ТОРМОЗНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ВАГОНОВ
Грузовой вагон
Воздухораспределитель
состоит из двухкамертного резервуара 7, главной части 9 и магистральной части 6. Двухкамерный резервуар 7 усл. № 295, прикрепленный к раме вагона четырьмя болтами, соединен трубами диаметром 3/4 дюйма (19 мм) с краном 8 усл. № 372, пылеловкой 5, запасным резервуаром
ЗР и тормозным цилиндром
ТЦ через авторежим
АР усл. № 265.
К двухкамерному резервуару 7 прикреплены магистральная 9 усл.№ 483-010 и главная 6 усл.№ 270-023 части воздухораспределителя. На магистральной трубе расположены концевые краны
2 усл. № 190, соединительные рукава
1 и стоп-кран 3 без ручки (на вагонах с площадками).
При зарядке и отпуске тормоза сжатый воздух из магистрали поступает в двухкамерный резервуар и через воздухораспределитель - в запасный резервуар . При торможении воздух из запасного резервуара поступает через воздухораспределитель в тормозной цилиндр , создавая в нем давление пропорционально загрузке вагона (от 1,4-1,8 до 3.8-4,5 кгс/см2).
Пассажирский вагон
В пассажирских вагонах сети дорог России воздухораспределитель ВР усл. № 292 и электровоздухорас-пределитель ЭВР усл. № 305 крепятся на кронштейне 11 или крышке тормозного цилиндра ТЦ. На магистральной трубе расположены концевые краны 2 усл. № 190 с соединительными рукавами 1 усл. № 369А и пылеловка 8, а на отводах от нее - разобщительный кран 10 и стоп-краны 4. Для отпуска тормоза вручную предусмотрен клапан 15 усл. №31.
В каждом пассажиском вагоне предусмотрено не менее трех стоп-кранов
4, два из которых расположены в тамбурах вагонов.
При зарядке и отпуске тормоза воздух из магистрали через воздухораспределитель ВР поступает в запасный резервуар ЗР, а тормозной цилиндр ТЦ сообщается с атмосферой.
В процессе торможения на пневматическом управлении воздух из запасного резервуара поступает в цилиндр через воздухораспределитель ВР, а на электрическом - через пневматическое реле электровоздухораспре-делителя ЭВР.
Вдоль вагона в металлической трубе 6 проложены два линейных электрических провода.
Они подведены к концевым двухтрубным 3 и средней трехтрубной 5 коробке. От средней коробки провод в металлической трубе подходит к рабочей камере электровоздухораспределителя, а от концевых коробок - к контактам в соединительных головках междувагонных междувагонных рукавов.
Тормоза железнодорожного подвижного состава предназначены для регулирования скорости движения от максимально возможной до полной остановки, а также удержания состава на месте.
Классификация тормозов и их основные свойства.
Тормоза классифицируются по способам создания тормозной силы и свойствам управляющей части.
По способам создания тормозной силы различаются фрикционные и динамические тормоза. По свойствам управляющей части различают тормоза автоматические и не автоматические. На подвижном составе железных дорог РОССИИ применяются пять типов тормозов:
- Стояночные (ручные) – ими оборудованы локомотивы, электромоторный и самоходный подвижной состав пассажирские и грузовые вагоны.
- Пневматические – ими оснащён весь подвижной состав с использованием сжатого воздуха.
- Электропневматические – ими оборудованы пассажирские вагоны и локомотивы, электромоторный подвижной состав и дизельные поезда.
- Электрические (динамические и реверсивные) – ими оборудованы отдельные серии локомотивов и электропоездов.
- Магнитно-рельсовые – ими оборудованы высокоскоростные поезда.
Применяются как дополнительные к ЭПТ и электрическим.
- Стояночные ручные тормоза состоят из редуктора и системы рычагов и (или) цепей. Приводятся в действие вручную и обеспечивают удержание на месте подвижной единицы при длительных стоянках.
- Устройство пневматических тормозов.
Пневматические тормоза имеют:
— однопроводную магистраль для обеспечения сжатым воздухом и дистанционного управления работой тормозного оборудования;
— приборы управления тормозами;
— приборы торможения.
Применяемые на подвижном составе пневматические тормоза разделяются на автоматические и неавтоматические, а так же на пассажирские (с быстрыми тормозными процессами) и на грузовые (с замедленными процессами).
Автоматическими называются тормоза, которые при разрыве поезда или тормозной магистрали, а так же при открытии стоп-крана из любого вагона автоматически приходят в действие вследствие снижения давления в магистрали (при повышении давления происходит отпуск тормозов).
Неавтоматические тормоза, наоборот, приходят в действие при повышении давления в трубопроводе, а при выпуске воздуха происходит отпуск тормозов.
По принципу действия разделяются на:
— прямодействующие неавтоматические ;
— не прямодействующие автоматические ;
— прямодействующие автоматические.
Прямодействующим неавтоматическим тормоз называется по тому, что в процессе торможения тормозные цилиндры сообщаются с источником питания, и при разрыве поезда, разъединении соединительных рукавов он не приходит в действие. Если в тормозных цилиндрах в этот момент был воздух, то он немедленно выйдет и произойдёт отпуск. Кроме того этот тормоз является неистощимым, так как при помощи крана машиниста всегда можно повысить давление в тормозных цилиндрах, которое понизилось из-за утечек воздуха.
Не прямодействующий автоматический тормоз отличается от прямодействующего неавтоматического тем, что на каждой единице подвижного состава между тормозной магистралью и тормозным цилиндром устанавливается воздухораспределитель, соединённый с запасным резервуаром, который содержит запас сжатого воздуха. Тормоз называется не прямодействующим потому, что в процессе торможения тормозные цилиндры не сообщаются с источником питания (главными резервуарами). При длительном торможении вследствие невозможности пополнить воздухом запасных резервуаров через тормозную магистраль, давление воздуха в тормозных цилиндрах и запасных резервуарах уменьшается и потому тормоз является истощимым.
