다음에 기차역에 가실 때, 잠시 시간을 내어 다음 오랫동안 기다려온 휴가를 떠나게 될 기차의 맨 아래 한가운데에 있는 표지판을 살펴보세요. 이 표지판은 우연히 있는 것이 아니라, 이 기차에 설치된 브레이크 공기 분배기의 신비로운 조건부 숫자를 알려주는 표지판입니다.
높은 플랫폼에 기차가 있어도 표지판은 잘 보이므로 놓치지 마세요.

트베리 마차 공장에서 대대적인 정비(MO)를 거친 이 차량, 아멘도르프(Ammendorf)에는 승용차용 공기 분배기(AD) 조건부 번호 242가 장착되어 있습니다. 이 장치는 현재 모든 신차 및 "재생" 차량에 장착되어 기존 292 AD를 대체합니다. 오늘은 제동 장치 제품군에 속하는 이 장치에 대해 알아보겠습니다.

1. 웨스팅하우스의 상속인들

1520mm 궤간 철도에 사용되는 승객용 공기 분배기는 웨스팅하우스 삼중 밸브에서 물려받은 설계의 단순성과 교통 안전 요건을 절충한 형태입니다. 화물용 공기 분배기만큼 길고 극적인 개발 과정을 거치지 않았습니다.

현재 두 가지 모델이 사용되고 있습니다. 공기 분배기 조건부 No. 292와 공기 분배기 조건부 No. 242입니다. 이 모델은 (적어도 러시아 철도 차량에서는) 빠르게 이를 대체하고 있습니다.

이 장치들은 설계는 다르지만 작동 특성은 거의 동일합니다. 두 장치 모두 브레이크 라인(BL)과 예비 탱크(SR)의 두 압력 차이로 작동합니다. 두 장치 모두 제동 중 브레이크 라인의 추가 방출을 담당합니다. 292번 장치는 BL을 1리터 용량의 특수 밀폐형 챔버(추가 방출 챔버)로 방출하고, 242번 장치는 대기 중으로 직접 방출합니다. 두 장치 모두 비상 제동 가속기를 갖추고 있습니다. 두 장치 모두 단계적인 방출 기능이 없습니다. BL의 압력이 마지막 제동 후 설정된 SR의 압력을 초과하면 즉시 방출됩니다. 즉, "소프트" 방출 기능을 갖추고 있습니다.

단계별 해제 기능이 없는 점은 두 장치 모두 자동차에서 단독으로 작동하지 않고(물론 작동할 수도 있지만) 브레이크의 전기적 제어를 가능하게 하는 전기 공기 분배기 조건 No. 305와 공압 릴레이가 있는 작업 챔버와 함께 작동하여 단계별 해제 기능을 제공한다는 사실로 보완됩니다.

예를 들어, 좀 더 현대적인 VR 242와 EVR 305를 생각해 보겠습니다.

EP242 전기 기관차 엔진실의 공압 패널에 있는 새로운 VR 20


동일한 것을 승객 마차에 설치


이제 이 장치의 구조와 작동 원리에 대해 살펴보겠습니다.

VR 242의 구조를 설명하는 다이어그램: 1, 3, 6, 16 — 교정된 구멍; 2,4 — 필터; 5 — 추가 배출 리미터 TM의 피스톤;
7, 10, 13, 21, 22 — 스프링; 8 — 릴리스 밸브; 9 — 중공 막대; 11 — 메인 피스톤; 12 — 추가 배출 밸브; 14 — 작동 모드 스위치 정지; 15 — 작동 모드 스위치 피스톤; 17. 28 — 막대; 18 — 브레이크 밸브; 19 — 분리 밸브; 20 — 비상 제동 스위치 정지; 23, 26 — 밸브; 24 — 구멍; 25 — 비상 제동 가속 피스톤; 27 — 추가 배출 제한 밸브; UK — 가속 챔버; ZK — 스풀 챔버; MK — 메인 챔버; TM — 브레이크 라인, ZR — 예비 저장소; TC — 브레이크 실린더


공기 분배기는 어떻게 작동할까요? 충전부터 시작합니다. 즉, 공기 분배기 자체의 챔버와 예비 탱크에 브레이크 라인의 압축 공기를 채우는 것입니다. 이러한 과정은 기관차가 차고에서 시동될 때, 공기가 없을 때, 그리고 모든 객차가 기관차에 연결되고 엔드 밸브가 열릴 때, 즉 열차가 "공기 공급"을 받을 때 발생합니다. 이 과정을 더 자세히 살펴보겠습니다.

