Nästa gång du befinner dig på stationen, ta en minut av din uppmärksamhet och rikta den mot skylten, som finns precis i mitten längst ner på vagnen till tåget där du ska ge dig av på din efterlängtade semester. Denna skylt är inte här av en slump, den meddelar oss det mystiska, villkorliga numret på bromsluftdistributören som är installerad på denna vagn.
Skyltarna är synliga även om tåget står vid en hög plattform, så missa dem inte.

På denna vagn - 'Ammendorf', som har genomgått en kapitalsanering (KVR) på Tver horsetillverkningsfabrik, är luftdistributören (VR) nr 242 av passagerartyp installerad. Den installeras nu på alla nya och 'kvarnerade' vagnar, som ersättning för den tidigare 292:a VR:n. Det är om dessa apparater, som tillhör familjen av bromssystem vi ska prata idag.

1. Efterträdare till Westinghouse

Luftdistributörerna av passagerartyp, som används på järnvägar med spårvidd 1520 mm - är en sorts kompromiss mellan enkelheten i konstruktionen, ärvd från den trippla ventilen från Westinghouse, och kraven på trafiksäkerhet. De har inte genomgått en lika lång och dramatisk utveckling som sina godsvagnar.

För närvarande används två modeller: luftdistributören nr 292 och den snabbt kommande efterträdaren (åtminstone i RZD:s vagnpark) luftdistributören nr 242.

Dessa apparater skiljer sig i konstruktion, men är nästan identiska i sina drifsegenskaper. Båda apparaterna arbetar med skillnaden mellan två tryck — i bromsledningen (TM) och reservbehållaren (ZR). Båda säkerställer en ytterligare urladdning av bromsledningen vid bromsning: 292:an urladdar TM i en speciell stängd kammare (kammare för extra urladdning) med en volym på 1 liter, medan 242:an urladdar direkt till atmosfären. Båda apparaterna är utrustade med en nödbromsningsaccelerator. Båda apparaterna har inte ett trappsteg i avkopplingen — de kopplar genast tillbaka när trycket i TM överstiger trycket i ZR, som har etablerats där efter den senaste bromsningen, som man säger — de har en 'mjuk' avkoppling.

Avsaknaden av steglös avkoppling kompenseras av det faktum att båda apparaterna inte fungerar ensamma på vagnen (även om de kan), utan tillsammans med elektrisk luftfördelare nr 305, som möjliggör elektrisk styrning av bromsarna och en arbetskammare med ett pneumatiskt relä, vilket ger möjlighet till steglös avkoppling.

Som exempel kan vi titta på VR 242, som är mer modern, samt EVR 305.

Den nya VR 242 på pneumatiska panelen i maskinrummet av eldriven enhet EP20.


Samma enhet, installerad på passagerarvagnen.


Låt oss nu ta en titt på uppbyggnaden och arbetsprincipen för denna apparat.

Schemat som förklarar uppbyggnaden av VR 242: 1, 3, 6, 16 — kalibrerade hål; 2, 4 — filter; 5 — kolv för begränsning av extra urladdning TM;
7, 10, 13, 21, 22 — fjädrar; 8 — avgasventil; 9 — ihålig stav; 11 — huvudkolv; 12 — ventil för extra urladdning; 14 — ställare för arbetsläge; 15 — kolv för ställare av arbetslägen; 17, 28 — stänger; 18 — bromsventil; 19 — bristventil; 20 — ställare för nödbroms; 23, 26 — ventiler; 24 — hål; 25 — kolv för accelerator av nödbroms; 27 — ventil för begränsning av extra urladdning; UK — accelerationskammare; ZK — kolvkammare; MK — huvudledning; TM — bromsledning; ZR — reservtank; TC — bromscylinder.


Hur börjar arbetet med luftfördelaren? Det börjar med laddning, det vill säga att kamerorna av luftfördelaren och reservtanken fylls med komprimerad luft från bromsledningen. Dessa processer äger rum när loket startas i verkstaden, när det står utan luft, samt på alla vagnen när de kopplas till loket och slutventilen öppnas — de tar tåg "på luft". Låt oss titta närmare på denna process.

Verkan av VR 242 vid laddning.


