Какие функции выполняет воздухораспределитель при зарядке отпуске торможении и перекрыше
Опубликовано: 16.05.2024
С 1977 г. грузовой подвижной состав оснащается ВР № 483 (впоследствии № 483М) и в настоящее время оборудован практически только этими приборами (рис. 4.29). Они являются дальнейшим развитием ВР ряда № 270, начатого в 1959 г. с прибора № 270-002 золотниково-поршневой конструкции и продолженного в 1968 г. № 270-005-1 с диафрагменно-клапанной магистральной частью.
Ряд ВР № 270 характеризуется наличием различных ГЧ (слева) и МЧ (справа) соответственно с одинаковыми привалочными фланцами, устанавливаемых на двухкамерном рабочем резервуаре № 295-001 (№ 295М-001), не претерпевшим каких-либо существенных изменений. Это обеспечивает требуемые для различных видов грузового подвижного состава параметры ВР применительно к особенностям его эксплуатации.
ГЧ № 270-023 (см. рис. 4.29) с фланцем 48 состоит из корпуса 39, главного поршня 14 с пружиной 36 и штоком 37, уплотненным Рис. 4.29. Воздухораспределитель № 483М (конструкция)
шестью манжетами и расположенным во втулке 40, уравнительного поршня 26 с седлом 25 и режимными пружинами 28, обратного 3 (для зарядки ЗР) и выпускного 41, для ручного отпуска тормоза, клапанов с крышкой 42.
Двухкамерный резервуар 43 № 295-001 (295М-001) с рабочей камерой 16 объемом 6,0 л и золотниковой - 4,5 л имеет эксцентриковый привод 44 для переключения грузовых режимов торможения и устанавливается на раме вагона с помощью четырех болтов. В резервуаре № 295М-001 увеличен размер валика, что вызывает повышение уровней давления в ТЦ при среднем и груженом режимах работы ВР.
МЧ № 483М-010 с фланцем 49 выполнена в корпусе 45 с крышкой 46 и установленной между ними диафрагмой 6, разделяющей магистральную 5 и золотниковую 13 камеры, имеет плунжер 7, толкатель 22, три клапана 23, 33, 34, переключатель режимов 47 «равнинный-горный» с диафрагмй 6* и полостью 17, а также клапан мягкости 20.
Конструкция ВР № 483М позволяет поддерживать при торможении минимальный темп разрядки ТМ в хвостовой части длинно-составного поезда через свои каналы, что ускоряет процесс наполнения ТЦ этих вагонов и сокращает тормозной путь.
За счет высокой скорости тормозной волны (290-300 м/с), повышенных свойств мягкости (до 0,1 МПа/мин), стандартности действия (одинаковые уровни и время наполнения ТЦ, независимые от различных факторов) и ряда других положительных особенностей ВР № 483М обеспечивает возможность вождения поездов весом до 80 тыс. кН.
При зарядке сжатый воздух из ТМ 1 (рис. 4.30) проходит через калиброванное отверстие 2 диаметром 1,3 мм, обратный клапан (ОК) 3 и поступает в ЗР 4. При этом время зарядки ЗР объемом 0,078 м3 до давления 0,48 МПа составляет около 4,5 мин. Одновременно повышающимся давлением в МК 5 диафрагма 6 прогибается вправо, перемещая плунжер 7 внутрь полости 6* режимного переключателя «равнинный-горный». По отверстиям и каналам 9,10,11,12 происходит зарядка ЗК 13 из МК 5.
В главной части главный поршень (ГП) 14 со штоком 37 при зарядке за счет пружины 36 находится в крайнем левом положении,
и через калиброванное отверстие 15 диаметром 0,5 мм заряжается РК 16. В горном режиме переключателя этот путь зарядки РК единственный, он обеспечивает повышение давления в ней до 0,46 МПа за 4 мин. В равнинном режиме при давлении в РК 0,20-0,35 МПа диафрагма 17 прогибается вправо и открывается второй путь зарядки РК: из полости 6* режимного переключателя через калиброванное отверстие 18 диаметром 0,6 мм и канал 19, что сокращает указанное выше время роста давления в РК до 3 мин.
После того как давление в ЗК достигнет 0,42-0,48 МПа (рис. 4.31), открывается клапан мягкости 20 и сообщает камеры МК и ЗК через калиброванное отверстие в седле 21 и ниппель 18 диаметром 0,9 мм, ускоряя дозарядку последней. Когда давление во всех камерах ВР достигнет поездного уровня (поездное состояние), диафрагма 6 переместится в среднее положение до упора через толкатель 22 в клапан дополнительной разрядки 23. После этого сообщение камеры МК и ЗК будет осуществляться только через клапан мягкости. Полость 31 заряжена до давления камеры МК и манжета 32 с клапанной частью закрыта, как и клапаны 33,34, исключающие сообщение ЗК с атмосферой через отверстие 35 диаметром 0,9 мм в колпачке.
При отпуске (рис. 4.30, 4.31) давление в РК выше, чем в камере МК и ЗК, и в горном режиме происходит дозарядка последних до поездного давления, как показано выше. Облегчение полного отпуска наступающего при давлении в ТМ на 0,02-0,03 МПа меньше зарядного за счет соответствующей разрядки РК в ЗК в первой фазе торможения до перекрытия отверстия 15 манжетой ГП 14.
В равнинном режиме отпуск отличается тем, что в полости 8 режимного переключателя из МК через отверстия плунжера в головной части поезда 7 создается высокий уровень давления, который не дает РК разряжаться в ЗК, а зарядка последней осуществляется только из ТМ.
В хвостовой части поезда в полости режимного переключателя 8 высокого уровня давления при этом не создается, РК разряжается в ЗК и давление в них выравнивается. Таким образом, отпуск в головной части поезда протекает медленнее (за 35-40 с в поезде средней длины), чем в хвостовой (за 20-25 с), но начинается раньше. Этим выравнивается его завершение по длине состава и выход тормозов на режим готовности к новому торможению с дозарядкой ЗР и высокой тормозной эффективностью.
Чрезмерное истощение РК ВР и тормозов поезда при отпуске после экстренного торможения на равнинном режиме предотвращает диафрагма 17 переключателя «равнинный-горный», которая закрывает канал сообщения ЗК и РК при давлении в последней 0,25-0,27 МПа.
Благодаря замене плунжера на №483М.019 (рис. 4.31) происходит первоочередное сообщение РК с МК через дроссельное отверстие диаметром 0,3 мм в седле манжеты дополнительной разрядки 32 (на схеме не показано), что гарантирует отпуск в поездах любой длины.
В главной части ВР (рис. 4.30) при повышении давления в ЗК главный поршень 14 перемещается влево, тормозным клапаном 24 открывая седло 25 диаметром 2,8 мм уравнительного поршня (УП) 26, и сообщает ТЦ 27 и канал дополнительной разрядки 30 с атмосферой. При выпуске воздуха из последнего УП за счет избыточного усилия со стороны пружин 28 переключателя грузовых режимов 29 также перемещается влево, следуя за тормозным клапаном в штоке ГП, но не закрывая его в равнинном режиме и обеспечивая легкий бесступенчатый отпуск до полной разрядки ТЦ.