VR 242 충전 시 동작


따라서 브레이크 라인에서 나온 공기는 0,5 MPa의 압력으로 장치로 유입되어 가속 피스톤 아래 챔버 U4를 채운 후, 빨간색으로 표시된 채널을 따라 필터 4를 통과하여 채널 A를 따라 메인 챔버(MC)로 들어갑니다. 이 메인 챔버는 아래에서 메인 피스톤 11을 지지하며, 위로 올라가면서 중공 막대 9가 배출 밸브 8을 열어 브레이크 실린더의 캐비티를 대기와 연결합니다. 동시에, 필터에서 나온 공기는 막대 28의 축방향 채널을 따라 교정된 구멍 3을 통과하여 예비 탱크(노란색으로 표시)로 들어간 후, 다시 채널을 따라 메인 피스톤 11 위의 스풀 챔버(SC)로 들어갑니다.

이 과정은 예비 탱크, 메인 챔버, 밸브 챔버의 압력이 브레이크 라인의 충전 압력과 같아질 때까지 계속됩니다. 메인 피스톤이 중립 위치로 돌아가면서 배출 밸브가 닫힙니다. 이제 공기 분배기가 작동할 준비가 되었습니다.

다시 한번 말씀드리겠습니다. TM 내부 압력이 불안정하고, 작은 누출이 있지만 항상 존재합니다. 즉, TM 내부 압력은 감소할 수 있습니다. 압력이 서비스 속도보다 낮은 속도로 감소하면 밸브 챔버의 공기가 스로틀 3을 통해 메인 챔버로 유입될 시간이 생기고, 메인 피스톤은 제자리에 고정되어 제동이 발생하지 않습니다.

브레이크 라인의 압력이 서비스 제동 속도로 감소하면, MC의 압력이 빠르게 감소하여 스풀 챔버의 압력이 증가함에 따라 메인 피스톤이 아래로 이동합니다. 아래로 이동하면 추가 배출 밸브 12가 열립니다.

제동 중 VR 242의 작용: TM의 추가 방전 단계


메인 챔버에서 나온 공기는 밸브 12를 통해 채널 K를 따라 로드 28의 축방향 채널을 통해 대기 중으로 빠져나갑니다. 브레이크 라인과 메인 챔버의 압력은 더욱 감소하고 피스톤 11은 계속 아래로 움직입니다.

제동 중 VR 242의 작용: 브레이크 실린더의 초기 충전


메인 피스톤 9의 중공 로드가 배기 밸브의 씰에서 멀어지면서 예비 탱크의 공기가 통로를 열어 채널 B를 통해 스풀 챔버, 로드 9의 축 방향 채널, 채널 G 및 모드 스위치로 유입되고 채널 L을 통해 브레이크 실린더로 들어갑니다. 동시에 동일한 공기가 채널 D를 통해 챔버 U2로 유입되어 피스톤 6을 눌러 추가 배출 채널이 대기에서 차단됩니다. 추가 배출이 중단됩니다. 동시에 피스톤 28의 로드 6이 내려가고, 그 안의 방사형 채널이 고무 커프에 의해 막혀 메인 챔버와 스풀 챔버가 분리됩니다. 이로 인해 공기 분배기의 제동 감도가 높아집니다. 이제 브레이크 라인의 압력이 감소하면 메인 피스톤이 내려가 브레이크 실린더가 채워집니다.

