Общие сведения об управлении тормозами поезда.
Для управления тормозами поезда в кабине локомотива установлен кран машиниста КМ №394 (395).* О минимальной конструкционной разнице между ними я расскажу позже, а пока давайте в общих чертах поговорим об устройстве пневматических тормозов на железнодорожном составе для тех читателей, которые далеки от железной дороги.
Одним из самых распространенных на подвижном составе, является пневматический тормоз — тормоз, создающий давлением сжатого воздуха, силу трения между тормозной колодкой и поверхностью катания колесной пары.
Мощность современных локомотивов позволяет водить поезда весами от 4000 тонн и более. Тормозами одного локомотива (вес приблизительно 275 тонн) справиться с таким поездом, особенно на спуске, — задача нереальная.
Чтобы пневматический тормоз работал и осуществлялось торможение не только локомотива, но и каждого вагона в составе, необходимо протянуть тормозную магистраль вдоль каждой подвижной единицы.
Перед отправлением в тормозную магистраль сформированного грузового поезда компрессор накачивает давление воздуха 4,8–5,0 кг/см2 для пассажирских поездов и 5,0–5,2 кг/см2 для грузовых.
Запасные резервуары каждого вагона заполняются воздухом, а тормозной цилиндр пуст, да еще для страховки его полость соединена с атмосферой. Эта фаза называется зарядкой*.
При следовании в пути, чтобы снизить скорость или остановиться, машинист ставит ручку крана машиниста КМ №395 в пятое положение, называемое «служебным торможением*», выпуская в атмосферу через кран порцию воздуха. Давление в тормозной магистрали всего поезда понижается, и воздухораспределители, реагируя на понижение, открывают проход воздуха из запасного резервуара в тормозной цилиндр вагона, наполняя его. А сообщение тормозного цилиндра с атмосферой прекращается. Эта фаза называется «служебным торможением».
Веса поездов и скорости, с которыми движутся поезда, весьма значительны, значительными бывают уклоны на пути у движущегося поезда, а скорость имеет свои ограничения. Чтобы добиться нужного снижения скорости, необходимо выбрать усилие, с которым будет осуществляться торможение, и его длительность. Машинист через кран выпускает в пятом положении порцию воздуха из тормозной магистрали и переводит в четвертое, называемое «перекрыша с питанием*».
Понижение давления в тормозной магистрали прекратится, усилие тормозных цилиндров, а значит, и давление тормозных колодок на колесо, зафиксируются. Утечки в тормозной магистрали при неплотности будут подпитываться, чтобы нажатие тормозных колодок на колесную пару не изменилось. Эта фаза называется «перекрыша с питанием».
Третье положение ручки крана машиниста «перекрыша без питания*», к пользованию которым чаще всего прибегают при управлении пассажирским поездом, есть и другие нюансы, но об этом позже.
Добившись нужного снижения скорости, машинист резко ставит ручку крана машиниста с четвертого в первое положение. В тормозную магистраль устремляется сжатый воздух, давление растет, и воздухораспределители, реагируя на повышение давления, соединяют тормозные цилиндры с атмосферой. Сжатый воздух уходит, пружины возвращают штоки тормозных цилиндров, колодки больше не давят на поверхность катания колесных пар, а запасные резервуары, разобщенные с тормозными цилиндрами, запасаются сжатым воздухом. Эта фаза называется зарядка и отпуск*.
Основным положением ручки крана машиниста, когда в тормозной магистрали поддерживается стабильное, нормально-зарядное давление, при котором поезд движется по перегону, называется поездным (ручка крана машиниста во втором положении).
Шестое положение ручки крана машиниста своим названием говорит само за себя - экстренное. Ручка крана машиниста ставится в VI положение при ситуациях, когда поезд требуется остановить за предельно минимальный промежуток времени (воздух с тормозной магистрали выбрасывается в атмосферу с интенсивностью 1кг/см2 в секунду). Предотвращение наезда на людей, автотранспорт, препятствие, или дефект рельса, угрожающие безопасности движения.
Положение VА на верхней части корпуса будет находиться в пятом секторе и называться «служебное торможение с пониженной разрядкой для длинносоставных поездов». Обеспечивает плавное торможение поездов повышенной длины, считающихся с количеством осей в поезде от 350, предотвращая нежелательные реакции в поезде.
Устройство крана машиниста усл. №394.
Кран машиниста усл. № 394 состоит из трех частей (верхней, средней, нижней), стянутых четырьмя шпильками и гайками.
Все три части корпуса уплотнены двумя резиновыми прокладками и стянуты между собой четырьмя шпильками, ввернутыми в нижнюю часть корпуса, и гайками.
Ручка крана машиниста гайкой закреплена на четырехгранном стержне, который уплотнен в верхней части корпуса резиновой манжетой.
Верхняя часть разделена на сектора. Каждый паз и нахождение в нем ручки крана машиниста соответствуют своему режиму работы крана (слева направо): I — зарядка и отпуск; II — поездное; III — перекрыша без питания; IV — перекрыша с питанием; VА — торможение с замедленной разрядкой для длинносоставных поездов; V — служебное торможение; VI — экстренное торможение (крайне правое).
На верхнем конце стержня резьба под гайку крепления ручки. Противоположный конец стержня имеет паз, которым стержень входит в зацепление с золотником, находящимся уже в средней части крана.