В горном режиме при ступени отпуска давление в ТМ, МК и ЗК прекращает повышаться и ГП останавливается. УП, достигая седлом 25 тормозного клапана 24, прерывает разрядку ТЦ в атмосферу, и в нем остается давление, соответствующее величине не-дозарядки ТМ.
При разрядке ТМ 1 н МК 5 темпом мягкости (рис. 4.32) воздух успевает перетекать из ЗК 13 и РК 16 в МК через клапан мягкости (КМ) 20 диаметром 0,9 мм без смещения тормозных узлов ВР. Повышение темпа разрядки вплоть до 0,1 МПа/мин вызывает смещение диафрагмы влево и приоткрывание толкателем 22 клапаны дополнительной разрядки 23, через который ЗК сообщается с КДР 30, связанным через ГЧ и седло 25 уравнительного поршня 26 с атмосферой и пустым ТЦ 27. Этим обеспечиваются повышенные свойства мягкости магистральной части прибора, приданные ему при разработке для перспективной централизованной разрядки составов в парках прибытия и замены ручного труда при выпуске воздуха из РК ВР каждого вагона.
Когда темп разрядки ТМ превысит 0,1 МПа/мин, перепад давлений между магистральной камерой 5 и полостью 31 перед КДР 23, действующий на клапанную часть манжеты 32, открывает ее и происходит переход ВР от режима мягкости к дополнительной разрядке ТМ и далее к торможению. При этом ТМ и МК быстро сообщаются через КДР с атмосферой, поддерживая высокую скорость тормозной волны (300 м/с), диафрагма 6, прогибаясь далее влево, последовательно полностью открывает клапаны 23, 33, а затем клапан 34 плунжера 7, и появляется еще один путь разрядки МК и ЗК в атмосферу через калиброванное отверстие 35 диаметром 0,9 мм в колпачке.
В ГЧ после снижения давления в ЗК на 0,015 МПа ГП 14, преодолевая усилие пружины 36, начинает перемещаться вправо и манжетой захватывает связь ЗК и РК через отверстие 75. При падении давления в ЗК на 0,05 МПа ГП крайней правой манжетой штока 37 перекрывает КДР и дополнительная разрядка ТМ прекращается. Давление в КДР возрастает, что вызывает закрытие клапана мягкости 20 и клапанной части манжеты 32. Дальнейшее снижение давления в ЗК происходит только через отверстие 35 в колпачке, что обеспечивает одинаковый темп разрядки ЗК всех ВР в поезде и стандартность их действия по темпу.
ГП, перемещаясь далее вправо тормозным клапаном 24 в штоке 37, закрывает седло 25 УП, а затем, открывая этот клапан, сообщает ЗР 4 с ТЦ 27.
За счет предварительного сжатия пружин 28 переключателя грузовых режимов 29 УП в начальный период торможения стоит на месте, чем создается скачок давления в ТЦ, необходимый для преодоления сил трения в рычажной передаче, прижатия тормозных колодок к колесам и четкого перехода к торможению. Затем повышающимся давлением в ТЦ уравнительный поршень начинает перемещаться вправо, двигаясь одновременно с ГП и сжимая режимные пружины, тарированное усилие которых обеспечивает стандартность действия ВР по давлению.
Третьей от ГП манжетой на штоке процесс наполнения ТЦ от ЗР разделяется на два: сначала через четыре отверстия диаметром по 3 мм каждое, а затем через одно диаметром 1,7 мм. Этим обеспечивается выравнивание темпов наполнения ТЦ по длине поезда.
В хвостовой части длинносоставного поезда, там, где темп разрядки ТМ становится меньше темпа разрядки ЗК, диафрагма 6 из крайнего левого положения начинает смещаться вправо, уменьшая проходное сечение между клапаном 34 плунжера и седлом. За счет этого в полости 31 давление снижается быстрее, чем в МК, и срабатывает клапанная часть манжеты 32, ускоряя разрядку ТМ в атмосферу через отверстие 35 в колпачке и перемещая диафрагму 6 опять в крайнее левое положение.
При этом темп разрядки ЗК восстанавливается, перепад давления, действующий на клапанную часть манжеты, снижается и она закрывается. Этот процесс в ВР хвостовой части поезда периодически повторяется, поддерживая минимальный темп разрядки ТМ и выравнивая время наполнения ТЦ всех вагонов, которое при полном служебном торможении до 90 % максимального давления составляет 18-22 с.
При перекрыше давление в ТМ и МК прекращает падать (рис. 4.33), продолжающаяся разрядка ЗК приводит к перемещению диафрагмы 6 вправо и последовательному закрытию клапанов 34 и 33. Клапан 23 при плотном канале дополнительной разрядки остается открытым. Бели через КДР происходит «дутье», то давление в ЗК еще понизится, диафрагма 6 сместится дальше вправо, и клапан 23 закроется, прекратив влияние неисправного ВР на соседние приборы, которые в таких случаях могут переходить в режим отпуска.
Устойчивость положения перекрыши к медленному повышению давления в ТМ на режиме равнинный обеспечивается за счет сообщения РК и ЗК через нижнее отверстие плунжера 7, повышения давления в последней при этом и возврата диафрагмы 6 в среднее положение перекрыши.
В главной части ВР при переходе от торможения к перекрыше ГП останавливается, а УП за счет продолжающегося роста давления в ТЦ, перемещаясь вправо, закрывает тормозной клапан 24 в штоке и прекращает наполнение ТЦ. Снижение давления в последнем из-за возможной неплотности приводит к перемещению УП влево, открытию тормозного клапана 24 и пополнению утечки в ТЦ из ЗР, который заряжается из ТМ через ОК 3. Этим обеспечивается свойство прямодействия тормозов грузовых поездов. После ЭТ чрезмерное истощение РК предотвращается закрытием канала в ЗК диафрагмой переключателя «равнинный-горный» Давление воздуха в ТЦ на порожнем среднем и груженом режимах составляет соответственно: 0,14-0,18 МПа, 0,30-0,34 МПа и 0,40-0,45 МПа.
На рис. 4.33 приведены графики изменения давления в ТЦ от глубины разрядки ТМ, времени торможения и длины поезда двух типов ВР № 270-005 и 483.
