Det er på tide å snakke om enheter designet for å kontrollere bremser. Disse enhetene kalles "kraner", selv om en lang utviklingsvei har tatt dem ganske langt fra kraner i vanlig daglig forstand, og gjort dem til ganske komplekse pneumatiske automatiseringsenheter.

Den gode gamle spoleventilen 394 brukes fortsatt på rullende materiell

1. Operatørkraner - en kort introduksjon

Per definisjon

Førerens togventil - en enhet (eller sett med enheter) designet for å kontrollere størrelsen og hastigheten på endringen i trykket i togets bremselinje

Førertogkraner som for tiden er i bruk kan deles inn i direkte styringsenheter og fjernstyrte kraner.

Direkte kontrollenheter er klassikere av sjangeren, installert på det store flertallet av lokomotiver, tog med flere enheter, samt rullende materiell for spesialformål (ulike kjøretøyer, jernbanevogner, etc.) nr. 394 og konv. nr. 395. Den første av dem, vist på KDPV, er installert på godslokomotiver, den andre - på passasjerlokomotiver.

I en pneumatisk forstand skiller disse kranene seg ikke fra hverandre i det hele tatt. Altså helt identisk. 395-ventilen på den øvre delen har, sammenstøpt med seg, en boss med to gjengede hull, hvor "kan" til den elektro-pneumatiske bremsekontrollkontrolleren er installert

Operatørens 395. kran i sitt naturlige habitat


Disse enhetene er oftest malt knallrøde, noe som indikerer deres eksepsjonelle betydning og spesiell oppmerksomhet som bør gis til dem av både lokomotivmannskapet og det tekniske personellet som betjener lokomotivet. Nok en påminnelse om at togbremser er alt.

Tilførselsrørledningen (PM) og bremseledningen (TM) er direkte koblet til disse enhetene, og ved å dreie håndtaket styres luftstrømmen direkte.

I fjernstyrte kraner er det ikke selve kranen som er montert på førerkonsollen, men den såkalte kontrollkontrolleren, som overfører kommandoer via et digitalt grensesnitt til et eget elektrisk pneumatisk panel, som er installert i maskinrommet på lokomotivet. Innenriks rullende materiell bruker sjåførens langmodige kran. nr. 130, som har vært på vei inn på rullende materiell en god stund.

Krankontroller tilstand. nr. 130 på kontrollpanelet til det elektriske lokomotivet EP20 (til høyre, ved siden av trykkmålerpanelet)


Pneumatisk panel i maskinrommet til det elektriske lokomotivet EP20


Hvorfor ble det gjort på denne måten? For at det, i tillegg til manuell styring av bremsene, er standard mulighet for automatisk styring, for eksempel fra et togs automatiske styresystem. På lokomotiver utstyrt med en 394/395 kran krevde dette montering av et spesialfeste på kranen. Som planlagt er den 130. kranen integrert i togstyringssystemet via en CAN-buss, som brukes på innenlands rullende materiell.

Hvorfor kalte jeg denne enheten langmodig? Fordi jeg var et direkte vitne til dens første opptreden på rullende materiell. Slike enheter ble installert på de første numrene av nye russiske elektriske lokomotiver: 2ES5K-001 Ermak, 2ES4K-001 Donchak og EP2K-001.

I 2007 deltok jeg i sertifiseringstester av elektrisk lokomotiv 2ES4K-001. Den 130. kranen ble installert på denne maskinen. Men selv da var det snakk om dens lave pålitelighet; dessuten kunne dette teknologimirakelet spontant løsne bremsene. Derfor forlot de det veldig snart og "Ermaki", "Donchak" og EP2K gikk i produksjon med 394 og 395 kraner. Fremdriften ble forsinket til den nye enheten ble ferdigstilt. Denne kranen kom tilbake til Novocherkassk-lokomotivene først med produksjonsstart av det elektriske lokomotivet EP20 i 2011. Men "Ermaki", "Donchak" og EP2K mottok ikke en ny versjon av denne kranen. EP2K-001, forresten, med den 130. kranen, råtner nå på reservebasen, som jeg nylig fikk vite fra en video av en forlatt jernbanevifte.

