Az igazság a vasúti fékekről: 3. rész - vezérlőberendezések
Itt az ideje, hogy beszéljünk a fékszabályozásra tervezett eszközökről. Ezeket az eszközöket „csaptelepeknek” nevezik, bár a fejlődés hosszú útja meglehetősen távol tartotta őket a megszokott hétköznapi értelemben vett csapoktól, és meglehetősen bonyolult pneumatikus automatizálási eszközökké változtatta őket.
A jó öreg 394-es orsószelepet még mindig használják gördülőállományon
1. Kezelői daruk – rövid bevezető
Definíció szerint
Vezetői vonatszelep - olyan eszköz (vagy eszközkészlet), amelyet a vonat fékvezetékében bekövetkező nyomásváltozás nagyságának és sebességének szabályozására terveztek
A jelenleg használatos mozdonydaruk közvetlen vezérlésű eszközökre és távirányítós darukra oszthatók.
A közvetlen vezérlőberendezések a műfaj klasszikusai, amelyeket a mozdonyok, motorvonatok túlnyomó többségére, valamint speciális célú gördülőállományra (különféle közúti járművek, motorkocsik stb.) szerelnek fel. 394. sz. és konv. 395. sz. Az első, amely a KDPV-n látható, tehermozdonyokra van felszerelve, a második személymozdonyokra.
Pneumatikus értelemben ezek a daruk egyáltalán nem különböznek egymástól. Vagyis teljesen egyforma. A felső részen a 395-ös szelephez egybeöntve van egy két menetes furatú kiemelkedés, ahová az elektropneumatikus fékvezérlő vezérlő „kannája” van beépítve.
A kezelő 395. daruja természetes élőhelyén
Ezek az eszközök leggyakrabban élénkpirosra vannak festve, ami jelzi kivételes fontosságukat és kiemelt figyelmet, amelyet mind a mozdony személyzetének, mind a mozdonyt kiszolgáló műszaki személyzetnek kell rájuk fordítani. Újabb emlékeztető, hogy a vonatfékek minden.
Az ellátó csővezeték (PM) és a fékvezeték (TM) közvetlenül csatlakozik ezekhez az eszközökhöz, és a fogantyú elfordításával közvetlenül szabályozható a légáramlás.
A távirányítós daruknál nem magát a darut szerelik a vezetőpultra, hanem az úgynevezett vezérlővezérlőt, amely digitális interfészen keresztül továbbítja a parancsokat egy külön elektromos pneumatikus panelre, amely a géptérben van elhelyezve. a mozdony. A hazai gördülőállomány a vezető hosszútűrő daruját használja. 130-as számú, amely már jó ideje bekerült a gördülőállományba.
Daruvezérlő állapota. 130. sz. az EP20 villanymozdony vezérlőpultján (jobb oldalon, a nyomásmérő panel mellett)
Pneumatikus panel az EP20 villanymozdony gépterében
Miért csinálták így? Annak érdekében, hogy a fékek kézi vezérlése mellett alapkivitelben lehetőség van az automatikus vezérlésre, például egy vonat automatikus kormányzási rendszeréből. A 394/395-ös daruval felszerelt mozdonyokon ehhez speciális rögzítést kellett felszerelni a darura. A 130. daru a tervek szerint CAN buszon keresztül épül be a vonatvezérlő rendszerbe, amelyet a hazai gördülőállományon használnak.
Miért neveztem ezt a készüléket hosszútűrőnek? Mert közvetlen szemtanúja voltam az első megjelenésének a gördülőállományon. Ilyen eszközöket telepítettek az első számú új orosz elektromos mozdonyra: 2ES5K-001 Ermak, 2ES4K-001 Donchak és EP2K-001.
2007-ben részt vettem a 2ES4K-001 típusú villanymozdony minősítési tesztjein. Erre a gépre a 130. darut szerelték fel. Azonban már akkor is szó esett alacsony megbízhatóságáról, ráadásul ez a technológiai csoda spontán módon kioldhatta a féket. Ezért nagyon hamar felhagytak vele, és az „Ermaki”, a „Donchak” és az EP2K gyártásba került 394 és 395 darukkal. A haladás az új eszköz véglegesítéséig késett. Ez a daru csak az EP20 elektromos mozdony gyártásának 2011-ben történő megkezdésével tért vissza a Novocherkassk mozdonyokhoz. De az „Ermaki”, a „Donchak” és az EP2K nem kapta meg ennek a darunak új verzióját. Az EP2K-001 egyébként a 130. daruval most rohad a tartalékbázison, ahogy nemrég megtudtam az egyik elhagyott vasútrajongó videójából.