После того как давление в ЗК достигает 0,42-0,48 МПа, открывается клапан мягкости (КМ) 20 и со общает камеры МК и ЗК через калиброванное отверстие в седле К4 ( 0 = 0,9 мм) 21, ускоряя дозарядку последней Когда давление во всех камерах 8Р достигает поездного уровня (поездное положение) диафрагма 6 переместится в среднее положение до упора через толкатель 22 в клапан дополнительной разрядки 23. После этого сообщение камере МК и ЗК осуществляется только через клапон мягкости
При отпуске давление в камере РК выше, чем в камере МК и ЗК и на горном режиме происходит дозарядка последних, как показано выше На равнинном режим отпуск отличается тем, что в палости 8 режимного переключателя из магистральной камеры через отверстия плунжера /создается высокий уровень давления, который не дает рабочей камере розряжаться в золотниковую, а зарядка последней осуществляется только из тормозной магистрали
В хвостовой части поезда в полости режимного переключателя Я высокого уровня давления при этом не создается, рабочая камера разряжается в золотниковую и давление в них выравнивается Таким образом, отпуск в головной части поезда протекает медленнее <за
35-40 с в поезде средней длины), чем в хвостовой (за 20-25 с), но начинается раньше Этим выравнивоется его завершение по длине состава и выход тормозов на режим готовности к новому торможению с дазарядкой ЗР и высокой тормозной эффективностью
В главной части ВР при повышении давления в ЗК шовный поршень 14 перемещается влево, тормозным клапаном 24 открывая седло К5 ( 0 31 2Г8 мм) 25 уравнительного поршня (УП) 26 и сообщает тормозной цилиндр (ТЦ) 27с атмосферой При выпуске воздуха из последнего, УП за счет избыточного усилия са стороны пружин 28 переключателя грузовых режимов 29, также перемещается влево, следуя за тормозным клапаном в штоке ГП, на не закрывая его на равнинном режиме и обеспечивая легкий бесступенчатый отпуск до полной разрядки ТЦ
На горном режиме при ступени отпуска давление в ТМ. МК и ЗК прекращает повышаться и ГП останавливается. УП, достигая седлам 25 тормозного клапана 24, прерывает разрядку ТЦ в атмосферу и в нем остается давление, соответствующее величине не-дозарядки тормозной магистрали.
ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ № 483М зарядка, отпуск и поездное положение
5. Магистральная камера
8. Полость переключателя 9, 10, 11,
13. Золотниковая камера
18. Калиброванные отверстия
20. Клапан мягкости
23. Клапан дополнительной разрядки
30. Канал дополнительной разрядки
32. Манжета с клапанной частью 33,34. Клапаны
ПОЕЗДНОЕ ПОЛОЖЕНИЕ МЧ
Клапан дополнительной разрядки
Канал дополнительной разрядки
Манжета с клапанной частью
При разрядке тормозной магистрали (ТМ) 1 и магистральной камеры (МК) 5темпом мягкости (до 0,03 МПа/мин) воздух успевает перетекать из золотниковой (ЗК) 13 и рабочей (РК) 16 камер в МК через клапан мягкости (КМ) 20 ( 0 = 0,9 мм) без .смещения подвижных узлов воздухораспределителя (ВР) Повышение темпа разрядки вплоть до 0,1 МПа/мин вызывает смещение диафрагмы влево и приоткрывание толкателем 22 клапана дополнительной разрядки 23, через который ЗК сообщается с каналом дополнительной разрядки (КДР) 30, связанным через главную часть (ГЧ) ВР и седло 25 уравнительного поршня (УП) 26 с атмосферой (Ат) и пустым тормозным цилиндром (ТЦ) 27 Этим обеспечиваются повышенные свойства мягкости магистральной части (МЧ) прибора
Когда темп разрядки тормозной магистрали превысит 0,1 МПа/мин, перепад давлений между магистральной камерой 5 и полостью 31 перед клапаном
дополнительной разрядки 23, действующий на клапанную часть манжеты 32 открывает ее и происходит переход ВР от режима мягкости к дополнительной разрядке ТМ и далее к торможению. При этом ТМ и МК сообщаются через КДР с атмосферой, поддерживая высокую скорость тормозной волны, диафрагма 6, прогибаясь далее влево, последовательно полностью открывает клапаны 23, 33, а затем клапан 34 плунжера 7и появляется еще один путь разрядки камер МК и ЗК в атмосферу через калиброванное отверстие 35 К8 ( 0 = 0,9 мм) в колпачке.
В главной части после снижения давления в ЗК на 0,015 МПа главный поршень (ГП) 14, преодолевая усилие пружины 36 начинает перемещаться вправо и манжетой закрывает связь ЗК и РК через отверстие 15. При падении давления в ЗК на 0,05 МПо ГП крайней правой манжетой штока 37, перекрывает КДР и дополнительная разрядка ТМ прекращается Давление в КДР возрастает, что
вызывает закрытие клапана мягкости 20 и клапанной части манжеты 32 Дальнейшее снижение давления в ЗК происходит только через отверстие 35 в колпачке, что обеспечивает одинаковый темп разрядки ЗК всех ВР в поезде
Главный поршень, перемещаясь далее вправо тормозным клапаном 24 в штоке 37, закрывает седло 25УП, а затем, открывая этот клапан, сообщает запасный резервуар (ЗР) 4 с тормозным цилиндром (ТЦ) 27 За счет предварительного сжатия пружин 28 переключателя грузовых режимов 29 УП в начальный период торможения стоит на месте, чем создается скачок давления в ТЦ, необходимый для преодоления сил трения в рычажной передаче, прижатия тормозных колодок к колесам и четкою перехода к торможению Затем повышающимся давлением в ТЦ уравнительный поршень начинает перемещаться вправо, сжимая режимные пружины и двигаясь одновременно с главным поршнем.
Клапан дополнительной разрядки
Канал дополнительной разрядки
Манжета с клапанной частью
Третьей от главного поршня манжетой на штоке процесс наполнения ТЦ от ЗР разделяется на два вначале через четыре отверстия диаметром по 3 мм каждое, а затем через одно диаметром 1,7 мм Этим обеспечивается выравнивание темпов наполнения ТЦ по длине поезда
В хвостовой части длинносоставного поезда, там где темп разрядки ТМ становится меньше темпа разрядки ЗК, диафрагма 6 из крайнего левого положения начинает смещаться вправо, уменьшая проходное сечение между клапаном 34 плунжера и седлом За счет этого в полости 31 давление снижается быстрее, чем в МК и срабатывает клапанная часть манжеты 32, ускоряя разрядку ТМ в атмосферу через отверстие К8 в колпачке и перемещая диафрагму 6 опять в крайнее левое положение
При этом темп разрядки ЗК восстанавливается, перепад давления, действующий на клапанную чость манжеты снижается, и она закрывается Этот процесс в воздухораспределителях хвостовой части поезда периодически повторяется, поддерживая минимальный темп разрядки ТМ, и выравнивается время наполнения ТЦ всех вагонов, которое при полном служебном торможении до 90 % максимального давления составляет /5-22 с
При перекрыше давление в ТМ и МК прекращает падать, продолжающаяся разрядка ЗК приводит к перемещению диафрагмы 6 вправо и последовательному закрытию клапанов 34 и 33. Клапан 23 при плотном канале дополнительной разрядки остается открытым Если через КДР происходит "дутье", то давление в ЗК еще понижается, диафрагма 6 сместится дальше вправо, и клапан 23 закроется, прекратив влияние неисправного воздухораспределителя на соседние приборы, которые в таких случаях могут переходить в режим отпуска
Устойчивость положения перекрыши к медленному повышению давления в ТМ на равнинном режиме обеспечивается за счет сообщения РК и ЗК через нижнее отверстие плунжера /, повышения давления в последней при этом и возврата диафрагмы 6 в среднее положение перекрыши
В главной части ВР при переходе от торможения к перекрыше главный поршень останавливается, а уравнительный, за счет продолжающегося роста давления в ТЦ, перемещаясь вправо, закрывает тормозной клапан 24 в штоке и прекращает наполнение ТЦ Снижение давления в последнем из-за возможной неплотности приводит к перемещению УП влево, открытию тормозного хлопана 24 и пополнению утечки в ТЦ из ЗР, который заряжается из ТМ через обратный клапан 3 Этим обеспечивается свойство лрямодействия тормозов грузовых поездов.