Så, luften från bromsledningen, under ett tryck av 0,5 MPa, strömmar in i instrumentet och fyller U4-kammaren under accelerationskolven, går sedan upp genom kanalen (markerad med rött), genom filter 4, ner i huvudkammaren (MK) och trycker uppåt på huvudkolven 11, som rör sig uppåt och med sin ihåliga stamm 9 öppnar utsläppsklaffen 8, som kopplar bromscylinderns utrymme med atmosfären. Samtidigt strömmar luft från filtret, genom den axiala kanalen i stammen 28, genom det kalibrerade hålet 3 in i reservtanken (markerad med gult), och därifrån vidare genom kanalen till ventilkammaren (ZK) ovanför huvudkolven 11.

Denna process fortsätter tills trycket i reservtanken, huvud- och ventilkammaren har stabiliserat sig till samma nivå som laddningstrycket i bromsledningen. Huvudkolven återgår till ett neutralt läge och stänger utsläppsklaffen. Luftfördelaren är redo för åtgärd.

Jag vill påminna igen — trycket i TM är instabilt, det finns läckor i den, små läckor, men de är alltid där. Det betyder att trycket i TM kan sjunka. Om tryckminskningen sker i en takt som är långsammare än den nominella takten, så hinner luft från ventilkammaren att flöda över till huvudkammaren genom drosseln 3, och huvudkolven förblir på plats, vilket gör att bromsning inte sker.

Vid en minskning av trycket i bromsledningen med hastigheten av tjänstebromsning minskar trycket i MK tillräckligt snabbt så att huvudkolven hinner röra sig nedåt, under påverkan av högre tryck i ventilkammaren. När den rör sig nedåt öppnar den avlastningsventil 12.

Funktionen av VR 242 vid bromsning: fas av ytterligare avlastning av TM


Luften från huvudkammaren, genom ventil 12 via kanal K, genom den axiala kanalen i stammen 28 strömmar ut i atmosfären. Trycket i bromsledningen och huvudkammaren minskar ytterligare och kolven 11 fortsätter sin rörelse nedåt.

Funktionen av VR 242 vid bromsning: initial fyllning av bromscylindern


Den ihåliga staven av huvudkolven 9 avlägsnar sig från tätningen vid utsläppsventilen, vilket öppnar vägen för luft från reservtank, som genom kanal B strömmar in i ventilkammaren, axelkanalen av stav 9, kanal G och lägesomkopplaren, passerar in i bromscylindern genom kanal L. Samtidigt passerar samma luft genom kanal D in i kammaren U2, trycker på kolv 6, vilket avskär tillgången till omgivningen via kanalen för extra avlastning. Den extra avlastningen upphör. Samtidigt sänks staven 28 av kolv 6 nedåt, de radiala kanalerna i den blockeras av gummitätningar, vilket leder till separation av huvud- och ventilkammaren. Detta ökar känsligheten hos luftfördelaren till bromsning — nu kommer en minskning av trycket i bromsledningen i vilken hastighet som helst att leda till att huvudkolven sänks och fyller bromscylindern.

Effekten av VR 242 vid bromsning: växling av fyllnadstempo i TС


I början fylls bromscylindern snabbt, genom en bred kanal, via den öppna bromsvavlen 18. Allt eftersom bromscylindern fylls, fylls även kammaren U1 i lägesomkopplaren genom det kalibrerade hålet 16. När trycket blir tillräckligt för att komprimera fjädern under kolv 15, stängs bromsvavlen och TС fylls genom det kalibrerade hålet i bromsvavlen i ett långsammare tempo. Så här sker det om spaken på lägesomkopplaren 14 vrids till läget "D" (långtåg). Detta läge används om antalet vagnar i tåget överstiger 15. Detta görs för att bromscylindern på vagnarna ska fyllas långsammare, vilket säkerställer en större jämnhet i bromsarnas aktivering genom hela tåget.

I korta tåg ställs spaken 14 i läge "K" (kort tåg). Detta öppnar mekaniskt bromsvavlen 18, och fyllningen av TС sker hela tiden med ett snabbt tempo.

När föraren ställer kranen i spärrläge, upphör tryckfallet i bromslederen. Påfyllningen av bromscylindern kommer att fortsätta tills trycket i reservtankens fyllning faller på grund av luftflödet, vilket också leder till att trycket i ventilkammaren jämnas ut med trycket i huvudkammaren och därmed i bromslederen. Huvudkolven återgår till neutralläge. Påfyllningen av bromscylindern avbryts, spärrläge inträder.

För att frigöra bromsarna ställer föraren kranhandtaget i läge I. Luft från de huvudreservarerna strömmar in i bromslederen, vilket väsentligt ökar trycket i den (upp till 0,7–0,9 MPa, beroende på tågets längd). Trycket i huvudkammaren stiger också, vilket leder till att huvudkolven rör sig uppåt och öppnar utloppet 8, genom vilket luft från bromscylindrarna samt från kammaren U2 släpps ut i atmosfären. Tryckfallet i kammaren U2 orsakar att kolv 6 och stång 28 lyfts, bromslederen och reservtanken kopplas åter samman genom drosseln 3 — påfyllningen av reservtanken sker.

När laddtrycket i utjämningstanken (UR) når laddtrycket, ställer föraren kranen i läge II (tågläge). Trycket i BM återställs snabbt till nivån för trycket i UR. Under tiden, på grund av drosseln 3, har trycket i reservtanken ännu inte nått laddtrycket, så att påfyllningen av reservtanken fortsätter, men i en långsammare takt. Gradvis ställs trycket i reservtanken, bromsledern och ventilkammaren in på laddtryckets nivå. Då är luftfördelaren åter redo för ny bromsning.

Ur förarens synvinkel ser de beskrivna processerna ungefär ut på följande sätt:

En separat del av VR 242 är nödbromsningsacceleratorn, som på diagrammet är placerad i den vänstra delen av enheten. Vid laddning, tillsammans med fyllning av huvuddelen av luftdistributören, laddas även accelerationen – utrymmet under kolven 25 fylls med luft, och utrymmet ovanför kolven, genom accelerationskammaren (UK). Bromsledningen och accelerationskammaren kommunicerar via strypventil 1, vars diameter är sådan att vid tjänstebromsning hinner trycket i accelerationskammaren jämnas ut med trycket i bromsledningen, och acceleratorn aktiveras inte.

Funktionen hos nödbromsningsacceleratorn


Men vid ett hastigt tryckfall – flyger luften ut ur bromsledningen på 3 till 4 sekunder, trycket hinner inte jämnas ut, luften från accelerationskammaren pressar på kolven 25, och den öppnar säkerhetsventilen 19, vilket skapar ett brett hål i bromsledningen, genom vilket luften strömmar ut i atmosfären, vilket förvärrar processen. Därför, vid nödbromsning, när acceleratorn fungerar på varje vagn, öppnas ett fönster i bromsledningen.

För att stänga av acceleratorn (till exempel vid fel), vrider man med en speciell nyckel den låsande stöden 20 som blockerar acceleratorns kolv i övre läge.

Trots många skrivna ord och bokstäver har denna enhet en ganska enkel och pålitlig konstruktion. I jämförelse med sin föregångare, VR 292, innehåller den inte ventiler, som ändå är ganska knepiga i drift och kräver kontakt med spegel och smörjning, samt är utsatta för slitage.

Luftdistributör 242 – är en autonom enhet och kan fungera utan assistans. I verkligheten verkar den emellertid tillsammans med en annan enhet, som kallas

2. Elektrisk luftdistributör (EVR) u. nr. 305

Denna enhet är avsedd för arbete i systemet för elektrisk-pneumatisk bromsning på passagerarsättande. Den installeras på vagnar och lok tillsammans med VR 242 eller VR 292. Så här ser bromsutrustningsblocket på en passagerarvagn ut.

I förgrunden finns bromscylindern. Lite längre bort, fäst vid bakväggen på TЦ, finns arbetskammaren för ЭВР 305. Till vänster är den elektriska delen av ЭВР ansluten med tryckreläet, och till höger ligger luftfördelaren 292. Till den är en avledare från bromsledningen ansluten via en avstängningsventil (målad i röd färg).

Enheten ЭВР 305: 1, 2, 3, 6, 9, 10, 11, 12, 14, 18 — luftkanaler; 4 — avlastningsventil; 5 — bromsventil; 7 — atmosfärisk ventil; 8 — matningsventil; 11 — membran; 13, 17 — höljen för växlingsventilen; 15 — växlingsventil; 16 — tätning för växlingsventilen; ТЦ — bromscylinder; РК — arbetskammare; ОВ — avlastningsventil; ТВ — bromsventil; ЗР — reservtank; ВР — luftfördelare.

ЭВР 305 består av tre huvuddelar: arbetskammaren (РК), växlingsventilen (ПК) och tryckreläet (РД). I tryckreläets hus är avlastningsventil 4 och bromsventil 5 installerade, styrda av elektromagneter.