A vasutasok azonban nem bíznak teljesen egy ilyen rendszerben, ezért minden 130-as szeleppel felszerelt mozdony tartalék vezérlőszelepekkel is fel van szerelve, amelyek egyszerűsített módban lehetővé teszik a fékvezeték nyomásának közvetlen szabályozását.
Tartalékfék vezérlőszelep az EP20 kabinban
A mozdonyokra egy második vezérlőberendezés is fel van szerelve - segédfékszelep (KVT), amely a mozdony fékeinek vezérlésére szolgál, függetlenül a vonat fékjétől. Itt van, a vonatdarutól balra
Segédfékszelep állapota. 254. sz
A képen klasszikus kiegészítő fékszelep, állapot. 254. sz. Még mindig sok helyen fel van szerelve, személy- és tehermozdonyokra egyaránt. Ellentétben a kocsi fékeivel, a mozdonyon a fékhengerek soha nem közvetlenül a tartaléktartályból töltik fel. Bár a póttartály és a légelosztó is fel van szerelve a mozdonyra. Általánosságban elmondható, hogy a mozdonyok fékköre összetettebb, mivel több fékhenger van a mozdonyon. Össztérfogatuk lényegesen meghaladja a 8 litert, így póttartályból nem lehet majd 0,4 MPa nyomásig feltölteni - a tartalék tartály térfogatát növelni kell, és ezzel megnő a töltési ideje összehasonlítva autóra szerelt töltőberendezésekhez.
A mozdonyokon a TC-ket a főtartályból töltik fel, vagy a segédfékszelepen keresztül, vagy egy nyomáskapcsolón keresztül, amelyet a mozdonyvezető szerelvényszelepével működtetett levegőelosztó működtet.
A 254-es daru sajátossága, hogy maga is nyomáskapcsolóként működik, lehetővé téve a mozdonyfékek kioldását (szakaszosan!) a vonat fékezése közben. Ezt a sémát a KVT átjátszóként való bekapcsolásának áramkörének nevezik, és tehermozdonyokon használják.
A segédfékszelep a mozdony tolatási mozgása során, valamint a vonat megállás utáni és parkolási biztosítására szolgál. Közvetlenül a vonat megállása után ez a szelep a legutolsó fékezési helyzetbe kerül, és a vonaton lévő fékek kioldódnak. A mozdonyfékek képesek a mozdonyt és a vonatot is elég komoly lejtőn tartani.
A modern elektromos mozdonyokon, mint például az EP20, más KVT-ket szerelnek fel, például konv. 224. sz
Segédfékszelep állapota. 224. sz. (jobb oldalon külön panelen)
2. A vezető daru kond felépítése és működési elve. 394/395 sz
Szóval hősünk egy régi, idővel és több millió kilométeres utazással bizonyított, daru 394 (és 395, de hasonló, szóval az egyik készülékről beszélek, a másodikat szem előtt tartva). Miért ez és nem a modern 130? Először is, a 394-es csaptelep manapság elterjedtebb. Másodszor, a 130. daru, vagy inkább pneumatikus panelje elvileg hasonló a régi 394-hez.
Hogy tetszik? Komoly készülék. Ez az eszköz egy felső (orsó) részből, egy középső (köztes) részből, egy alsó (kiegyenlítő) részből, egy stabilizátorból és egy sebességváltóból áll. Az ábrán jobbra lent látható a váltó, a stabilizátort külön megmutatom
A csap működési módját úgy állítjuk be, hogy a markolat elfordítja a szorosan köszörült (és alaposan megkenett!) orsót a csap középső részén lévő tükörhöz. Hét rendelkezés létezik, ezeket általában római számokkal jelölik
I - nyaralás és testmozgás
II - vonat
III - átfedés a fékvezeték szivárgásának ellátása nélkül
IV - átfedés a fékvezetékből származó szivárgással
Va - lassú fékezés
V - fékezés üzemi ütemben
VI - vészfékezés
Vontatási, kifutási és parkolási módban, amikor nincs szükség a vonatfékek működtetésére, a daru fogantyúja a második pozícióba van állítva. vonat pozíció.