Давление воздуха в ТЦ на порожнем, среднем и груженом режимах составляет соответственно 0,14-0,18 МПа, 0.28- 0,33 МПа, 0.39-0.45 МПа
Электродинамический тормоз электровозов ЧС2 Т и ЧС200
Рассмотрены устройство и работа основного электронного оборудования, применяемого в электродинамическом (реостатном) тормозе системы «Шкода». Применительно к электродинамическому тормозу электровозов ЧС2 Т и его модификации на скоростном электровозе ЧС200
ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ — основной прибор автоматической тормозной системы, служащий для зарядки сжатым воздухом запасного резервуара, наполнения сжатым воздухом тормозных цилиндров, а также для полного или частичного выпуска сжатого воздуха из тормозных цилиндров при повышении давления в тормозной магистрали.
Содержание
Конструкция
Воздухораспределитель определяет характеристики действия тормозной системы: скорость распространения тормозной волны наполнения тормозных цилиндров по длине поезда, влияющую на тормозной путь и продольные силы в составе, управляемость тормозов и др. В положении отпуска и зарядки воздухораспределителя происходит заполнение сжатым воздухом запасных резервуаров и управляющих камер воздухораспределителя (золотниковая и рабочая). Медленное снижение давления в тормозной магистрали (темпом до 0,04 МПа/мин) дает возможность разрядить тормозную систему без срабатывания тормоза (темп «мягкости») либо перевести ее на пониженное зарядное давление. В случае более быстрого темпа снижения давления в магистрали (0,006 МПа/с при служебном; 0,04 МПа/с при экстренном торможении) воздухораспределитель срабатывает на каждой единице подвижного состава и передает тормозную волну по всей длине поезда через дополнительную разрядку магистрали на 0,03-0,05 МПа на каждом вагоне. Скорость распространения тормозной волны, влияющая на плавность торможения, современными воздухораспределителями обеспечивается до 270—280 м/с при служебном и 290—300 м/с при экстренном торможении. Наиболее совершенные системы воздухораспределителей (например, отечественный 483) производят разрядку тормозной магистрали одновременно с ее разрядкой через кран машиниста по всей длине поезда, ускоряя процесс снижения магистрального давления и, соответственно, наполнения тормозных цилиндров. Давление в тормозном цилиндре, который наполняется из запасного резервуара, зависит от изменения давления в магистрали, а скорость наполнения — соответственно от темпа разрядки тормозной магистрали в каждом вагоне.
Торможение
Первая ступень торможения обеспечивается при снижении давления в магистрали на 0,03-0,04 МПа, полное торможение и максимальное давление в тормозных цилиндрах −0,15 МПа (при полном торможении) и более(при экстренном торможении). Выпуск воздуха из тормозных цилиндров и, соответственно, отпуск тормоза достигается повышением магистрального давления. При этом отпуск может быть полным (бесступенчатым) при повышении давления в магистрали на 0,02-0,03 МПа либо постепенным (ступенчатым) по мере возрастания давления в магистрали и восстановления предтормозного давления. Бесступенчатый отпуск обеспечивает высокую управляемость и используется в грузовых поездах на равнинных профилях пути. На спусках 0,018 и круче в грузовых поездах применяется режим ступенчатого отпуска (горный), при котором снижение давления в тормозных цилиндрах происходит по мере повышения давления в магистрали и зарядки тормозной системы. Этот режим характеризуется пониженной управляемостью автотормозов (если поезд движется по равнинному участку пути), но он гарантирует неистощимость тормоза, высокую безопасность движения и хорошую управляемость на затяжных крутых спусках.
Классификация
Различают воздухораспределители пассажирского и грузового типа, а также универсальные, которые можно устанавливать как в грузовых, так и в пассажирских поездах. На российских ж. д. используют пассажирский воздухораспределитель 292 (рис. 7.6), который имеет орган мягкости двух давлений и совмещенный с ним ускоритель экстренного торможения, действующие в зависимости от величины давления в тормозной магистрали и запасном резервуаре. Воздухораспределитель имеет режимы: короткосоставный и длинно-составный (поездов), ускоритель выключен.
Воздухораспределитель для грузовых поездов, применяемый на российских железных дорогах, — 483 (рис. 7.7) имеет первичный орган (магистральная часть) двух давлений и вторичный орган (главная часть) трех давлений. В камерном кронштейне расположены рабочая и золотниковая камеры и нагруженные пружинами главный и уравнительный поршни.
Воздухораспределитель имеет два режима отпуска — бесступенчатый (равнинный) и ступенчатый (горный), три режима по загрузке вагона с соответствующей величиной давления в тормозном цилиндре (порожний, средний, груженый).При наполнении тормозного цилиндра через грузовой авторежим переключатель воздухораспределителя закрепляется на среднем или груженом режиме и действует как однорежимный. Имеются различные модификации воздухораспределителя 483: 483М, 483А (рис. 7.8),
отличающиеся конструкцией органа мягкости; 483Л для грузовых локомотивов, которые водят не только грузовые, но и пассажирские поезда (на равнинном грузовом режиме он действует с характеристиками пассажирского поезда, на горном и любом грузовом режиме — с характеристиками грузового поезда). Воздухораспределитель 483КЕ (рис. 7.9) — особая модификация, в которой объединены магистральная часть воздухораспределителя 483 и воздухораспределитель фирмы Кнорр-Бремзе КЕ.
Магистральная часть обеспечивает важнейшие свойства ступенчатого и бесступенчатого отпуска, ускоренную разрядку тормозной магистрали по всей длине, что необходимо по требованиям железных дорог России, воздухораспределитель КЕ — все необходимые свойства, соответствующие требованиям Международного Союза железных дорог (МСЖД), в том числе пассажирский и грузовой режимы наполнения тормозного цилиндра и отпуска тормоза. Воздухораспределитель предназначен для грузовых и пассажирских вагонов прямого международного сообщения по колее 1520 и 1435 мм; допущен к применению на всех западноевропейских и российских железных дорогах.
В комплект воздухораспределителя № 483-000 входят: магистральная часть № 483-010, главная часть № 270-023 и двухкамерный резервуар № 295-001.