Jernbanearbeidere har imidlertid ikke fullstendig tillit til et slikt system, så alle lokomotiver utstyrt med ventil 130 er også utstyrt med reservekontrollventiler, som i en forenklet modus gjør det mulig å direkte kontrollere trykket i bremseledningen.

Reservebremsekontrollventil i EP20-kabinen


En andre kontrollenhet er også installert på lokomotiver - hjelpebremseventil (KVT), designet for å kontrollere bremsene til lokomotivet, uavhengig av bremsene til toget. Her er den, til venstre for togkranen

Tilstand til hjelpebremseventil. nr. 254


Bildet viser en klassisk hjelpebremseventil, tilstand. nr. 254. Den er fortsatt installert mange steder, både på passasjer- og godslokomotiver. I motsetning til bremsene på en vogn, bremsesylindere på et lokomotiv aldri fylles ikke direkte fra reservetanken. Selv om både reservetanken og luftfordeleren er installert på lokomotivet. Generelt er bremsekretsen til et lokomotiv mer kompleks, på grunn av at det er flere bremsesylindere på lokomotivet. Deres totale volum er betydelig høyere enn 8 liter, så det vil ikke være mulig å fylle dem fra en reservetank til et trykk på 0,4 MPa - det er nødvendig å øke volumet på reservetanken, og dette vil øke ladetiden sammenlignet med til bilmonterte påfyllingsanordninger.

På et lokomotiv fylles TC-ene fra hovedreservoaret, enten gjennom hjelpebremseventilen, eller gjennom en trykkbryter, som betjenes av en luftfordeler som betjenes av førerens togventil.

Kran 254 har det særegne at den selv kan fungere som en trykkbryter, som tillater utløsning (i etapper!) av lokomotivbremsene når toget bremses. Denne ordningen kalles kretsen for å slå på KVT som en repeater og brukes på godslokomotiver.

Hjelpebremseventilen brukes under skiftebevegelser av lokomotivet, samt for å sikre toget etter stopp og under parkering. Umiddelbart etter at toget stopper settes denne ventilen i aller siste bremseposisjon, og bremsene på toget frigjøres. Lokomotivbremser er i stand til å holde både lokomotivet og toget i en ganske alvorlig skråning.

På moderne elektriske lokomotiver, som EP20, er det installert andre KVT, for eksempel konv. nr. 224

Tilstand til hjelpebremseventil. nr. 224 (til høyre på eget panel)

2. Utformingen og prinsippet for drift av førerens krankond. nr. 394/395

Så helten vår er en gammel, bevist av tid og millioner av kilometers reise, kran 394 (og 395, men den er lik, så jeg vil snakke om en av enhetene, med tanke på den andre). Hvorfor dette og ikke den moderne 130? For det første er 394-kranen mer vanlig i dag. Og for det andre er den 130. kranen, eller rettere sagt dens pneumatiske panel, i prinsippet lik den gamle 394.

Førerkran kond. nr. 394: 1 — base av eksosventilskaftet; 2 - underkroppen; 3 - tetningskrage; 4 - våren; 5 — eksosventil; 6 — bøssing med eksosventilsete; 7 - utjevningsstempel; 8 - forsegling av gummimansjett; 9 — tetningsring av messing; 10 - kroppen av midtdelen; 11 - kroppen av den øvre delen; 12 — spole; 13 — kontrollhåndtak; 14 — håndtakslås; 15 - nøtt; 16 - klemskrue; 17 — stang; 18 — spolefjær; 19 — høytrykksvasker; 20 - monteringsbolter; 21 - låsepinne; 22 - filter; 23 — tilførselsventilfjær; 24 - tilførselsventil; 25 — gjennomføring med setet til tilførselsventilen; 26 — girkassemembran; 30 — girkassejusteringsfjær; 31 — girkassejusteringskopp


Hvordan liker du det? Seriøs enhet. Denne enheten består av en øvre (spole) del, en midtre (mellom) del, en nedre (equalizer) del, en stabilisator og en girkasse. Girkassen er vist nederst til høyre i figuren, jeg vil vise stabilisatoren separat

Førerkranstabilisatortilstand. nr. 394: 1 - plugg; 2 — strupeventilfjær, 3 — strupeventil; 4 — strupeventilsete; 5 - kalibrert hull med en diameter på 0,45 mm; 6 - diafragma; 7 - stabilisatorlegeme; 8 — vektlegging; 10 - justeringsfjær; 11 — justeringsglass.

Driftsmodusen til kranen stilles inn ved å vri håndtaket, som roterer spolen, som er tettslipt (og grundig smurt!) til speilet i den midtre delen av kranen. Det er syv bestemmelser, de er vanligvis betegnet med romertall

• Jeg - ferie og trening
• II - tog
• III - overlapping uten tilførsel av lekkasjer i bremseledningen
• IV - overlapping med tilførsel av lekkasjer fra bremseledningen
• Va - sakte bremsing
• V - bremsing i servicetempo
• VI - nødbremsing

I trekk-, frikjørings- og parkeringsmodus, når det ikke er behov for å aktivere togbremsene, settes kranhåndtaket til den andre posisjonen. tog posisjon.

Spolen og spolespeilet inneholder kanaler og kalibrerte hull som, avhengig av håndtakets posisjon, strømmer luft fra en del av enheten til en annen. Slik ser spolen og speilet ut

I tillegg er førerens kran 394 koblet til den såkalte overspenningstank (UR) med et volum på 20 liter. Dette reservoaret er en trykkregulator i bremseledningen (TM). Trykket som er installert i utjevningstanken vil opprettholdes av utjevningsdelen av førerens kran og i bremseledningen (bortsett fra posisjonene I, III og VI på håndtaket).

Trykkene i utjevningsbeholderen og bremseledningen vises på kontrolltrykkmålere montert på instrumentpanelet, vanligvis nær førerens ventil. En to-pekers trykkmåler brukes ofte, for eksempel denne

Den røde pilen viser trykket i bremseledningen, den svarte pilen viser trykket i overspenningstanken


Så, når kranen er i togposisjon, den såkalte ladetrykk. For rullende materiell med flere enheter og passasjertog med lokomotivtrekk er verdien vanligvis 0,48 - 0,50 MPa, for godstog 0,50 - 0,52 MPa. Men oftest er det 0,50 MPa, det samme trykket brukes på Sapsan og Lastochka.

Enhetene som opprettholder ladetrykket i UR er reduksjonsrøret og kranstabilisatoren, som opererer helt uavhengig av hverandre. Hva gjør en stabilisator? Den frigjør kontinuerlig luft fra utjevningstanken gjennom et kalibrert hull med en diameter på 0,45 mm i kroppen. Stadig, uten å avbryte denne prosessen et øyeblikk. Frigjøringen av luft gjennom stabilisatoren skjer med en strengt konstant hastighet, som opprettholdes av gassventilen inne i stabilisatoren - jo lavere trykket i utjevningstanken er, jo mer åpner gassventilen litt. Denne hastigheten er mye lavere enn driftsbremsen, og den kan justeres ved å vri på justeringskoppen på stabilisatorkroppen. Dette gjøres for å eliminere i surge tank superlader (det vil si overskridende ladetrykk).

Hvis luften fra utjevningstanken hele tiden går gjennom stabilisatoren, vil alt før eller siden forlate? Jeg ville gå, men girkassen tillot meg ikke. Når trykket i UR synker under ladenivået, åpner mateventilen i reduksjonsventilen, kobler utjevningstanken med tilførselsledningen, fyller på lufttilførselen. Således, i utjevningstanken, i den andre posisjonen til ventilhåndtaket, opprettholdes et trykk på 0,5 MPa konstant.