제동 중 VR 242의 작동: 쇼핑센터 충전 속도 전환


처음에는 브레이크 실린더가 넓은 통로를 통해 열린 브레이크 밸브 18을 통해 빠르게 충전됩니다. 브레이크 실린더가 충전됨에 따라 모드 스위치의 챔버 U16도 교정된 구멍 1을 통해 충전됩니다. 피스톤 15 아래의 스프링을 압축할 만큼 압력이 높아지면 브레이크 밸브가 닫히고 열교환기(TC)는 브레이크 밸브의 교정된 구멍을 통해 느린 속도로 충전됩니다. 이는 모드 스위치 14의 핸들을 "D" 위치(장거리 열차)로 돌리면 발생합니다. 이 모드는 열차 내 객차 수가 15대를 초과할 때 사용됩니다. 이는 객차에 열교환기가 충전되는 속도를 늦춰 열차 전체에 걸쳐 브레이크 작동의 균일성을 높이기 위해 사용됩니다.

단거리 열차에서는 핸들 14가 "K"(단거리 열차) 위치로 설정됩니다. 이 경우, 핸들 18는 브레이크 밸브 XNUMX을 기계적으로 열고, TC(열차)의 충전이 항상 빠른 속도로 이루어집니다.

운전자가 밸브를 오버런 위치로 설정하면 브레이크 라인의 압력 강하가 멈춥니다. 브레이크 실린더는 공기 주입으로 인해 예비 탱크(밸브 챔버)의 압력이 감소하여 메인 챔버(브레이크 라인)의 압력과 같아질 때까지 계속 충전됩니다. 메인 피스톤은 중립 위치로 돌아갑니다. TC(터보 실린더)의 충전이 중단되고 오버런이 발생합니다.

브레이크를 해제하기 위해 기관사는 밸브 핸들을 위치 I로 설정합니다. 메인 공기통의 공기가 브레이크 라인으로 유입되어 브레이크 라인의 압력이 크게 증가합니다(열차 길이에 따라 최대 0,7~0,9MPa). 메인 챔버 BP의 압력도 증가하여 메인 피스톤이 위쪽으로 이동하고, 릴리스 밸브 8이 열리면서 브레이크 실린더와 챔버 U2의 공기가 대기 중으로 배출됩니다. 챔버 U2의 압력이 감소하면 피스톤 6과 로드 28이 상승하고, 브레이크 라인과 예비 공기통은 스로틀 3을 통해 다시 연결됩니다. 예비 공기통에 공기가 충전됩니다.

균압 탱크(UR)의 충전 압력이 충전 압력에 도달하면, 운전자는 밸브를 II 위치(트레인)로 설정합니다. TM의 압력은 UR의 압력 수준으로 빠르게 회복됩니다. 동시에, 스로틀 3으로 인해 예비 탱크의 압력은 아직 충전 압력까지 상승할 시간이 없으므로, ZR 충전은 더 느린 속도로 계속됩니다. 점차적으로 예비 탱크, 메인 챔버 및 스풀 챔버의 압력이 충전 압력과 같아집니다. 그러면 공기 분배기는 다시 새로운 제동을 위한 준비를 마칩니다.

운전자의 관점에서 볼 때 설명된 프로세스는 다음과 같습니다.

VR 242의 별도 구성 요소는 비상 제동 가속기이며, 그림에서 장치 왼쪽에 있습니다. 공기 분배기의 주요 부분을 채우는 것과 함께 가속기에도 공기가 충전됩니다. 피스톤 25 아래의 공간과 피스톤 위의 공간은 가속 챔버(AC)를 통해 공기로 채워집니다. 브레이크 라인과 가속 챔버는 스로틀 개구부 1을 통해 연결되는데, 이 개구부의 직경은 제동 중 가속 챔버의 압력이 브레이크 라인의 압력과 같아질 시간을 갖고 가속기가 작동하지 않도록 설계되었습니다.

비상 브레이크 가속기 작동


그러나 압력이 비상 속도로 떨어지면 3~4초 안에 브레이크 라인에서 공기가 빠져나가 압력이 균형을 이룰 시간이 없어 가속실의 공기가 피스톤 25를 누르고 브레이크어웨이 밸브 19가 열려 브레이크 라인에 넓은 구멍이 생기고, 이 구멍에서 공기가 대기로 빠져나가면서 작동이 더욱 어려워집니다. 따라서 비상 제동 시 가속 페달을 밟으면 각 차량의 브레이크 라인에 창이 열립니다.