Устройство. Двухкамерный резервуар усл. № 295-001 имеет в полости корпуса 1 рабочую камеру РК объемом 6 л и золотниковую ЗК объемом 4,5 л. К привалочному фланцу 2 крепится главная часть воздухораспределителя, к фланцу 9 — магистральная часть.
Фильтр 8, закрепленный крышкой 6, предохраняет воздухораспределитель от засорения.
На режимном валике 7 с эксцентриком закреплены шплинтами рукоятки 4, выведенные на наружные боковые балки рамы вагона, где установлены планки с обозначением режимов (П — порожний, С — средний, Г — груженый).
Штифт 3, запрессованный в конец режимного валика, фиксируется пружиной 5 в одном из трех углублений на бобышке корпуса. Для переключения на требуемый режим необходимо отжать валик до выхода штифта из углубления.
В корпус резервуара ввернуты штуцера 10, снабженные сетчатыми колпачками 11 и резиновыми кольцами. Трубы диаметром ЪА" от магистрали М, запасного резервуара ЗР и тормозного цилиндра ТЦ крепятся к штуцерам накидными гайками 12.
Главная часть № 270-023. В корпус 1 главной части запрессованы латунные втулка 7 и седло 14 обратного клапана 11.
Клапан, имеющий резиновое уплотнение 13 и пружину 12, закрыт заглушкой 10 с резьбой.
Главный поршень 2 уплотнен двумя резиновыми манжетами 5, а для смазывания рабочей поверхности корпуса снабжен фетровым кольцом 4 с плоской распорной пружиной 5. В опытной партии воздухораспределителей установлены главные поршни с одной манжетой и двумя фетровыми кольцами.
Пружина 6 одним концом упирается в выточку корпуса, другим — в главный поршень. Первоначальный натяг этой пружины (около 20 кгс) обеспечивает принудительное перемещение поршня в крайнее левое положение при отпуске.
В главный поршень ввернут полый шток 8 с шестью резиновыми манжетами 9, разделяющими различные каналы и полости в корпусе главной части. Внутрь штока ввернуто седло 27 клапана 29, который подпирается пружиной 30 и имеет резиновое уплотнение 28. Полый шток с манжетами и клапаном играет роль золотника.
В правой части корпуса расположен уравнительный поршень 16 с резиновой манжетой 26 и фетровым смазочным кольцом 25, распираемым плоской пружиной 24. Левый конец уравнительногопоршня направляется втулкой 7, правый — цилиндрической поверхностью корпуса. В уравнительном поршне имеется седло для клапана 29. В седле просверлено атмосферное отверстие диаметром 2,8 мм.
Уравнительный поршень поджат двумя режимными пружинами: большой 17 и малой 18. Первая регулируется упоркой 20, вторая — упоркой 21, снабженной винтом 22. Упорка большой пружины крепится винтом 19, который входит в один из ее вырезов.
Винт 22 упорки малой пружины закрепляется шплинтом 23, который проходит сквозь отверстие в винте и входит в соответствующие прорези на торце резьбовой части упорки 21.
На порожнем режиме, когда эксцентрик режимного валика, расположенного внутри двухкамерного резервуара, находится в крайнем правом положении, головка винта 22 не доходит до эксцентрика и малая пружина 18 выключается, т. е. не действует на уравнительный поршень.
На груженом режиме эксцентрик находится в левом крайнем положении, винт 22 упирается в него и включает палую пружину. На среднем режиме эта пружина включается только на часть полного усилия.
В крышке 40 размещен отпускной клапан, состоящий из седла 32, направляющей 31, резинового уплотнения 36, клапана 37, пружины 38.
Стержень 34, к которому прикрепляется цепочка поводка, пружиной 33 прижимается к седлу 35.
Крышка через прокладку 41 крепится к корпусу главной части четырьмя болтами 39 с гайками. На два болта ставится пломба. Для регулирования времени зарядки запасного резервуара в магистральный канал корпуса главной части запрессован ниппель 42 с дроссельным отверстием диаметром 1,3 мм.
Прокладка 15 уплотняет место соединения главной части воздухораспределителя с привалочным фланцем двухкамерного резервуара.
Магистральная часть усл. № 483-010 состоит из корпуса 1 и крышки 6, внутри которых расположены три скомплектованных узла: диафрагма 7 с плунжером 11, закрепленная между дисками 5 и 8; седло 10 с манжетой 25 и втулкой 24, закрепленными кольцом 26; узел из трех седел 30, 31 и 33 с подпружиненными клапанами 32 дополнительной разрядки магистрали и 34 разрядки золотниковой камеры.
Манжета 3 с распорной втулкой 2 одновременно служит уплотнением хвостовика диска 5, а торцовая часть ее является клапаном, который при упоре в седло 30 разобщает камеры МК (отверстия 28) и ЗК. В плунжер 11 запрессован ниппель 27 с отверстием диаметром 2 мм. В заглушке 35 имеется отверстие диаметром 0,55 мм для разрядки камеры ЗК в атмосферный канал А .
Устройство равнинно-горного режима состоит из резиновой диафрагмы 12, пластмассового колпачка 13 пружин 21 и 22, упорки 20 с винтовой прорезью и фетровым смазочным кольцом 19 и ручки 18 для переключения.
На крышке 6 отлиты буквы Г и Р, соответствующие положению горного и равнинного режимов. Упорка 20 перемещается в осевом направлении на 11 мм. Сбоку в корпус 1 запрессована втулка 42, в которой расположен клапан мягкости, состоящий из корпуса 41, диафрагмы 39, пружины 37 и заглушки 36. Диафрагма 39 закреплена между кольцами 38 и 40.
По обе стороны от диафрагмы 7 размещены две камеры: магистральная МК и золотниковая ЗК, а с левой стороны от диафрагмы 12 имеется полость 23, соединенная на равнинном режиме с рабочей камерой. На горном режиме полость 23 изолирована от рабочей камеры. Полость КДР за клапаном 32 дополнительной разрядки магистрали специальным каналом в корпусе 1 сообщена с главной частью воздухораспределителя.
Магистральная часть № 483-010 в алюминиевом исполнении имеет массу 5,6 кг вместо 12,5 кг в чугунном. По месту привалки магистральная часть взаимозаменяема с магистральными частями воздухораспределителей № 270-002 и 270-005-1.
Действие. Зарядка. Воздух из магистра ли поступает в МК и перемещает диафрагму 7 с плунжером 10 до упора диска 8 в торец седла 22. Через два отверстия 27 диаметром по 1 мм, центральное отверстие 11 и отверстие 12 и 13 и плунжере воздух поступает в полость К и через отверстия 15 и 14 в ЗК.
