Предисловие.
Железная дорога сегодня — это масштабная модернизация, в которую вливают поистине астрономические суммы. Парк пополняется современными локомотивами, улучшается техническое состояние пути, идет масштабная реконструкция узловых станций, и, соответственно, растёт скорость движения.
Товарищей скептиков попрошу даже не начинать спор, всё это происходит на наших глазах. На настоящий момент скорость 60 км/час по перегону (участок, ограниченный соседними станциями) уже давно не в почете, я не имею в виду местность со сложным рельефом.
О следующем с одной станции до другой локомотиве без поезда железнодорожники говорят: «следует резервом». Представьте проносящийся мимо двухсекционный грузовой локомотив, по 125 тонн весом каждая, со скоростью хотя бы 80 км/час (не будем впадать в крайности). Невольно возникает вопрос, как машинист управляется с такой махиной?
Оказывается, легким движением кисти руки, потому что в кабине машиниста установлены два тормозных крана. Один тормозной кран для управления тормозами поезда, с которым следует локомотив КМ №394(5), и второй тормозной кран КВТ №254 для управления локомотивом при следовании резервом.
О кране управления тормозами локомотива, или, как его называют специалисты, кране вспомогательного тормоза КВТ №254, мы поговорим сегодня в этой статье.
Устройство крана вспомогательного тормоза КВТ №254.
Корпус крана вспомогательного тормоза (КВТ) состоит из трех частей: корпуса верхней части, корпуса средней части и привалочной плиты (корпус нижней части). Все три части уплотнены резиновыми прокладками.
Верхний пояс корпуса верхней части поделен на сектора вертикальными пазами, в которые попадает подпружиненный фиксатор, установленный в рукоятке, при её переводе из одного тормозного положения в другое.
В корпусе верхней части размещен стакан, имеющий левую двухзаходную резьбу (две резьбы с одинаковым шагом, где витки одной нанесены между витками другой для увеличения надежности).
Верхняя часть стакана объята рукояткой, зажатой винтом крепления. При повороте ручки в любую из сторон вместе с ней будет поворачиваться и регулировочный стакан, ввинчиваясь по резьбе внутрь корпуса или, наоборот, выходя из него.
В верхней части стакана регулировочный винт, поворотом которого в ту или иную сторону можно влиять на степень затяжки регулировочной пружины, расположенной внутри стакана. Пружина заключена между верхней и нижней центрирующими шайбами. Нижняя центрирующая шайба опирается на опорную, зафиксированную в нижней части стакана стопорным кольцом.
В корпусе средней части расположены однодисковый и двухдисковый поршни. Хвостовик однодискового поршня перемещается в направляющем диске.
Двухдисковый поршень своим хвостовиком притерт к торцу двуседельчатого клапана, образуя вместе с ним выпускную поверхность. Хвостовик двухдискового поршня полый, соединен с полостью между дисками и через радиальные отверстия с атмосферой.
В корпусе верхней части имеется буферное устройство и отпускной клапан. В корпусе средней части — переключательный поршень. О них мы поговорим чуть позже.
Торможение.
Пока рукоятка крана машиниста стоит во втором (поездном) положении, между нижней центрирующей шайбой и хвостовиком однодискового поршня сохраняется зазор.
При переводе рукоятки крана машиниста в одно из тормозных положений регулировочный стакан ввинчивается внутрь корпуса, пружина вместе с нижней центрирующей шайбой давят на хвостовик однодискового поршня, заставляя его перемещаться вниз.
Однодисковый поршень, перемещаясь в направляющем диске, своим хвостовиком давит на двухдисковый, заставляя его смещаться вниз.
Двухдисковый поршень, смещаясь, своим хвостовиком начинает оказывать давление на деталь, называемую двухседельчатым клапаном, заставляя его, преодолевая сопротивление пружины, отойти от своего седла.
Впускной пояс двухседельчатого клапана отошел от седла, и воздух устремился с главного резервуара в тормозной цилиндр. Тормозной цилиндр (ТЦ) будет наполняться до тех пор, пока воздух из тормозного цилиндра не начнет давить на внутреннюю сторону двухдискового поршня, и давление воздуха из ТЦ не превысит давление регулировочной пружины.
Двухдисковый поршень поднимется вверх, двухседельчатый клапан избавится от давления хвостовика двухдискового поршня и вернется на свое место под давлением пружины, находящийся под ним. Поступление воздуха из главного резервуара (ГР) прекратится, и в ТЦ останется порция ранее вошедшего воздуха, тормозной цилиндр будет давить на тормозные колодки с определенным зафиксированным усилием.
Отпуск.
Возвращая ручку крана машиниста (РКМ) во второе, поездное положение, мы выворачиваем стакан из корпуса верхней части, освобождая хвостовик однодискового поршня от давления пружины и нижней центрирующей шайбы.