Прямодействующий автоматический тормоз состоит из тех же составных частей, что и непрямодействующий. Благодаря особому устройству крана машиниста и воздухораспределителя автоматически поддерживается давление в тормозной магистрали можно регулировать тормозную силу в поезде в сторону увеличения и уменьшения в нужных пределах. Если в процессе торможения давление в тормозных цилиндрах снизится вследствие утечек, то оно быстро восстановится за счёт поступления воздуха из запасных резервуаров. Как только давление в запасном резервуаре станет меньше чем в магистрали, откроется обратный клапан и воздух пополнит запасной резервуар и далее тормозной цилиндр. Тормозная магистраль в свою очередь автоматически пополнится через кран машиниста из главного резервуара. Таким образом, давление тормозном цилиндре может поддерживаться длительное время. Этим автоматический не прямодействующий тормоз отличается от автоматического прямодействующего.
При техническом обслуживании вагонов выполняются работы по обслуживанию тормозного оборудования. При этом, действующими на сегодняшний момент «Правилами по обслуживанию автотормозного оборудования и управлению тормозами железнодорожного подвижного состава » установлены следующие требования:
ТРЕБОВАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ТЕХНИЧЕСКОГО
ОБСЛУЖИВАНИЯ ТОРМОЗНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ГРУЗОВЫХ ВАГОНОВ.
При техническом обслуживании у каждого грузового вагона необходимо:
— проверить исправность тормозного оборудования;
— проверить наличие и исправность крепежных деталей и предохранительных (поддерживающих) устройств тормозного оборудования;
— в тормозной рычажной передаче проверить наличие осей, шайб, шплинтов, соответствие и правильность их постановки;
— проверить состояние, толщину тормозных колодок и их расположение относительно поверхности катания колес;
— проверить регулировку выходов штоков тормозных цилиндров и тормозной рычажной передачи;
— проконтролировать правильность включения воздухораспределителей на режим «Равнинный» или «Горный»;
— проконтролировать в зависимости от наличия или отсутствия на вагоне авторежима, типа колодок (композиционных или чугунных), загрузки вагона, типа и модели вагона правильность включения воздухораспределителя на режим торможения «Порожний», «Средний» или «Груженый».
7 В пунктах формирования грузовых поездов и пунктах технического обслуживания на станциях, предшествующих крутым затяжным спускам, у вагонов должно быть проверено действие стояночных (ручных) тормозов.
8 При техническом обслуживании состава вагонов или поезда необходимо:
— проконтролировать соединение рукавов тормозных магистралей между вагонами, составом вагонов и локомотивом – убедиться в том, что соединительные рукава соединены, концевые краны между вагонами, составом вагонов и локомотивом открыты, хвостовой концевой кран последнего вагона закрыт;
— проконтролировать включение тормозов у вагонов – убедиться в том, что разобщительные краны на подводящих трубах к воздухораспределителям открыты;
— проконтролировать плотность тормозной пневматической сети состава вагонов, которая должна соответствовать установленным нормативам;
— проконтролировать действие тормоза каждого вагона при торможении и отпуске;
— проконтролировать выход штока тормозных цилиндров на каждом вагоне.
9 Все тормозное оборудование должно быть надежно закреплено, ослабленные детали крепления необходимо затянуть, взамен неисправных и недостающих деталей крепления и предохранительных (поддерживающих) устройств должны быть утсановлены исправные детали крепления и предохранительные (поддерживающие) устройства.
10 У резинотекстильных трубок соединительных рукавов не допускается наличие расслоений, надрывов и глубоких трещин, доходящих до текстильного слоя, отслоений внешнего или внутреннего слоя.
11 Вертикальные оси в тормозной рычажной передаче, должны быть установлены головками вверх. Оси, установленные горизонтально, должны быть обращены шайбами наружу от продольной оси вагона. Горизонтальные оси, расположенные на продольной оси вагона, должны быть обращены головками в одну сторону.
На оси тормозной рычажной передачи должны быть установлены стандартные шайбы и шплинты. Обе ветви шплинта должны быть разведены на угол между ними не менее 90º. При необходимости замены шплинты следует устанавливать новые, повторное использование шплинтов запрещается.
Расстояние между шайбой и шплинтом в шарнирных соединениях тормозной рычажной передачи не должно превышать 3 мм. Допускается регулировать этот размер постановкой не более одной дополнительной шайбы необходимой толщины, но не более 6 мм, с таким же диаметром отверстия, как и у основной шайбы.
Контактная планка должна быть надежно закреплена на опорной балке с помощью крепежных деталей.
Под контактной планкой могут устанавливаться регулировочные планки, закрепленные на опорной балке заодно с контактной планкой. Приварка регулировочных планок поверх контактной планки запрещена.
13 Тормозные колодки не должны иметь изломов и трещин, выступать за кромку наружной грани обода колеса более чем на 10 мм. На грузовых вагонах с тележками пассажирского типа выход колодок за кромку наружной грани обода колеса не допускается.
Минимальная толщина тормозных колодок, при которой они подлежат замене (толщина предельно изношенных тормозных колодок) устанавливается в зависимости от длины гарантийного участка, но не менее:
— чугунных — 12 мм;
— композиционных с металлическим штампованным каркасом — 14 мм;
— композиционных с сетчато-проволочным каркасом — 10 мм.
Композиционные тормозные колодки с сетчато-проволочным каркасом можно отличить от композиционных тормозных колодок с металлическим штампованным каркасом по ушку, заполненному фрикционной композиционной массой.
Толщину тормозной колодки следует проверять с наружной стороны тележки.
При клиновидном износе толщину тормозной колодки следует контролировать на расстоянии 50 мм от тонкого края колодки.
При износе боковой поверхности тормозных колодок со стороны гребня колеса необходимо проверить состояние триангелей, траверс (у грузовых вагонов с тележками пассажирского типа), тормозных башмаков и их подвесок, тормозные колодки заменить.
Минимальная толщина вновь устанавливаемой тормозной колодки должна быть не менее 25 мм, при этом клиновидный износ не допускается.
14 Запрещается устанавливать композиционные тормозные колодки на вагоны, рычажная передача которых установлена под чугунные колодки (оси затяжек горизонтальных рычагов находятся в отверстиях, расположенных дальше от тормозного цилиндра), и, наоборот, не допускается ставить чугунные тормозные колодки на вагоны, рычажная передача которых установлена под композиционные колодки.
