waggon – „Ammenndorf“, der eine umfassende Renovierung (KVR) im Twerer Waggonbauwerk durchlaufen hat, ist der Luftverteiler (VR) mit der funktionsmäßigen Nr. 242 für Passagierwagen installiert. Dieser wird jetzt an alle neuen und „renovierten“ Waggons anstelle des früheren 292er VR installiert. Über diese Geräte, die zur Familie der Bremssysteme gehören, werden wir heute sprechen.

1. Nachfolger von Westinghouse

Passagier-Luftverteiler, die auf Schienen mit einer Spurweite von 1520 mm betrieben werden, sind eine Art Kompromiss zwischen der Einfachheit der Konstruktion, die vom Dreikanal-Ventil von Westinghouse geerbt wurde, und den Sicherheitsanforderungen des Verkehrs. Sie haben nicht so einen langen und dramatischen Entwicklungsweg durchgemacht wie ihre Frachtgeschwister.

Derzeit werden zwei Modelle verwendet: der Luftverteiler Modell Nr. 292 und der schnell aufkommende Luftverteiler Modell Nr. 242, der ihn bereits im Wagenpark der RZD ersetzt.

Diese Geräte unterscheiden sich in der Konstruktion, sind jedoch in ihren Betriebseigenschaften nahezu identisch. Beide Geräte arbeiten aufgrund des Druckunterschieds – in der Bremsleitung (BL) und im Vorratsbehälter (VB). Beide sorgen für eine zusätzliche Entlastung der Bremsleitung beim Bremsen: Der 292er entlädt die BL in eine spezielle geschlossene Kammer (Zusatzentlastungskammer), die ein Volumen von 1 Liter hat, während der 242er direkt in die Atmosphäre entlädt. Beide Geräte sind mit einem Notbremsbeschleuniger ausgestattet. Weder das eine noch das andere Gerät hat eine stufenlose Freigabe – sie geben sofort frei, wenn der Druck in der BL den Druck im VB, der nach der letzten Bremsung entstanden ist, überschreitet, man sagt, sie besitzen eine „sanfte“ Freigabe.

Das Fehlen einer stufenlosen Freigabe wird dadurch kompensiert, dass beide Geräte nicht alleine im Wagon arbeiten (obwohl sie könnten), sondern zusammen mit dem elektrischen Luftverteilersystem Nr. 305, das die elektrische Steuerung der Bremsen einbringt, und der Arbeitskammer mit pneumatischem Relais, die eine stufenweise Freigabe ermöglichen.

Als Beispiel betrachten wir den VR 242, als moderneres Modell, sowie den EVR 305.

Neuer VR 242 auf der Pneumatiktafel im Maschinenraum der Elektrolokomotive EP20


Der gleiche, installiert im Personenwagen


Lassen Sie uns nun auf die Konstruktion und Funktionsweise dieses Geräts eingehen.

Schema, das die Konstruktion des VR 242 erklärt: 1, 3, 6, 16 — kalibrierte Löcher; 2, 4 — Filter; 5 — Kolben des zusätzlichen Entlastungsbegrenzers des TM;
7, 10, 13, 21, 22 — Federn; 8 — Auslassventil; 9 — Hohestift; 11 — Hauptkolben; 12 — Entlastungsventil; 14 — Abstützung des Betriebsmodus-Schalter; 15 — Kolben des Betriebsmodus-Schalter; 17, 28 — Stangen; 18 — Bremsventil; 19 — Sicherheitsventil; 20 — Stütze des Notbremsmodus-Schalter; 23, 26 — Ventile; 24 — Öffnung; 25 — Kolben des Notbremsbeschleunigers; 27 — Ventil zur Begrenzung der zusätzlichen Entlastung; УК — Beschleunigungskammer; ЗК — Ventilkammer; МК — Hauptkammer; ТМ — Bremsleitung; ЗР — Reservebehälter; ТЦ — Bremszylinder


Wie beginnt die Arbeit des Luftverteilers? Sie beginnt mit dem Laden, also dem Füllen der Kammern des Luftverteilers und des zusätzlichen Tanks mit komprimierter Luft aus der Bremsleitung. Diese Prozesse finden beim Start der Lokomotive im Depot statt, wenn sie ohne Luft steht, sowie an allen Wagons, wenn diese an die Lokomotive angehängt werden und das Endventil geöffnet wird – der Zug wird "mit Luft" gefüllt. Lassen Sie uns diesen Prozess näher betrachten.