가속 페달을 끄려면(예를 들어 가속 페달에 결함이 있는 경우) 특수 키를 사용하여 스톱 20을 돌려 가속 페달 피스톤을 위쪽 위치에 고정합니다.

많은 글자와 단어가 있지만, 사실 이 장치는 상당히 단순하고 신뢰할 수 있는 설계를 갖추고 있습니다. 이전 모델인 VR 292와 비교했을 때, 이 장치에는 밸브가 없습니다. 밸브는 여전히 작동 시 매우 불안정하여 거울을 갈고 윤활해야 하며 마모되기 쉽습니다.

공기 분배기 242는 자율 장치로, 보조 인력 없이도 작동할 수 있습니다. 실제로 객차와 기관차에서는 공기 분배기 XNUMX가 다른 장치와 함께 작동합니다.

2. 전기 공기 분배기(EAD) 상태 번호 305

이 장치는 승객용 철도 차량의 전기공압 브레이크 시스템에서 작동하도록 설계되었습니다. VR 242 또는 VR 292와 함께 객차와 기관차에 설치됩니다. 승객용 객차의 브레이크 장치 모습은 다음과 같습니다.

앞쪽에는 브레이크 실린더가 있습니다. 조금 더 나아가면 EVR 305의 작동 챔버가 TC 후면 벽에 나사로 고정되어 있습니다. 왼쪽에는 EVR의 전기 부품이 압력 릴레이와 함께 작동 챔버에 연결되어 있고, 오른쪽에는 공기 분배기 292가 있습니다. 브레이크 라인의 분기는 분리 밸브(빨간색으로 표시)를 통해 작동 챔버에 연결됩니다.

장치 EVR 305: 1, 2, 3, 6, 9, 10, 11, 12, 14, 18 - 공기 덕트; 4 - 방출 밸브; 5 - 브레이크 밸브; 7 - 대기 밸브; 8 - 공급 밸브; 11 - 다이어프램; 13, 17 - 스위칭 밸브의 캐비티; 15 - 스위칭 밸브; 16 - 스위칭 밸브의 씰; TC - 브레이크 실린더; RK - 작동 챔버; OV - 방출 밸브; TV - 브레이크 밸브; ZR - 예비 탱크; VR - 공기 분배기

EVR 305는 작동 챔버(WC), 스위칭 밸브(SV), 그리고 압력 릴레이(PR)의 세 가지 주요 부분으로 구성됩니다. 압력 릴레이 하우징에는 전자석으로 제어되는 릴리스 밸브 4와 브레이크 밸브 5가 있습니다.

충전 중에는 밸브에 전원이 공급되지 않고, 방출 밸브가 작동 챔버의 캐비티를 대기와 연결하며, 브레이크 밸브는 닫힙니다. 브레이크 라인에서 나온 공기는 공기 분배기를 거쳐 EVR 내부 채널을 통해 예비 탱크로 이동하여 충전되지만, 압력 릴레이 다이어프램 위의 캐비티로 들어가는 경로가 닫힌 브레이크 밸브에 의해 차단되어 다른 곳으로 이동하지 않습니다.

충전 중 EVR 305의 동작


구동 밸브가 Va 위치로 설정되면 레일을 기준으로 양전위가 EPT 와이어에 공급되고 두 밸브 모두에 ​​전원이 공급됩니다. 릴리스 밸브는 작동 챔버를 대기로부터 차단하고, 브레이크 밸브는 RD 다이어프램 위의 캐비티로 공기가 유입되는 경로를 열어 작동 챔버 내부로 더 깊이 들어갑니다.

제동 중 EVR 305의 작동


작동실과 다이어프램 위 공간의 압력이 증가하면 다이어프램이 아래로 휘어져 공급 밸브 8이 열리고, 이를 통해 예비 탱크의 공기가 먼저 스위칭 밸브의 오른쪽 공간으로 들어갑니다. 밸브 플러그가 왼쪽으로 이동하여 브레이크 실린더로 공기가 유입되는 경로가 열립니다.

