Классификация пневматических тормозов.

На СПС применяются пневматические тормоза сжатого воздуха, которые подразделяются на следующие группы:

– прямодействующие неавтоматические;

– непрямодействующие автоматические;

– прямодействующие автоматические;

– электропневматические.

Прямодействующий неавтоматический тормоз (см. рис. 4). Главный резервуар 2 питательной магистралью 3 соединяется с краном прямодействующего тормоза 4. От крана прямодействующего тормоза идет тормозная магистраль 5 с гибкими соединительными рукавами между ССПС и прицепными единицами. Под каждой тормозной единицей тормозная магистраль подводящей трубой соединяется с тормозным цилиндром 7. Воздух, нагнетаемый компрессором 1, подается в главный резервуар, откуда через кран прямодействующего тормоза может поступать в тормозную магистраль. Ручка крана прямодействующего тормоза имеет три основные положения:

– первое положение – торможение, при котором главный резервуар сообщается с тормозной магистралью и тормозными цилиндрами;

– второе положение – перекрыша, при котором тормозная магистраль разобщена с главным резервуаром и атмосферой;

– третье положение – отпуск, при котором тормозная магистраль разобщена с главным резервуаром и сообщена с атмосферой.

рис. 4. Схема неавтоматического прямодействующего тормоза:

1 – компрессор; 2 – главный резервуар; 3 – питательная магистраль; 4 – кран вспомогательного тормоза; 5 – тормозная магистраль; 6 –поршень; 7 – тормозной цилиндр; 8 – шток; 9 – рычажная передача; 10 – тормозные колодки

При торможении ручка крана вспомогательного тормоза устанавливается в первое положение. Сжатый воздух из тормозной магистрали поступает в тормозные цилиндры. Поршень 6 цилиндра 7 вместе со штоком 8 перемещается и, действуя через тормозную рычажную передачу 9, прижимает тормозные колодки 10 к колесам. При отпуске тормоза воздух из тормозной магистрали и тормозных цилиндров через кран вспомогательного тормоза выходит в атмосферу, пружина тормозного цилиндра возвращает рычажную передачу в исходное положение и колодки отходят от колес.

Тормоз называется прямодействующим потому, что в процессе торможения тормозные цилиндры сообщаются с источником питания – компрессором.

Тормоз называется неавтоматическим потому, что при разрыве поезда и разъединении соединительных рукавов он не приходит в действие, а если в тормозных цилиндрах в этот момент был сжатый воздух, то он немедленно выйдет в атмосферу и произойдет растормаживание.

Кроме того, этот тормоз является неистощимым, так как при помощи крана вспомогательного тормоза всегда можно повысить давление в тормозных цилиндрах, которое понизилось из-за утечек воздуха.

Процесс торможения при этом тормозе происходит относительно медленно и по всему поезду неодновременно, так как весь воздух, необходимый для наполнения тормозной магистрали и тормозных цилиндров, нужно подать через кран вспомогательного тормоза. По этой же причине отпуск тормозов в хвостовой части поезда происходит с отставанием по сравнению с головной частью; в результате не обеспечивается плавность торможения и отпуска.

Автоматический непрямодействующий тормоз (см. рис. 4) отличается от неавтоматического прямодействующего тем, что на каждой тормозной единице подвижного состава между тормозной магистралью 5 и тормозным цилиндром 10 устанавливается воздухораспределитель 9, соединенный с запасным резервуаром 8, который содержит запас сжатого воздуха, необходимый для наполнения тормозного цилиндра во время торможения.

Перед отправлением поезда этот тормоз заряжают сжатым воздухом при отпускном положении ручки 3 крана машиниста 4. Тормозная магистраль 5 и запасный резервуары 8 через кран машиниста наполняются сжатым воздухом из главного резервуара 2 до установленного зарядного давления, а тормозной цилиндр через воздухораспределитель сообщается с атмосферой.

рис. 5. Схема автоматического непрямодействующего тормоза.

1 – компрессор; 2 – главный резервуар; 3 – ручка; 4 – кран машиниста; 5 – воздухопровод; 6 – соединительный рукав; 7 – концевой кран; 8 – запасной резервуар; 9 – воздухораспределитель; 10 – тормозной цилиндр; 11 – тормозная рычажная передача; 12 – тормозные колодки

Торможение производят, устанавливая ручку крана машиниста в соответствующее тормозное положение, при котором воздух из тормозной магистрали выпускается в атмосферу. Так как давление в тормозной магистрали станет ниже, чем в запасном резервуаре, воздухораспределитель придет в действие, разобщив запасной резервуар с магистралью, а тормозной цилиндр – с атмосферой, перепустит воздух из запасного резервуара в тормозной цилиндр. Под действием сжатого воздуха поршень тормозного цилиндра, а, следовательно, и рычажная передача 11 переместятся и колодки 12 прижмутся к поверхности катания колес.

Для отпуска тормоза ручку крана машиниста устанавливают в отпускное положение, при котором главный резервуар сообщается с тормозной магистралью и давление в ней повышается. При этом воздухораспределитель приходит в действие, сообщив тормозной цилиндр с атмосферой, а магистраль – с запасным резервуаром, пополняет его сжатым воздухом для следующего торможения.

Такие тормоза являются автоматическими, так как при понижении давления в магистрали, т. е. при всяком разрыве ил разъединении воздухопровода, тормоза немедленно приходят в действие. Торможение поезда происходит быстро, так как запас воздуха для наполнения тормозных цилиндров имеется под каждой тормозной единицей.