Исключение составляют служебные и дизельные вагоны рефрижераторного подвижного состава, а также грузовые вагоны с дизельным отделением пятивагонных рефрижераторных секций, тормозная рычажная передача которых рассчитана только на чугунные колодки (горизонтальные тормозные рычаги имеют одно отверстие для соединения с затяжкой). На таких вагонах разрешается ставить композиционные тормозные колодки при обязательном условии, что воздухораспределители этих вагонов должны быть закреплены на «Порожний» режиме работы воздухораспределителя.
Вагоны с тарой от 27 т и более, в том числе шестиосные и восьмиосные вагоны, разрешается эксплуатировать только с композиционными тормозными колодками.
При замене тормозных колодок необходимо соблюдать следующие условия:
— на одном вагоне должны быть установлены колодки одного типа и конструкции;
— колодки на одной оси не должны различаться по толщине более чем на 10 мм.
15 При правильно отрегулированной тормозной рычажной передаче:
— выход штока тормозного цилиндра должен находиться в пределах норм, приведенным в таблице II.1 настоящих Правил.
Нормы выхода штоков тормозных цилиндров у вагонов с тормозной рычажной передачей, не оборудованной регуляторами, перед крутыми затяжными спусками устанавливаются техническо-распорядительным документом владельца инфраструктуры;
— расстояние от торца муфты защитной трубы регулятора тормозной рычажной передачи (далее – регулятор) до присоединительной резьбы его винта должно быть для регуляторов 574Б, РТРП-675, РТРП-675-М не менее 150 мм, для регуляторов РТРП-300 – не менее 50 мм;
— упорный рычаг привода (упор) регулятора при отпущенном тормозе вагона не должен касаться корпуса регулятора;
— углы наклона горизонтальных, промежуточных и вертикальных рычагов должны обеспечивать работоспособное состояние тормозной рычажной передачи вагона до предельного износа тормозных колодок.
При необходимости регулировки тормозная рычажная передача вагонов, оборудованных регулятором, должна быть отрегулирована на поддержание выхода штока тормозного цилиндра на нижнем пределе установленных норм выхода штока.
Таблица II.1 – Выход штока тормозного цилиндра грузовых вагонов
| Выход штока в мм. | |||
| Максимально допустимый в эксплуатации при полном служебном торможении (без регулятора) | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Грузовой вагон (в том числе рефрижераторный) с одним тормозным цилиндром, с чугунными тормозными колодками | |||
| Грузовой вагон (в том числе рефрижераторный) с одним тормозным цилиндром, с композиционными тормозными колодками | |||
| Грузовой вагон с двумя тормозными цилиндрами (с раздельным торможением), с чугунными тормозными колодками | |||
| Грузовой вагон с двумя тормозными цилиндрами (с раздельным торможением), с композиционными тормозными колодками | |||
Примечание ()* для вагонов, оборудованных адаптерами.
16 Все неисправности, выявленные при техническом обслуживании вагонов необходимо устранить.
17 При выявлении неисправностей у вагона, которые невозможно устранить на станции, не имеющей пункта технического обслуживания, допускается следование вагона в составе поезда с выключенным тормозом до ближайшего пункта технического обслуживания при условии, что это не угрожает безопасности движения.
18 Техническое обслуживание тормозного оборудования вагонов поездов повышенного веса и длины (грузовых поездов обычного или специального формирования) и соединенных поездов разрешается выполнять в составах на разных путях с обязательным полным опробованием автотормозов в каждом составе, подлежащем последующему сцеплению при формировании поезда.
ТРЕБОВАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ТОРМОЗНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПАССАЖИРСКИХ ВАГОНОВ ЛОКОМОТИВНОЙ ТЯГИ И ВАГОНОВ ПАССАЖИРСКОГО ТИПА
19 При техническом обслуживании вагонов проверить:
— состояние узлов и деталей тормозного оборудования на соответствие их установленным нормам. Детали, не обеспечивающие нормальную работу тормоза необходимо заменить;
— правильность соединения рукавов тормозной и питательной магистралей, открытие концевых кранов между вагонами и разобщительных кранов на подводящих воздухопроводах, а также их состояние и надежность крепления. Правильность подвешивания рукава и надежность подвешивания и закрытия концевого крана на хвостовом вагоне. При сцеплении пассажирских вагонов, оборудованных двумя тормозными магистралями должны соединяться рукава, расположенные по одну сторону оси автосцепок по ходу движения;
— отсутствие касания электрическими межвагонными соединениями головок концевых рукавов тормозной магистрали, а также несанкционированного касания между собой головок концевых рукавов тормозной и питательной магистралей;
— правильность включения режимов воздухораспределителей на каждом вагоне с учетом количества вагонов в составе;
— плотность тормозной сети состава, которая должна соответствовать установленным нормативам;
— действие автотормозов на чувствительность к торможению и отпуску, действие электропневматического тормоза с проверкой целостности электрической цепи состава, отсутствие замыкания проводов электропневматического тормоза между собой и на корпус вагона, напряжение в цепи хвостового вагона в режиме торможения. Проверку действия электропневматического тормоза производить от источника питания со стабилизированным выходным напряжением 40 — 50 В, при этом падение напряжения в электрической цепи проводов электропневматического тормоза в режиме торможения в пересчете на один вагон проверяемого состава должно составлять не более 0,5 В для составов до 20 вагонов включительно и не более 0,3 В для составов большей длины. Воздухораспределители и электровоздухораспределители, работающие неудовлетворительно, заменить исправными;
— действие противоюзного устройства (при наличии). Для проверки механического противоюзного устройства необходимо после произведѐнного полного служебного торможения через окно в корпусе датчика провернуть инерционный груз. При этом должен произойти выброс воздуха из тормозного цилиндра проверяемой тележки через сбрасывающий клапан. После прекращения воздействия на груз он должен сам возвратиться в исходное положение, а тормозной цилиндр наполниться сжатым воздухом до первоначального давления, что контролируется по манометру на боковой стенке кузова вагона. Проверку необходимо проводить для каждого датчика.