Funktion des VR 242 beim Laden


Der Luftdruck aus der Bremsleitung von 0,5 MPa strömt in das Gerät und füllt die Kammer U4 unter dem Beschleunigungskolben. Anschließend steigt die Luft durch den Kanal (in Rot dargestellt), passiert den Filter 4 und gelangt durch den Kanal A in die Hauptkammer (MK) und hebt den Hauptkolben 11 von unten an. Dieser öffnet, mithilfe seines hohlen Kolbenstabs 9, das Entlastungsventil 8, das den Bremszylinder mit der Atmosphäre verbindet. Gleichzeitig strömt die Luft aus dem Filter über den axialen Kanal des Kolbenstabs 28 durch das kalibrierte Loch 3 in den zusätzlichen Tank (in Gelb dargestellt), von wo aus sie durch den Kanal in die Steuerventilkammer (ZK) über dem Hauptkolben 11 gelangt.

Dieser Prozess dauert so lange an, bis der Druck im Ausgleichsbehälter, in der Hauptleitung und im Ventilraum gleich dem Ladedruck in der Bremsleitung ist. Der Hauptkolben kehrt in die neutrale Position zurück und schließt das Entlastungsventil. Der Luftverteiler ist betriebsbereit.

Ich wiederhole: Der Druck in der TM ist instabil, es gibt Undichtigkeiten, kleine Undichtigkeiten, die jedoch immer vorhanden sind. Das bedeutet, dass der Druck in der TM sinken kann. Wenn der Druck langsamer sinkt als der Betriebsdruck, kann die Luft aus dem Ventilraum durch Drossel 3 in den Hauptraum strömen, der Hauptkolben bleibt an Ort und Stelle und es erfolgt keine Bremsung.

Wenn der Druck in der Bremsleitung mit der Geschwindigkeit einer betriebsbedingten Bremsung abnimmt, sinkt der Druck im MK schnell genug, damit der Hauptkolben durch den höheren Druck im Ventilraum nach unten bewegt wird. Beim Absteigen öffnet er das Entlastungsventil 12.

Wirkung des VR 242 beim Bremsen: Phase der zusätzlichen Entlastung der TM


Die Luft aus der Hauptkammer strömt durch das Ventil 12 über den Kanal K, über den axialen Kanal des Kolbens 28 in die Atmosphäre. Der Druck in der Bremsleitung und in der Hauptkammer sinkt weiter, und der Kolben 11 bewegt sich weiterhin nach unten.

Wirkung des VR 242 beim Bremsen: Anfangsfüllung des Bremszylinders


Die hohle Stange des Hauptkolbens 9 weicht von der Dichtung am Auslassventil und öffnet somit den Weg für die Luft aus dem Reservebehälter, die über den Kanal B in die Ventilkamera strömt, den axialen Kanal der Stange 9, den Kanal G und den Modusschalter durchläuft und in den Bremszylinder über den Kanal L gelangt. Gleichzeitig strömt dieselbe Luft über den Kanal D in die Kammer U2, drückt auf den Kolben 6, der den Kanal für zusätzliche Entladung von der Atmosphäre abschließt. Die zusätzliche Entladung wird unterbrochen. Gleichzeitig senkt sich die Stange 28 des Kolbens 6 nach unten, die radialen Kanäle darin werden durch Gummidichtungen verschlossen, was zur Trennung der Haupt- und Ventilkamera führt. Dies erhöht die Empfindlichkeit des Luftverteilers beim Bremsen – nun wird ein Druckabfall in der Bremsleitung in beliebigem Tempo den Hauptkolben senken und den Bremszylinder füllen.

