Положения КМ394. Маневровые локомотивы Работа крана машиниста 394 в 3 положении
Цель работы
Исследовать устройство и принцип действия крана машиниста усл. №394.
Порядок работы
Назначение
Конструкция
Принцип действия
Назначение
кран 394 предназначен для управления тормозами поезда путем изменения давления в тормозной магистрали или полярности тока в электрической линии при электропневматическом торможении.
Конструкция
Кран машиниста №394 (рисунок 1) собран из 5 основных частей: верхней 1 (золотниковой), средней 3 (промежуточной), нижней 6 (уравнительной), редуктора 5 (питательный клапан) и стабилизатора 4 (дросселирующий выпускной клапан). Пробка 2 предназначена для смазки золотника без разборки крана. На фланце верхней части 1 выбиты порядковый номер крана с начала года 8, а также последние две цифры года и месяц выпуска 7 крана. Штуцер крана соединяется с уравнительными резервуарами, а к отросткам ПМ и ТМ подсоединяются трубы от питательной и тормозной магистралей.
Рисунок 1. Общий вид крана машиниста усл. № 394
Рисунок 2. Устройство крана машиниста усл. № 394
Верхняя часть крана состоит из золотника 16 (рис. 2), крышки 18, стержня 19 и ручки 20, закрепленной на квадрате винтом и гайкой 21. Стержень 19 в крышке уплотнен манжетой 17 и нижним концом входит в выступ золотника 16, обеспечивая правильное соединение деталей в определенном положении. Золотник к зеркалу прижат пружиной 22. Стержень 19 и манжета 17 смазываются через осевое отверстие в стержне.
Средняя часть 13 крана является зеркалом для золотника 16. Втулка 33 (рис. 3, а) служит седлом для обратного клапана 34 .
Нижняя часть крана машиниста включает в себя корпус 8, уравнительный поршень 11 „ уплотненный резиновой манжетой 9 и латунным кольцом 10, и клапан 6, который пружиной 5 прижат к седлу втулки 7. Хвостовик клапана 6 уплотнен манжетой 4, вставленной в цоколь 2, уплотненный в свою очередь резиновым кольцом 3. Фильтр 24 предохраняет от загрязнения возбудительный клапан редуктора. Клапан 6, который называют двухседельчатым или пустотелым, притерт к втулке 7 и хвостовику поршня 11 и работает как впускной (питательный) или выпускной.
Верхняя, средняя и нижняя части соединены между собой через резиновые прокладки 14 и 12 с помощью четырех шпилек и гаек. Положение крышки 15 на средней части 13 фиксируется контрольным штифтом 23.
С трубами от питательной и тормозной магистралей кран машиниста соединяется с помощью накидных гаек.
Редуктор крана (рис. 2) состоит из корпуса 26, верхней части с запрессованной втулкой 25 и корпуса 29 нижней части. В верхней части находится возбудительный клапан 24, прижимаемый к седлу пружиной 23, которая другим концом упирается в заглушку. На металлическую диафрагму (мембрану) 27 диаметром 78 мм снизу через опорную шайбу 28 действует пружина 30, упирающаяся через центрирующую шайбу 32 в винт 31. Редуктор служит для поддержания определенного давления в уравнительном резервуаре при поездном положении.
Стабилизатор крана (рис. 3, б) состоит из корпуса 7 с запрессованной втулкой 4, гайки 9, крышки 1 и клапана 3, прижимаемого к седлу пружиной 2.
В корпус 7 запрессован ниппель 5 с дроссельным отверстием диаметром 0,45 мм. Снизу на мембрану 6 диаметром 55 мм через упорную шайбу 8 действует пружина 10, регулируемая винтом 11с контргайкой 12 Стабилизатор служит для ликвидации сверхзарядки магистрали при поездном положении.