Для проверки электронного противоюзного устройства необходимо после произведѐнного полного служебного торможения произвести проверку функционирования сбрасывающих клапанов путем запуска тестовой программы. При этом должен происходить последовательный сброс воздуха на соответствующей колёсной паре и срабатывание соответствующих сигнализаторов наличия давления сжатого воздуха этой оси на борту вагона;
— действие скоростного регулятора (при наличии). Для проверки необходимо после проведенного полного служебного торможения нажать кнопку проверки скоростного регулятора. Давление в тормозных цилиндрах должно повыситься до установленной величины, а после прекращения нажатия на кнопку давление в цилиндрах должно снизиться до первоначального значения.
После проверки включить тормоза вагонов на режим, соответствующий предстоящей максимальной скорости движения поезда;
— действие магниторельсового тормоза (при наличии). Для проверки необходимо после экстренного торможения нажать на кнопку проверки магниторельсового тормоза. При этом башмаки магниторельсового тормоза должны опуститься на рельсы. После прекращения нажатия на кнопку все башмаки магниторельсового тормоза должны подняться в верхнее (транспортное) положение;
— правильность регулирования тормозной рычажной передачи. Рычажная передача должна быть отрегулирована так, чтобы расстояние от торца муфты защитной трубы винта авторегулятора 574Б, РТРП-675, РТРП-675М, до присоединительной резьбы на винте авторегулятора было не менее 250 мм при отправлении из пункта формирования и оборота и не менее 150 мм при проверке на промежуточных пунктах технического осмотра.
При применении других типов авторегуляторов минимальная длина регулирующего элемента авторегулятора при отправлении из пункта формирования и оборота и при проверке на промежуточных пунктах технического осмотра должна быть указана в руководстве по эксплуатации конкретной модели вагона.
Углы наклона горизонтальных и вертикальных рычагов должны обеспечивать нормальную работу рычажной передачи до предельного износа тормозных колодок. В отпущенном состоянии тормоза ведущий горизонтальный рычаг (горизонтальный рычаг со стороны штока тормозного цилиндра) должен иметь наклон в сторону тележки;
— выхода штоков тормозных цилиндров, которые должны быть в пределах, указанных в таблице III.1 настоящих Правил.
— толщину тормозных колодок (накладок) и их расположение на поверхности катания колес.
Толщина тормозных колодок для пассажирских поездов должна обеспечивать возможность проследования без замены из пункта формирования до пункта оборота и обратно и устанавливается местными правилами и нормами на основе опытных данных.
Выход колодок с поверхности катания за наружную грань колеса не допускается.
Минимальная толщина колодок, при которой они подлежат замене устанавливается в зависимости от длины гарантийного участка, но не менее: чугунных — 12 мм; композиционных с металлической спинкой – 14 мм, с сетчато-проволочным каркасом – 10 мм (колодки с сетчато-проволочным каркасом определяют по заполненному фрикционной массой ушку).
Толщину тормозной колодки проверять с наружной стороны, а при клиновидном износе – на расстоянии 50 мм от тонкого торца.
В случае износа боковой поверхности колодки со стороны гребня колеса, проверить состояние траверсы, тормозного башмака и подвески тормозного башмака, выявленные недостатки устранить, колодку заменить;
Металлокерамические накладки толщиной 13 мм и менее и композиционные накладки толщиной 5 мм и менее по наружному радиусу накладок подлежат замене. Толщину накладки следует проверять в верхней и нижней части накладки в держателе накладки. Допускается разница толщин между верхней и нижней частью накладки в держателе накладки не более 3 мм.
Таблица III.1 — Выход штока тормозных цилиндров пассажирских вагонов, мм
| Тип вагона и тормозных колодок | Выход штока в мм. | ||
| При отправлении с пункта технического обслуживания | При отправлении с пункта технического обслуживания | ||
| при полном служебном торможении | при первой ступени торможения | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Пассажирский вагон с чугунными тормозными колодками | |||
| Пассажирский вагон с композиционными тормозными колодками | |||
| Пассажирский вагон габарита РИЦ с воздухораспределителями КЕ и чугунными тормозными колодками | |||
| Пассажирский вагон габарита ВЛ-РИЦ на тележках ТВЗ-ЦНИИ — М с чугунными тормозными колодками | |||
Примечания.
1 Выход штока тормозного цилиндра при композиционных колодках на пассажирских вагонах указан с учетом длины хомута (70 мм), установленного на штоке.
2 Выходы штоков тормозных цилиндров у других типов вагонов устанавливаются в соответствии с руководством по их эксплуатации.
На пассажирских вагонах с дисковыми тормозами дополнительно проверить:
— суммарный зазор между обеими накладками и диском на каждом диске. Зазор между обеими накладками и диском должен быть не более 6 мм. На вагонах, оборудованных стояночными тормозами, зазоры проверять при отпуске после экстренного торможения;
— отсутствие пропуска воздуха обратным клапаном на трубопроводе между тормозной магистралью и дополнительным питательным резервуаром;
— состояние поверхностей трения дисков (визуально с протяжкой вагонов);
— исправность сигнализаторов наличия давления сжатого воздуха на борту вагона.
20 Запрещается устанавливать композиционные колодки на вагоны, рычажная передача которых переставлена под чугунные колодки (т.е. оси затяжки горизонтальных рычагов находятся в отверстиях, расположенных дальше от тормозного цилиндра), и, наоборот, не допускается устанавливать чугунные колодки на вагоны, рычажная передача которых переставлена под композиционные колодки, за исключением колесных пар пассажирских вагонов с редукторами, где могут применяться чугунные колодки до скорости движения 120 км/ч.
21 Пассажирские вагоны, эксплуатируемые в поездах со скоростями движения свыше 120 км/ч, должны быть оборудованы композиционными тормозными колодками.
22 При осмотре состава на станции, где имеется пункт технического обслуживания, у вагонов должны быть выявлены все неисправности тормозного оборудования, а детали или приборы с дефектами заменены исправными.
При выявлении неисправности тормозного оборудования вагонов на станциях, где отсутствует пункт технического обслуживания, допускается следование данного вагона с выключенным тормозом при условии обеспечения безопасности движения до ближайшего пункта технического обслуживания.