Die Wirkung der VZ 242 beim Bremsen: Umschaltung des Fülltempos des BC


Zu Beginn füllt sich der Bremszylinder schnell über den breiten Kanal durch das geöffnete Bremsventil 18. Während der Bremszylinder gefüllt wird, wird auch die Kammer U1 des Moduswechsels über das kalibrierte Loch 16 gefüllt. Wenn der Druck ausreicht, um die Feder unter dem Kolben 15 zu komprimieren, schließt das Bremsventil und der Bremszylinder füllt sich durch das kalibrierte Loch im Bremsventil in langsamerem Tempo. Dies passiert, wenn der Moduswahlschalter 14 in die Position „D“ (Langzüge) gedreht wird. Dieser Modus wird angewendet, wenn die Anzahl der Wagen im Zug mehr als 15 beträgt. Es wird gemacht, um die Füllung des Bremszylinders in den Wagen zu verlangsamen und eine gleichmäßigere Bremswirkung im gesamten Zug zu gewährleisten.

Bei kurzen Zügen wird der Hebel 14 in die Position „K“ (Kurzzüge) gestellt. Dabei öffnet er mechanisch das Bremsventil 18, sodass das Füllen des Bremszylinders in schnellem Tempo konstant erfolgt.

Wenn der Maschinenführer den Kran in die Schließposition bringt, stoppt der Druckabfall in der Bremsleitung. Die Füllung des Bremszylinders erfolgt, bis der Luftverbrauch für die Füllung den Druck im Vorratsbehälter senkt, wodurch der Druck in der Regelkammer gleich dem Druck in der Hauptkammer wird, und somit auch in der Bremsleitung. Der Hauptkolben kehrt in seine neutrale Position zurück. Die Füllung des BZ wird eingestellt, es tritt die Schließung ein.

Um die Bremsen zu entspannen, bringt der Lokführer den Kranhebel in die Stellung I. Die Luft aus den Hauptbehältern strömt in die Bremsleitung und erhöht den Druck darin erheblich (bis zu 0,7 – 0,9 MPa, abhängig von der Länge des Zuges). Der Druck in der Hauptkammer steigt ebenfalls, was das Aufsteigen des Hauptkolbens nach oben zur Folge hat, wodurch das Entlastungsventil 8 geöffnet wird, durch das die Luft aus den Bremszylindern sowie aus der Kammer U2 in die Atmosphäre strömt. Der Druckabfall in der Kammer U2 führt zum Anheben des Kolbens 6 und des Stifts 28, wodurch die Bremsleitung und der Vorratsbehälter erneut über das Drosselventil 3 verbunden werden – der Vorratsbehälter wird aufgeladen.

Bei Erreichen des Lade Drucks im Ausgleichsbehälter (AB), der dem Lade Druck entspricht, stellt der Lokführer das Ventil in die II. Position (Zugposition). Der Druck im TM wird schnell wieder auf das Niveau des Drucks im AB hergestellt. Dabei hat der Drossel 3 noch nicht genug Zeit, um den Druck im Vorratsbehälter auf den Lade Druck zu erhöhen, die Befüllung des ZR geht jedoch weiter, wenn auch mit langsamerem Tempo. Allmählich stellt sich der Druck im Vorratsbehälter sowie in den Haupt- und Ventilkörpern gleich dem Lade Druck ein. Dann ist der Luftverteiler wieder bereit für eine neue Bremsung.

Aus der Sicht des Lokführers erscheinen die beschriebenen Prozesse ungefähr so:

Ein separates Element des WRS 242 ist der Notbremsbeschleuniger, der im Schaltbild auf der linken Seite des Geräts dargestellt ist. Bei der Aufladung wird zusammen mit dem Füllen des Hauptteils des Luftverteilers auch der Beschleuniger geladen – der Raum unter Kolben 25 und der Raum über dem Kolben werden mit Luft gefüllt, durch die Beschleunigungskammer (BK). Die Bremsleitung und die Beschleunigungskammer sind über die Drosselbohrung 1 verbunden, deren Durchmesser so gewählt ist, dass bei einer Dienstbremsung der Druck in der Beschleunigungskammer mit dem Druck der Bremsleitung verglichen werden kann, und der Beschleuniger nicht aktiviert wird.

Funktion des Notbremsbeschleunigers


Fällt jedoch der Druck schneller ab – die Luft strömt in 3 bis 4 Sekunden aus der Bremsleitung, sodass die Drücke sich nicht vergleichen können, die Luft aus der Beschleunigungskammer drückt auf Kolben 25, der das Sicherheitsventil 19 öffnet und ein großes Loch in der Bremsleitung öffnet, aus dem die Luft in die Atmosphäre entweicht und den Prozess verschärft. So wird bei einer Notbremsung, während der Beschleuniger arbeitet, in jedem Wagen ein Fenster in der Bremsleitung geöffnet.

