Тормозные приборы и механизмы

Тормозное пневматическое оборудование вагонов всех типов сходно по назначению и принципу действия, но различно по типо­размерам, конструкции и другим специфическим признакам. Все вагоны оборудованы тормозной магистралью, трубы которой имеют диаметр 32 мм (1V₄")- Труба тормозной магистрали на вагоне заканчивается концевыми кранами с диаметром проход­ного сечения 33 мм. На магистральных вагонах всех типов, выпу­скаемых промышленностью СССР, применены концевые краны

усл. № 190. На концевые краны навернуты наконечники соеди­нительных рукавов. На всех вагонах, кроме оборудованных элек­тропневматическим тормозом, применены рукава усл. № Р17 (ГОСТ 2593—69).

| Через тройник-пылеловку (усл. № 573) и разобщительный кран усл. № 372 (ГОСТ 2608—74) с тормозной магистралью со­единен воздухораспределитель, являющийся основным прибором управления тормозом на вагоне. Он предназначен для изменения давления воздуха в тормозном цилиндре в зависимости от давле­ния в тормозной магистрали и режима работы тормоза. С воздухо­распределителем соединены трубопроводами запасной резервуар и авторежим, а с последним, также трубопроводом соединен тор­мозной цилиндр. В вагонах, где установка авторежима не пре­дусмотрена (пассажирские вагоны малой вместимости), тормозной цилиндр соединен непосредственно с воздухораспределителем.

Все грузовые магистральные вагоны оборудованы воздухо­распределителями усл. № 270-005-1. Данный воздухораспреде­литель (рис. 33) имеет диафрагменно-клапанную конструкцию и состоит из трех основных узлов: главной части / воздухораспре­делителя (усл. № 270-023) с отпускным клапаном 6, магистраль­ной части (усл. № 270.1000) 4 с переключателем равнинного и горного режимов 5, двухкамерного резервуара (усл. № 295-001) 2 с переключателем грузовых режимов. Переключение грузовых режимов происходит при помощи эксцентрикового вала 3, снаб­женного ручкой переключателя. Положения ручки соответствуют режимам: груженый (Г), средний (С) и порожний (П). При обо­рудовании вагона авторежимом эксцентриковый вал устанавли­вают в положение груженого режима, а его ручку снимают.

Воздухораспределитель обеспечивает следующие тормозные параметры: зарядное давление при равнинном режиме 5, 3— 5, 5 кгс/см², при горном 6, 3—6, 5 кгс/см², скорость тормозной волны при экстренном торможении 230 м/с, при полном служеб­ном 210 м/с. Время наполнения тормозного цилиндра (до давле­ния 3, 5 кгс/см²) при экстренном торможении составляет 15—20 с. Давление в тормозном цилиндре при груженом режиме равно 3, 9—4, 3 кгс/см², при среднем 2, 4—3, 0 кгс/см², при порожнем 1, 4—1, 8 кгс/см². Время отпуска после полного служебного тормо­жения при равнинном режиме не более 35 с.

При повышении давления в тормозной магистрали воздухо­распределитель заряжает запасной резервуар до давления, соот­ветствующего режиму включения его магистральной части (рав­нинному или горному). Запасной резервуар соединен с воздухо­распределителем через патрубок на двухкамерном резервуаре. Объем запасного резервуара выбирают в зависимости от размера тормозного цилиндра, так как для обеспечения расчетного давле­ния в тормозном цилиндре при экстренном торможении требуется определенное соотношение объемов цилиндра и запасного резер­вуара. Так, для тормозного цилиндра диаметром 356 мм (14"),

который обычно устанавливают на четырехосных грузовых ваго­нах, используют запасной резервуар емкостью 78 л. На восьми-осных вагонах, где применяют тормозные цилиндры диаметром 400 мм (16"), устанавливают запасные резервуары емкостью 135 л. Тип запасных резервуаров, основные размеры, технические тре­бования, методы испытаний и правила маркировки регламентиро­ваны ГОСТ 1561—75.

При снижении давления в тормозной магистрали вагона (из-за утечек) менее 0, 2 кгс/см² за 1 мин торможения происходить не будет, однако способность к торможению сохранится, так как давление в запасном резервуаре при этом не снижается. При более резком темпе снижения давления в тормозной магистрали воздухораспределитель отключает тормозной цилиндр от атмо­сферы и соединяет его с запасным резервуаром через авторежим. Давление в тормозном цилиндре устанавливается в зависимости от величины загрузки вагона.