Az orsó és az orsótükör csatornákat és kalibrált lyukakat tartalmaznak, amelyeken keresztül a fogantyú helyzetétől függően a levegő a készülék egyik részéből a másikba áramlik. Így néz ki az orsó és a tükre
Ezen kívül a 394-es vezetődaru az ún kiegyenlítő tartály (UR) 20 literes térfogattal. Ez a tartály egy nyomásszabályozó a fékvezetékben (TM). A kiegyenlítő tartályba beépített nyomást a vezető csapjának kiegyenlítő része és a fékvezeték tartja fenn (kivéve a fogantyú I., III. és VI. helyzetét).
A kiegyenlítő tartályban és a fékvezetékben lévő nyomások a műszerfalra szerelt ellenőrző nyomásmérőkön jelennek meg, általában a vezető szelepe közelében. Gyakran használnak kétpontos nyomásmérőt, például ezt
A piros nyíl mutatja a nyomást a fékvezetékben, a fekete nyíl a nyomást a kiegyenlítő tartályban
Tehát amikor a daru vonat állásban van, az ún töltési nyomás. A mozdonyvontatású többegységes gördülőállomány és személyvonatok esetében értéke általában 0,48 - 0,50 MPa, tehervonatoknál 0,50 - 0,52 MPa. De leggyakrabban 0,50 MPa, ugyanazt a nyomást használják a Sapsan és a Lastochka esetében.
Az UR-ban a töltőnyomást fenntartó eszközök a reduktor és a darustabilizátor, amelyek egymástól teljesen függetlenül működnek. Mit csinál a stabilizátor? Folyamatosan engedi ki a levegőt a kiegyenlítő tartályból a testében lévő 0,45 mm átmérőjű kalibrált lyukon keresztül. Folyamatosan, anélkül, hogy egy pillanatra is megszakítanák ezt a folyamatot. A levegő felszabadulása a stabilizátoron keresztül szigorúan állandó sebességgel történik, amelyet a stabilizátor belsejében lévő fojtószelep tart fenn - minél alacsonyabb a nyomás a kiegyenlítő tartályban, annál jobban kinyílik a fojtószelep. Ez az arány jóval alacsonyabb, mint az üzemi fékezési sebesség, és a stabilizátortesten lévő állítópohár elfordításával állítható. Ez azért történik, hogy a kiegyenlítő tartályban megszüntesse kompresszor (vagyis túllépi a töltési) nyomást.
Ha a kiegyenlítő tartályból folyamatosan távozik a levegő a stabilizátoron keresztül, akkor előbb-utóbb az egész távozik? Elmennék, de a sebességváltó nem engedte. Amikor a nyomás az UR-ban a töltési szint alá csökken, a reduktorban lévő tápszelep kinyílik, összekötve a kiegyenlítő tartályt a tápvezetékkel, és feltölti a levegőellátást. Így a kiegyenlítő tartályban, a szelepfogantyú második helyzetében, folyamatosan 0,5 MPa nyomást tartanak fenn.
Ezt a folyamatot ez a diagram illusztrálja a legjobban
A vezető daru működése II (vonat) állásban: GR - főtartály; TM - fékvezeték; UR - kiegyenlítő tartály; - atmoszférában
Mi a helyzet a fékvezetékkel? A benne lévő nyomást a kiegyenlítő tartályban lévő nyomással egyenlő szinten tartják a szelep kiegyenlítő részének segítségével, amely egy kiegyenlítő dugattyúból (a diagram közepén), egy táp- és kimeneti szelepből áll, amelyet a dugattyú hajt meg. A dugattyú feletti üreg a kiegyenlítő tartállyal (sárga terület), a dugattyú alatti pedig a fékvezetékkel (piros terület) kommunikál. Amikor a nyomás az UR-ban növekszik, a dugattyú lefelé mozog, összekötve a fékvezetéket a tápvezetékkel, ami a benne lévő nyomás növekedését okozza, amíg a TM-ben és az UR-ban lévő nyomás egyenlővé nem válik.