Зарядка рабочей камеры на равнинном режиме до давления 0,2—0,35 МПа происходит через отверстие диаметром 0,5 мм в главной части, а затем вторым путем через отверстие 21 диаметром 0,6 мм в седле 22, а на горном режиме — только через отверстие диаметром 0,5 мм в главной части. При давлении воздуха в ЗК около 0,4 МПа клапан 36 перемещается вверх и открывается второй путь зарядки этой камеры из магистрали через дроссель 40 и отверстие 39 в седле 38. Время зарядки до давления 0,12 МПа золотниковой камеры происходит за 20—35 с и рабочей камеры за 65—95 с. Давления, при которых открываются вторые пути подзарядки золотниковой и рабочей камер, указаны факультативно и колеблются в больших пределах.
Запасный резервуар (ЗР) заряжается непосредственно из магистрали через отверстие 41 диаметром 1,3 мм, обратный клапан 45 и канал 42. После выравнивания давления в ЗК и МК диафрагма 7 под усилием пружины 9 перемещается влево до упора толкатели 24 в клапан 29. При этом отверстия 12, 13 и 15 плунжера заходят за манжету 23, а отверстия 27 — за манжету 26. Камеры МК, и ЗК остаются сообщенными только через отверстие 40 диаметром 0,65 мм (поездное положение).
Тормозная камера сообщена с тормозным цилиндром и через отверстие 47 в седле уравнительного поршня — с атмосферой А.
Расстояние от торца седла 4 до торца диска 5 в крайнем правом положении диска, т. е. полный ход диафрагмы, составляет 11 мм. После полной разрядки в поездном положении расстояние от торца седла 4 до торца диска 5 составляет около 4,5 мм.
Разрядка (мягкость). Такая разрядка осуществляется двумя путями. При снижении давления в магистрали темпом до 0,02 МПа за 50 с воздух из ЗК и РК перетекает в магистраль через отверстие 40, не вызывая перемещения диафрагмы 7.
При более быстром понижении давления в магистрали темпом до 0,1 МПа в 1 мин диафрагма 7 начнет перемещаться влево, клапан 29 приоткрывается и происходит разрядка ЗК в КДР темпом, равным темпу разрядки магистрали, при этом манжета 26 не отжимается от седла 4.
Торможение. При снижении давления в магистрали темпом служебного торможения (0,006—0,04 МПа в 1 с на величину не менее 0,03—0,04 МПа) или экстренного (более 0,08 МПа в 1 с) диафрагма 7 перемещается из положения перекрыши влево на 1,5 мм, открывая полностью клапан 29. Происходит резкое падение давления в полости между клапаном 29 и манжетой 26, вследствие чего манжета 26 отходит от седла 4, сообщая МК, через шесть отверстий 25 диаметром по 2 мм с атмосферой А и тормозным цилиндром. Одновременно воздух из КДР поступает в полость над диафрагмой 35 и клапан 36 перекрывает сообщение МК и ЗК через отверстия 39 и 40.
При дальнейшем движении диска 5 влево еще на 1,5 мм хвостовик клапана 29 отжимает клапан 30 от седла 2 на 1 мм, сообщая КДР через отверстие 32 диаметром 0,55 мм или 0,9 мм в колпачке 31с атмосферным каналом Ат. Дальнейшее перемещение диска 5 до упора в торец седла 4 вызовет открытие клапана плунжера 10 на 1,5 мм, и произойдет быстрая разрядка ЗК в КДР.
Разрядка М и ЗК в КДР прекращается первой манжетой на штоке главного поршня воздухораспределителя, давления по обе стороны манжеты 26 выравниваются, и усилием пружины она садится на седло 4. Разрядка ЗК в начальный момент в КДР обеспечивает надежное срабатывание на торможение главной части и образование в тормозном цилиндре скачкового давления. При нахождении диафрагмы 7 в крайнем левом положении дальнейшая разрядка ЗК продолжается в атмосферу через открытые клапан плунжера 10, клапаны 29, 30 и отверстие 32.
Наполнение тормозных цилиндров сжатым воздухом в головной части поезда (или на отдельном вагоне) при отверстии 32 диаметром 0,55 мм происходит практически независимо от их объемов и выхода штоков, а также от включенного режима по загрузке вагона. Время наполнения цилиндров на груженом режиме до давления 0,35 МПа в них составляет 14—20 с при экстренном и 16—22 с при полном служебном торможении. При отверстии 32 диаметром 0,9 мм это время в основном определяется отверстием диаметром 1,7 мм в штоке главного поршня. Поэтому наполнение цилиндром при этом отверстии зависит в определенной степени от указанных выше факторов и происходит на груженом режиме до давления 0,35 МПа за 7-14 с при экстренном и полном служебном торможениях.
При понижении давления в золотниковой камере главный поршень перемещается вправо, перекрывает манжетой отверстие 44 и прерывает сообщение ЗК и РК между собой.
Одновременно тормозной клапан закрывает отверстие 47 и разобщает тормозную камеру и тормозной цилиндр с атмосферой А, а затем сообщает запасный резервуар с тормозным цилиндром.
В хвостовой части длинносоставных поездов давление в магистрали при торможении снижается медленно, а ЗК продолжает разряжаться в атмосферу. Диафрагма 7 вследствие этого начинает перемещаться вправо, закрывая клапан плунжера 10. Разрядка ЗК происходит после этого только через дроссельные отверстия 12 и 13 и далее в КДР, а последний, имеющий незначительный объем, разряжается в атмосферу. Давление КДР падает на 0,15—0,20 МПа ниже, чем в магистрали (эта величина определяетсяусилием пружины и площадью клапана 26), клапан (манжета) 26 отходит от седла и сообщает магистраль с этим каналом и далее с атмосферой через открытый клапан 30 и отверстие 32.
Открытие клапанов 26 в воздухораспределителях хвостовой части поезда происходит периодически в течение всего процесса торможения, чем достигается ускорение разрядки магистрали и соответственно наполнение тормозных цилиндров в поезде из 100 вагонов примерно на 15—20% при отверстии 32 диаметром 0,55 мм и на 30—40% при отверстии диаметром 0,9 мм по сравнению с воздухораспределителями № 270-005-1.
После служебного торможения давления в М и ЗК выравниваются и под усилием пружины клапан 30 и диафрагма 7 смещаются вправо. Клапан 30 закрывается и прекращает разрядку ЗК в атмосферу Ат. В этом положении, называемом перекрышей, КДР остается сообщенным с ЗК через открытый клапан 29.
Возможность дутья в этих приборах отсутствует, так как ЗК разряжается отдельным от магистрали путем непосредственно в атмосферу Ат, что способствует быстрой постановке диафрагмы в положение перекрыши.
Если при нахождении диафрагмы в положении перекрыши произойдет завышение давления в магистрали на 0,01—0,025 МПа, диафрагма с плунжером переместится вправо и произойдет сообщение РК с ЗК. через отверстия 15 и 14. Давление в ЗК несколько повысится, и диафрагма с плунжером под усилием пружины 9 переместится влево до упора толкателя 24 в клапан 29, разрядка РК прекратится. Тем самым обеспечивается стабильность положения перекрыши после служебного торможения.
Отпуск на равнинном режиме. В головной части поезда диафрагма перемещается вправо до упора торца диска 8 в торец седла 22. Воздух из магистрали через отверстия 27, 11, 12 и 13 из РК через отверстие 21 будет поступать в полость К и далее через отверстия 15 и 14 в ЗК.