운전자 크레인이 오버런 상태에 놓이면 EPT 와이어에 공급되는 전압의 극성이 바뀌고, 브레이크 밸브에 전원을 공급하는 다이오드가 잠기며, 브레이크 밸브의 전원이 꺼지고 브레이크 밸브가 닫힙니다. 작동 챔버의 압력은 더 이상 증가하지 않고, 브레이크 실린더는 작동 챔버의 압력과 같아질 때까지 충전됩니다. 그 후, 멤브레인이 중립 위치로 돌아가고 공급 밸브가 닫힙니다. 오버런이 발생합니다.

중첩 중 EVR 305의 동작


방출 밸브는 계속해서 전원을 공급받아 방출 밸브를 닫힌 위치로 유지하고 작업 챔버에서 공기가 빠져나가는 것을 방지합니다.

해제하려면 운전자가 밸브 핸들을 I 위치로 설정하면 완전 해제되고 II 위치로 설정하면 단계적 해제가 됩니다. 두 경우 모두 밸브의 동력이 손실되고 해제 밸브가 열리면서 작동 챔버의 공기가 대기 중으로 방출됩니다. 브레이크 실린더의 압력에 의해 아래에서 지지되는 다이어프램이 위로 이동하면서 해제 밸브가 열리고, 이를 통해 공기가 브레이크 실린더에서 빠져나갑니다.

방출 중 EVR 305의 작용


두 번째 위치에서 해제할 때 핸들을 다시 오버랩 위치로 설정하면 작업실의 공기가 더 이상 나오지 않고, TC 내부 압력이 작업실에 남아 있는 압력과 같아질 때까지 TC가 비워집니다. 이를 통해 단계적으로 해제할 수 있습니다.

이러한 전기-공압 브레이크는 여러 가지 특징을 가지고 있습니다. 첫째, EPT 라인이 끊어지면 브레이크가 해제됩니다. 이 경우 운전자는 지침에 명시된 몇 가지 필수 조치를 수행한 후 공압 브레이크를 사용합니다. 즉, EPT는 자동 브레이크가 아닙니다. 이것이 이 시스템의 단점입니다.

둘째, EPT 작동 시 기존 공기 분배기는 방출 위치에 있어 예비 탱크의 누출을 계속 공급합니다. 이는 전기 공압 브레이크의 무진장성을 보장하므로 장점입니다.

셋째, 이 설계는 기존 공기 분배기의 작동을 전혀 방해하지 않습니다. EPT가 꺼지면 브레이크 실린더를 채우는 VR이 먼저 스위칭 밸브의 왼쪽 공간을 채우고, 그 안의 플러그를 오른쪽으로 이동시켜 예비 공기통에서 브레이크 실린더로 공기가 이동하는 경로를 엽니다.

설명된 시스템은 운전실에서 다음과 같이 작동합니다.

결론

이 기사에 화물 제동 장치에 대해 간략하게 설명하고 싶었지만, 화물 차량의 운행 특성상 화물 제동 장치는 훨씬 더 복잡하게 설계되고, 훨씬 더 정교한 기술적 솔루션과 기법을 사용하기 때문에 이 주제는 별도로 논의할 필요가 없습니다.

승객용 브레이크의 경우, 웨스팅하우스 브레이크와의 유사성은 추가적인 기술 솔루션으로 보완됩니다. 이 솔루션은 국내 철도 차량에서 만족스러운 성능 지표, 안전 수준, 그리고 기술적 유지보수 및 수리를 제공합니다. 해외의 "거기서의 상황"과 비교해 보는 것도 흥미로울 것입니다. 잠시 후에 비교해 보겠습니다. 관심 가져주셔서 감사합니다!

PS: 사진 자료를 제공해 주신 Roman Biryukov와 사이트에 감사드립니다. www.포모갈라.루, 여기서 설명 자료가 발췌되었습니다.

출처 : habr.com