Золотник находится в средней части, выполнен из бронзы. Бронза обладает высокой износостойкостью при трении, устойчивостью к коррозии, что особенно важно при частом наличии конденсата, способностью сохранять точную геометрию притирки.
Все эти качества важны, потому что золотник лежит на зеркале золотника — выступе в средней части, поверхность которого притерта к золотнику с высоким качеством точности.
В золотнике профрезерованы каналы и выполнены отверстия, по которым воздух попадает в каналы и отверстия в зеркале золотника в определенной последовательности, в зависимости от постановки ручки крана машиниста в одно из семи положений.
Средняя часть крана выполнена методом литья из серого чугуна, свойства которого позволяют сохранять плотность сопряжения с золотником, несмотря на давление и температурные колебания. В одном из отверстий средней части запрессована бронзовая втулка, являющаяся седлом для обратного клапана.
В нижней части корпуса расположен уравнительный поршень. Уравнительный поршень в кране машиниста № 394 латунный. В некоторых источниках появляется информация, что он стальной, покрыт защитным слоем - не верьте. Лично проверял магнитом))). Поршень работает под воздействием давления воздуха (до 5–8,5 кгс/см²) и усилий пружины, а также испытывает многократные циклы движения вверх-вниз.
Уравнительный поршень уплотнен латунным разрезным кольцом и резиновой манжетой. Латунное кольцо фиксирует манжету в канавке поршня и снижает трение при движении, создавая дополнительный уплотнительный пояс.
В нижнюю часть корпуса крана машиниста запрессована бронзовая втулка, выполняющая функцию направляющей для хвостовика уравнительного поршня. Снизу в эту направляющую своим притирочным пояском упирается двухседельчатый клапан, подпираемый пружиной. Торец двухседельчатого клапана и хвостовик уравнительного поршня образуют выпускную поверхность.
Широкая притирочная поверхность вместе с направляющей уравнительного поршня образуют впускную поверхность. Двухседельчатый клапан — полый, по каналу внутри клапана при торможении воздух будет выходить из тормозной магистрали в атмосферу.
Хвостовик двухседельчатого клапана уплотнен резиновой манжетой, помещенной в цоколе, который закручивается в нижнюю часть корпуса по резьбе.
Остается добавить, что в этой статье мы не рассмотрели устройство и назначение двух важных пневматических частей крана - редуктора* и стабилизатора*, которым мы посвятим отдельную статью.
Кран машиниста КМ усл № 395.
Конструкционно кран машиниста КМ усл.№ 395 отличается от своего предшественника только наличием контроллера, установленного на кронштейне над ручкой крана машиниста.
Контроллер крана машиниста усл.№ 395 — это электрический аппарат, который механически связан с четырехгранным стержнем ручки крана машиниста и предназначен для управления пневматическими и электропневматическими тормозами.
В зависимости от модификации контроллера он может выполнять дополнительные функции, например, выключать тяговые двигатели и включать пневматическую песочницу при экстренном торможении.
Конструкции контроллеров кранов машиниста № 395 отличаются числом микропереключателей, их расположением, числом проводов и типом штепсельного разъема.
Краны машинистов № 395-000-2, 395-000 с двумя микропереключателями на пассажирских локомотивах служат для одновременного управления пневматическими и электропневматическими тормозами. Кран № 395-000-4 с тремя микропереключателями помимо управления электропневматическими тормозами служит для выключения тяговых двигателей и включения пневматической песочницы при экстренном торможении.
Кран машиниста № 395-000-3 с одним микропереключателем эксплуатируется на грузовых локомотивах. Его контроллер служит только для выключения тяговых двигателей и включения песочницы при экстренном торможении.
При повороте ручки крана машиниста кулачок замыкает кнопку микропереключателя, выполняя заданную ему функцию в зависимости от положения. Усилие от кулачка контроллера на кнопку микропереключателя передается через шарикоподшипник, держатель и плоскую пружину.
Контроллер крана машиниста нормально работает при номинальном напряжении постоянного тока 75 В (допускаемый диапазон 20—80 В) и токовой нагрузке 0,05—0,5 А.
У кранов машиниста № 395-000-2, 395-000-4 и 395-000-5 пятое положение ручки крана машиниста именуется «VЭ», потому что в этом положении происходит управление электропневматическими тормозами пассажирского поезда. Благодаря замыканию микропереключателей команда идет на тормозные вентили электровоздухораспределителей, управляющих процессами торможения и отпуска.
В заключение обращу внимание читателей на наличие терминов, отмеченных снежинкой*, описание назначения которых можно будет встретить в следующих статьях, или информацию о них можно почерпнуть в наших коротких развивающих фильмах на нашем телеграм-канале «Михаил Михайлович о локомотивах» https://t.me/mihailsilko24.
Не знаю, к сожалению или к счастью, к апрелю анонсируют блокировку телеграм-каналов, так что нас можно найти в набирающем в последнее время популярность «Рутубе» «Михаил Михайлович о локомотивах».https://rutube.ru/channel/22129608/.
Приглашаем посмотреть более 50-ти коротких обучающих фильмов, посвященных назначению, устройству и принципу работы различных узлов и агрегатов тепловозов и электровозов. Отписаться никогда не поздно, так что заходите на наш канал))). До скорых встреч!