Тормоза подвижного состава

Автоматическим тормозом железнодорожного подвижного состава называется комплекс устройств, создающих регулируемое искусственное сопротивление движению поезда с целью уменьшения скорости его движения или остановки в местах, предусмотренным графиком или расписанием движения поездов, перед запрещающим показанием напольного сигнала, при угрозе жизни людей или сохранности груза.

Автотормозное оборудование должно работать нормально и безаварийно в условиях сложных процессов, происходящих в движущемся поезде (сухое трение тормозных колодок с преобразованием кинетической энергии движения поезда в тепловую, газодинамические процессы в тормозной магитсрали, качение тормозящего колеса по рельсам без юза, действие значительных по величине продольных сил в поезде).

На подвижном составе применяется да способа гашения кинетической энергии движущегося поезда: фрикционный и динамический; в соответствии с этим тормоза бывают фрикционные и динамические. В фрикционных тормозах источником тормозной силы является трение, возникающее при скольжении тормозных колодок по поверхности катания колеса. В динамических тормозах источником тормозной силы является вращающий момент, направленный против вращения колесных пар и создающийся при переводе тяговых двигателей локомотива в режим генератора.

Фрикционные тормоза по способу управления делятся на: стояночные (ручные), пневматические, электропневматические, электромагнитные, а по конструкции – на колодочные, дисковые и магниторельсовые. Стояночным тормозом оборудованы локомотивы, пассажирские вагоны и незначительная часть грузовых вагонов. Пневматическим тормозом оборудованы грузовые вагоны, а электропневматическим тормозом – пассажирские вагоны, электропоезда и дизель-поезда. Магниторельсовым тормозом оборудованы высокоскоростные поезда.

По свойствам управляющей части различают тормоза автоматические и неавтоматические, к которым относится и ручной тормоз. При автоматическом тормозе при разрыве тормозной магистрали поезда, а также при открытии стоп-крана из любого вагона поезда автоматически срабатывают тормоза на торможение вследствие снижения давления воздуха в тормозной магистрали. При неавтоматическом тормозе при снижении давления в тормозной магистрали автоматического торможения не происходит, а происходит отпуск тормозов, так как торможение может быть только при повышении давления в тормозной магистрали.

Пневматические тормоза подвижного состава имеют однопроводную тормозную магистраль или воздухопровод, проложенную под полом вагона и локомотива, для дистанционного управления из кабины машиниста локомотива приборами торможения (воздухораспределители) с целью зарядки запасных резервуаров при зарядке и отпуске тормоза, наполнения тормозных цилиндров сжатым воздухом при торможении и сообщения их с атмосферой при отпуске тормозов поезда. Тормозная магистраль (рис. 7.1) представляет собой металлическую трубу с внутренним диаметром 32.0 мм.

Рисунок 7.1. Тормозная магистраль вагона

Концы магистральной трубы 5, выходящие за лобовые балки рамы вагона, имеют резьбу, на которую навернуты концевые краны 1, фиксирующиеся державкой 2. Концевые краны предназначены для закрывания тормозных магистралей перед расцеплением вагонов и для соединения тормозных магистралей каждого вагона в единую тормозную магистраль поезда; на наружном конце хвостового вагона поезда он должен находиться в закрытом положении. С концевыми кранами соединены межвагонные гибкие соединительные рукава 7 с саморасцепляющимися головками, подвешиваемыми в расцепленном положении на подвесках 8. В средней части тормозной магистрали имеется тройник 4 с разобщительными кранами, через который подсоединяется труба от воздухораспределителя с разобщительным краном 6. На тормозной магистрали пассажирских вагонов имеются три дополнительных тройника 3 для присоединения стоп-кранов, расположенных в кузове вагона. На грузовых вагонах без переходных площадок стоп-кранов нет.

Оборудование пневматического тормоза разделяется на пневматическое, приборы которого работают под давлением сжатого воздуха, и механическое – тормозную рычажную передачу, расположенную между тормозным цилиндром и тормозными колодками.

Пневматическое тормозное оборудование по своему назначению делится на следующие группы: приборы питания тормоза сжатым воздухом; приборы управления тормозами; приборы, осуществляющие торможение; арматура тормоза.

К приборам питания тормоза сжатым воздухом относятся компрессоры различных типов, регуляторы давления для автоматического включения и выключения двигателя компрессора, регулировочные клапаны холостого хода и обратные клапаны; главные резервуары.

К приборам управления тормозами относятся краны машиниста, кран вспомогательного тормоза локомотива, контроллеры машиниста, приборы и устройства автоматического контроля работы тормозов (автостопы), сигнализаторы отпуска, электроблокировочные клапаны, выключатели управления, вспомогательная аппаратура для включения и отключения приборов управления, регистрации и наблюдения за работой торомозов (скоростимеры, манометры, краны двойной тяги и комбинированные, устройства блокировки тормозов).

К приборам, осуществляющим торможение, относятся воздухораспределители и реле давления. Воздухораспределители, которые делятся на грузовые, пассажирские и специального назначения, являются основной частью автоматического пневматического тормоза. Они обеспечивают зарядку запасного резервуара каждого вагона поезда и локомотива и их специальных камер из тормозной магистрали, наполнение тормозных цилиндров из запасных резервуаров при понижении давления в тормозной магистрали, а также выпуск воздуха из тормозных цилиндров в атмосферу при повышении давления в тормозной магистрали.