В хвостовой части поезда при медленном непрерывном повышении давления в магистрали темпом более 0,01 МПа за 5—7 с диафрагма с плунжером занимает такое положение, при котором сначала происходит сообщение РК с ЗК через отверстия 15 и 14, а при дальнейшем повышении давления в камере М открывается сообщение с нею рабочей камеры через отверстия 12 и 27.
При более медленном повышении давления в магистрали отпуск происходит за счет выравнивания давлений в ЗК и РК через отверстия 15 и 14. Полный отпуск в этом случае наступит при повышении давления в магистрали на величину, составляющую примерно 40% от величины снижения давления при предшествовавшем торможении.
Сечение отверстий и их расположение в плунжере 10 подобраны таким образом, что в головной части поезда при использовании I положения ручки крана машиниста отпуск начинается раньше, но протекает медленно за счет сохранения высокого давления в РК, а в хвостовой части начинается позднее, но протекает быстрее вследствие перетекания воздуха из рабочей камеры в золотниковую камеру и магистраль, чем достигается выравнивание времени отпуска по длине поезда. Причем в составах средней длины отпуск тормозов хвостовых вагонов на равнинном режиме происходит раньше, чем головных, что обеспечивает соответствующую плавность поезда в процессе отпуска тормозов.
После полного отпуска КДР сообщается с атмосферой А через главную часть. Под давлением воздуха в ЗК клапан 36 открывается и сообщает магистраль с этой камерой отверстиями 39 и 40. В поезде из 100 вагонов время отпуска тормозов после ступени торможения не превышает 50—60 с.
Отпуск на горном режиме. В положении буквы Г режимной упорки диафрагма 20 остается прижатой к седлу 22 усилием двух пружин. Поэтому при отпуске рабочая камера не сообщается с камерами магистральной и золотниковой и отпуск происходит только за счет повышения давления воздуха в золотниковой камере, поступающего из тормозной магистрали через отверстия 27, 11, 12, 13, 15 и 14.
Воздухораспределитель № 483-000 имеет следующие свойства: высокую скорость распространения тормозной волны (290—300 м/с) и улучшенную диаграмму наполнения тормозных цилиндров в поезде, что снижает продольные усилия при торможении и позволяет водить поезда весом 80-100 тыс. кН.
Весь грузовой подвижной состав наших дорог оборудован автоматически действующими воздухораспределителями прямодействующего типа. Под прямодействием понимается наличие прямой связи главного резервуара (ГР) с тормозными цилиндрами (ТЦ), когда все утечки сжатого воздуха из тормозных цилиндров вагонов поезда при положении IV ручки крана машиниста (перекрыша с питанием) автоматически восполняются из главного резервуара локомотива через кран машиниста (КМ), тормозную магистраль (М) и запасные резервуары (ЗР). Благодаря такой связи ГР с ТЦ и обеспечивается неистощимость автоматических тормозов.
Грузовые поезда по сравнению с пассажирскими имеют большую длину. Поэтому для обеспечения плавности движения воздухораспределители грузового типа должны осуществлять более замедленные процессы торможения и отпуска.
По своим пневматическим свойствам все воздухораспределители подвижного состава дорог разделяются на мягкие, жесткие и полужесткие. Мягкий тип воздухораспределителей (пассажирского типа с ВР № 292) характеризуется двумя основными свойствами:
- несрабатывание на торможение при разрядке магистрали темпом 0,02 МПа за 1 мин;
- отсутствие ступенчатого отпуска.
Жесткий тип воздухораспределителя не обладает вышеуказанными свойствами и срабатывает на торможение при утечках воздуха из магистрали любым темпом (когда давление в ней ниже зарядного). Он имеет только ступенчатый отпуск. Такие воздухораспределители применяются в грузовых коротких поездах для работы в условиях крутых затяжных спусков (карьеры, горные узкоколейки на лесоразработках и др.).
Воздухораспределители,обладающие свойствами мягкости и имеющие дополнительно свойство жесткости — ступенчатый отпуск тормоза, называют полужесткими. Именно к такому типу относится воздухораспределитель № 483, которым оборудована большая часть грузовых вагонов и локомотивов.
Прежде чем обратиться к рассмотрению конструкции и работы этого воздухораспределителя, необходимо уяснить, какие функции должен он обеспечивать с учетом специфики эксплуатации грузовых поездов. В связи с большой длиной грузовых составов одним из таких требований должна быть высокая скорость распространения тормозной волны для избежания повышенных продольных сил сжатия при торможении.
Особенно это сказывается при экстренном торможении из-за набегания слабо заторможенных хвостовых вагонов на сильно заторможенные головные вагоны. Высокой скорости тормозной волны можно достигнуть в автоматическом тормозе лишь эффективной дополнительной разрядкой магистрали.
Кроме того, уменьшить продольные силы в поезде при торможении можно также за счет замедления наполнения сжатым воздухом тормозных цилиндров головных вагонов. Это достигается за счет уменьшения проходного сечения (калибровки) канала для наполнения ТЦ из ЗР.
Большая, изменяющаяся в широких пределах масса груза (величина загрузки) по отношению к массе тары грузовых вагонов требует иметь в воздухораспределителе устройство для регулирования давления в ТЦ в зависимости от степени загрузки вагона. Это надо для того, чтобы полнее использовать силу сцепления колес с рельсами и иметь достаточную эффективность тормозов с точки зрения обеспечения безопасности движения.
Для лучшей управляемости и избежания чрезмерного снижения скорости из-за длительного отпуска тормозов при регулировочных торможениях на равнинных участках пути воздухораспределитель должен обладать легким (быстрым) бесступенчатым отпуском тормозов. В то же время быстрый бесступенчатый отпуск тормозов грузового поезда на участках пути с крутыми (более 18 %о) затяжными спусками представляет опасность разгона поезда до превышения установленной скорости.
Запасные резервуары всех вагонов не успевают дозарядиться полностью, и очередное торможение, необходимое для снижения или поддержания требуемой скорости, придется производить с пониженным запасом воздуха в ЗР. Это может привести к истощению тормозов и нарушению безопасности движения. Поэтому воздухораспределитель должен обладать устройством для обеспечения двух режимов отпуска тормозов — равнинного и горного.
Рассмотрим, как эти основные требования (свойства) реализованы в конструкции грузового воздухораспределителя № 483, общий вид которого показан на рис. 1. Он состоит из трех основных частей.
Главная часть 6 обеспечивает выполнение трех основных действий (торможение, перекрышу и отпуск тормозов) и регулировку давления в ТЦ в зависимости от режима загрузки вагона (порожнего «П», среднего «С» и груженого «Г»), устанавливаемого рукояткой, закрепленной на валу 10.
Магистральная часть 3 служит для подачи соответствующей команды главной части на выполнение данных действий, обеспечения дополнительной разрядки тормозной магистрали, двух режимов отпуска тормозов - равнинного «Р» и горного «Г», устанавливаемых переключателем 1.