23 В пунктах формирования и оборота пассажирских поездов осмотрщики вагонов обязаны проверить исправность и действие стояночных (ручных) тормозов, обращая внимание на легкость приведения в действие и прижатие колодок к колесам.
Такую же проверку стояночных (ручных) тормозов осмотрщики вагонов должны производить на станциях с пунктами технического обслуживания, предшествующих крутым затяжным спускам.
24 Проверить расстояние между головками соединительных рукавов тормозной магистрали с электрическими наконечниками и штепсельными разъемами междувагонного электрического соединения осветительной цепи вагонов при их соединенном состоянии. Это расстояние должно быть не менее 100 мм.
для студентов специальности «Вагоны»
по дисциплине «Вагоны (общий курс)»
к лабораторной работе № 11
ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО ТОРМОЗНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
ГРУЗОВЫХ И ПАССАЖИРСКИХ ВАГОНОВ
Иркутск 2005
УДК 629.4.077
Составители: А.В. Паргачевский, ст. преподаватель;
Г.В. Ефимова, ст. преподаватель;
М.Н. Якушкина, ассистент
Кафедра вагонов и вагонного хозяйства
Рецензенты: П.А. Голец, начальник технического отдела службы вагонного хозяйства ВСЖД – филиала ОАО «РЖД»;
кандидат технических наук Г.С. Пугачёв, доцент кафедры вагонов и вагонного хозяйства.
Лабораторная работа № 11
ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО ТОРМОЗНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
ГРУЗОВЫХ И ПАССАЖИРСКИХ ВАГОНОВ
Цель работы: Изучить: общее устройство тормозной системы вагона; расположение основных приборов автотормозного оборудования на грузовых и пассажирских вагонах; типы пневматических тормозов, их режимы торможения.
Краткие сведения из теории
Тормозное оборудование вагонов предназначено для создания и увеличения сил сопротивления движущемуся поезду. Силы, создающие искусственное сопротивление, называются тормозными силами .
Тормозные силы и силы сопротивления движению гасят кинетическую энергию движущегося поезда. Наиболее распространенным средством для получения тормозных сил является колодочный тормоз , при котором торможение осуществляется прижатием колодок к вращающимся колесам, благодаря чему возникают силы трения между колодкой и колесом.
На подвижном составе железных дорог применяются 5 типов тормозов: стояночные (ручные), пневматические, электропневматические, электрические и магнитно-рельсовые.
На грузовых вагонах общей сети МПС применяются пневматические тормоза. В систему пневматического тормоза входят: тормозная магистраль (М), которая расположена относительно продольной оси симметрии вагона (рис. 1). Тормозная магистраль крепится к кузову вагона в нескольких местах и у концевой балки рамы вагона она имеет концевые краны, соединительные рукава с головками (рис. 2). Тормозная магистраль каждого вагона, входящего в сформированный поезд, должна быть соединена при помощи соединительных рукавов между собой, а концевые краны открыты. Концевой кран хвостового вагона поезда должен быть перекрыт.
От тормозной магистрали на каждом вагоне имеются отводы через тройники к воздухораспределителю (ВР) и, в некоторых случаях, к стоп-кранам (рис. 1). Воздухораспределитель (ВР) и запасный резервуар (ЗР) крепятся к кронштейнам, установленным на раме вагонов, при помощи болтов. В основных типах вагонов воздухораспределитель и запасный резервуар расположены в средней части рамы. У некоторых типов грузовых специализированных вагонов воздухораспределитель и запасный резервуар устанавливаются в консольной части рамы вагона.
Воздухораспределитель соединен с тормозной магистралью (М), запасным резервуаром и тормозным цилиндром при помощи труб (рис. 3).
На трубе между тормозной магистралью (М) и воздухораспределителем (ВР) установлен разобщительный кран, который при неисправном автотормозе вагона должен быть перекрыт – рукоятка крана расположена поперек трубы.
Тормозной цилиндр крепится при помощи болтов к кронштейнам, установленным на раме вагона, и соединен с воздухораспределителем при помощи трубы (рис. 4).
При торможении усилие от штока тормозного цилиндра (ТЦ) передается через горизонтальные рычаги и затяжку горизонтальных рычагов к тягам, соединенным с тормозной рычажной передачей тележки.
На одной из тяг тормозной рычажной передачи устанавливается регулятор выхода штока, который по мере износа тормозных колодок уменьшает длину этой тяги и тем самым компенсирует увеличение зазоров между колодками и поверхностями катания колес.
Принципиальная схема тормозной рычажной передачи двухосной тележки грузового вагона представлена на рис. 5.
Для закрепления одиночно стоящего грузового вагона от самопроизвольного ухода, на нем имеется стояночный (ручной) тормоз, основные элементы которого представлены на рис. 6. Аналогичное устройство имеет стояночный тормоз пассажирских вагонов. Приведение в действие этих тормозов осуществляется вручную поворотом штурвала или рукоятки.
Кроме указанных узлов тормозное оборудование некоторых типов грузовых вагонов имеет авторежим – это прибор, обеспечивающий автоматическое регулирование давления воздуха в тормозном цилиндре в зависимости от загрузки вагона. Устанавливается между воздухораспределителем и тормозным цилиндром.
У некоторых типов пассажирских вагонов устанавливается противоюзное устройство, обеспечивающее автоматическое понижение давления в тормозном цилиндре для прекращения проскальзывания колесной пары при движении заторможенного вагона.
Пассажирские вагоны. Воздухораспределитель № 292 и электровоздухораспределитель № 305 установлены на рабочей камере 11, которая смонтирована на кронштейне задней крышки тормозного цилиндра. Под вагоном также расположены магистральная труба 1 1/4 ″, концевые краны 2 с соединительными рукавами 1 и головками, тройник-пылеловка 8. Тормозная магистраль соединена отводом 9 через разобщительный кран 10 с блоком воздухораспределителей (рис. 2.5).
В каждом пассажирском вагоне имеется не менее трех стоп-кранов 4, два из которых расположены в тамбурах вагонов. Запасный резервуар объемом 78л соединен трубой 1″ с кронштейном задней крышки тормозного цилиндра. На трубе от запасного резервуара или на запасном резервуаре установлен выпускной клапан 15.