Amikor a nyomás a kiegyenlítő tartályban csökken, a dugattyú felfelé mozdul, kinyitja a kipufogószelepet, amelyen keresztül a fékvezetékből a levegő a légkörbe távozik, egészen addig, amíg ismét a dugattyú feletti és alatti nyomás kiegyenlítődik.
Így vonathelyzetben a fékvezetékben a nyomás a töltőnyomással egyenlő marad. Ugyanakkor a belőle származó szivárgások is betáplálva vannak, hiszen, és folyamatosan erről beszélek, biztosan és mindig vannak benne szivárgások. A kocsik és a mozdonyok tartaléktartályaiban azonos nyomás jön létre, és a szivárgást is elvezetik.
A fékek aktiválásához a sofőr a daru fogantyúját V helyzetbe állítja - üzemi ütemben fékezik. Ebben az esetben a kiegyenlítő tartályból egy kalibrált lyukon keresztül távozik a levegő, biztosítva a 0,01-0,04 MPa/s nyomásesési sebességet. A folyamatot a vezető vezérli a kiegyenlítő tartály nyomásmérőjével. Amíg a szelep fogantyúja V állásban van, levegő távozik a kiegyenlítő tartályból. A kiegyenlítő dugattyú aktiválódik, felemelkedik és kinyitja a kioldószelepet, csökkentve a fékvezeték nyomását.
A levegő kiegyenlítő tartályból történő kibocsátásának leállításához a kezelő a szelep fogantyúját átfedési helyzetbe helyezi - III vagy IV. A kiegyenlítő tartályból és így a fékvezetékből történő levegő kibocsátási folyamata leáll. Így történik az üzemi fékezés. Ha a fékek nem elég hatékonyak, egy újabb lépést kell végrehajtani, ehhez a kezelő daru fogantyúját ismét V helyzetbe kell állítani.
Normál állapotban hivatalos Fékezéskor a fékvezeték maximális kisülési mélysége nem haladhatja meg a 0,15 MPa-t. Miért? Először is, nincs értelme mélyebbre üríteni - az autókon lévő tartaléktartály és a fékhenger (BC) térfogatának aránya miatt a BC-ben nem fog fellépni 0,4 MPa-nál nagyobb nyomás. A 0,15 MPa kisülés pedig éppen a 0,4 MPa nyomásnak felel meg a fékhengerekben. Másodszor, egyszerűen veszélyes a mélyebb ürítés - alacsony nyomás esetén a fékvezetékben a tartalék tartályok töltési ideje megnő a fék felengedésekor, mert pontosan a fékvezetékről töltődnek fel. Vagyis az ilyen műveletek tele vannak a fék kimerülésével.
Egy érdeklődő olvasó megkérdezi – mi a különbség a III. és IV. pozícióban lévő plafonok között?
A IV-es helyzetben a szeleporsó teljesen lefedi a tükörben lévő összes lyukat. A reduktor nem táplálja a kiegyenlítő tartályt, és a nyomás meglehetősen stabil marad, mivel az UR-ból származó szivárgás rendkívül kicsi. Ugyanakkor a kiegyenlítő dugattyú továbbra is működik, pótolja a szivárgást a fékvezetékből, fenntartva benne azt a nyomást, amely a kiegyenlítő tartályban az utolsó fékezés után kialakult. Ezért ezt a rendelkezést „átfedésnek a fékvezetékből való szivárgás ellátásával” nevezik.
A III-as helyzetben a szeleporsó kommunikál egymással a kiegyenlítődugattyú feletti és alatti üregekkel, ami blokkolja a kiegyenlítő test működését - mindkét üregben egyszerre csökken a nyomás a szivárgás mértékével. Ezt a szivárgást az equalizer nem tölti fel. Ezért a szelep harmadik helyzetét „átfedésnek, anélkül, hogy a fékvezetékből szivárogna” nevezzük.
Miért van két ilyen pozíció, és milyen átfedést használ a sofőr? Mindkettő a mozdony helyzetétől és szolgáltatási típusától függően.