Под давлением воздуха из ТЦ на внутреннюю поверхность двухдискового поршня, поршень поднимается вместе с однодисковым вверх, своим полым хвостовиком отходя от верхнего пояса двухседельчатого клапана. Воздух из тормозного цилиндра устремляется по новому пути через пустотелый хвостовик двухдискового поршня в полость между дисками, через радиальные отверстия в полость, связанную с атмосферой.
Тормозной цилиндр остается без воздуха, и его отпускная пружина отводит шток и тормозную рычажную передачу с колодками от бандажа колесной пары.
Работа крана в режиме «повторителя».
Оказывается, КВТ 254 может тормозить без поворота ручки крана машиниста, по команде главного тормозного крана КМ №395, управляющего тормозами поезда. Зачем это нужно?
Управляя тормозами поезда краном КМ №395, машинист поворотом РКМ пускает тормозную волну по поезду, заставляя тормозить вагоны, и если не затормозить одновременно и локомотив, несущийся по инерции, произойдет резкий рывок, который ни к чему хорошему не приведет, как и торможение двух кранов двумя руками одновременно.
При торможении поездным краном воздухораспределитель локомотива подает порцию воздуха в КВТ №254 к штуцеру ВР в привалочной плите. Воздух устремляется по обводному каналу, обходя переключательный поршень, и через калиброванное отверстие 0,3 мм начинает одновременно проникать между однодисковым и двухдисковым поршнями и наполнять камеру дополнительной разрядки объемом 0,3 л.
Как только камера наполнится, начнет возрастать давление в полости между одно и двухдисковыми поршнями. Двухдисковый поршень устремляется вниз, давя хвостовиком на двухседельчатый клапан. Клапан отходит от своего седла, и воздух устремляется из ГР в ТЦ, начинается торможение. Зачем камера 0,3 л?
Если её не будет, полость между поршнями наполнится мгновенно, и тормоза локомотива сработают. Тормозная волна не дошла еще до вагонов, несущихся по инерции, а локомотив, уже начавший торможение, получит такого пинка под зад от набегающих вагонов... В общем, мало никому не покажется.
Отпуск тормозов в режиме повторителя.
При отпуске тормозов всего поезда краном машиниста КМ №395 канал ВР соединяется с атмосферой, и воздух выходит с пространства между поршнями тем же путем, что и вошел. От давления в ТЦ двухдисковый поршень поднимается вверх, его хвостовик отходит от двухседельчатого клапана. Воздух из ТЦ устремляется в полость между дисками двухдискового поршня в атмосферу.
Отпуск тормозов буферным устройством.
Если отпуск тормозов поезда произведен, а в тормозных цилиндрах локомотива воздух ушел не весь, отпуск тормоза машинист производит постановкой ручки крана машиниста (РКМ) в первое положение. РКМ, стоящую во втором положении, начинают поворачивать по часовой стрелке.
РКМ упирается в буферное устройство приливом рукоятки. Подвижная втулка вжимается в корпус буферного устройства, преодолевая сопротивление пружины, увлекает за собой шток, на другом конце которого закреплен отпускной клапан.
Клапан отходит, и воздух резко выходит из полости над переключательным поршнем через отверстия в подвижной втулке.
Давление в полости над переключательным поршнем резко понижается, поршень подскакивает, перекрывая своей резиновой манжетой обводной канал. Подпитка с ВР по обводному каналу прекращается, а воздух начинает выходить из полости между однодисковым и двухдисковым поршнями и камеры дополнительной разрядки 0,3 л через калибровочное отверстие 0,8 мм через атмосферные отверстия буферного устройства.
Умышленно зауженное (калиброванное) отверстие задает медленный темп выхода воздуха, обеспечивая плавность торможения.
Зависимость давления воздуха в тормозном цилиндре от положения ручки крана машиниста КВТ №254.
В начале статьи мы говорили о том, что корпус верхней части в районе ручки крана машиниста делится на сектора, каждый из которых соответствует своему положению.
Нормальное положение ручки крана машиниста (РКМ) при движении локомотива II — поездное (регулировочная пружина не оказывает давление на хвостовик однодискового поршня);
III положение — тормозное (поворот РКМ против часовой стрелки, стакан ввинчивается внутрь корпуса. Пружина смещает оба поршня, открывается двухседельчатый клапан. Давление в ТЦ — 1,0–1,3 кг/см2);
IV положение — тормозное (поворот РКМ против часовой стрелке, давление в ТЦ — 1,8–2,0 кг/см2);
V положение — тормозное (поворот РКМ против часовой стрелке, давление в ТЦ — 2,7–3,0 кг/см2);
VI положение — тормозное (поворот РКМ по часовой стрелке, давление в ТЦ — 3,8–4,0 кг/см2).
I положение — отпускное (поворот РКМ против часовой стрелки с давлением прилива РКМ на подвижную втулку буферного устройства).