Рис. 2.5. Тормозное оборудование пассажирского вагона
1 - соединительный рукав Р17Б с соединительной головкой № 369А, 2 - концевой кран № 190, 3 - соединительная коробка двухтрубная № 316, 4 - стоп-кран № 163, 5 - соединительная коробка трехтрубная, 6 - кондуит, 7 - изолированная подвеска, 8 - тройник-пылеловка, 9 - отвод, 10 - разобщительный кран № 372, 11 - рабочая камера, 15 - выпускной клапан № 31, ВР - воздухораспределитель № 292, ЭВР - электровоздухораспределитель № 305, ТЦ - тормозной цилиндр 14" № 501Б, ЗР - запасной резервуар 78л
Рабочий и контрольный провода электропневматического тормоза уложены в стальной трубе 6 и подведены к концевым двухтрубным 3 и средней трехтрубной 5 коробкам. От средней коробки провод в металлической трубе подходит к рабочей камере электровоздухораспределителя, а от концевых коробок к контактам в соединительной головке междувагонного рукава.
При зарядке и отпуске тормоза воздух из магистрали через воздухораспределитель поступает в запасный резервуар, а тормозной цилиндр через воздухораспределитель сообщен с атмосферой. При торможении воздухораспределитель срабатывает, отключает тормозной цилиндр от атмосферы и сообщает его с запасным резервуаром. При полном торможении значения давления в запасном резервуаре и тормозном цилиндре выравниваются.
Грузовые вагоны. Двухкамерный резервуар 7 прикреплен к раме вагона четырьмя болтами и соединен трубами с тройником-пылеловкой 5, запасным резервуаром объемом 78л и тормозным цилиндром 14″ через авторежим. К двухкамерному резервуару прикреплены магистральная 9 и главная 6 части воздухораспределителя (рис.2.6).
Разобщительный кран 8 устанавливается в тройник-пылеловку 5 перед отводом 10 и используется для выключения воздухораспределителя.
На магистральном воздухопроводе расположены концевые краны 2 и соединительные рукава 1. Концевые краны установлены с поворотом на 60° относительно горизонтальной оси. Это улучшает работу рукавов в кривых участках пути и устраняет удары головок рукавов при следовании через горочные замедлители и стрелочные переводы.
Стоп-кран 3 со снятой ручкой ставят только на вагонах с тормозной площадкой.
Рис. 2.6. Тормозное оборудование грузового вагона
1 - соединительный рукав Р17Б, 2 - концевой кран № 190, 3 - стоп-кран № 163, 4 - тормозная магистраль, 5 - тройник-пылеловка, 6 - главная часть, 7 - двухкамерный резервуар № 295, 8 - разобщительный кран № 372, 9 - магистральная часть, 10 - отвод, АР - авторежим № 265, ВР - воздухораспределитель № 483, ТЦ - тормозной цилиндр 14" № 188Б, ЗР - запасной резервуар 78л
При зарядке и отпуске тормоза сжатый воздух из тормозной магистрали поступает в двухкамерный резервуар и заполняет запасный резервуар, магистральную, золотниковую и рабочую камеры воздухораспределителя. Тормозной цилиндр сообщается с атмосферой через авторежим и главную часть воздухораспределителя. При понижении давления в магистрали воздухораспределитель сообщает запасный резервуар с тормозным цилиндром. На вагонах без авторежима давление в тормозном цилиндре устанавливается ручным переключателем режимов торможения воздухораспределителя в зависимости от загрузки вагона и типа колодок. На вагонах с авторежимом переключатель режимов торможения устанавливают на средний режим при композиционных колодках и на груженый режим при чугунных колодках, а его рукоятку снимают.
Скоростные пассажирские вагоны. Скоростной вагон оборудован пневматическим, электропневматическим, дисковым, магниторельсовым и ручным тормозами (рис. 2.7).
Вдоль всего вагона проложены питательная ПМ и тормозная ТМ магистрали, оканчивающиеся соединительными рукавами 18 с концевыми кранами 4, а также магистраль 2, которая предназначена для подключения дополнительных потребителей воздуха электропневматических дверей и туалета вакуумного типа (через разобщительный кран 3). На тормозной магистрали установлено четыре стоп-крана 1, а соединительные рукава ТМ оборудованы универсальными головкам и закреплены на изолированных подвесках. Рабочий и контрольный электрические провода электропневматического тормоза уложены в стальной трубе и подведены к концевым двухтрубным и средней 17 трехтрубной клеммным коробкам. От средней клеммной коробки 17 имеется отвод рабочего провода к электровоздухораспределителю ЭВР.
Вагон оборудован воздухораспределителем ВР, электровоздухораспределителем, тремя реле давления РД1, РД2, РД3, пневматическими цилиндрами ПЦ1-ПЦ8 магниторельсового тормоза, тормозными цилиндрами ТЦ1-ТЦ8 со встроенными регуляторами выхода штока, противоюзным устройством (включает импульсные датчики, сбрасывающие клапаны 10 и центральный электронный блок), запасным резервуаром ЗР объемом 55л, а также резервуаром управления РУ объемом 100л и двумя питательными резервуарами ПР1, ПР2 объемом соответственно 170 и 78 л. Каждый из воздушных резервуаров снабжен спускными кранами.
Резервуар управления РУ наполняется сжатым воздухом из питательной магистрали через разобщительный кран 19, дроссель Др1 диаметром 2,5мм и обратный клапан КО1. Зарядка питательных резервуаров ПР1, ПР2 осуществляется из тормозной магистрали через разобщительный кран 14, трехходовой кран 11 и дроссель Др2 диаметром 2,5мм: резервуар ПР1 - через разобщительный кран 12 и обратный клапан КО2; резервуар ПР2 - через разобщительный кран 13 и обратный клапан КО3. Из резервуара ПР1 сжатый воздух проходит к реле давления РД1 и РД2 через которые осуществляется наполнение тормозных цилиндров ТЦ1-ТЦ8, а из резервуара ПР2 к реле давления РД3, которое управляет наполнением пневматических цилиндров ПЦ1-ПЦ8 магниторельсового тормоза.