Тормоз называется непрямодействующим потому, что в процессе торможения тормозные цилиндры не сообщаются с источником питания – главным резервуаром. При длительных торможениях вследствие невозможности пополнения воздухом запасных резервуаров через магистраль давление воздуха в тормозных цилиндрах и запасных резервуарах уменьшается и поэтому тормоз является истощимым.

Автоматический прямодействующий тормоз. Оборудование подвижного состава и порядок управления автоматическим прямодействующим тормозом в основном такими же, как при автоматическом непрямодействующем тормозе. На рис. 6 показана часть схемы в двух положениях (а – зарядка и отпуск; б – торможение). Благодаря особому устройству крана машиниста и воздухораспределителя 2 автоматически поддерживается давление тормозной магистрали и можно регулировать тормозную силу в поезде в сторону увеличения и уменьшения в нужных пределах.

рис. 6. Схема автоматического прямодействующего тормоза:

а – зарядка и отпуск; б – торможение;

1 – тормозной цилиндр; 2 – воздухораспределитель; 3 – клапан; 4 – запасной резервуар

Если в процессе торможения давление в тормозном цилиндре 1 снизится вследствие утечек, то оно быстро восстановится за счет поступления сжатого воздуха из запасного резервуара 4. В том случае, когда расход воздуха из запасного резервуара будет настолько велик, что давление в нем станет меньше, чем в магистрали, откроется клапан 3 и воздух из магистрали поступит в запасной резервуар и далее в тормозной цилиндр. Тормозная магистраль в свою очередь автоматически пополниться через кран машиниста из главного резервуара.

Таким образом, давление в тормозном цилиндре может поддерживаться в течение длительного времени. Этим автоматический прямодействующий тормоз отличается от автоматического непрямодействующего. Такие тормоза, в которых тормозной цилиндр в процессе торможения имеет связь с источником сжатого воздуха, называются прямодействующими и неистощимыми.

Электропневматический тормоз (см. рис. 7). Применяется на отдельных видах ССПС (ВПРМ, ПРСМ) для торможения в рабочем (технологическом) режиме.

рис. 7. Схема электропневматического тормоза:

1 – источник питания; 2 – контроллер; 3 – блок управления; 4 – электромагнитный вентиль перекрыши; 5 – электромагнитный вентиль тормозной; 6 – запасной резервуар; 7 – воздухораспределитель; 8 – тормозной цилиндр; 9 – тормозная магистраль; 10 – переключательный клапан

Запасной резервуар 6 заряжается сжатым воздухом, так же как при пневматическом тормозе, из тормозной магистрали через воздухораспределитель 7. При торможении в контролере 2 замыкаются соответствующие цепи, и электрический ток от источника питания 1 через блок управления 3 идет к электромагнитным вентилям тормозному 5 и перекрыши 4 электровоздухораспределителя. Их катушки возбуждаются, вентиль перекрыши разобщает тормозной цилиндр 8 с атмосферой, а тормозной вентиль сообщает с запасным резервуаром тормозной цилиндр, который наполняется сжатым воздухом до определенного давления.

Когда ручка крана машиниста переводится в положение перекрыши, катушка тормозного вентиля обесточивается, катушка вентиля перекрыши остается под напряжением и в результате в тормозном цилиндре поддерживается определенное давление

Для отпуска тормоза контроллером крана машиниста электромагнитные катушки вентилей обесточиваются, в результате чего тормозной цилиндр разобщается с запасным резервуаром и через вентиль перекрыши сообщается с атмосферой.

При разрыве поезда, когда электрическая цепь разъединяется, прекращается действие электропневматического тормоза. Но, поскольку в это время давление в тормозной магистрали понижается, приходят в действие пневматические воздухораспределители, сообщая тормозные цилиндры с запасными резервуарами.

Переключательный клапан 10 служит для переключения каналов, связывающих тормозной цилиндр с электровоздухораспределителем, в зависимости от того, какое используется управление тормозами – электрическое или пневматическое.

На многих ССПС применяется упрощенная схема электропневматического тормоза, в которой прибором управления тормозом является педальный тормозной кран усл. № 130 или педаль (кнопка), замыкающая электрические контакты, а прибором торможения – электропневматический вентиль ВВ-32Ш (подробнее см. тормозную схему планировщика балласта БПБ).

Тормозные процессы. При повышении давления сжатого воздуха в тормозной магистрали установленные на подвижных единицах воздухораспределители осуществляют отпуск тормозов. При понижении давления в тормозной магистрали действия этих приборов могут быть различными. Так, при медленной разрядке темпом 0,02 – 0,05 МПа за 1 мин воздухораспределители разряжаются, не вызывая торможения. При ускоренной разрядке магистрали темпом 0,01 – 0,04 за 1 с воздухораспределители срабатывают на служебное торможение, при большем темпе разрядке тормозной магистрали (0,08 – 0,1 МПа за 1 с) – на экстренное торможение.

Разрядка магистрали краном машиниста, находящемся на локомотиве и являющимся прибором управления тормозами, вызывают последовательное срабатывание на торможение воздухораспределителей от первого вагона в строну хвоста поезда как бы волной. Скорость распространения тормозной волны v _Т определяется как частное от деления длины поезда l на время t, измеряемое от момента установки ручки крана машиниста в тормозное положение до момента появления сжатого воздуха в тормозном цилиндре хвостового вагона. Чем выше скорость тормозной волны, тем меньше сила сжатия поезда, т. е. набегание хвостовой части поезда на головную его часть. При отпуске тормозов воздухораспределители также последовательно переключаются на отпуск от локомотива в сторону хвоста поезда: распространяется отпускная волна.

Дата добавления: 2015-07-18