Az utasszállító fékek működtetésekor az utasításoknak megfelelően a vezető köteles a szelepet III-as helyzetbe (tetõ áram nélkül) helyezni a következõ esetekben:
Tiltó jelzés követésekor
Az EPT vezérlésekor az ellenőrző fékezés első szakasza után
Meredek lejtőn lefelé vagy zsákutcába haladva
Mindezen helyzetekben a fékek spontán kioldása elfogadhatatlan. Hogyan történhet meg? Igen, ez nagyon egyszerű - az utasszállító légelosztók két nyomás különbségével működnek - a fékvezetékben és a tartalék tartályban. Amikor a nyomás a fékvezetékben megnő, a fékek teljesen kioldódnak.
Most képzeljük el, hogy fékeztünk, és IV-es helyzetbe tesszük, amikor a szelep szivárgást táplál a fékvezetékből. És ilyenkor egy idióta az előszobában kissé kinyitja, majd bezárja az elzárószelepet – a gazember játszik. A vezető szelepe elnyeli ezt a szivárgást, ami nyomásnövekedéshez vezet a fékvezetékben, az erre érzékeny utasszállító légelosztó pedig teljes kioldást ad.
A teherszállító teherautókon főként az IV pozíciót használják - a rakomány VR nem annyira érzékeny a TM nyomásnövekedésére, és súlyosabb kibocsátással rendelkezik. A III. pozíció csak akkor kerül beállításra, ha a fékvezeték elfogadhatatlan szivárgásának gyanúja merül fel.
Hogyan oldják ki a fékeket? A teljes kioldáshoz a kezelő csapfogantyúja az I pozícióba kerül - kioldás és töltés. Ebben az esetben mind a kiegyenlítő tartály, mind a fékvezeték közvetlenül csatlakozik a tápvezetékhez. Csak a kiegyenlítő tartály feltöltése történik egy kalibrált lyukon keresztül, gyors, de meglehetősen mérsékelt ütemben, lehetővé téve a nyomás szabályozását egy nyomásmérővel. És a fékvezetéket egy szélesebb csatornán keresztül töltik fel, így a nyomás ott azonnal 0,7-0,9 MPa-ra ugrik (a vonat hosszától függően), és ott marad mindaddig, amíg a szelep fogantyúját a második helyzetbe nem helyezik. Miert van az?
Ez azért történik, hogy nagy mennyiségű levegőt nyomjon a fékvezetékbe, élesen növelve benne a nyomást, ami lehetővé teszi, hogy a kioldási hullám garantáltan elérje az utolsó autót. Ezt a hatást ún impulzusos feltöltés. Lehetővé teszi, hogy felgyorsítsa magát a nyaralást, és biztosítsa a tartalék tankok gyorsabb feltöltését a vonaton.
A kiegyenlítő tartály adott sebességgel történő feltöltése lehetővé teszi az adagolási folyamat szabályozását. Amikor a benne lévő nyomás eléri a töltőnyomást (személyvonaton), vagy némi túlbecsléssel, a vonat hosszától függően (tehervonatokon), a mozdonyvezető csapfogantyúja a második szerelvényállásba kerül. A stabilizátor kiküszöböli a kiegyenlítő tartály túltöltését, és a kiegyenlítő dugattyú gyorsan egyenlővé teszi a fékvezetékben a nyomást a kiegyenlítő tartályban lévő nyomással. Így néz ki a vezető szemszögéből a fékek teljes felengedésének folyamata a töltési nyomásra
A lépcsőzetes kioldás EPT vezérlés esetén vagy tehervonatokon a légelosztó hegyi üzemmódjában a szelepfogantyú XNUMX. szerelvényállásba helyezésével, majd a mennyezetre történő áthelyezéssel történik.
Hogyan szabályozható az elektro-pneumatikus fék? Az EPT vezérlése ugyanabból a 395-ös kezelődaruból történik, amely EPT vezérlővel van felszerelve. Ebben a fogantyú tengelyének tetején elhelyezett „kannában” olyan érintkezők találhatók, amelyek a vezérlőegységen keresztül szabályozzák a pozitív vagy negatív potenciál betáplálását a sínekhez képest az EPT vezetékhez, és egyúttal eltávolítják ezt a kioldási potenciált. a fékeket.
