Następnym razem, gdy znajdziesz się na dworcu kolejowym, poświęć chwilę na spojrzenie na znak, umieszczony pośrodku, na samym dole wagonu, którym udasz się na kolejne, długo oczekiwane wakacje. Ten znak nie jest tam przypadkiem – wskazuje on tajemniczy, warunkowy numer rozdzielacza powietrza hamulcowego, który jest zamontowany w tym wagonie.
Znak jest widoczny nawet jeśli pociąg stoi na wysokim peronie, więc nie przegap go.
Ten wagon, Ammendorf, który przeszedł gruntowny remont (MO) w zakładach przewozowych w Twerze, ma zamontowany rozdzielacz powietrza (AD) w wersji warunkowej nr 242 typu pasażerskiego. Jest on obecnie montowany we wszystkich nowych i „odnowionych” wagonach, zastępując wcześniejszy model 292 AD. O tych urządzeniach, należących do rodziny układów hamulcowych, opowiemy dzisiaj.
1. Spadkobiercy Westinghouse'a
Rozdzielacze powietrza typu pasażerskiego, stosowane na liniach kolejowych o rozstawie 1520 mm, stanowią swego rodzaju kompromis między prostotą konstrukcji odziedziczoną po trójzaworze Westinghouse a wymogami bezpieczeństwa ruchu. Nie przeszły one tak długiej i burzliwej drogi rozwoju, jak ich odpowiedniki towarowe.
Obecnie stosowane są dwa modele: rozdzielacz powietrza warunkowy nr 292 oraz rozdzielacz powietrza warunkowy nr 242, który szybko go zastępuje (przynajmniej w taborze Kolei Rosyjskich).
Urządzenia te różnią się konstrukcją, ale praktycznie identycznie działają. Oba urządzenia działają na zasadzie różnicy ciśnień – w przewodzie hamulcowym (BL) i zbiorniku zapasowym (SR). Oba zapewniają dodatkowe rozładowanie przewodu hamulcowego podczas hamowania: 292. rozładowuje BL do specjalnej zamkniętej komory (dodatkowej komory rozładowczej) o pojemności 1 litra, a 242. – bezpośrednio do atmosfery. Oba urządzenia są wyposażone w awaryjny pedał hamulca. Oba urządzenia nie posiadają zwalniania stopniowego – zwalniają natychmiast, gdy ciśnienie w BL przekroczy ciśnienie w SR, ustalone tam po ostatnim hamowaniu, jak to się mówi – mają „miękkie” zwalnianie.
Brak możliwości stopniowego zwalniania rekompensuje fakt, że oba urządzenia nie działają na samochodzie osobno (choć mogą), ale wspólnie z elektrycznym rozdzielaczem powietrza nr 305, który wprowadza elektryczne sterowanie hamulcami, oraz komorą roboczą z przekaźnikiem pneumatycznym, zapewniającą możliwość stopniowego zwalniania.
Jako przykład weźmy VR 242, jako model nowocześniejszy, i EVR 305.
Nowiutki VR 242 na panelu pneumatycznym w maszynowni lokomotywy elektrycznej EP20
Ten sam, zamontowany w wagonie pasażerskim
Przyjrzyjmy się teraz budowie i zasadzie działania tego urządzenia.
Schemat objaśniający budowę VR 242: 1, 3, 6, 16 — otwory kalibrowane; 2,4, 5 — filtry; XNUMX — tłok dodatkowego ogranicznika rozładowania TM;
7, 10, 13, 21, 22 — sprężyny; 8 — zawór spustowy; 9 — drążek pusty; 11 — tłok główny; 12 — dodatkowy zawór spustowy; 14 — ogranicznik przełącznika trybu pracy; 15 — tłok przełącznika trybu pracy; 17, 28 — pręty; 18 — zawór hamulcowy; 19 — zawór bezpieczeństwa; 20 — ogranicznik przełącznika hamowania awaryjnego; 23, 26 — zawory; 24 — otwór; 25 — tłok przyspieszacza hamowania awaryjnego; 27 — dodatkowy zawór ograniczający spust; UK — komora przyspieszenia; ZK — komora szpulowa; MK — komora główna; TM — przewód hamulcowy; ZR — zbiornik zapasowy; TC — cylinder hamulcowy
Jak działa rozdzielacz powietrza? Zaczyna się od napełnienia, czyli napełnienia komór samego rozdzielacza powietrza i zbiornika rezerwowego sprężonym powietrzem z przewodu hamulcowego. Procesy te zachodzą zarówno podczas rozruchu lokomotywy w zajezdni, gdy jest ona pozbawiona powietrza, jak i we wszystkich wagonach, gdy są one sprzęgnięte z lokomotywą i otwarty jest zawór końcowy – pociąg jest zabierany „po powietrze”. Przyjrzyjmy się temu procesowi bliżej.
