鐵路煞車的真相:第 3 部分 - 控制裝置

是時候談談旨在控制煞車的設備了。 這些設備被稱為“水龍頭”,儘管經過漫長的進化歷程,它們已經遠離了我們熟悉的日常意義上的水龍頭,變成了相當複雜的氣動自動化設備。

老式滑閥 394 仍在機車車輛上使用
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1. 操作員起重機 - 簡介

修道院

駕駛列車閥門 - 設計用於控制列車煞車管路中壓力變化幅度和速率的裝置(或裝置組)

目前使用的驅動裝置起重機可分為直接控制裝置和遙控裝置起重機。

直接控制裝置是此類型的經典,安裝在絕大多數機車、動車組以及專用機車車輛(各種公路車輛、軌道車等)上。 394 號和轉換。 第395號。 KDPV 上顯示的第一個安裝在貨運機車上,第二個安裝在客運機車上。

從氣動意義上來說,這些起重機彼此沒有任何區別。 也就是說,絕對相同。 上部的395閥鑄有一個帶有兩個螺紋孔的凸台,電空煞車控制控制器的「罐」安裝在該凸台上

操作員的第 395 台起重機在其自然棲息地中
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這些設備通常被漆成鮮紅色,這表明它們異常重要,機車乘務員和維修機車的技術人員都應給予它們特別的關注。 再次提醒您,火車煞車就是一切。

供給管路(PM)和煞車管路(TM)直接連接到這些裝置,透過轉動手柄,直接控制氣流。

在遠端控制起重機中,安裝在駕駛員控制台上的不是起重機本身,而是所謂的控制控制器,該控制器透過數位介面將命令傳輸到安裝在引擎室內的獨立電動氣動面板。機車。 國內機車車輛使用駕駛長期受苦的起重機。 No. 130 已經在機車車輛上使用了一段時間。

起重機控制器狀況。 EP130電力機車控制面板上的20號(右側,壓力表面板旁)
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EP20電力機車機艙內的氣動面板
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為什麼要這樣做? 除了手動控制煞車之外,還可以進行標準的自動控制,例如火車的自動轉向系統。 在配備 394/395 起重機的機車上,這需要在起重機上安裝特殊配件。 按照計劃,第 130 台起重機透過 CAN 總線整合到列車控制系統中,該匯流排用於國內機車車輛。

為什麼我稱這個裝置為「忍耐」? 因為我是它第一次出現在機車車輛上的直接目擊者。 此類設備安裝在首批俄羅斯新型電力機車上:2ES5K-001 Ermak、2ES4K-001 Donchak 和 EP2K-001。

2007年,我參加了2ES4K-001型電力機車的認證試驗。 這台機器上安裝了第 130 台起重機。 然而,即使在那時,也有人談論它的可靠性低下;而且,這項技術奇蹟可以自發地釋放煞車。 因此,他們很快就放棄了它,「Ermaki」、「Donchak」和 EP2K 投入生產,配備 394 和 395 起重機。 進度被推遲,直到新設備最終確定。 直到 20 年 EP2011 電力機車開始生產後,起重機才重新回到新切爾卡斯克機車。 但「Ermaki」、「Donchak」和EP2K並沒有收到這款起重機的新版本。 順便說一句,EP2K-001 和第 130 台起重機現在正在儲備基地腐爛,正如我最近從一個廢棄鐵路風扇的影片中了解到的那樣。

然而,鐵路工人對這樣的系統並沒有完全的信心,因此所有配備閥130的機車也配備了備用控制閥,其允許以簡化的方式直接控制煞車管路中的壓力。

EP20駕駛室內的備用煞車控制閥
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機車上還安裝了第二個控制裝置 - 輔助煞車閥 (KVT),設計用於控制機車的製動,與列車的製動無關。 就是這裡,在火車起重機的左邊