Запасный резервуар ЗР заряжается из тормозной магистрали ТМ через разобщительный кран 5 и воздухораспределитель.
Рис. 2.7. Тормозное оборудование скоростного пассажирского вагона
1 - стоп-кран № 163, 2 - магистраль дополнительных потребителей воздуха, 3 - разобщительный кран № 372, 5 - разобщительный кран № 377; 9, 12-16, 19 - разобщительные краны № 379, 4 - концевой кран № 4304, ВР - воздухораспределитель № 292, ЭВР - электровоздухораспределитель № 305, 8 - выпускной клапан № 4310, 10 - сбрасывающий клапан, 11 - трехходовой кран № Э-220, 17 - клеммная коробка, 18 - соединительный рукав № Р17Б; МН1, МН2 - манометры; РД1-РД3 - реле давления № 404, ТЦ1-ТЦ8 - тормозные цилиндры № 670Г, ПЦ1-ПЦ8 - пневматические цилиндры опускания башмаков магниторельсового тормоза, ЭПВ - электропневматический вентиль № 120А, Ф1-Ф3 - фильтры № Э-114, Д1-Д6 - сигнализаторы давления № 115; Др1, Др2 - дроссели 2,5мм, КО1-КО3 - обратные клапаны, ЛТЦ - «ложный» тормозной цилиндр 12л, ЗР - запасный резервуар 55л, РУ - резервуар управления 100л; ПР1, ПР2 - питательные резервуары объемом соответственно 170л и 78л
При пневматическом (или электропневматическом) торможении срабатывает воздухораспределитель или электровоздухораспределитель, который сообщает ЗР с управляющими камерами реле давления РД1, РД2. Реле давления в свою очередь срабатывают на торможение и пропускают сжатый воздух из питательного резервуара ПР1 в тормозные цилиндры ТЦ1-ТЦ8 обеих тележек.
Для защиты колесных пар каждой тележки от заклинивания (юза) используется противоюзное устройство. При наличии юза осевой датчик противоюзного устройства выдает сигнал на соответствующий сбрасывающий клапан 10, который разобщает питательный резервуар ПР1 с тормозными цилиндрами и одновременно выпускает сжатый воздух из ТЦ данной колесной пары (или колесных пар одной или обеих тележек), уменьшая тем самым величину нажатия на тормозные накладки. После снижения давления в ТЦ и выравнивания скоростей колесных пар сбрасывающий клапан вновь сообщает резервуар ПР1 (через реле давления) с тормозными цилиндрами и процесс торможения продолжается с прежней эффективностью. На трубопроводах между сбрасывающим клапаном 10 и тормозными цилиндрами каждой колесной пары установлены сигнализаторы давления Д3-Д6, сигнализирующие о работе противоюзного устройства.
Служебное торможение вагона осуществляется только дисковым тормозом. Магниторельсовый тормоз применяется только при экстренном торможении и действует совместно с дисковым. Продолжительность действия магниторельсового тормоза не более пяти минут.
На трубопроводе между ВР и реле давления установлен дополнительный резервуар, объемом 12л - «ложный» тормозной цилиндр ЛТЦ и сигнализатор давления Д2. Наличие ложного тормозного цилиндра искусственно увеличивает объем управляющих камер реле давления, что в свою очередь обеспечивает определенную предельную величину давления, которое устанавливается в тормозных цилиндрах при соответствующей разрядке тормозной магистрали при пневматическом торможении или при торможении электропневматическим тормозом.
Сигнализатор давления Д2 служит для получения информации о наличии или отсутствии давления в ТЦ. При наличии сжатого воздуха в ТЦ сигнализатор замыкает свои контакты в электрической цепи питания сигнальных ламп, которые установлены на раме вагона (по одной с каждой стороны вагона) и в служебном помещении.
При отпуске тормоза ВР или ЭВР выпускают воздух в атмосферу из управляющих камер реле давления РД1, РД2, которые, в свою очередь, опорожняют в атмосферу тормозные цилиндры ТЦ1-ТЦ8.
На трубопроводе между ЗР и воздухораспределителем установлен выпускной клапан 8, который предназначен для отпуска тормоза вручную. Поводки от клапана 8 выведены на обе боковые стороны и внутрь вагона (в пассажирский салон).
Работа магниторельсового тормоза осуществляется следующим образом: при разрядке тормозной магистрали темпом экстренного торможения включается сигнализатор давления Д1, расположенный на отводе ТМ между разобщительным краном 14 и трехходовым краном 11. При этом получает питание электропневматический вентиль ЭПВ, который через фильтр Ф3 начинает пропускать сжатый воздух из питательного резервуара ПР2 в управляющую камеру реле давления РД3. Реле давления РД3 срабатывает как повторитель и сообщает резервуар ПР2 с пневматическими цилиндрами ПЦ1-ПЦ8 опускания башмаков магниторельсового тормоза.
Для отключения тормозной системы вагона необходимо перекрыть разобщительный кран 5 к воздухораспределителю 6 и разобщительный кран 14 к питательным резервуарам ПР1, ПР2.
Пассажирский вагон с тормозом KE-GPR. Пассажирский вагон международного сообщения Российских железных дорог оборудован тормозом KE-GPR с воздухораспределителем 4 и резервуаром 5 объемом 9л (рис. 2.8).
Рис. 2.8. Тормозное оборудование пассажирского вагонас тормозом KE-GPR
1 - осевой датчик, 2 - предохранительный клапан, 3 - сбрасывающий клапан, 4 - воздухораспределитель KE S ; 5, 9 - резервуары объемом 9л; 6, 7 - запасные резервуары, 8 - осевой регулятор, 10 - воздушный фильтр, 11 - дроссель. 12 - вентиль, 13 - реле давления, 14 - рукоятка переключения режимов торможения, 15 - рукоятка включения и выключения тормоза, 16 - поводок, 17 - кнопка для проверки исправности авторежима, 18 - коробка с манометром и кнопкой для проверки действия осевого регулятора, 19 - датчик, 20 - дополнительный резервуар
Запасные резервуары вагонов имеют объемы 150л и оборудованы тормозными цилиндрами диаметром 16".