Um den Beschleuniger auszuschalten (z. B. bei einem Defekt), wird mit einem speziellen Schlüssel der Anschlag 20 gedreht, der den Beschleunigungszylinder in der oberen Position blockiert.

Trotz der vielen geschriebenen Worte und Buchstaben hat dieses Gerät in der Tat eine ziemlich einfache und zuverlässige Konstruktion. Im Vergleich zu seinem Vorgänger, dem VR 292, enthält dieses keine Ventile, die in der Nutzung recht empfindlich sind und eine Anpassung an die Oberfläche sowie Schmierung benötigen und zudem abgenutzt werden können.

Der Luftverteiler 242 ist ein eigenständiges Gerät und kann auch ohne Hilfe arbeiten. In der Praxis funktioniert es jedoch in Passagierwagen und Lokomotiven zusammen mit einem anderen Gerät, das genannt wird

2. Elektro-Luftverteiler (ELR) USt-Nr. 305

Dieses Gerät ist für den Betrieb im System der elektro-pneumatischen Bremse bei Passagierfahrzeugen vorgesehen. Es wird zusammen mit dem VR 242 oder VR 292 an Wagen und Lokomotiven installiert. So sieht der Block der Bremsausrüstung an einem Passagierwagen aus.

Im Vordergrund befindet sich der Bremszylinder. Etwas weiter hinten ist die Arbeitskammer des EVR 305 an der Rückwand des TCs montiert. Links daran ist der elektrische Teil des EVR zusammen mit dem Druckrelais angeschlossen, und rechts befindet sich der Luftverteiler 292. An diesen ist über das Trennventil der Abgang von der Bremsleitung angeschlossen (rot lackiert).

Das Gerät EVR 305: 1, 2, 3, 6, 9, 10, 11, 12, 14, 18 – Luftkanäle; 4 – Entlüftungsventil; 5 – Bremsventil; 7 – Atmosphärenventil; 8 – Speiseventil; 11 – Membran; 13, 17 – Kammern des Umschaltventils; 15 – Umschaltventil; 16 – Dichtung des Umschaltventils; TC – Bremszylinder; RK – Arbeitskammer; OV – Entlüftungsventil; TV – Bremsventil; ZR – Reservebehälter; VR – Luftverteiler.

Das EVR 305 besteht aus drei Hauptteilen: der Arbeitskammer (RK), dem Umschaltventil (PK) und dem Druckrelais (RD). Im Gehäuse des Druckrelais sind das Entlüftungsventil 4 und das Bremsventil 5, die von Elektromagneten gesteuert werden, eingebaut.

Bei der Aufladung wird keine Energie auf die Ventile übertragen, das Entlastungsventil verbindet den Arbeitsraum mit der Atmosphäre, das Bremsventil ist geschlossen. Die Luft aus der Bremsleitung gelangt über den Luftverteiler durch die Kanäle im EVR in den Vorratsbehälter, um ihn aufzuladen, geht jedoch nicht weiter, da der geschlossene Bremsventil den Weg in den Raum über dem Membran des Druckrelais versperrt.

Funktion des EVR 305 beim Laden


Wenn der Fahrerhahn auf die Position Va gesetzt wird, wird ein positiver (relativ zu den Schienen) Potentialwert an den EP-Kontakt angelegt, und beide Ventile erhalten Energie. Das Entlastungsventil isoliert den Arbeitsraum von der Atmosphäre, während das Bremsventil den Luftweg in den Raum über dem Membran des RD und weiter in den Arbeitsraum öffnet.

Funktion des EVR 305 beim Bremsen


Der Druck im Arbeitsraum und im Raum über dem Membran steigt, die Membran biegt sich nach unten und öffnet das Zuflussventil 8, durch das die Luft aus dem Vorratsbehälter zunächst in den rechten Raum des Umschaltventils gelangt. Der Ventilstöpsel verschiebt sich nach links und öffnet den Weg für die Luft in den Bremszylinder.

Bei der Einstellung des Kranbedieners in die Überdeckung ändert die Spannung, die auf den EP-T-Signaldraht gelegt wird, die Polarität. Der Diode, über die das Bremsventil versorgt wird, wird gesperrt, das Bremsventil verliert die Stromversorgung, das Bremsventil schließt sich. Der Druckanstieg in der Arbeitskammer stoppt, und die Füllung des Bremszylinders erfolgt, bis der Druck im Bremszylinder dem Druck in der Arbeitskammer entspricht. Danach kehrt die Membran in die neutrale Position zurück, das Speiseventil schließt. Es tritt eine Überdeckung ein.

Wirkung des EVR 305 bei Überdeckung


Das Druckentlastungsventil erhält weiterhin Strom, wodurch das Druckentlastungsventil in geschlossener Position gehalten wird und ein Luftausströmen aus der Arbeitskammer verhindert wird.

Für die Druckentlastung stellt der Bediener den Griff des Krans in die Position I für die vollständige Druckentlastung und in die Position II für die stufenweise Entlastung. In beiden Fällen verlieren die Ventile die Stromversorgung, der Druckentlastungsventil öffnet sich und lässt Luft aus der Arbeitskammer in die Atmosphäre entweichen. Die Membran, die von unten durch den Druck im Bremszylinder unterstützt wird, bewegt sich nach oben und öffnet das Auslassventil, durch das die Luft aus dem Bremszylinder entweicht.

Die Wirkung des EVR 305 beim Entspannen


Wenn der Hebel im zweiten Position während des Entspannens erneut in die Überlappung gesetzt wird, hört die Luft aus der Arbeitskammer auf zu entweichen, und die Entleerung des TC erfolgt, bis der Druck darin mit dem in der Arbeitskammer verbleibenden Druck Gleichgewicht erreicht. Dadurch wird die Möglichkeit einer stufenweisen Entspannung erreicht.

Diese elektropneumatischen Bremsen weisen mehrere Besonderheiten auf. Erstens, bei einem Bruch der EPT-Leitung kommt es zur Entspannung der Bremsen. In diesem Fall wechselt der Lokführer, nachdem er eine Reihe von Pflichthandlungen gemäß der Anweisung ausgeführt hat, zur Verwendung der pneumatischen Bremse. Das bedeutet, dass die EPT keine automatische Bremse ist. Dies ist ein Nachteil des Systems.

Zweitens, während der EPT-Betrieb befindet sich der gewöhnliche Luftverteiler in der Entspannungsposition und hört nicht auf, Leckagen aus dem Ersatzbehälter abzuleiten. Das ist ein Vorteil, da es die Unerschöpflichkeit der elektropneumatischen Bremse sichert.

Drittens — diese Konstruktion stört überhaupt nicht die Funktion eines normalen Luftverteilers. Wenn die EP nicht eingeschaltet ist, füllt der LV beim Befüllen des Bremsezylinders zuerst den linken Raum des Umschaltventils, indem er den Kolben nach rechts schiebt und dem Luftstrom aus dem Reservebehälter den Weg in den Bremsezylinder öffnet.

So funktioniert das beschriebene System aus der Sicht des Lokführers:

Fazit

Ich wollte auch die Bremsgeräte für Güterzüge in diesen Artikel einfügen, aber nein, dieses Thema erfordert ein eigenes Gespräch, da die Güter-LVs wesentlich komplizierter aufgebaut sind und viel ausgeklügelte technische Lösungen sowie Tricks verwenden, die durch die spezifischen Anforderungen des Güterverkehrs bedingt sind.

Was die Personenbremsen betrifft, so wird die Verwandtschaft zur Westinghouse-Bremse durch zusätzliche technische Lösungen ausgeglichen, die im inländischen Schienenverkehr akzeptable Betriebsparameter, Sicherheitsniveau und Wartungsfreundlichkeit bieten. Interessant wird der Vergleich mit "und wie sieht es bei ihnen aus" im Ausland. Wir werden vergleichen, aber etwas später. Danke für Ihre Aufmerksamkeit!

P.S.: Mein Dank geht an Roman Biryukov für das Fotomaterial sowie an die Webseite www.pomogala.ru, von der das illustrative Material stammt.

Quelle: habr.com