輔助煞車閥狀況。 254號
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照片顯示了經典輔助煞車閥的狀況。 第254號。 它仍然安裝在許多地方,包括客運和貨運機車上。 與車廂上的煞車不同,機車上的煞車缸 從來沒有 不是直接從儲備罐填充。 雖然備用油箱和空氣分配器都安裝在機車上。 一般來說,機車的煞車迴路比較複雜,因為機車上的煞車分泵較多。 它們的總容積明顯高於 8 公升,因此不可能從備用罐將它們填充到 0,4 MPa 的壓力 - 有必要增加備用罐的容積,這會增加其充電時間到車載填充設備。

在機車上,TC 透過輔助煞車閥或壓力開關從主儲槽填充,壓力開關由駕駛列車閥操作的空氣分配器操作。

Crane 254 的特點是它本身可以用作壓力開關,允許在火車煞車時釋放(分階段!)機車煞車。 此方案稱為KVT作為中繼器接通電路,用在貨運機車上。

輔助煞車閥用於機車調車過程中,以及在停車後和停車過程中保護列車。 列車停止後,該閥立即置於最後煞車位置,列車上的煞車被釋放。 機車煞車能夠將機車和列車保持在相當嚴重的斜坡上。

在現代電力機車(例如 EP20)上,安裝了其他 KVT,例如 CV。 第224號

輔助煞車閥狀況。 224號(右側單獨面板上)
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2、駕駛員起重機工況的設計及工作原理。 394/395號

所以,我們的英雄是一位老英雄,經過時間和數百萬公里的旅行證明,起重機 394(和 395,但它很相似,所以我將談論其中一個設備,記住第二個)。 為什麼是這個而不是現代的 130? 首先,394​​水龍頭如今更為常見。 其次,第 130 台起重機,或者更確切地說,它的氣動面板,在原理上與舊的 394 台起重機類似。

駕駛員起重機狀況編號394:1-排氣門柄基部; 2——下半身; 3——密封圈; 4——彈簧; 5——排氣閥; 6-帶排氣閥座的襯套; 7——平衡活塞; 8——密封橡膠袖口; 9——密封黃銅圈; 10——中間部分的主體; 11——上部主體; 12——閥芯; 13——控製手柄; 14——把手鎖; 15——螺帽; 16——夾緊螺絲; 17——桿; 18——閥芯彈簧; 19——高壓清洗機; 20——安裝螺柱; 21——鎖銷; 22——過濾器; 23——供給汽門彈簧; 24——供給閥; 25-附供給閥閥座的襯套; 26——變速箱隔膜; 30——變速箱調節彈簧; 31——變速箱調整杯
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你喜歡嗎? 嚴肅的設備。 該裝置由上(線軸)部分、中(中間)部分、下(均衡器)部分、穩定器和變速箱組成。 變速箱如圖右下所示,我將單獨展示穩定器

駕駛員的起重機穩定器狀況。 394號:1-插頭; 2——節流閥彈簧;3——節流閥; 4——節流閥座; 5-直徑0,45毫米的校準孔; 6——隔膜; 7-穩定器主體; 8——強調; 10——調節彈簧; 11 — 調整玻璃。
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水龍頭的操作模式是透過轉動手柄來設定的,手柄旋轉閥芯,閥芯緊密地研磨(並徹底潤滑!)到水龍頭中部的鏡子。 有七個規定,通常用羅馬數字表示

  • I——假期和鍛煉
  • 二、火車
  • III - 重疊但煞車管路中不存在洩漏
  • IV - 與煞車管路洩漏供應重疊
  • Va-慢速制動
  • V - 以正常速度製動
  • VI——緊急制動

在牽引、滑行和停車模式下,當不需要啟動列車煞車時,起重機把手被設定到第二個位置。 火車 位置。

線軸和線軸鏡包含通道和校準孔,根據手柄的位置,空氣通過這些通道和校準孔從設備的一個部分流到另一部分。 這就是線軸及其鏡子的樣子

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另外,駕駛員的起重機394連接到所謂的 調壓箱 (UR) 容量為 20 公升。 此儲液器是煞車管路 (TM) 中的壓力調節器。 安裝在均衡罐中的壓力將透過駕駛員水龍頭和煞車管路中的均衡部分來維持(手柄的位置 I、III 和 VI 除外)。

均衡儲液器和煞車管路中的壓力顯示在安裝在儀表板上的控制壓力表上,通常靠近駕駛者的閥門。 經常使用兩指針壓力表,例如這個

紅色箭頭表示煞車管路中的壓力,黑色箭頭表示穩壓槽中的壓力
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所以,當起重機處於列車位置時,所謂的 充氣壓力。 對於動車組和機車牽引的客運列車,其值通常為0,48~0,50 MPa,貨運列車為0,50~0,52 MPa。 但最常見的是 0,50 MPa,Sapsan 和 Lastochka 使用相同的壓力。

UR 中維持充氣壓力的裝置是減速器和起重機穩定器,它們完全獨立運作。 穩定器有什麼作用? 它透過其體內直徑0,45毫米的校準孔連續釋放均衡槽中的空氣。 不斷地,一刻也不中斷這個過程。 通過穩定器的空氣釋放以嚴格恆定的速率發生,該速率由穩定器內的節流閥維持 - 均衡罐中的壓力越低,節流閥打開得越小。 此速率遠低於行車煞車速率,可透過轉動穩定器本體上的調節杯進行調整。 這樣做是為了消除穩壓罐中的 增壓器 (即超過充電)壓力。

如果平衡罐中的空氣不斷地通過穩定器離開,那麼遲早會全部離開? 我想離開,但變速箱不讓我走。 當 UR 中的壓力降至充氣水平以下時,減壓器中的供氣閥打開,將平衡罐與供應管線連接起來,補充空氣供應。 因此,在平衡罐中,在閥手柄的第二位置處,恆定地保持0,5MPa的壓力。

此圖最好地說明了此過程

駕駛員起重機在II(列車)位置的動作:GR-主油箱; TM-煞車管路; UR——調壓箱; 大氣中
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煞車線呢? 使用閥門的均衡部分將其中的壓力保持等於均衡罐中的壓力,該部分由均衡活塞(位於圖的中心)、由活塞驅動的供應和出口閥組成。 活塞上方的空腔與穩壓槽(黃色區域)連通,活塞下方的空腔與煞車管路(紅色區域)連通。 當 UR 中的壓力增加時,活塞向下移動,將煞車管路與供給管路連接,導致其中的壓力增加,直到 TM 中的壓力與 UR 中的壓力相等。

當均衡儲液器中的壓力下降時,活塞向上移動,打開排氣閥,煞車管路中的空氣會經由此排氣閥逸入大氣中,直到活塞上方和下方的壓力再次平衡。

因此,在列車位置,煞車管路中的壓力保持等於充氣壓力。 同時,它的洩漏也被補充,因為,我經常談論這一點,其中肯定存在並且總是存在洩漏。 在汽車和機車的備用油箱中建立相同的壓力,洩漏也被排出。

為了啟動煞車,駕駛員將起重機手柄置於 V 位置 - 以正常速度煞車。 在這種情況下,空氣會透過校準孔從均衡罐中釋放,確保壓力降率為每秒0,01 - 0,04 MPa。 該過程由駕駛員使用調壓罐的壓力表進行控制。 當閥門手柄處於位置 V 時,空氣離開平衡罐。 平衡活塞被激活,上升並打開釋放閥,釋放煞車管路的壓力。

為了停止從平衡罐釋放空氣的過程,操作員將閥門手柄置於重疊位置 - III 或 IV。 從平衡罐以及煞車管路中釋放空氣的過程停止。 這就是行車煞車階段的執行方式。 如果煞車不夠有效,則執行另一個步驟;為此,操作員的起重機手柄再次移至位置 V。

正常時 官方的 煞車時,煞車管路最大放電深度不得超過0,15MPa。 為什麼? 首先,排放得更深是沒有意義的——由於汽車上的儲氣罐和煞車分泵(BC)的容積比,BC中不會產生超過0,4 MPa的壓力。 0,15 MPa 的排氣量正好對應煞車油缸內 0,4 MPa 的壓力。 其次,更深的放電是很危險的 - 由於煞車管路中的壓力較低,當鬆開煞車時,備用儲液器的充電時間將會增加,因為它們是從煞車管路精確充電的。 也就是說,這樣的動作充滿了煞車的耗盡。

好奇的讀者會問 - 位置 III 和 IV 的天花板有什麼區別?

在位置 IV,閥芯完全覆蓋鏡子上的所有孔。 減壓器不會向均衡罐供油,且均衡罐中的壓力保持相當穩定,因為 UR 的洩漏極小。 同時,均衡活塞繼續工作,補充煞車管路的洩漏,保持上次煞車後均衡儲液器中建立的壓力。 因此,這項規定被稱為“與煞車管路洩漏供應重疊”

在位置 III 時,閥芯與均衡活塞上方和下方的腔體連通,從而阻止均衡體的操作 - 兩個腔體中的壓力以洩漏率同時下降。 此洩漏不會由均衡器重新充電。 因此,閥門的第三位置稱為“重疊而不從煞車管路供應洩漏”

為什麼有兩個這樣的位置以及駕駛者使用什麼樣的重疊? 兩者都取決於機車的情況和服務類型。

在操作乘客煞車時,根據說明,在下列情況下,駕駛員應將閥門置於位置Ⅲ(車頂無電源):

  • 當遵循禁止信號時
  • 在第一階段控制煞車後控制 EPT 時
  • 下陡坡或走到死胡同時

在所有這些情況下,自發性釋放煞車是不可接受的。 怎麼會發生呢? 是的,這非常簡單 - 乘客空氣分配器根據煞車管路和儲備罐中兩個壓力之間的差異進行操作。 當煞車管路中的壓力增加時,煞車完全釋放。

現在讓我們想像一下,當閥門從煞車管路輸送洩漏時,我們煞車並將其置於位置 IV。 這時,前廳裡的某個白痴輕輕地打開然後關閉截止閥——無賴正在玩耍。 駕駛員的閥門吸收了這種洩漏,從而導致煞車管路中的壓力增加,而乘客空氣分配器對此敏感,可以完全釋放。

在貨車上,主要使用 IV 位置 - 貨物 VR 對 TM 中壓力的增加不太敏感,並且具有更劇烈的釋放。 僅當懷疑煞車管路存在不可接受的洩漏時才設置位置 III。

煞車是如何釋放的? 為了完全釋放,操作員的水龍頭把手置於位置 I - 釋放和充電。 在這種情況下,均衡罐和煞車管路都直接連接到供給管路。 僅透過校準孔以快速但相當適中的速度填充均衡罐,從而允許您使用壓力表控制壓力。 並且煞車管路通過更寬的通道填充,因此那裡的壓力立即躍升至0,7 - 0,9 MPa(取決於列車的長度)並保持在那裡,直到閥手柄置於第二位置。 這是為什麼?

這樣做是為了將大量空氣推入煞車管路,急劇增加煞車管路中的壓力,從而確保釋放波到達最後一輛車。 這種效應稱為 脈衝增壓。 它可以讓您加快假期本身的速度,並確保整個火車上的備用油箱更快充電。

以給定的速率填充均衡罐可以讓您控制分配過程。 當其中的壓力達到充氣壓力(在客運列車上)或根據列車的長度(在貨運列車上)而有些高估時,駕駛員的龍頭手柄被放置在第二個列車位置。 穩定器消除了均衡罐的過度充氣,均衡活塞迅速使煞車管路中的壓力與均衡罐中的壓力相等。 從駕駛者的角度來看,這就是完全釋放煞車至充氣壓力的過程


在 EPT 控制的情況下或在空氣分配器山區運行模式期間的貨運列車上,透過將閥門手柄置於第二列車位置,然後轉移到天花板來執行逐步釋放。

電空煞車是如何控制的? EPT 由同一台操作員起重機(僅 395 台)控制,該起重機配備了 EPT 控制器。 在這個放置在手柄軸頂部的「罐」中,有一些觸點,透過控制單元,控制相對於導軌、EPT 線的正電勢或負電勢的供應,並且還移除該電位以釋放煞車。

當 EPT 打開時,透過將駕駛起重機置於 Va 位置(慢速煞車)來執行煞車。 在這種情況下,煞車分泵直接從電動空氣分配器以每秒 0,1 MPa 的速度填充。 該過程透過煞車缸中的壓力表進行監控。 均衡罐會發生放電,但速度相當緩慢。

EPT 可以透過將閥門置於位置 II 來逐步釋放,也可以透過將其設置到位置 I 並將 UR 中的壓力增加到高於充注壓力水平 0,02 MPa 來完全釋放。 從駕駛者的角度來看,大致是這樣的


緊急煞車是如何進行的? 當操作員的閥門手柄設定到位置 VI 時,閥芯打開煞車管路,透過寬通道直接通往大氣。 壓力在 3-4 秒內從充氣降至零。 穩壓罐內的壓力也會降低,但速度較慢。 同時,空氣分配器上的緊急煞車加速器被啟動 - 每個 VR 都會打開通往大氣的煞車管路。 火花從輪子下面飛出,輪子打滑,儘管在輪子下面加了沙子......

對於每一次這樣的“第六次投擲”,駕駛員都將在車廠接受分析——他的行為是否符合《制動控制說明》和《機車車輛技術操作規則》的指示,以及一些本地指令。 更不用說他在「投第六球」時所承受的壓力了。

因此,如果你開車走上鐵軌,從關閉的護欄下滑到道口,請記住,一個活著的人,即火車司機,最終要為你的錯誤、愚蠢、突發奇想和虛張聲勢負責。 然後那些人將不得不從輪組的車軸上鬆開腸子,從牽引變速箱上取下切斷的頭......

我真的不想嚇唬任何人,但這就是事實——用鮮血和巨大的物質損失寫成的真相。 因此,火車煞車並不像看起來那麼簡單。

在本文中我不會考慮輔助煞車閥的操作。 有兩個原因。 首先,這篇文章充斥著術語和枯燥的工程,幾乎不符合科普的框架。 其次,考慮 KVT 的操作需要使用機車煞車氣動迴路的細微差別的描述,這是一個單獨討論的主題。

我希望透過這篇文章向讀者灌輸迷信的恐懼……不,不,我當然是在開玩笑。 拋開笑話不談,我認為很明顯,列車煞車系統是一個由相互連接且極其複雜的設備組成的整體複合體,其設計旨在對機車車輛進行快速、安全的控制。 另外,我真希望我已經打消了透過玩弄煞車閥來取笑機車乘務員的慾望了。 至少對某人來說...

在評論中,他們讓我介紹一下 Sapsan。 將會有“遊隼”,它將是一篇單獨的、好的、大的文章,有非常微妙的細節。 這輛電動火車給了我人生一段短暫但又非常有創造力的時期,所以我很想談談它,我一定會履行我的承諾。

我謹向以下人士和組織表示感謝:

  1. Roman Biryukov(羅米奇俄羅斯鐵路公司)提供 EP20 車廂的攝影材料
  2. 網站 www.pomogala.ru - 從他們的資源中獲得的圖表
  3. 再次向 Roma Biryukov 和 Sergei Avdonin 尋求關於煞車操作的微妙方面的建議

再見,親愛的朋友們!

來源: www.habr.com

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