Działanie VR 242 podczas ładowania
Powietrze z przewodu hamulcowego pod ciśnieniem 0,5 MPa wpada do urządzenia, wypełniając komorę U4 pod tłokiem przyspieszającym, a następnie przepływa kanałem (zaznaczonym na czerwono), przez filtr 4, kanałem A do komory głównej (MC), podtrzymując od dołu tłok główny 11. Unosi się ku górze, a jego pusty pręt 9 otwiera zawór wylotowy 8, łącząc komorę cylindra hamulcowego z atmosferą. Jednocześnie powietrze z filtra, kanałem osiowym pręta 28, przez otwór kalibracyjny 3, trafia do zbiornika rezerwowego (zaznaczonego na żółto), a stamtąd kanałem do komory suwakowej (SC) nad tłokiem głównym 11.
Proces ten trwa do momentu, aż ciśnienie w zbiorniku rezerwowym, komorze głównej i zaworowej zrówna się z ciśnieniem doładowania w przewodzie hamulcowym. Tłok główny powraca do położenia neutralnego, zamykając zawór wylotowy. Rozdzielacz powietrza jest gotowy do działania.
Powtórzę jeszcze raz – ciśnienie w TM jest niestabilne, występują w nim nieszczelności, drobne nieszczelności, ale zawsze są. Oznacza to, że ciśnienie w TM może spaść. Jeśli ciśnienie spada wolniej niż ciśnienie robocze, powietrze z komory zaworowej ma czas, aby wpłynąć do komory głównej przez przepustnicę 3, tłok główny pozostaje na swoim miejscu i hamowanie nie następuje.
Gdy ciśnienie w przewodzie hamulcowym spada z prędkością hamowania roboczego, ciśnienie w MC spada na tyle szybko, że główny tłok porusza się w dół pod wpływem większego ciśnienia w komorze suwaka. Przesuwając się w dół, otwiera dodatkowy zawór spustowy 12.
Działanie VR 242 podczas hamowania: dodatkowa faza rozładowania TM
Powietrze z komory głównej, przez zawór 12 wzdłuż kanału K, przez kanał osiowy tłoczyska 28, wydostaje się do atmosfery. Ciśnienie w przewodzie hamulcowym i komorze głównej spada jeszcze bardziej, a tłok 11 kontynuuje ruch w dół.
Działanie VR 242 podczas hamowania: wstępne napełnianie cylindra hamulcowego
Pusty pręt głównego tłoka 9 odsuwa się od uszczelki zaworu wydechowego, otwierając w ten sposób drogę dla powietrza ze zbiornika zapasowego, które wpada kanałem B do komory suwaka, kanałem osiowym pręta 9, kanałem G i przełącznikiem trybu pracy, do cylindra hamulcowego kanałem L. Jednocześnie to samo powietrze wpada kanałem D do komory U2, naciska na tłok 6, który odcina dodatkowy kanał wylotowy od atmosfery. Dodatkowe wyloty zostają zatrzymane. Jednocześnie pręt 28 tłoka 6 opada, promieniowe kanały w nim są blokowane przez gumowe mankiety, co prowadzi do oddzielenia komory głównej od komory suwaka. Zwiększa to wrażliwość rozdzielacza powietrza na hamowanie - teraz spadek ciśnienia w przewodzie hamulcowym w każdym przypadku doprowadzi do opuszczenia głównego tłoka i napełnienia cylindra hamulcowego.
Działanie VR 242 podczas hamowania: przełączanie szybkości napełniania centrum handlowego
Na początku cylinder hamulcowy jest szybko napełniany, szerokim kanałem, przez otwarty zawór hamulcowy 18. Wraz z napełnianiem cylindra hamulcowego, komora U16 przełącznika trybu pracy jest również napełniana przez otwór kalibracyjny 1. Gdy ciśnienie stanie się wystarczające do ściśnięcia sprężyny pod tłokiem 15, zawór hamulcowy zamyka się, a hamulec postojowy (TC) jest napełniany przez otwór kalibracyjny w zaworze hamulcowym w wolnym tempie. Dzieje się tak, gdy dźwignia przełącznika trybu pracy 14 jest ustawiona w pozycji „D” (długi pociąg). Ten tryb jest używany, gdy liczba wagonów w pociągu przekracza 15. Ma to na celu spowolnienie napełniania hamulca postojowego (TC) w wagonach, zapewniając większą równomierność działania hamulców w całym pociągu.
W pociągach krótkich dźwignia 14 jest ustawiona w pozycji „K” (pociąg krótki). W takim przypadku mechanicznie otwiera ona zawór hamulcowy 18, a napełnianie zbiornika wyrównawczego odbywa się w trybie szybkim.
Gdy kierowca ustawi zawór w pozycji wybiegowej, spadek ciśnienia w przewodzie hamulcowym ustaje. Cylinder hamulcowy będzie się napełniał, aż ciśnienie w zbiorniku rezerwowym, a tym samym w komorze zaworu, spadnie z powodu zużycia powietrza do napełniania i zrówna się z ciśnieniem w komorze głównej, a tym samym w przewodzie hamulcowym. Tłok główny powraca do pozycji neutralnej. Napełnianie TC ustaje i następuje wybieg.
Aby zwolnić hamulce, maszynista ustawia dźwignię zaworu w pozycji I. Powietrze z głównych zbiorników wpada do przewodu hamulcowego, znacznie zwiększając w nim ciśnienie (do 0,7–0,9 MPa, w zależności od długości pociągu). Wzrasta również ciśnienie w komorze głównej BP, co powoduje ruch tłoka głównego w górę i otwarcie zaworu spustowego 8, przez który powietrze z cylindrów hamulcowych, a także z komory U2, wydostaje się do atmosfery. Spadek ciśnienia w komorze U2 powoduje uniesienie się tłoka 6 i tłoczyska 28, przewód hamulcowy i zbiornik zapasowy ponownie łączą się poprzez przepustnicę 3 – zbiornik zapasowy zostaje napełniony.
Gdy ciśnienie ładowania w zbiorniku wyrównawczym (UR) osiągnie wartość ciśnienia ładowania, kierowca ustawia zawór w pozycji II (pociąg). Ciśnienie w zbiorniku wyrównawczym szybko powraca do poziomu ciśnienia w zbiorniku wyrównawczym. Jednocześnie, dzięki przepustnicy 3, ciśnienie w zbiorniku rezerwowym nie ma jeszcze czasu na wzrost do poziomu ciśnienia ładowania, więc ładowanie ZR jest kontynuowane, ale w wolniejszym tempie. Stopniowo ciśnienie w zbiorniku rezerwowym, komorze głównej i zaworowej ustala się na poziomie ciśnienia ładowania. Następnie rozdzielacz powietrza jest ponownie gotowy do ponownego hamowania.
Z punktu widzenia kierowcy opisane procesy wyglądają mniej więcej tak:
Osobnym elementem VR 242 jest pedał hamulca awaryjnego, na schemacie umieszczony po lewej stronie urządzenia. Podczas ładowania, wraz z napełnianiem głównej części rozdzielacza powietrza, doładowywany jest również pedał hamulca – komora pod tłokiem 25 i komora nad tłokiem są napełniane powietrzem, poprzez komorę przyspieszającą (AC). Przewód hamulcowy i komora przyspieszająca komunikują się poprzez otwór przepustnicy 1, którego średnica jest taka, że podczas hamowania roboczego ciśnienie w komorze przyspieszającej ma czas zrównać się z ciśnieniem w przewodzie hamulcowym, a pedał hamulca nie działa.
Działanie pedału przyspieszenia hamowania awaryjnego
Jednakże, gdy ciśnienie gwałtownie spada, powietrze uchodzi z przewodu hamulcowego w ciągu 3-4 sekund, ciśnienia nie mają czasu się wyrównać, powietrze z komory przyspieszającej naciska na tłok 25, otwierając zawór bezpieczeństwa 19, otwierając szeroki otwór w przewodzie hamulcowym, przez który powietrze wydostaje się do atmosfery, pogarszając sytuację. W ten sposób, podczas hamowania awaryjnego, gdy pedał gazu jest wciśnięty, w przewodzie hamulcowym w każdym samochodzie otwiera się okienko.
Aby wyłączyć pedał przyspieszenia (np. w przypadku jego uszkodzenia), należy przekręcić specjalny klucz, aby zablokować tłok pedału przyspieszenia w górnym położeniu.
Pomimo wielu napisów i liter, urządzenie to charakteryzuje się dość prostą i niezawodną konstrukcją. W porównaniu z poprzednikiem, VR 292, nie posiada zaworów, które mimo to są dość kapryśne w działaniu, wymagają szlifowania do lustra i smarowania, a także ulegają zużyciu.
Rozdzielacz powietrza 242 jest urządzeniem autonomicznym, może pracować bez pomocy asystentów. W rzeczywistości, w wagonach osobowych i lokomotywach, współpracuje z innym urządzeniem, tzw.
2. Rozdzielacz powietrza elektrycznego (EAD) stan nr 305
Urządzenie przeznaczone do pracy w elektropneumatycznym układzie hamulcowym w taborze pasażerskim. Montowane jest w wagonach i lokomotywach razem z hamulcami VR 242 lub VR 292. Tak wygląda zespół hamulcowy w wagonie osobowym.
Na pierwszym planie znajduje się cylinder hamulcowy. Nieco dalej, komora robocza EVR 305 jest przykręcona do tylnej ściany TC. Po lewej stronie, część elektryczna EVR jest do niej podłączona wraz z przekaźnikiem ciśnienia, a po prawej stronie znajduje się rozdzielacz powietrza 292. Odgałęzienie przewodu hamulcowego jest do niego podłączone poprzez zawór rozłączający (pomalowany na czerwono).
Urządzenie EVR 305: 1, 2, 3, 6, 9, 10, 11, 12, 14, 18 – kanały powietrzne; 4 – zawór spustowy; 5 – zawór hamulcowy; 7 – zawór atmosferyczny; 8 – zawór zasilający; 11 – membrana; 13, 17 – wnęki zaworu przełączającego; 15 – zawór przełączający; 16 – uszczelka zaworu przełączającego; TC – cylinder hamulcowy; RK – komora robocza; OV – zawór spustowy; TV – zawór hamulcowy; ZR – zbiornik zapasowy; VR – rozdzielacz powietrza
EVR 305 składa się z trzech głównych części: komory roboczej (WC), zaworu przełączającego (SV) i przekaźnika ciśnienia (PR). Obudowa przekaźnika ciśnienia zawiera zawory zwalniające 4 i hamulcowe 5, sterowane elektromagnesami.
Podczas ładowania zawory nie są zasilane, zawór spustowy łączy komorę roboczą z atmosferą, a zawór hamulcowy jest zamknięty. Powietrze z przewodu hamulcowego, poprzez rozdzielacz powietrza, przepływa kanałami wewnątrz zaworu EVR do zbiornika rezerwowego, ładując go, ale nie przepływa nigdzie indziej, ponieważ jego droga do komory nad membraną przekaźnika ciśnienia jest zablokowana przez zamknięty zawór hamulcowy.
Działanie EVR 305 podczas ładowania
Gdy zawór sterujący jest ustawiony w pozycji Va, do przewodu EPT doprowadzany jest potencjał dodatni (względem szyn), a oba zawory są zasilane. Zawór upustowy izoluje komorę roboczą od atmosfery, natomiast zawór hamulcowy otwiera drogę powietrza do wnęki nad membraną RD i dalej do komory roboczej.
Działanie EVR 305 podczas hamowania
Ciśnienie w komorze roboczej i w komorze nad membraną wzrasta, membrana wygina się w dół, otwierając zawór zasilający 8, przez który powietrze ze zbiornika rezerwowego najpierw dostaje się do prawej komory zaworu przełączającego. Grzyb zaworu przesuwa się w lewo, otwierając drogę dla powietrza do cylindra hamulcowego.