Denne prosessen illustreres best av dette diagrammet

Handling av førerens kran i II (tog) posisjon: GR - hovedtank; TM - bremselinje; UR - overspenningstank; At - atmosfære


Hva med bremseledningen? Trykket i den holdes lik trykket i utjevningstanken ved hjelp av utjevningsdelen av ventilen, som består av et utjevningsstempel (i midten av diagrammet), en tilførsels- og utløpsventil, drevet av stempelet. Hulrommet over stempelet kommuniserer med overspenningstanken (gult område) og under stempelet med bremselinjen (rødt område). Når trykket i UR øker, beveger stempelet seg ned, og forbinder bremseledningen med tilførselsledningen, noe som forårsaker en økning i trykket i den til trykket i TM og trykket i UR blir like.

Når trykket i utjevningsreservoaret synker, beveger stempelet seg oppover og åpner eksosventilen, gjennom hvilken luft fra bremseledningen slipper ut i atmosfæren, til igjen når trykket over og under stempelet utjevnes.

I togposisjon holdes således trykket i bremseledningen lik ladetrykket. Samtidig mates også lekkasjer fra den, siden, og jeg snakker stadig om dette, er det definitivt og alltid lekkasjer i den. Det samme trykket etableres i reservetankene til bilene og lokomotivet, og lekkasjer tappes også.

For å aktivere bremsene setter føreren kranhåndtaket i posisjon V - bremsing i servicetempo. I dette tilfellet frigjøres luft fra utjevningstanken gjennom et kalibrert hull, noe som sikrer et trykkfall på 0,01 - 0,04 MPa per sekund. Prosessen styres av sjåføren ved hjelp av trykkmåleren til overspenningstanken. Mens ventilhåndtaket er i posisjon V, forlater luft utjevningstanken. Utjevningsstemplet aktiveres, stiger opp og åpner utløserventilen, og avlaster trykket fra bremseledningen.

For å stoppe prosessen med å slippe ut luft fra utjevningstanken, plasserer operatøren ventilhåndtaket i overlappingsposisjon - III eller IV. Prosessen med å slippe ut luft fra utjevningstanken, og derfor fra bremseledningen, stopper. Slik utføres driftsbremsen. Hvis bremsene er utilstrekkelig effektive, utføres et nytt trinn; for dette flyttes operatørens kranhåndtak igjen til posisjon V.

Til vanlig offisielt Ved bremsing bør maksimal utladningsdybde av bremseledningen ikke overstige 0,15 MPa. Hvorfor? For det første er det ingen vits i å slippe ut dypere - på grunn av forholdet mellom volumene til reservetanken og bremsesylinderen (BC) på biler, vil det ikke bygges opp et trykk på mer enn 0,4 MPa i BC. Og en utladning på 0,15 MPa tilsvarer akkurat et trykk på 0,4 MPa i bremsesylindrene. For det andre er det rett og slett farlig å tømme dypere - med lavt trykk i bremseledningen vil ladetiden til reservereservoarene øke når bremsen slippes, fordi de lades presist fra bremseledningen. Det vil si at slike handlinger er fulle av utmattelse av bremsen.

En nysgjerrig leser vil spørre - hva er forskjellen mellom takene i posisjon III og IV?

I posisjon IV dekker ventilspolen absolutt alle hull i speilet. Reduseringen mater ikke utjevningstanken, og trykket i den forblir ganske stabilt, fordi lekkasjer fra UR er ekstremt små. Samtidig fortsetter utjevningsstemplet å fungere, etterfyller lekkasjer fra bremseledningen, opprettholder trykket som ble etablert i utjevningsreservoaret etter siste bremsing. Derfor kalles denne bestemmelsen "overlapping med tilførsel av lekkasjer fra bremseledningen"

I posisjon III kommuniserer ventilspolen med hverandre hulrommene over og under utjevningsstemplet, som blokkerer driften av utjevningslegemet - trykket i begge hulrommene faller samtidig med lekkasjehastigheten. Denne lekkasjen lades ikke opp av equalizeren. Derfor kalles den tredje posisjonen til ventilen "overlapping uten å tilføre lekkasjer fra bremseledningen"

Hvorfor er det to slike posisjoner og hva slags overlapping bruker sjåføren? Begge, avhengig av lokomotivets situasjon og type service.

Ved bruk av passasjerbremser, i henhold til instruksjonene, må sjåføren sette ventilen i posisjon III (tak uten strøm) i følgende tilfeller:

• Når du følger et forbudssignal
• Ved styring av EPT etter første trinn av kontrollbremsing
• Når du skal ned en bratt skråning eller til en blindvei

I alle disse situasjonene er spontan utløsning av bremsene uakseptabelt. Hvordan kan det skje? Ja, det er veldig enkelt - passasjerluftfordelere opererer på forskjellen mellom to trykk - i bremseledningen og i reservereservoaret. Når trykket i bremseledningen øker, frigjøres bremsene helt.

La oss nå forestille oss at vi bremset og satte den i posisjon IV, når ventilen mater lekkasjer fra bremseledningen. Og på dette tidspunktet åpner en idiot i vestibylen seg litt og stenger deretter stoppventilen - skurken leker rundt. Førerventilen absorberer denne lekkasjen, noe som fører til økt trykk i bremseledningen, og passasjerluftfordeleren, som er følsom for dette, gir en fullstendig utløsning.

På lastebiler brukes hovedsakelig IV-posisjonen - last-VR er ikke så følsom for trykkøkning i TM og har en mer alvorlig utløsning. Posisjon III settes kun hvis det er mistanke om en uakseptabel lekkasje i bremseledningen.

Hvordan frigjøres bremsene? For fullstendig frigjøring er operatørens kranhåndtak plassert i posisjon I - frigjøring og lading. I dette tilfellet er både utjevningstanken og bremseledningen koblet direkte til mateledningen. Bare fyllingen av utjevningstanken skjer gjennom et kalibrert hull, i et raskt, men ganske moderat tempo, slik at du kan kontrollere trykket ved hjelp av en trykkmåler. Og bremseledningen fylles gjennom en bredere kanal, slik at trykket der umiddelbart hopper til 0,7 - 0,9 MPa (avhengig av lengden på toget) og forblir der til ventilhåndtaket er plassert i andre posisjon. Hvorfor det?

Dette gjøres for å skyve en stor mengde luft inn i bremseledningen, og øke trykket i den kraftig, noe som gjør at utløsningsbølgen garantert når den siste bilen. Denne effekten kalles puls superlading. Det lar deg både få fart på selve ferien og sørge for raskere lading av reservetanker gjennom hele toget.

Ved å fylle utjevningstanken med en gitt hastighet kan du kontrollere dispenseringsprosessen. Når trykket i den når ladetrykket (på passasjertog) eller med en viss overvurdering, avhengig av lengden på toget (på godstog), plasseres førerens kranhåndtak i den andre togposisjonen. Stabilisatoren eliminerer overlading av utjevningstanken, og utjevningsstemplet gjør raskt trykket i bremseledningen lik trykket i utjevningstanken. Slik ser prosessen med å frigjøre bremsene helt til ladetrykk ut fra førerens synspunkt

Trinnfrigjøring, ved EPT-kontroll eller på godstog under fjelldriftsmodus for luftfordeleren, utføres ved å plassere ventilhåndtaket i XNUMX. togposisjon, etterfulgt av overføring til taket.

Hvordan styres den elektropneumatiske bremsen? EPT styres fra samme operatørkran, kun 395, som er utstyrt med en EPT-kontroller. I denne "boksen", plassert på toppen av håndtaksakselen, er det kontakter som, gjennom kontrollenheten, kontrollerer tilførselen av positivt eller negativt potensial, i forhold til skinnene, til EPT-ledningen, og også fjerner dette potensialet for å frigjøres. bremsene.