К арматуре тормоза относятся концевые, разобщительные трехходовые, выпускные краны, стоп-краны (краны экстренного торможения); выпускные предохранительные, обратные, переключательные электропневматические клапаны и клапаны максимального давления. Стоп-кран служит для экстренного торможения в случаях, когда требуется немедленная остановка поезда без участия машиниста. Выпускные краны служат для отпуска вручную отдельного вагона поезда при отсутствии крана машиниста, а также для выпуска воздуха из камер и запасного резервуара при выключении из работы воздухораспределителя при замене несправного воздухораспределителя на исправный. Предохранительные переключательные клапаны, клапаны максимального давления и клапаны продувки устанавливаются в локомотиве на компрессорах и главных резервуарах.

Важной качественной характеристикой является скорость распространения тормозной волны – чем она выше, тем лучше плавность торможения, короче тормозной путь и выше безопасность движения поезда.

Работа пневматического автотормоза разделяется на следующие процессы:

- зарядка, при которой тормозная магистраль и запасные резервуары подвижного состава поезда заполняются сжатым воздухом до зарядной величины (5 – 5,3 кгс/кв.см) при которой обеспечиваются нормативы расчетного давления воздуха в тормозных цилиндрах при последующих торможениях.

- торможение, для возникновения которого снижается давление воздуха в тормозной магистрали поезда для приведения в действие воздухораспределителя, через который сжатый воздух из запасных резервуаров поступает в тормозные цилиндры, в которых создается усилие для приведения в действие тормозной рычажной передачи и прижатия через нее тормозных колодок к колесам или тормозных накладок к дискам (барабанам) в дисковом тормозе.

- перекрыша, при которой после произведения торможения давление сжатого воздуха в тормозной магистрали и тормозных цилиндрах не изменяется в течение какого-то времени.

- отпуск, при котором давление в тормозной магистрали повышается постепенно до зарядной величины, вследствие чего воздухораспределители выпускают сжатый воздух из тормозных цилиндров в атмосферу. При этом одновременном производиться подзарядка запасных резервуаров до зарядной величины из тормозной магистрали.

Пневматический тормоз бывают прямодействующими неавтоматическими, непрямодействующими автоматическими и прямодействующими автоматическими.

При непрямодействующем автоматическом тормозе (рис. 7.2) пассажирских вагонов на каждой единице подвижного состава, кроме тормозного цилиндра, установлены воздухораспределитель 6 и запасной резервуар 8.

Рисунок 7.2. Схема непрямодействующего автоматического тормоза

Компрессор 1, главный резервуар 2 и кран машиниста 4 установлены на локомотиве. При зарядке ручка крана машиниста ставиться в отпускное положение I (рис. 18, а) и воздух из главного резервуара 2 через питательную магистраль 3, кран машиниста 4 и тормозную магистраль 5 поступает к воздухораспределителю 6 и далее – в запасной резервуар 8. при этом тормозной цилиндр 7 через воздухораспределитель 6 сообщается с атмосферой Ат. При торможении ручка крана машиниста 4 ставиться в положение III (рис. 18, б) и тормозная магистраль 5 через него сообщается с атмосферой Ат. При этом срабатывает воздухораспределитель 6, разобщает тормозной цилиндр с атмосферой Ат и сообщает его с запасным резервуаром 8. под воздействием усилия, создаваемого в тормозном цилиндре, тормозная колодка через систему тяг и рычагов прижимается к колесу.

При отпуске ручка крана машиниста 4 ставиться в положение I, питательная магистраль 3 сообщается через кран 4 с тормозной магистралью 5, вследствие чего давление в ней возрастает и воздухораспределитель 6 сообщает тормозной цилиндр 7 с атмосферой, а запасной резервуар 8 – с тормозной магистралью. В случае разрыва тормозной магистрали 5 или открытия стоп-крана 9 тормоз автоматически срабатывает на торможение.

Рассмотренный тормоз называется непрямодействующим или истощимым, потому что при торможении воздухораспределитель 6 разобщает тормозную магистраль 5 от запасного резервуара 8 и тормозного цилиндра 7 и при утечках воздуха из запасного резервуара или тормозного цилиндра давление в них не восстанавливается.

Прямодействующий автоматический тормоз (рис.7.3) состоит из тех же основных частей, что и непрямодействующий тормоз, но установлен воздухораспределитель типа 483 М с равнинными и горными режимами отпуска тремя грузовыми режимами: порожний, средний и груженный, при которых устанавливается различное давление сжатого воздуха в тормозном цилиндре, а следовательно, и различное нажатие тормозной колодки на колесо. В процессе служебного торможения или утечке сжатого воздуха из запасного резервуара и тормозного цилиндра запасы воздуха пополняются автоматически из тормозной магистрали через обратный клапан воздухораспределителя, через который запасный резервуар соединяется с тормозной магистралью.

При зарядке и отпуске тормозная магистраль 8 (рис 7.3, а) сообщается с питательной магистралью 2 и главным резервуаром 1, а тормозной цилиндр 5 – с атмосферой Ат. При этом запасной резервуара через обратный клапан 7 сообщается с тормозной магистралью 8.

При торможении давление сжатого воздуха в тормозной магистрали 8 (рис. 7.3 б) понижается вследствие выпуска его через кран машиниста 3 в атмосферу Ат. При этом проходит в действие воздухораспределитель 5, который сообщает тормозной цилиндр с запасным резервуаром 4. Путем соответствующего изменения краном машиниста 3 давление воздуха в тормозной магистрали 8 производится ступенчатое торможение и ступенчатый или бесступенчатый отпуск.

Рисунок 7.3. Схема прямодействующего автоматического тормоза.

Дата добавления: 2015-08-18