Amikor az EPT be van kapcsolva, a fékezés úgy történik, hogy a vezető daruját Va - lassú fékezés - helyzetbe állítja. Ebben az esetben a fékhengerek feltöltése közvetlenül az elektromos légelosztóból történik, másodpercenként 0,1 MPa sebességgel. A folyamatot a fékhengerekben található nyomásmérővel figyelik. A kiegyenlítő tartály kisülése megtörténik, de meglehetősen lassan.
Az EPT kioldható lépésenként, a szelep II. helyzetbe helyezésével, vagy teljesen, I. helyzetbe állításával, és az UR-ban a nyomást 0,02 MPa-val a töltési nyomásszint fölé emelve. Nagyjából így néz ki a vezető szemszögéből
Hogyan történik a vészfékezés? Amikor a kezelő szelepfogantyúja VI állásba van állítva, a szeleporsó egy széles csatornán keresztül közvetlenül a légkörbe nyitja a fékvezetéket. A nyomás a töltésről 3-4 másodperc alatt nullára csökken. A nyomás a kiegyenlítő tartályban is csökken, de lassabban. Ugyanakkor a légelosztókon aktiválódnak a vészfék-gyorsítók - minden VR megnyitja a fékvezetéket a légkör felé. A kerekek alól szikrák röpködnek, a kerekek csúsznak, annak ellenére, hogy homokot tesznek alá...
Minden ilyen „hatodik dobásnál” a járművezetőnek a raktárban elemzést kell végeznie – hogy tetteit a Fékszabályozási Utasítások és a Gördülőállomány műszaki üzemeltetési szabályai, valamint egy szám indokolta-e. helyi utasításokat. Nem is beszélve arról a stresszről, amit akkor tapasztal, amikor „a hatodikat bedobja”.
Ezért, ha kimész a sínekre, becsúszsz az átjáró zárósorompója alá egy autóban, ne feledd, hogy hibádért, butaságodért, szeszélyedért és pimaszságodért végső soron egy élő ember, a mozdonyvezető a felelős. És azok az emberek, akiknek ezután le kell tekerniük a beleket a kerékgarnitúrák tengelyeiről, el kell távolítaniuk a levágott fejeket a vontatási sebességváltókról...
Igazából nem akarok megijeszteni senkit, de ez az igazság – a vérrel és óriási anyagi kárral megírt igazság. Ezért a vonatfékek nem olyan egyszerűek, mint amilyennek tűnhet.
Teljes
Ebben a cikkben nem foglalkozom a segédfékszelep működésével. Két okból. Először is, ez a cikk túl van telítve a terminológiával és a száraz tervezéssel, és alig illeszkedik a népszerű tudomány keretei közé. Másodszor, a KVT működésének mérlegeléséhez szükség van a mozdonyfékek pneumatikus körének árnyalatainak leírására, és ez egy külön tárgyalás témája.
Remélem, ezzel a cikkel babonás rémületet keltettem olvasóimban... nem, nem, viccelek, persze. A viccet félretéve, azt hiszem, világossá vált, hogy a vonatfékrendszerek egymással összefüggő és rendkívül összetett berendezések egész komplexuma, amelyek kialakítása a gördülőállomány gyors és biztonságos ellenőrzését célozza. Ezen kívül nagyon remélem, hogy a fékszeleppel való játékkal eltántorítottam a kedvet, hogy a mozdony személyzetét gúnyolódjak. Legalább valakinek...
A megjegyzésekben arra kérnek, hogy meséljek a Sapsanról. Lesz „Vándorsólyom”, és ez egy külön, jó és nagy cikk lesz, nagyon finom részletekkel. Ez a villanyvonat egy rövid, de nagyon kreatív időszakot adott az életemnek, úgyhogy nagyon szeretnék róla beszélni, és ígéretemet mindenképpen teljesítem.
Ezúton szeretném kifejezni köszönetemet az alábbi személyeknek és szervezeteknek:
Roman Biryukov (Romych Russian Railways) fotóanyaghoz az EP20 kabinjában