На каждой оси смонтирован осевой датчик 1 противоюзного устройства, предохранительный клапан 2 на случай обрыва шланга к датчику 1 и сбрасывающий клапан 3 для автоматического растормаживания колес при юзе.
Вагон оборудован устройством для скоростного регулирования, которое состоит из осевого регулятора 8, резервуара 9 объемом 9л, воздушного фильтра 10 и дросселей 11 с отверстием 2мм.
Для проверки действия осевого регулятора 8 в коробке 18 имеются манометр и кнопка, а в служебном помещении - манометр. Регулятор 8 при скорости 90-100км/ч обеспечивает в процессе торможения на скоростном режиме ПС (R), в тормозных цилиндрах давление 3,6-3,8кгс/см 2 (вагоны серии 15) или 3,8-4,0кгс/см 2 (вагоны серий 17 и 77), а при скорости ниже 90 км/ч - соответственно 1,6-1,8 или 2,1-2,3кгс/см 2 , что является предельным давлением на грузовом режиме Т (G) и пассажирском П (Р). Тормозная магистраль диаметром 1" оборудована четырьмя соединительными рукавами с концевыми кранами.
Включение и выключение тормоза производят рукояткой 15, а отпуск вручную поводком 16. Рукоятка 14 предназначена для переключения режимов ПС, Т и П. Почтовый вагон дополнительно оборудован устройством для автоматического регулирования силы нажатия тормозных колодок в соответствии с загрузкой вагона (авторежим) с двумя датчиками 19, двумя реле давления 13, двумя дополнительными резервуарами 20 с вентилями 12 для отключения в случае обрыва шланга к датчику 19. а также кнопкой 17 для проверки исправности авторежима.
Типы тормозных колодок применяемых на подвижном составе, их преимущества и недостатки?
Тормозные колодки
+Требования, предъявляемые к тормозным колодкам:
Коэффициент трения колодок должен мало зависеть от их нажатия, скорости движения и температуры нагрева;
Фрикционные свойства колодок не должны изменяться в различных погодных условиях, особенно от попадания на них влаги;
При торможении колодки не должны вызывать перегрева и повреждения колес, их повышенного износа, образования трещин.
На подвижном составе применяются чугунные, композиционные и фосфористые (чугунные с повышенным содержанием фосфора) тормозные колодки.
Чугунные колодки хорошо проводят тепло, их коэффициент трения не снижается при попадании влаги, но значительно уменьшается от роста скорости движения, и они недостаточно износостойки.
Композиционные тормозные колодки обладают более стабильным от скорости и высоким коэффициентом трения, имеют в 3-4 раза меньший износ, чем чугунные, но обладают рядом недостатков:
Хуже отводят тепло, в результате чего повышается температура колеса примерно в 1.6 раза, что при продолжительном торможении ведет к образованию наваров;
Фрикционные свойства их снижаются при малых ступенях торможения и при их увлажнении;
В зимних условиях из-за малой теплопроводности они подвергаются обледенению, что снижает коэффициент трения, и эффективность тормозов может снижаться до 30% особенно при малых скоростях движения.
Фосфористые чугунные колодки имеют повышенную износостойкость и коэффициент трения по отношению к стандартным чугунным, однако создают искрение при длительном торможении и не могут применяться на подвижном составе с деревянными конструкциями.
Применяются в основном на МВПС.
3. Перечислить детали пневматического тормозного оборудования вагонов, их назначение и расположение на вагоне?
Пневматическое тормозное оборудование грузового вагона состоит из:
1. Воздухораспределителя (4, 5, 6);
4. Запасного резервуара (9);
5. Воздухопровода с арматурой (3, 7, 8).
Приборы тормозного оборудования грузового вагона
Воздухораспределитель - основная часть автоматического пневматического тормоза, предназначен для зарядки запасного резервуара и специальных камер сжатым воздухом из тормозной магистрали; наполнения тормозных цилиндров из запасного резервуара при понижении давления в ТМ и выпуска воздуха из тормозных цилиндров в атмосферу при повышении давления в ТМ.
Воздухораспределители грузового типа применяемые на вагонах – 483М, КАВ-60.
Прикреплён к раме вагона и соединён подводящей трубкой через разобщительный кран и тройник с магистралью, трубками с запасным резервуаром объёмом 78 (135) литров и тормозным цилиндром диаметром 14" (16") через авторежим.
Воздухопровод с арматурой предназначеныдля передачи сжатого воздуха от источника (компрессора) до потребителей (запасных резервуаров, тормозных цилиндров).
По своему назначению воздухопроводы делятся на магистрали и отводы от них.
Магистраль за краном машиниста называется тормозной . Тормознаямагистральслужитдля дистанционного управления тормозами.
Тормозная магистраль проходят вдоль всего вагона и имеет внутренний диаметр 34,3мм (1,25»). Концы магистральной трубы, выходящие за буферный
Тормозная магистраль грузового вагона с арматурой
1 – тройник пылеловка, 2 – магистральная труба, 3 – муфта, 4 – контргайка, 5 – концевой кран, 6 –соединительный рукав, 7 – соединительная головка, 8 – подвеска, 9 – разобщительный кран, 10 – подводящая труба.
Тормозной цилиндр крепится к раме вагона ипредназначен для преобразования энергии сжатого воздуха в механическое усилие на штоке поршня, которым через систему рычагов и тяг тормозные колодки прижимаются к колёсам. На вагонах в основном применяют 14-ти дюймовые цилиндры, на восьмиосных вагонах- 16-ти дюймовые.
Авторежим предназначен, дляавтоматического непрерывного регулирования давления в тормозном цилиндре в зависимости от загрузки вагона.Авторежим крепится на хребтовой балке вагона. Режимный переключатель навоздухораспределителе устанавливается:
При композиционных колодках - на средний, режим;
При чугунных - на гружёный.
Ручку переключателя снимают.
Запасной резервуар предназначен для накопления сжатого воздуха необходимого для торможения. Выпускаются различных объёмов. На грузовых четырёхосных вагонах устанавливают Р7-78 (мах.давление 7кгс/см 2 , \/=78 литров), на восьмиосных Р7-135 (мах. давление 7кгс/см 2 , \/=135 литров)