Po umieszczeniu dźwigu kierowcy w położeniu najazdowym, napięcie podawane na przewód EPT zmienia biegunowość, dioda zasilająca zawór hamulcowy zostaje zablokowana, zawór hamulcowy traci zasilanie i zawór hamulcowy zamyka się. Ciśnienie w komorze roboczej przestaje rosnąć, a cylinder hamulcowy jest napełniany, aż ciśnienie w nim zrówna się z ciśnieniem w komorze roboczej. Następnie membrana powraca do położenia neutralnego, a zawór zasilający zamyka się. Następuje najazd.
Działanie EVR 305 podczas nakładania
Zawór bezpieczeństwa cały czas otrzymuje zasilanie, utrzymując go w pozycji zamkniętej, zapobiegając wydostawaniu się powietrza z komory roboczej.
Aby zwolnić hamulec, kierowca ustawia dźwignię zaworu w pozycji I (pełne zwolnienie) lub w pozycji II (stopniowe zwolnienie). W obu przypadkach zawory tracą zasilanie, zawór spustowy otwiera się, wypuszczając powietrze z komory roboczej do atmosfery. Membrana, podtrzymywana od dołu przez ciśnienie w cylindrze hamulcowym, przesuwa się w górę, otwierając zawór spustowy, przez który powietrze opuszcza cylinder hamulcowy.
Działanie EVR 305 podczas uwalniania
Jeśli po zwolnieniu w drugiej pozycji, dźwignia ponownie ustawi się w pozycji „na zakładkę”, powietrze z komory roboczej przestanie wypływać, a zawór odpowietrzający (TC) będzie opróżniany, aż ciśnienie w nim zrówna się z ciśnieniem panującym w komorze roboczej. Umożliwia to stopniowe zwalnianie.
Taki hamulec elektropneumatyczny ma szereg zalet. Po pierwsze, w przypadku zerwania przewodu EPT hamulce zostaną zwolnione. W takim przypadku kierowca, po wykonaniu szeregu obowiązkowych czynności określonych w instrukcji, przełącza się na hamulec pneumatyczny. Oznacza to, że EPT nie jest hamulcem automatycznym. Jest to wadą tego systemu.
Po drugie, podczas pracy układu EPT, konwencjonalny rozdzielacz powietrza znajduje się w pozycji zwolnionej, kontynuując odprowadzanie nieszczelności ze zbiornika rezerwowego. Jest to zaleta, ponieważ zapewnia niewyczerpalność hamulca elektropneumatycznego.
Po trzecie, konstrukcja ta w żaden sposób nie zakłóca działania konwencjonalnego rozdzielacza powietrza. Jeśli EPT jest wyłączony, VR, napełniając cylinder hamulcowy, najpierw napełni lewą komorę zaworu przełączającego, przesuwając w nim zatyczkę w prawo, otwierając drogę dla powietrza ze zbiornika rezerwowego do cylindra hamulcowego.
Oto jak działają opisane systemy z kabiny kierowcy:
wniosek
Chciałem wcisnąć do tego artykułu urządzenia hamulcowe dla pociągów towarowych, ale nie, ten temat wymaga osobnego omówienia, ponieważ urządzenia hamulcowe dla pociągów towarowych są projektowane o wiele bardziej skomplikowanie, wykorzystują o wiele bardziej wyrafinowane rozwiązania i sztuczki techniczne, ze względu na specyfikę eksploatacji taboru towarowego.
Jeśli chodzi o hamulec pasażerski, jego pokrewieństwo z hamulcem Westinghouse jest kompensowane dodatkowymi rozwiązaniami technicznymi, które w krajowym taborze zapewniają akceptowalne wskaźniki wydajności, poziom bezpieczeństwa oraz wysoki poziom konserwacji i napraw. Ciekawe będzie porównanie z tym, „jak to wygląda” za granicą. Porównamy, ale nieco później. Dziękuję za uwagę!
PS: Dziękuję Romanowi Biryukovowi za materiał zdjęciowy, a także za stronę , z którego zaczerpnięto materiał ilustracyjny.
Źródło: www.habr.com