Vid laddning ges ingen ström till ventilerna, avlastningsventilen kopplar arbetskammaren till atmosfären, bromsventilen är stängd. Luften från bromsledningen passerar genom luftfördelaren genom kanaler inuti ЭВР och laddar reservtanken, men går ingen annanstans, eftersom vägen till området ovanför membranet i tryckreläet blockeras av den stängda bromsventilen.

Funktion av ЭВР 305 vid laddning.


När föraren ställer om kranen till läge Va, ges en positiv (relativt till rälsen) spänning till EPТ-kabeln och båda ventiler får ström. Avlastningsventilen isolerar arbetskammaren från atmosfären, medan bromsventilen öppnar vägen för luft till området ovanför membranet i РД och vidare in i arbetskammaren.

Funktion av ЭВР 305 vid bromsning.


Trycket i arbetskammaren och området ovanför membranet ökar, membranet böjs nedåt, vilket öppnar matningsventil 8, genom vilken luft från reservtanken först kommer in i den högra delen av växlingsventilen. Ventilpluggen förflyttas åt vänster och öppnar för luftens väg till bromscylindern.

När lokförarens ventil placeras i stängd läge, ändras polariteten på strömmen som går till EPT-ledningen, dioden som matar bromsventilen stängs av, bromsventilen förlorar ström, och bromskranen stängs. Trycket i arbetscylindern upphör att öka, och fyllningen av bromscylindern fortsätter tills trycket i den är lika med trycket i arbetscylindern. Därefter återgår membranet till neutralt läge och matarkranen stängs. Stängning inträffar.

Funktionen av EVR 305 vid stängning


Upphämtningsventilen fortsätter att få ström, vilket håller upphämtningsventilen stängd och förhindrar att luft rinner ut från arbetscylindern.

För att frigöra, placerar lokföraren handtaget i I-läget för fullständig frigivning, och i II-läget för stegvis frigivning. I båda fallen förlorar ventilerna ström, upphämtningsventilen öppnas, och luften ventileras ut från arbetscylindern till atmosfären. Membranet, som stöds underifrån av trycket i bromscylindern, rör sig uppåt och öppnar utloppet genom vilket luften strömmar ut ur bromscylindern.

Funktionen av EVR 305 vid frigivning


Om handtaget vid frigivning sätts tillbaka i stängd läge igen, slutar luften att rinna ut från arbetscylindern, och tömningen av bromscylindern sker tills trycket i den är lika med trycket som är kvar i arbetscylindern. Detta främjar möjligheten till stegvis frigivning.

Denna elektro-pneumatiska broms har en rad särdrag. För det första, om linjen EPT bryts, kommer bromsarna att frigöras. I det här fallet går lokföraren, efter att ha utfört en rad obligatoriska, instrukterade åtgärder, över till användning av pneumatiska bromsar. Det vill säga EPT är inte en automatisk broms. Detta är en nackdel med systemet.

För det andra, under arbetet med EPT befinner sig den vanliga luftfördelaren i frigivet läge, utan att sluta absorbera läckor från reservtanken. Detta är en fördel, eftersom det säkerställer att den elektro-pneumatiska bromsen inte töms.

För det tredje — denna konstruktion stör inte alls funktionen hos en vanlig luftfördelare. Om EPT är avstängd, kommer VR, när den fyller bromscylindern, först att fylla den vänstra kammaren i omkopplingsventilen, vilket skjuter pluggen åt höger och öppnar vägen för luft från reservtanken till bromscylindern.

Så här ser arbetet med de beskrivna systemen ut från lokförarens kabin:

Slutsats

Jag ville få med lastbromskomponenterna i denna artikel också, men nej, det ämnet kräver en egen diskussion, eftersom lastbromsar är mycket mer komplexa, använder mer avancerade tekniska lösningar och knep beroende på lasten av det rullande materielet.

När det gäller passagerarbromsen, så kompenseras dess släktskap med Westinghouse-bromsen genom ytterligare tekniska lösningar, vilket ger acceptabla driftresultat, säkerhetsnivå och teknologiskiteten av underhåll och reparation av inhemska rullande materiel. Det kommer att vara intressant att jämföra med "hur är det hos dem" utomlands. Vi ska jämföra, men lite senare. Tack för er uppmärksamhet!

P.S.: Mina tack till Roman Biryukov för fotomaterialet, samt till webbplatsen www.pomogala.ru, från vilken det illustrativa materialet är hämtat.

Källa: habr.com