Двухкамерный резервуар 4 увеличивает объем расположенных в главной части рабочей (РК) и золотниковой (ЗК) камер. К нему подходят трубки, соединяющие ВР с тормозной магистралью М, запасными резервуаром ЗР и тормозным цилиндром ТЦ.
Схемы реальной конструкции главной и магистральной частей ВР, приведенные в технической литературе, довольно сложны, поэтому будут использоваться упрощенные схемы, которые позволяют легко и быстро понять основные принципы действия ВР и конструкцию его отдельных узлов.
Упрощенная схема ВР № 483 по показана на рис.2.Основными чувствительными элементами главной части служат главный поршень 2 и уравнительный 8, которые управляют двухседельным клапаном 5 с впускным седлом 6 и выпускным седлом 7 (показаны стрелками). Внутри полого штока 4 главного поршня, где расположен двухседельный клапан (в закрытом под действием пружины положении), всегда находится сжатый воздух запасного резервуара ЗР, соединенного с этой полостью через одно или четыре отверстия в штоке (на рис. 2 не показано) в зависимости от положения главного поршня. Двухседельный клапан является и впускным и выпускным.
В случае открытия впускного клапана (отжатия от седла 6) воздух из ЗР будет поступать в тормозную камеру ТК, а затем в тормозной цилиндр, подсоединенный к каналу ТЦ, что соответствует процессу торможения.
Открытие выпускного клапана (отход от выпускного седла 7) позволяет соединить ТК, а следовательно и ТЦ с атмосферой AT для выпуска воздуха из тормозного цилиндра, что соответствует процессу отпуска тормозов. Положение, когда оба седла прижаты к клапану (впускной и выпускной клапаны закрыты), соответствует процессу перекрыши.
Равновесное положение главного поршня наступает тогда, когда силы, действующие на него с разных (противоположных) сторон, будут равны. С левой стороны на главный поршень действует сила сжатого воздуха в рабочей камере РК, а с правой — сила сжатого воздуха в золотниковой камере ЗК и усилие пружины 3.
Равновесное положение уравнительного поршня 8 наступает в том случае, когда сила, действующая на него с левой стороны от давления сжатого воздуха в тормозном цилиндре ТЦ, станет равной усилию режимных пружин 9 и 10, действующих совместно с правой стороны.
Таким образом, главная часть воздухораспределителя позволяет получить все три тормозных процесса (торможение, перекрышу и отпуск тормозов), связанных с наполнением ТЦ из ЗР, прекращением наполнения ТЦ из ЗР и выпуском воздуха из ТЦ в AT. Кроме того, она позволяет иметь необходимые три режима регулировки давления в ТЦ в зависимости от усилия режимных пружин, действующих на уравнительный поршень. Это происходит введением в работу (выведением из нее) внутренней пружины 10 частично или полностью с помощью поворота эксцентрика 11 переключателя режимов.
Рассмотрим работу главной части воздухораспределителя с помощью упрощенных схем, приведенных на рис. 3 — 6. Для этого не будем обращать внимания на магистральную часть прибора, представив себе ее в виде черного квадрата, к которому подсоединен магистральный трубопровод М и две трубки, идущие к верхней рабочей РК и нижней золотниковой ЗК камерам двухкамерного резервуара (обозначены восьмигранниками).
Зарядка. При зарядке тормоза (положения I и II ручки КМ) сжатый воздух поступает в магистральную часть воздухораспределителя по каналу М, а оттуда в нижний резервуар ЗК и золотниковую камеру ЗК справа от главного поршня, который под действием пружины находится в крайнем левом положении так, что воздух из ЗК может поступать в рабочую камеру РК через калиброванное отверстие «б» диаметром 0,6 мм во втулке поршня, а затем в верхний резервуар РК. При достижении давления в РК и ЗК, равного зарядному давлению в тормозной магистрали М (0,53 — 0,55 МПа), процесс их зарядки заканчивается.
Такая зарядка золотниковой и рабочей камер воздухораспределителя происходит при установленном в магистральной части горном режиме «Г». При включении равнинного режима «Р» (рис 3,а), когда давление в РК возрастет до 0,28 — 0,32 МПа, в магистральной части открывается второй путь зарядки этой камеры из М по верхнему каналу Уравнительный поршень под действием режимных пружин в это время находится в крайнем левом положении так, что между выпускным седлом и клапаном имеется зазор «е» около 7 мм, т.е выпускной клапан открыт, обеспечивая устойчивую связь тормозного цилиндра ТЦ с атмосферой AT (отпуск тормоза).
Запасный резервуар, связанный с полостью в штоке главного поршня, постоянно заряжается из тормозной магистрали через обратный клапан (на рисунках не показано)
Мягкость действия. При медленном снижении давления в магистрали и в ЗК (до 0,4 МПа за 1 мин) сжатый воздух успевает перетекать из РК в ЗК через калиброванное отверстие «б», не вызывая срабатывания главной части на торможение, так как не создается перепада давлений на главный поршень, необходимого для перемещения его в правое тормозное положение.
Отпуск тормоза на равнинном режиме (см. рис.3) происходит в результате повышения давления в магистрали (а, следовательно, и в ЗК) на 0,04 — 0,05 МПа. Прогнувшаяся диафрагма через плунжер соединяет в магистральной части камеры РК и ЗК (см.фрагмент а), что приводит к быстрому выравниванию давления в этих камерах за счет перетекания сжатого воздуха из РК (где давление близко к зарядному) в ЗК (где давление ниже зарядного в результате выпуска воздуха при торможении).
Уравнивание давления с обеих сторон главного поршня приводит к нарушению его равновесного положения, так как при Fрк = Fзк усилие пружины Fпр становится избыточным и перемещает главный поршень в крайнее левое положение вместе с клапаном, обеспечивая отвод его от выпускного седла.
Сжатый воздух через открытый выпускной клапан из тормозной камеры и ТЦ выходит в атмосферу AT. Падение давления в камере ТК приводит к перемещению уравнительного поршня под действием режимных пружин постепенно в крайнее левое положение. При этом выпускной клапан продолжает оставаться открытым, так как при нахождении главного поршня в крайнем левом положении между клапаном и выпускным седлом остается конструктивный зазор е = 7 мм (см. рис. 3). Таким образом, на равнинном режиме «Р» небольшое повышение давления в М приводит к полному бесступенчатому отпуску тормоза.
Отпуск на горном режиме. При установке режимной ручки в магистральной части на режим «Г» повышение давления в магистрали М (и в ЗК) не приводит к соединению между собой камер РК и ЗК. Давление сжатого воздуха в рабочей камере (слева от главного поршня) остается практически постоянным (близким к зарядному). В этом случае повышение давления в М (и в ЗК) на 0,05 МПа нарушит равновесие главного поршня, которое имело вид Fрк = Fзк + Fпр (рис. 5,а). Теперь оно примет вид Fрк
Читайте также: