Познакомимся с конструкцией крана № 394.000-2

Кран состоит из пяти основных частей (рис. 9а): верхней 1 (золотни­ковой), средней (промежуточной), нижней 3 (уравнительной), редуктора 4_ (питательного клапана), стабилизатора 5(дросселирующего клапана). Штуцером УР кран машиниста соединяют с уравнительным резервуаром объёмом 20 л, а к отросткам ПМ и ТМ присоединяют трубы от питатель­ной и тормозной магистралей.

Верхняя часть крана (рис. 9б) состоит из крышки 7, золотника 6 и стержня 3_. На квадрат стержня надета ручка 2 и закреплена винтом, а сверху прижата к крышке гайкой 1. Стержень 3_ в крышке уплотнён ман­жетой 4., которая упирается в стальную фасонную шайбу 5.

Закрепление ручки 2 в определённом положении относительно стержня 3 происходит благодаря наличию на квадрате стержня спиленно­го угла, в который входит стягивающий винт хомута ручки. А соединение стержня 1 с золотником 6осуществляется принудительно благодаря на­личию на нижнем конце стержня выемки, а на золотнике выступа, кото­рый входит в эту выемку в определённом положении по отношению к ручке. Золотник к зеркалу прижимается пружиной 21, помещённой в вы­точке стержня 3.

В ручке крана помещён фиксатор с пружиной, которая прижимает его к градационному сектору на крышке 7, фиксируя ручку в рабочих поло-Средняя часть 9является зеркалом для золотника 6и крышкой для полости над уравнительным поршнем 11В корпус средней части запрес­сована втулка клапана 23., которая является седлом для обратного клапана между уравнительным резервуаром и тормозной магистралью.

Нижняя часть крана состоит из корпуса 14 с двумя отростками для крепления труб от питательной и тормозной магистралей. В цилиндриче­ской расточке диаметром 100 мм крана помещаются уравнительный пор­шень 11, уплотнённый резиновый манжетой 1 3 и латунным кольцом 12.. Впускной двухседельчатый клапан 16прижат пружиной 1 7 к седлу кла­пана 15, запрессованного в корпус 14, и уплотнён внизу манжетой 18. вставленной в цоколь 20 Уплотнение цоколя обеспечивается резиновой прокладкой 19.

Верхняя часть клапана 16 является седлом клапанной час­ти хвостовика уравнительного поршня.

Из среднего положения (впускной и выпускной клапаны закрыты) уравнительный поршень перемещается вверх на 4,5-6,0 мм для выпуска воздуха в атмосферу через канал сечением, эквивалентным сечению от­верстия диаметром 9 мм, и вниз на 2-3 мм для впуска воздуха в тормоз­ную магистраль через канал сечением, эквивалентным сечению отверстия диаметром 10 мм. В корпус 14 крана вставлен фильтр 22, состоящий из нескольких слоёв мягкой сетки. Верхняя, средняя и нижняя части крана соединены через резиновые прокладки 8 и 10при помощи четырёх шпи­лек и гаек М12. Положение крышки 7 (сектора с ручкой) по отношению к корпусу средней части 9 (зеркало золотника) фиксируется контрольным штифтом.

Редуктор (рис. 10) (одностороннего действия) служит для поддержа­ния определённого давления в уравнительном резервуаре при поездном положении ручки крана, он работает на повышение давления, на сброс излишнего давления не работает.

Редуктор состоит из корпуса 4, верхней части с запрессованным сед­лом 5 и корпуса 8 нижней части. В верхней части находится возбудитель­ный клапан 1, прижимаемый к седлу пружиной 2_, которая другим кон­цом упирается в заглушки 1. На металлическую мембрану 6 (диаметром 78 мм) снизу через опорную шайбу 7 действует пружина 9, упирающаяся через центрирующую шайбу 11. в упорку 10.

Воздух из питательной магистрали по каналу 13 поступает в полость над клапаном 3 и по каналу 12. в полость над уравнительным поршнем. Каналом 14. полость над мембраной сообщается с зеркалом золотника и при I и II положениях ручки крана - с питательной магистралью.

Стабилизатор (рис. 11), служащий для ликвидации сверхзарядки ма­гистрали при поездном положении ручки крана, состоит из корпуса 1., в который запрессована втулка, гайки 6, клапана 3, прижатого к седлу пру­жиной 2, помещённой в заглушку. В корпус 1запрессован ниппель с ка­либрованным отверстием диаметром 55 мм. Снизу на мембрану 4 диамет­ром 55 мм через упорную шайбу действует пружина 2, регулируемая вин­том 8 с контргайкой 9.

I положение (рис. 12)

Для того, чтобы обеспечить отпуск тормозов и зарядку тормозной ма-гис грали поезда, необходимо повысить давление в этой магистрали.

Тормозная магистраль заряжается из главных резервуаров, т.е. из пи­тательной магистрали. На электровозе компрессоры поддерживают дав­ление в питательной магистрали в пределах 7,5-9 кгс/см.

В I положении кран обеспечивает прямое сообщение питательной ма­гистрали А с тормозной магистралью Б: по клапанам ГР, 16, 15 и М.

Одновременно происходит наполнение полости над уравнительным поршнем по каналам А, 2 и УР1. Из этой полости через калиброванное отверстие диаметром 1,6 мм начинает заряжаться уравнительный резер­вуар. Объём полости над уравнительным поршнем (0,2 л) в 100 раз мень­ше, чем объём уравнительного резервуара, к тому же уравнительный ре­зервуар заряжается через отверстие диаметром 1,6 мм. Значит полость над уравнительным поршнем мгновенно заполнится воздухом из пита­тельной магистрали, что заставит уравнительный поршень опуститься вниз и открыть своим хвостовиком второй путь зарядки тормозной маги­страли: канал А_ГБ.

Также в I положении крана воздух из питательной магистрали подхо­дит к возбудительному клапану редуктора: выемка золотника 17, выемка зеркала Р₂, отверстие Р₃. Полость над уравнительным поршнем связана со стабилизатором через отверстие УР5, выемку 19, канал С.

Поставив ручку крана в I положение, машинист производит отпуск тормозов, руководствуясь манометром уравнительного резервуара, в ко­тором медленно (потому что заряжается он через отверстие диаметром 1,6 мм) повышается давление, а в то же время в тормозной магистрали происходит резкое увеличение давления. Это скачкообразное повышение давления в ней обусловлено тем, что она напрямую связана с питательной магистралью. В этот момент давление в тормозной магистрали может подниматься до давления питательной магистрали, что можно проследить по манометру тормозной магистрали.

Большой напор зарядного воздуха, идущего в тормозную магистраль, необходим для лучшего прохождения отпускной волны до хвоста поезда и для того, чтобы быстрее произошла зарядка запасных резервуаров ваго­нов по всей длине поезда.

Машинисты из своего опыта при отпуске тормозов 1 положением мо­гут определить примерную длину поезда, т.е. какой объём тормозной ма­гистрали заряжает кран. Если по каким-либо причинам уменьшилась длина тормозной магистрали поезда, например, на промежуточной стан­ции произошло перекрытие концевых кранов, то при установке ручки крана в I положение произойдёт более резкое повышение давления в тор­мозной магистрали, чем было до этого, поскольку объём тормозной мши-

страли был больше и повышение давления происходило более медлен­ным темпом. Это один из примеров, когда знание машинистом устройст­ва и работы крана может предотвратить возникновение аварийных ситуа­ций.

Выдерживать ручку крана в I положении при ведении грузовых поез­дов необходимо до увеличения давления в уравнительном резервуаре на 0,5 кгс/см² выше зарядного, т.е. до 6,0 кгс/см² по манометру уравнитель­ного резервуара. После этого машинист переводит ручку крана во II по­ложение.

II положение (рис. 13)

После установления сверхзарядного давления в уравнительном ре­зервуаре и полости над уравнительным поршнем - 6,0 кгс/см² (в тормоз­ной магистрали давление поднимается в этот момент до давления пита­тельной магистрали - 7,5-9 кгс/см²), машинист переводит ручку крана во II положение, в котором прекращается прямое сообщение питательной и тормозной магистралей и происходит следующее:

1. Так же как и в I положении сохраняется сообщение питательной магистрали с возбудительным клапаном редуктора: канал А, ГР, выемка 18, канал Рз;

2. Полость над диафрагмой редуктора соединяется с уравнительным резервуаром: канал Р1 выемка 1, каналы УР₄, УРз;

3. Сохраняется сообщение полости над уравнительным поршнем со стабилизатором: канал УР₅, выемка 19, канал С.

При переводе ручки крана из I во II положение кран производит сброс избыточного давления из тормозной магистрали с 7,5-9 кгс/см² до 6,0 кгс/см следующим образом. Давление в полости над уравнительным поршнем установилось 6,0 кгс/см², а в полости под уравнительным поршнем давление будет больше, поскольку до этого питательная и тормозная магистрали имели прямое сообщение. Значит, уравнительный поршень приподнимется вверх, откроет атмосферный клапан, через который про­изойдёт выброс избыточного воздуха из тормозной магистрали. Поршень опустится вниз и закроет атмосферное клапан тогда, когда давления над поршнем и под ним уравняются.

Дальнейшее снижение давления с 6,0 кгс/см² до 5,5 кгс/см² происхо­дит через стабилизатор. Этот прибор должен обеспечить постоянство темпа снижения давления, т.е. независимо от того, какое давление имеет воздух, подходящий к стабилизатору, темп снижающегося давления долженоставаться неизменённым.

Познакомимся подробнее со стабилизатором. Для этого удобнее бу­дет разделить его работу на несколько частей или циклов.

Через калиброванное отверстие диаметром 0,45 мм воздух выходит из камеры С], над диафрагмой, и давление в ней уменьшается.От усилия пружины снизу через диафрагму начинает подниматься
питательный клапан, и полость С1 над диафрагмой заполняется воздухом. Давление в ней начинает увеличиваться. От этого диафрагма прогибается вниз, питательный клапан также начинает опускаться.

Далее процесс повторяется - воздух выходит из камеры С_ь через ка­либрованное отверстие диаметром 0,45 мм и т.д. Всё это можно предста­вить как звонковую работу питательного клапана: вверх-вниз, вверх-вниз... Фактически же питательный клапан приоткрывается на опреде­лённую величину, пропуская в камеру С₍ над диафрагмой ровно столько воздуха, сколько выбрасывается из неё через калиброванное отверстие, поддерживая тем самым в этой камере постоянное давление 0,2-0,3 кгс/см². От этого зависит постоянство темпа снижения давления. Регу­лируется давление над диафрагмой, или, по другому говоря, темп сниже­ния давления, затяжкой пружины стабилизатора. Падение давления с 6,0 до 5,8 кгс/см² должно происходить за 100-120 с. Это контролирует маши­нист проверяя работу крана при приёмке локомотива из депо.

Темп снижения давления в полости над уравнительным поршнем, а значит и в тормозной магистрали должен отвечать параметрам мягкости воздухораспределителей, т.е. они не должны реагировать на снижение давления таким темпом.

Следующая функция, которую выполняет кран во II положении это поддержание постоянного зарядного давления в тормозной магистрали. Давая краткую характеристику поездного положения, мы говорили о том, что с помощью редуктора поддерживается необходимое давление в урав­нительном резервуаре и полости над уравнительным поршнем.

Для того, чтобы обеспечить отпуск тормозов и зарядку тормозной магистрали поезда, необходимо повысить давление в этой магистрали.

Тормозная магистраль заряжается из главных резервуаров, т.е. из пи­тательной магистрали На электровозе компрессоры поддерживают дав ление в питательной магистрали в пределах 7,5-9 кгс/см²

Б I положении кран обеспечивает прямое сообщение питательной ма­гистрали А с тормозной магистралью Б по клапанам ГР, 16, 15 и М

Одновременно происходит наполнение полости над уравнительным поршнем по каналам А, 2 и УР1 Из этой, полости через калиброванное отверстие диаметром 1,6 мм начинает заряжаться уравнительный резер­вуар Объем полости над уравнительным поршнем (0,2 л) в 100 раз мень ше, чем объем уравнительного резервуара, к тому же уравнительный ре­зервуар заряжается через отверстие диаметром 1 6 мм Значит полосгь над уравнительным поршнем мгновенно заполнится воздухом из пита тельной магистрали, что заставит уравнительный поршень опуститься вниз и открыть своим хвостовиком второй путь зарядки тормозной маги­страли канал А2-Б

Также в 1 положении крана воздух из питательной магистрали подхо­дит к возбудительному клапану редуктора выемка золотника 17, выемка зеркала Р₂, отверстие Р₃ Полость над уравнительным поршнем связана со стабилизатором через отверстие УР5, выемку 19, канал С

Поставив ручку крана в I положение машинист производит отпуск тормозов, руководствуясь манометром уравнительного резервуара, в ко тором медленно (потому что заряжается он через отверстие диаметром 1,6 мм) повышается давление, а в то же время в тормозной магистрали происходит резкое увеличение давления Это скачкообразное повышение давления в ней обусловлено тем, что она напрямую связана с питательной магистралью В этот момент давление в тормозной магистрали может подниматься до давления питательной магистрали, что можно проследить по манометру тормозной магистрали

Большой напор зарядного воздуха, идущего в тормозную магистраль необходим для лучшего прохождения отпускной волны до хвоста поезда и для того, чтобы быстрее произошла зарядка запасных резервуаров вагонов по всей длине поезда

Выделим три действия, которые выполняет кран во II положении:

1) после перевода ручки крана из I во II положение сброс избыточно­го давления с дальнейшей ликвидацией сверхзарядного давления4

2) поддержание постоянного давления в тормозной магистрали;

3) отпуск тормозов.

III положение (рис. 14)

Рис. 14. III положение. Перекрыша без питания тормозной магистрали.

В этом положении уравнительный резервуар и полость над уравни­тельным поршнем через обратный клапан сообщаются с тормозной маги­стралью: УР, полость над уравнительным поршнем, обратный клапан, ка­нал К, выемка золотника 15, канал М, тормозная магистраль Б.

Если давление в тормозной магистрали будет из-за утечек умень­шаться, то при III положении ручки крана начнётся перетекание воздуха из уравнительного резервуара и полости над уравнительным поршнем в тормозную магистраль и полость под поршнем. От того, что полости над поршнем и под ним сообщены между собой, при уменьшении давления под поршнем уменьшается давление на такую же величину над ним. Пока давления над уравнительным поршнем и под ним одинаковы, не проис­ходить перемещение поршня и питательный клапан открываться не бу­дет, значит, тормозная магистраль останется без питания, и в ней пропор­ционально утечкам будет уменьшаться давление.

Некоторые примеры использования III положения помогут лучше по­нять назначение перекрыши без питания. Например, в пассажирских по­ездах машинист ставит ручку крана в III положение перед применением служебного торможения. В III положении прекращается подпитка тор­мозной магистрали, из-за этого происходит выравнивание давления по всей её длине, что способствует равномерному и плавному срабатыванию тормозов по всей длине поезда.

В грузовых поездах на современных локомотивах мощные компрес­соры могут поддерживать зарядное давление при больших утечках. От этого при нарушении целостности тормозной магистрали не всегда про­исходит явное падение давления в ней. Если у машиниста возникли со­мнения в целостности магистрали, он кратковременно ставит ручку крана в III положение. Начинающегося при этом быстрое снижение давления в магистрали свидетельствует о каком-либо нарушении её целостности. Неисправность выявляют при осмотре поезда после остановки.

IV положение (рис. 15)

Рис. 15. IV положение. Перекрыша с питания тормозной магистрали.

В этом положении все отверстия и выемки в зеркале перекрыты зо­лотником. Уравнительный резервуар и полость над уравнительным поршнем представляют собой замкнутый объём, потому что они разоб­щены с питательной и тормозной магистралями.

Давление, установившееся над уравнительным поршнем, будет под­держиваться таким же и под ним. Если из-за утечек в тормозной магист­рали давление под поршнем станет уменьшаться, поршень, опускаясь вниз, приоткроет питательный клапан, через который питательная маги­страль начнёт подпитывать тормозную.

Вот таким образом кран машиниста, работающий в режиме перекры­ши с питанием, будет поддерживать в тормозной магистрали поезда, на­ходящегося в режиме торможения, постоянное давление.

При приёмке локомотива из депо и проверке работы крана с помо­щью IV положения машинист может проконтролировать, например, плотность уравнительного резервуара. При установке ручки крана в IV положение снижение давления в уравнительном резервуаре должно быть не более 0,1 кгс/см за 3 мин. Завышение давления при этом не должно происходить.

Va положение, (рис. 16)

Рис. 16. Vположение. Служебное торможение.

Замедленная разрядка уравнительного резервуара необходима для то­го, чтобы после произведённого торможения и установки ручки крана в перекрышу не происходило увеличение давления в тормозной магистра­ли. Чтобы понять, почему это увеличение может происходить, вспомним законы термодинамики. Когда при постоянном объёме воздуха уменьша­ется его давление, то пропорционально этому уменьшается и его темпе­ратура. В уравнительном резервуаре объёмом 20 л при служебном тор­можении давление уменьшается. Следовательно, температура воздуха в нём снижается. А в режиме перекрыши воздух в уравнительном резер­вуаре станет приобретать температуру окружающей среды, т.е. темпера­тура его будет увеличиваться. Пропорционально увеличению температу­ры увеличится давление в уравнительном резервуаре и полости над уравнительным поршнем, что вызовет увеличение давления в тормозной магистрали. Последствия повышения давления в тормозной магистрали нам уже известны.

Чтобы избежать этого, необходимо не допускать температурных из­менений в уравнительном резервуаре, приводящих к изменению давления в нём. Для этого в кране имеется положение Va.

Вт этом положении уравнительный резервуар и полость над уравни­тельным поршнем разряжаются, т.е. сообщаются с атмосферой, через ка­либрованное отверстие диаметром 0,75 мм: отверстие УР₃, выемка 7, ка­либрованное отверстие диаметром 0,75 мм, отверстие 12, выемка 13, Ат_ь Ат₂ - атмосфера.

Разрядка с 5,0 до 4,5 кгс/см² должна происходить за 20-25 с.

Применяют это положение следующим образом. Если необходимо снизить давление в тормозной магистрали, например на 0,8 кгс/см, про­изводят ступень торможения 0,5 кгс/см, последующее снижение на 0,3 кгс/см получают, устанавливая ручку крана в Va положение. За это вре­мя, т.е. время медленного снижения давления, воздух уравнительного ре­зервуара успевает приобрести температуру окружающей среды. В даль­нейшем, в режиме перекрыши, температурных изменений в резервуаре не происходит, давление в уравнительном резервуаре и полости над уравни­тельным поршнем остаётся неизменным. Процесс торможения происхо­дит стабильно.

Машинисты применяют Va положение чаще всего при вождении длинносоставных поездов, а также в других случаях, чтобы добиться плавности и стабильности

V положение (рис. 16)

В режиме служебного торможения машинист, выпуская воздух из уравнительного резервуара, т.е. снижая на определённую величину дав­ление в нём, как бы задает команду, которую должен выполнить уравни­тельный орган снизив давление на такую же величину в тормозной маги­страли. Это происходит следующим образом.

Уравнительный резервуар и полость над уравнительным поршнем сообщаются через калиброванное отверстие диаметром 2,3 мм с атмосфе­рой: УР и полость над уравнительным поршнем, отверстие УР₃, выемка 7, калиброванное отверстие 8 диаметром 2,3 мм, отверстие 12, выемка 13, AT], АТ_г - атмосфера.

Давление над уравнительным поршнем снижается, становясь меньше, чем под поршнем поэтому поршень приподнимается и открывает атмо­сферный клапан, через который тормозная магистраль начинает разря­жаться в атмосферу: канал Б - АТ₃.

После необходимого снижения давления в уравнительном резервуаре и установки ручки крана в перекрышу уравнительный поршень не опус-

тится, а будет выпускать из тормозной магистрали воздух до тех пор, пока давления над поршнем и под ним не уравняются.

От размера калиброванного отверстия (диаметр 2,3 мм) зависит темп снижения давления в режиме служебного торможения.

При проверке работы крана машиниста контролируют этот темп. Снижение давления в уравнительном резервуаре с 5 до 4 кгс/см должно произойти за 4-6 с.

VI положение (рис. 17)

Рис. 17. VI положение. Экстренное торможение.

Работа крана в режиме экстренного торможения принципиально от­личается от его работы в режиме служебного торможения, поскольку при экстренном торможении кран соединяет тормозную магистраль напря­мую с атмосферой. Прекращать начавшееся экстренное торможение, т.е. устанавливать перекрышу категорически запрещается. Вспомните пример который мы разбирали в начале нашей лекции. При кране, непосредст­венно связывающем тормозную магистраль с атмосферой, возможно воз­никновение аварийной ситуации. Поэтому при экстренном торможении разрядка магистрали должна идти до полной остановки поезда.

Кран работает следующим образом.

Тормозная магистраль напрямую сообщается с атмосферой: отвер­стие М, 15, канал 16, отверстие Ат,.

Полость над уравнительным поршнем также сообщается с атмосфе­рой: отверстие УР2, выемки УР, 1, отверстие Ат₂.

Поскольку объём полости над поршнем гораздо меньше объёма тор­мозной магистрали, давление в ней падает быстрее, чем в тормозной ма­гистрали, от этого уравнительный поршень поднимается вверх и откры­вает второй путь разрядки тормозной магистрали: Б - Ат₃.

Уравнительный резервуар также сообщается с атмосферой: отверстие УР₃ 9,канал 16,Ат.

Темп экстренного торможения также контролируется машинистом в процессе проверки работы крана при приёмке локомотива из депо.

Снижение давления в тормозной магистрали должно происходить с 5 до 1 кгс/см^г за 2-3 с.

Дата добавления: 2015-07-24