Тормозной цилиндр является силовым органом, создающим необходимую тормозную силу за счет давления сжатого воздуха, поступающего из запасного резервуара через воздухораспредели­тель и авторежим. Все четырехосные грузовые вагоны, выпускае­мые промышленностью СССР, оборудованы тормозными цилин­драми усл. № 188Б, имеющими внутренний диаметр 356 мм и ход поршня 240 мм. Тормозной цилиндр (рис. 34) состоит из чугун­ного корпуса 4, передней 5 и задней 1 крышек, свободно враща­ющегося поршня 2 с полым штоком 3, отпускной пружины 6. На задней крышке / размещено резьбовое отверстие для патрубка трубопровода, соединяющего цилиндр с авторежимом. На зад­ней крышке / предусмотрено место «мертвой точки» для установки кронштейна горизонтального рычага. Конец штока, выходящий из передней крышки, оборудован головкой с отверстием для установки пальца горизонтального рычага. Тормозной цилиндр

Рис. 35. Авторежимный регулятор режима торможения (усл. № 265А.ОО0)

на раме вагона укрепляют болтами, для чего на корпусе цилиндра сделаны четыре привалочные лапы с отверстиями.

На всех грузовых вагонах обычно использованы авторежимы
усл. № 265А.000 (рис. 35), устанавливаемые сбоку хребто­
вой балки над тележкой. Такой авторежим, состоящий из
управляющей части (демпфера) /, воздушного реле давления 2
и кронштейна 3, устанавливают на раме вагона так, чтобы пята 4
опиралась на плиту опорной балки, закрепленной на боковых
рамах тележки. Если вагон порожний, то воздушное реле при
торможении устанавливает наименьшее давление в тормозном
цилиндре (1, 0—1, 4 кгс/см²), а если вагон загружен на 70% и
более, то давление составит 3, 8—4, 3 кгс/см². Управляющая
часть авторежима, имеющая устройство воздушного демпфера,
не вызывает колебаний давления в тормозном цилиндре при
воздействии на механизм авторежима колебаний кузова на пру­
жинах упругого подвешивания.
Пассажирские вагоны локомотивной тяги, выпускаемые про­
мышленностью СССР, оборудованы электропневматическим тормо­
зом с управлением по двухпроводной электрической схеме. В ка­
честве основного органа управления тормозом использован
электровоздухораспределитель усл. № 305-000 (рис. 36), который
имеет диафрагменно-клапанную конструкцию и состоит из рабо­
чей камеры / объемом 1, 5 л, электрической части 2 с пневмати-

137

ческим реле и переключательного клапана 3. На рабочей камере укреплен воздухораспределитель усл. № 292-001, который вы­полняет назначение резервного. Этот воздухораспределитель всту­пает в действие при любой разрядке тормозной магистрали. Рабо­чая камера вместе с установленными на ней электровоздухо-и воздухораспределителями укреплена на кронштейне тормозного цилиндра.

Воздухораспределитель (рис. 37) состоит из трех частей: корпуса 1, крышки 2 и ускорителя 6 экстренного торможения. Трубопровод от тормозной магистрали через тройник-пылеловку и разобщительный кран присоединен к патрубку 5 на ускорителе 6 экстренного торможения воздухораспределителя. В крышке воз­духораспределителя установлен фильтр 3 и расположена камера дополнительной разрядки (КДР) объемом 1 л. В корпусе воздухо­распределителя находится устройство (пробка) 4 переключения режимов. Ручка этого устройства расположена сбоку корпуса и имеет три положения: К — ускоритель экстренного торможения пассажирских поездов нормальной длины; Д — то же, для длин-носоставных пассажирских (более 20 вагонов) и грузовых поездов; УВ — ускоритель экстренного торможения выключен.

Электровоздухораспределитель обеспечивает при работе сле­
дующие основные тормозные параметры: давление зарядки 5, 0

5, 2 кгс/см²; время наполнения тормозного цилиндра (до давле­ния 3, 0 кгс/см²), равное 2, 5—3, 5 с; время отпуска до давления

Рис. 38. Тормозной цилиндр (усл. № 501 Б)

в тормозном цилиндре 0, 4 кгс/см², равное 8—10 с. Электровоздухо­распределитель получает питание постоянным током с номиналь­ным напряжением 50 В.

Воздухораспределитель обеспечивает: время зарядки запасного резервуара объемом 78 л до давления 4, 8 кгс/см², равное 130— 180 с; время наполнения тормозного цилиндра при экстренном торможении в режиме К, равное 5—7 с, в режиме Д и УВ, рав­ное 12—16 с; время отпуска до давления в тормозном цилиндре 0, 4 кгс/см² в режиме К, равное 9—12 с, в режиме Д и УВ, рав­ное 12—14 с.

На всех пассажирских вагонах, выпускаемых промышлен­ностью СССР, применены тормозные цилиндры усл. № 501 Б. Диаметр этого цилиндра составляет 356 мм (14"), ход (как и у всех типовых тормозных цилиндров магистрального подвижного со­става) равен 240 мм. Тормозной цилиндр (рис. 38) имеет заднюю крышку с кронштейном для крепления рабочей камеры электро­воздухораспределителя. На этой же крышке предусмотрено место для установки кронштейна горизонтального рычага (место «мерт­вой точки»). С тормозным цилиндром принятого типоразмера используют стандартный запасной резервуар (усл. № РЗ-78) емкостью 78 л.

В связи с тем", что пассажирские вагоны оборудованы электро­пневматическим тормозом, их тормозная магистраль имеет спе­циальные соединительные рукава, обеспечивающие одновременное соединение воздухопроводов и электропроводов электропневмати­ческого тормоза двух смежных единиц подвижного состава. Такой рукав (усл. № 369А) имеет головку с электроконтактами, допускающую соединение с типовой головкой рукава (ГОСТ 2593—69). На тормозной магистрали пассажирского вагона вы­полнено несколько отводов к кранам (усл. № 163) экстренного торможения (стоп-краны), которые имеют клапанную конструк-

цию. Ручку стоп-крана, находящуюся в закрытом состоянии, пломбируют. Для возможности отпуска тормозов одного вагона вручную на трубе, соединяющей запасной резервуар с воздухо­распределителем, установлен выпускной клапан усл. № 31. Цепочки от ручки клапана выведены на обе стороны вагона и внутрь его.

Пассажирские вагоны, имеющие сравнительно небольшое отно­шение веса пассажиров к весу тары, не оборудуют авторежимными регуляторами. Скоростные пассажирские вагоны оборудованы противогазными устройствами, к приборам которых относят осевой датчик (механическое инерционное реле или тахогенератор) и реле давления. Назначение противоюзного устройства заклю­чается в быстром выпуске сжатого воздуха из тормозного цилиндра в момент начала юза (скольжения колес по рельсам) и наполнении цилиндра после прекращения юза. За один период торможения противогазные устройства могут срабатывать несколько раз, вы­пуская воздух из тормозного цилиндра и снова наполняя его. В связи с этим, кроме обычного запасного резервуара, в вагоне с противоюзным устройством устанавливают питательные резер­вуары суммарной емкостью 150—170 л. Эти резервуары получают воздух непосредственно от тормозной или напорной магистрали через обратный клапан. Питательный резервуар трубопроводом связан с реле давления.

Осевой датчик (усл. № 390) укреплен на буксе, а его механизм связан с осью колесной пары. При резком замедлении вращения оси в результате торможения (начало юза) механизм датчика приводит в действие устройство, замыкающее электрические контакты, при этом срабатывает реле давления (усл. № 365) и за время 0, 2—0, 3 с выпускает воздух из тормозного цилиндра. После прекращения юза, когда колесная пара начнет вращаться с нормальной скоростью, механизм датчика разомкнет электри­ческие контакты. При этом реле давления соединит тормозной цилиндр с питательным резервуаром. Наполнение тормозного цилиндра до давления 4 кгс/см² произойдет за 1, 0 с. При электрон­ном противоюзном устройстве вместо осевых датчиков инерционно-механического типа в буксах устанавливают тахогенераторы пере­менного тока, а в вагоне — электронный блок. Напряжение от тахогенераторов поступает на электронный блсш, выполняющий функции логического элемента и выдающий сигнал на соответ­ствующее исполнительное устройство или орган тормоза.

В качестве исполнительного органа для выпуска воздуха из тормозного цилиндра в противоюзном устройстве вместо реле давления (усл. № 365) можно использовать сбрасывающий кла­пан (усл. № 391) совместно с реле давления (реле повторителем, усл. № 304.002) или без него, если электропневматический тормоз вагона оборудован прямо действующим электровоздухораспреде­лителем (усл. № 371), в конструкции которого есть реле-повтори­тель.

140
Вагоны электропоездов и дизель-поездов оборудованы компрес­сорными установками для питания тормозов сжатым воздухом и приборами управления тормозами всего поезда. В вагонах электропоездов постоянного тока установлены электрокомпрес­соры ЭК-7Б, в вагонах электропоездов переменного тока — элек­трокомпрессоры ЭК-7В. Эти электрокомпрессоры отличаются только типом электродвигателя. В первом использован электро­двигатель постоянного тока ДК-409В на напряжение 1500 В, во втором — электродвигатель переменного тока 548А на напря­жение 220/380 В. Электродвигатели соединены с корпусом ком­прессора на болтах через фланцы. Режим работы электрокомпрес­соров — повторно-кратковременный с временем включения (ПВ) до 50% и продолжительностью цикла не более 10 мин. Произво­дительность электрокомпрессоров ЭК-7Б и ЭК-7В при давлении нагнетания 8, 0 кгс/см^а составляет соответственно 0, 62 и 0, 58 м³/мин, потребляемая мощность 4, 7 кВт.

Производительность электрокомпрессоров регулируют выклю­чением электродвигателя. Для этой цели используют так называе­мый регулятор давления, который обеспечивает автоматическое включение и выключение электродвигателя компрессора при заданных значениях давления в главных резервуарах. Регулятор (усл. № АК-ПБ) состоит из механизма с регулировочным устрой­ством и электроконтактов. Механизм регулятора закрыт кожухом и запломбирован. Регулятор давления установлен на головных вагонах электропоездов и связан трубопроводом с напорной магистралью, а электропроводом с цепью питания компрессорных электродвигателей. При достижении в напорной магистрали, а следовательно, и в главных воздушных резервуарах давления 8, 0 кгс/см² регулятор давления отключает все компрессорные электродвигатели электропоезда, а при снижении давления в на­порной магистрали до 6, 5 кгс/см^а — включает их.

На каждом вагоне, оборудованном компрессором, размещен главный резервуар, образованный двумя резервуарами емкостью по 170 л. Компрессор через фильтр (усл. № 1ФК) засасывает воздух и нагнетает его в главный резервуар. Воздух проходит через маслоотделитель (усл. № Э-120 или 32.45.10.011) и обрат­ный клапан (усл. № Э-155А). Главный резервуар снабжен пре­дохранительным клапаном (усл. № Э-216), отрегулированным на давление 8, 2 кгс/см². Вагоны электропоезда оборудованы двумя магистралями: тормозной и напорной (питательной). Обе магистрали имеют типовые концевые краны и стандартные кон­цевые рукава. Внутренний диаметр труб магистралей 32 мм (1%").

Приборы управления тормозами электропоезда располагают только на головном вагоне. К этим приборам (рис. 39) относятся кран 1 машиниста (усл. № 334Э-1), электропневматический вентиль 2 перекрыши, уравнительный резервуар 3, разобщитель­ный кран 4, кран двойной тяги 5 и электропневматический кла­пан 6 автостопа (усл. № 150И). Кран машиниста состоит из трех

Рис. 89. Приборы управления тормозом на головном вагоне электропоезда

основных узлов: собственно крана (усл. № 334), редуктора (усл. № 348) и контроллера (усл. № Ек-8АР). Через разобщи­тельный кран и кран двойной тяги кран машиниста сообщен соответственно с питательной (напорной) и тормозной магистра­лями. Функции пневматического управления тормозом выполняет собственно кран машиниста, а функции электропневматического управления — контроллер. Уравнительный резервуар объемом 12 л, присоединенный к крану машиниста, позволяет осуществ­лять плавное ступенчатое торможение при пневматическом управ­лении тормозом.

Электропневматический вентиль перекрыши позволяет при электропневматическом управлении осуществлять торможение без снижения давления в тормозной магистрали, а в случае исчез­новения электропитания — автоматически обеспечивать (при тор­мозном положении ручки крана машиниста) снижение давления в тормозной магистрали. Совместное действие крана машиниста и вентиля перекрыши обеспечивается автоматическими переклю­чателями цепей управления, подведенными к вентилю и контрол­еру крана машиниста. Для контроля давления в тормозной магистрали (уравнительном резервуаре), питательной магистрали и в тормозном цилиндре служат манометры, установленные в ка­бине машиниста.

Электропневматический клапан автостопа предназначен для экстренной разрядки тормозной магистрали при проезде запре­щающего или требующего снижения скорости сигнала. После проезда такого сигнала за 7 с до приведения тормозов в действие клапан подает предупреждающий звуковой сигнал. В течение этого времени машинист имеет возможность нажатием на рукоятку бдительности предотвратить действие автостопа. Работа элек­тропневматического клапана автостопа регистрируется на ленте скоростемера.

Собственно тормозное оборудование вагонов электропоездов
и дизель-поездов несущественно отличается от аналогичного
оборудования пассажирских вагонов локомотивной тяги, на
вагонах электропоездов использован электровоздухораспредели­
тель (уел № 305-001), который в отличие от электровоздухо­
распределителя пассажирского вагона (усл. № 305-000) имеет
четырехпроводную электрическую схему. На вагонах дизель-
поездов использован электровоздухораспределитель (усл.
№ 305-000) В качестве резервного на всех вагонах электро­
поездов и дизель-поездов применен воздухораспределитель (усл.
№ 292-001), который используется также в пассажирских ваго­
нах локомотивной тяги.
В прицепных головных вагонах, оборудованных тележками
КВЗ-ЦНИИ, использовано такое же тормозное оборудование,
что и на пассажирских вагонах локомотивной тяги: тормозные
цилиндры диаметром 356 мм (усл. № 501 Б) и запасные резервуары
емкостью 78 л. На тормозных цилиндрах всех вагонов электро­
поездов и дизель-поездов установлены сигнализаторы отпуска
(уел № 352). Этот прибор при наличии давления в тормозном
цилиндре замыкает цепь сигнальной лампы на пульте управления
в кабине машиниста.,

Тормозная система моторных вагонов электропоездов обычно имеет по четыре тормозных цилиндра на вагон (по одному на каждую сторону тележки). Тормозные цилиндры одной тележки при торможении наполняются воздухом из запасного резервуара через электровоздухораспределитель, а тормозные цилиндры другой тележки — от питательной магистрали через реле давле-

ния. Это реле (усл. № 304-002) является вспомогательным при­бором к электровоздухораспределителю. Оно повторяет действия электровоздухораспределителя и устанавливает в своих тормозных цилиндрах такое же давление, как и электровоздухораспредели­тель в своих. Между питательной магистралью и реле давления расположены регулятор давления (усл. № 348-002), обратный клапан и питательный резервуар емкостью 78 л. Специальным прибором в системе тормоза электропоезда является автоматиче­ский выключатель управления (усл. № Э-119Б или ПВУ-2), который разрывает цепь управления электродвигателями при давлении в тормозной магистрали ниже 4, 0—4, 5 кгс/см².

Вагоны электропоездов, имеющих значительную вместимость, оборудованы авторежимными регуляторами (усл. № 265В.000), снабженными электрической контактной частью, вследствие этого они автоматически регулируют не только давление воздуха в тормозных цилиндрах в зависимости от числа пассажиров в ва­гоне, но и величину пускового тока электродвигателей. Авторежим (усл. № 265В.000) обеспечивает давление в тормозном цилиндре при порожнем режиме 2, 5—2, 7 кгс/см², а при груженом 3, 8— 4, 1 кгс/см².

В вагонах скоростных поездов «Аврора» и РТ-200 применены дисковые тормоза с расположением тормозных дисков по два на каждой оси колесной пары. Каждый тормозной диск вагонов поезда «Аврора» снабжен собственным тормозным цилиндром диаметром 203 мм (8"). На вагоне имеется запасной резервуар емкостью 55 л, дополнительный резервуар емкостью 10 л и питательный резервуар, как на любом вагоне, оборудованном противогазным устройством. Питание тормозных цилиндров каждой тележки про­исходит от питательного резервуара через собственное реле давле­ния (усл. № 365). В противогазном устройстве вагонов поезда «Аврора» применены осевые датчики (усл. № 390).

На каждые два диска (одной колесной пары) вагонов РТ-200 приходится один тормозной цилиндр диаметром 203 мм (8") со встроенным регулятором выхода штока. Электропневматический тормоз этих вагонов оборудован прямодействующим электровоз­духораспределителем (усл. № 371). Электронное противоюзное устройство вагонов работает совместно со сбрасывающим клапаном (усл. № 391), выпускающим воздух из тормозного цилиндра при возникновении юза и подающим воздух в тормозной цилиндр до восстановления в нем давления при прекращении юза.

Вагоны РТ-200 кроме дискового оборудованы и магнитно- -рельсовым тормозом. На каждой тележке вагона установлено по два стальных башмака этого тормоза. Каждый башмак подве­шен на двух пневмоцилиндрах. Для опускания башмаков на рельсы сжатый воздух в пневмоцилиндры подается специальным реле дав-? ления в момент экстренного торможения. Одновременно от акку­муляторной батареи на обмотки всех четырех башмаков магнитно-рельсового тормоза подается напряжение. Башмаки опускаются

на рельс, и между обмотками их полюсов и рельсами возникает сила магнитного притяжения. При снижении скорости вагона до 10—15 км/ч подача напряжения к обмоткам башмаков при помощи датчиков скорости прекращается. Тогда под действием пружин, размещенных в пневмоцилиндрах, башмаки поднимаются в нормальное транспортное положение, а торможение вагона до полной остановки происходит только под действием дискового тормоза. Номинальное напряжение питания обмоток башмаков составляет 50 В, при этом расчетная сила притяжения башмака к рельсу достигает 10 тс.