Når EPT er slått på, utføres bremsing ved å sette førerens kran i posisjon Va - langsom bremsing. I dette tilfellet fylles bremsesylindrene direkte fra den elektriske luftfordeleren med en hastighet på 0,1 MPa per sekund. Prosessen overvåkes ved hjelp av en trykkmåler i bremsesylindrene. Tømming av utjevningstanken skjer, men ganske sakte.

EPT kan frigjøres enten trinnvis, ved å plassere ventilen i posisjon II, eller helt, ved å sette den til posisjon I og øke trykket i UR med 0,02 MPa over ladetrykknivået. Omtrent slik ser det ut fra førerens synspunkt

Hvordan utføres nødbremsing? Når operatørens ventilhåndtak er satt til posisjon VI, åpner ventilspolen bremseledningen direkte ut i atmosfæren gjennom en bred kanal. Trykket synker fra lading til null på 3-4 sekunder. Trykket i surge tanken avtar også, men langsommere. Samtidig aktiveres nødbremsakseleratorene på luftfordelerene - hver VR åpner bremseledningen til atmosfæren. Gnister flyr fra under hjulene, hjulene sklir, til tross for at de legger sand under dem...

For hvert slikt "innkast den sjette" vil sjåføren stå overfor en analyse på depotet - om handlingene hans ble rettferdiggjort av instruksjonene i instruksjonene for kontroll av bremser og reglene for teknisk drift av rullende materiell, samt et nummer av lokale instruksjoner. For ikke å snakke om stresset han opplever når han «kaster inn den sjette».

Derfor, hvis du går ut på skinnene, sklir under stengebarrieren til krysset i en bil, husk at en levende person, lokføreren, er til syvende og sist ansvarlig for din feil, dumhet, innfall og bravader. Og de menneskene som da må slappe av tarmene fra akslene på hjulsettene, fjerne avkuttede hoder fra trekkgirkasser...

Jeg vil egentlig ikke skremme noen, men dette er sannheten - sannheten skrevet i blod og kolossale materielle skader. Derfor er togbremser ikke så enkle som de kan virke.

Total

Jeg vil ikke vurdere driften av hjelpebremseventilen i denne artikkelen. Av to grunner. For det første er denne artikkelen overmettet med terminologi og tørrteknikk og passer knapt inn i rammen av populærvitenskap. For det andre krever vurdering av driften av KVT bruk av en beskrivelse av nyansene til den pneumatiske kretsen til lokomotivbremsene, og dette er et tema for en egen diskusjon.

Jeg håper at jeg med denne artikkelen har innpodet overtroisk redsel i leserne mine... nei, nei, jeg tuller selvfølgelig. Bortsett fra vitser, tror jeg det har blitt klart at togbremsesystemer er et helt kompleks av sammenkoblede og ekstremt komplekse enheter, hvis utforming er rettet mot rask og sikker kontroll av rullende materiell. I tillegg håper jeg virkelig at jeg har frarådet lysten til å gjøre narr av lokomotivmannskapet ved å leke med bremseventilen. I hvert fall for noen...

I kommentarfeltet ber de meg fortelle deg om Sapsan. Det blir «Peregrine Falcon», og det blir en egen, god og stor artikkel, med svært subtile detaljer. Dette elektriske toget ga meg en kort, men veldig kreativ periode i livet mitt, så jeg vil virkelig snakke om det, og jeg vil definitivt oppfylle løftet mitt.

Jeg vil gjerne uttrykke min takknemlighet til følgende personer og organisasjoner:

1. Roman Biryukov (Romych Russian Railways) for fotografisk materiale på EP20-hytta
2. Nettsted www.pomogala.ru — for diagrammer hentet fra ressursen deres
3. Nok en gang til Roma Biryukov og Sergei Avdonin for råd om de subtile aspektene ved bremsedrift

Vi sees igjen, kjære venner!

Kilde: www.habr.com