Рисунок 3. Втулка и стабилизатор крана
Принцип работы
КМ имеет семь режимов работы с соответствующими положениями ручки:
1. - зарядка и отпуск;
2. - поездное;
3. - перекрыша без питания;
4. - перекрыша с питанием;
5. - служебное торможение медленным темпом;
6. - служебное торможение;
7. - экстренное торможение
При отпуске во втором положении ручки за счет калиброванного отверстия в коротких поездах в полости над УП и в ТМ создается повышенное давление, которое существует до тех пор, пока в УР не будет достигнуто поездное давление.
КМ относится к универсальным, с неавтоматическими перекрышами, золотниковым кранам. Изучили конструкцию, порядок сборки и разборки крана машиниста КМ усл. №394.
Кран машиниста собран из пяти основных частей: верхней (золотниковой), средней (промежуточной), нижней (уравнительной), редуктора (питательного клапана) и стабилизатора (дросселирующего выпускного клапана).
В верхней части крана имеются золотник 12, крышка 11, стержень 17 и ручка 13 с фиксатором 14, надета на квадрат стержня и закреплена винтом 16 и гайкой 15.
Стержень 17 уплотнён в крышке манжетой, опирающейся на шайбу 19. Нижним концом стержень надет на выступ золотника 12, который прижимается к зеркалу пружиной 18.
Для смазывания золотника в крышке 11 имеется отверстие, закрываемое пробкой. Смазка трущейся поверхности стержня 17 производится через просверленное в нём осевое отверстие.
Средняя часть 10 крана служит зеркалом для золотника, а запрессованная в неё втулка 33 - седлом для обратного клапана 34.
Нижняя часть крана состоит из корпуса 2, уравнительного поршня 7 с резиновой манжетой 8 и латунным кольцом 9 и выпускного клапана 5, который прижимается пружиной 4 к седлу втулки 6. Хвостовик выпускного клапана уплотнён резиновой манжетой 3, вставленной в цоколь 1.
Верхняя, средняя и нижняя части соединяются через резиновые прокладки на четырёх шпильках 20 с гайками. Положение фланца крышки верхней части фиксируется на средней части штифтом 21.
Редуктор имеет корпус 26 верхней части с запрессованной втулкой 25 и корпус 29 нижней части. В верхней части находится питательный клапан 24, прижимаемый к седлу пружиной 23, которая вторым концом упирается в заглушку.
Фильтр 22 предохраняет питательный клапан от загрязнения.
На металлическую диафрагму снизу через упорную шайбу давит пружина 30, опирающаяся вторым концом через упор 32 на винт 31.
С трубами от питательной и тормозной магистралей кран соединяется с помощью накидных гаек.
Стабилизатор крана состоит из корпуса 7 с запрессованной в него втулкой 4, крышки 1 и клапана 3, прижимаемого к седлу пружиной 2. В корпус запрессован также ниппель 5 с калиброванным отверстием 0,45 мм. Между корпусом и втулкой 9 зажата металлическая диафрагма 6. Снизу на диафрагму через шайбу 8 давит пружина 10, сжатие которой регулируется винтом 11.
Ручка крана машиниста усл. № 394 (395) имеет семь рабочих положений.
Рассмотрим действие крана при различных положениях его ручки. На рисунках отверстия и выемки в золотнике обозначены цифрами, на зеркале – буквами.
I положение – зарядка и отпуск . Воздух из питательной магистрали А по каналам ГР, 4, 5 и М поступает в тормозную магистраль и одновременно через отверстие 13, выемку УР1 и отверстие УР2 – в полость над уравнительным поршнем, а оттуда через калиброванное отверстие Г диаметром 1,6 мм, по каналу В – в уравнительный резервуар УР. В полости над уравнительным поршнем давление повышается быстрее, чем в тормозной магистрали. Поршень опускается, отжимает от седла выпускной клапан и сообщает канал А1 с магистралью.
Сообщение ПМ с ТМ происходит каналом сечением около 200 мм. Одновременно воздух из питательной магистрали по каналам ГР, 3, Р2 и Р3 поступает к клапану редуктора.
Полость над уравнительным поршнем через отверстие УР4, выемку 8 и отверстие С сообщается со стабилизатором и далее с атмосферой.
Диаметр отверстия Г - 1.6мм подобран таким образом, чтобы после ступени или ПСТ подзарядка УР объёмом 20 л при I положении РКМ до давления 5.0 – 5.2 кгс/см 2 происходила несколько быстрее подзарядки ВР в головных вагонах поезда. Это позволяет РКМ держать в I положении не по отчету времени, а по показанию манометра УР.
II положение – поездное с автоматической ликвидацией сверхзарядки Воздух из питательной магистрали А по каналу ГР, через выемки 2 и Р2, отверстие Р3 и открытый клапан редуктора поступает в полость над уравнительным поршнем и в уравнительный резервуар УР.
Редуктор автоматически поддерживает установившееся давление в уравнительном резервуаре. Сверхзарядка ликвидируется стабилизатором.
Если давление в тормозной магистрали ниже, чем в полости над уравнительным поршнем, этот поршень переместится вниз и сообщит между собой каналы А1 и М – произойдёт питание ТМ, и давление в ней будет поддерживаться равным давлению в УР.
Полость над уравнительным поршнем через отверстие УР4, выемку 8, отверстие С и отверстие С2 диаметром 0,45 мм сообщается с атмосферой при давлении в полости С1 около 0,3 – 0,5 кгс/см², установленном пружиной стабилизатора.
Давление воздуха в уравнительном резервуаре, несмотря на расход воздуха через отверстие С2 стабилизатора, будет поддерживаться редуктором.
Для повышения давления в УР необходимо винт редуктора КМ завернуть по часовой стрелке (один оборот винта соответствует изменению давления в УР примерно на 1.1 кгс/см 2), а для понижения – вывернуть.
Для управления автоматическими тормозами пассажирских и грузовых поездов применяется кран машиниста № 394, основным исполняющим органом которого является его уравнительная часть. Общий вид крана машиниста в сборе показан на рис. 1.
Рис.1
Кран имеет довольно простой вид с чётко выделяемыми пятью его частями:
- верхней (золотниковой),
- средней (зеркало золотника),
- нижней (уравнительной),
- стабилизатора,
- редуктора.
Но если взглянуть на кран машиниста в разрезе (рис. 2), то большое число деталей просто пугает читателя, а изучение конструкции крана по такому рисунку вызывает массу трудностей.
Рис.2
В верхней части крана имеются золотник 12, крышка 11, стержень 17 и ручка 13 с фиксатором 14, которая надета на квадрат стержня и закреплена винтом 16 и гайкой 15.
Стержень 17 уплотнен в крышке манжетой, опирающейся на шайбу 19. Нижним концом стержень надет на выступ золотника 12, который прижимается к зеркалу пружиной 18.
Для смазывания золотника в крышке 11 имеется отверстие, закрываемое пробкой. Смазка трущейся поверхности стержня 17 производится через просверленное в нем осевое отверстие.
Средняя часть 10 крана служит зеркалом для золотника, а запрессованная в нее втулка 33 - седлом для обратного клапана 34.
Нижняя часть крана машиниста состоит из корпуса 2, уравнительного поршня 7 с резиновой манжетой 8 и латунным кольцом 9 и выпускного клапана 5, который прижимается пружиной 4 к седлу втулки 6. Хвостовик выпускного клапана уплотнен резиновой манжетой 3, вставленной в цоколь 1.
Верхняя, средняя и нижняя части соединяются через резиновые прокладки на четырех шпильках 20 с гайками. Положение фланца крышки верхней части фиксируется на средней части штифтом 21.
Редуктор крана имеет корпус 26 верхней части с запрессованной втулкой 25 и корпус 29 нижней части. В верхней части находится питательный клапан 24, прижимаемый к седлу пружиной 23, которая вторым концом упирается в заглушку.
Фильтр 22 предохраняет питательный клапан от загрязнения.
На металлическую диафрагму 27 снизу через упорную шайбу 28 давит пружина 30, опирающаяся вторым концом через упор 32 на винт 31.
С трубами от питательной и тормозной магистралей кран машиниста соединяется с помощью накидных гаек.
Стабилизатор крана состоит из корпуса 7 с запрессованной в него втулкой 4, крышки / и клапана 3, прижимаемого к седлу пружиной 2. В корпус запрессован также ниппель 5 с калиброванным отверстием 0,45 мм. Между корпусом и втулкой 9 зажата металлическая диафрагма 6. Снизу на диафрагму через шайбу 8 давит пружина 10, сжатие которой регулируется винтом 11.
Кран машиниста служит для управления тормозами поезда и считается универсальным. Применяется, в грузовых и пассажирских поездах не требуя дополнительных переключений.
Кран машиниста условный № 394-000-2 состоит из пяти частей:
- верхней (золотниковой );
- средней (промежуточной );
- нижней (уравнительной );
- стабилизатора (дросселирующего выпускного клапана );
- редуктора (питательного клапана ).
Кран машиниста условный № 395 дополнительно имеет электрический контроллер.
При наличии на локомотиве САУТ (на тепловозе 2ТЭ-116у КЛУБ-У), к крану машиниста добавляется приставка типа ПЛК-1, ПЭ-206 или ПЭКМ.
При наличии на локомотиве УСАВП к крану машиниста дополнительно добавляются два электропневматических вентиля, которые имитируют отпуск тормозов первым положением ручки крана.
В верхней части крана имеются золотник 12, крышка 11, стержень 17 и ручка 13 с фиксатором 14, которая надета на квадрат стержня и закреплена винтом 16 и гайкой 15.
Стержень 17 уплотнен в крышке манжетой, опирающейся на шайбу 19. Нижним концом стержень надет на выступ золотника 12, который прижимается к зеркалу пружиной 18.
На кранах машиниста старых выпусков для смазывания золотника в крышке 11 имеется отверстие, закрываемое пробкой. Смазка трущейся поверхности стержня 17 производится через просверленное в нем осевое отверстие. На кранах нового выпуска таких отверстий не предусмотрено и смазка производится только на ремонте.
Средняя часть 10 крана служит зеркалом для золотника,
а запрессованная в нее втулка 33 служит седлом для обратного клапана 34.
Нижняя часть крана машиниста состоит из корпуса 2, уравнительного поршня 7 с резиновой манжетой 8 и латунным кольцом 9 и выпускного клапана 5, который прижимается пружиной 4 к седлу втулки 6. Хвостовик выпускного клапана уплотнен резиновой манжетой 3, вставленной в цоколь 1.
Верхняя, средняя и нижняя части соединяются через резиновые прокладки на четырех шпильках 20 с гайками. Положение фланца крышки верхней части фиксируется на средней части штифтом 21.
Редуктор крана имеет корпус 26 верхней части с запрессованной втулкой 25 и корпус 29 нижней части. В верхней части находится питательный клапан 24, прижимаемый к седлу пружиной 23, которая вторым концом упирается в заглушку.
Фильтр 22 предохраняет питательный клапан от загрязнения.
На металлическую диафрагму 27 снизу через упорную шайбу 28 давит пружина 30, опирающаяся вторым концом через упор 32 на винт 31.
С трубами от питательной и тормозной магистралей кран машиниста соединяется с помощью накидных гаек.
Стабилизатор крана состоит из корпуса 7 с запрессованной в него втулкой 4, крышки 1 и клапана 3, прижимаемого к седлу пружиной 2. В корпус запрессован также ниппель 5 с калиброванным отверстием 0,45 мм. Между корпусом и втулкой 9 зажата металлическая диафрагма 6. Снизу на диафрагму через шайбу 8 давит пружина 10, сжатие которой регулируется винтом 11.
Работа крана машиниста
« Первое положение – зарядка и отпуск »
При переводе ручки крана машиниста КМ в первое положение, золотник на зеркале устанавливается так, что воздух из главных резервуаров Г.Р. проходит в золотниковую камеру ЗК, прижимая золотник к зеркалу повышая качество его притирки, и через 5 мм отверстие золотника, и 5 мм отверстие зеркала, проходит в уравнительную камеру УК, и через калиброванное отверстие 1,6 мм, проходит на зарядку уравнительного резервуара УР объёмом 20 литров.
УР – увеличивает объём УК и обеспечивает служебное торможение не по времени а по манометру УР .
Одновременно воздух из Г.Р., через трапециевидный канал зеркала проходит в выемку золотника и в ней раздваивается, часть воздуха 16 мм каналом зеркала, проходит на зарядку тормозной магистрали ТМ. Другая часть воздуха, через отверстие выемки, и выемку с 3 мм отверстием зеркала, через открытый питательный клапан редуктора, вторым путём проходит в УК.
Уравнительный поршень (УП) опускается, открывая впускной клапан и воздух из ГР вторым путём проходит на зарядку ТМ. Одновременно воздух из УК через стабилизатор выходит в атмосферу (АТ).
Первое положение обеспечивает ускоренную зарядку ТМ и отпуск тормоза, с завышением давления в ТМ по воле машиниста.
Калиброванное отверстие диаметром 1,6 мм совместно объемом 20 л УР позволяет выдерживать ручку крана в 1-м положении при отпуске тормозов не по времени, а по манометру УР.
Норматив: В I положении ручки крана машиниста время наполнения резервуара времени с 0 до 5,0 кгс/кв.см должно быть в пределах 20-30 с;
« Второе положение – поездное с автоматической ликвидацией сверх зарядного давления ТМ »
Режим ликвидации сверхзарядного давления
Задача: После завышения давления в УР и ТМ при отпуске тормозов, необходимо снизить его до зарядного давления темпом мягкости.
При переводе ручки крана машиниста из первого во второе положение, золотник на зеркале устанавливается так, что УР и УК через левое 3 мм отверстие зеркала, сообщается с камерой над диафрагмой редуктора. Ввиду того, что давление воздуха выше затяжки пружины редуктора, диафрагма прогибается вниз и питательный клапан закрывается (т.е. редуктор не работает). Давление из УР и УК выходит в атмосферу через калиброванное отверстие 0,45 мм стабилизатора. Стабилизатор задает темп ликвидации сверхзарядного давления в УР. В ТМ давление понижается точно таким же темпом за счет уравнительного поршня по одному из трёх вариантов, в зависимости от утечки в ТМ.
« Первый вариант »
Если темп разрядки УК равен темпу утечки ТМ, то перепад давления на УП отсутствует, и УП остаётся в среднем положении. Выпускной и впускной клапана закрыты, переход на зарядное давление идёт за счёт утечки ТМ.
« Второй вариант »
Если темп разрядки УК больше чем в ТМ, то УП поднимается и через открытый выпускной клапан, воздух из ТМ выходит в АТ. Темпом не вызывающим срабатывания тормоза.
« Третий вариант »
Если темп разрядки УК меньше чем в ТМ, то УП опускается, открывая впускной клапан, и воздух из Г.Р. идёт в ТМ, следовательно, ликвидация сверх зарядки идёт с подпиткой ТМ.
Норматив: Темп во всех трёх вариантах один и тот же. Нормальный темп автоматической ликвидации сверх зарядки ТМ считается с 6,0 до 5,8 Атм. за 80 ÷ 120 секунд (в грузовых поездах более 350 осей 100 ÷ 120 секунд. Этот темп регулируется стабилизатором.
« Работа стабилизатора »
Воздух из УК к стабилизатору подходит отверстиями диаметром 3 мм, а уходит в атмосферу диаметром 0,45 мм. Таким образом, воздух накапливается в полости над диафрагмой стабилизатора. При избытке давления диафрагма опускается и клапан закрывается. После выхода воздуха через отверстие 0,45 мм, диафрагма поднимается и клапан снова открывается. Таким образом, воздух из УР и УК выпускается порциями. Темп снижения давления регулируется затяжкой нижней пружины стабилизатора. Если темп ликвидации необходимо увеличить, то пружину нагружаем (затягиваем). В этом случае усилие закрытия клапана большое и он почти не закрывается. Если темп ликвидации необходимо уменьшить, то пружину разгружаем (ослабляем). В этом случае усилие закрытия клапана маленькое и клапан почти все время закрыт.
Ликвидация сверхзарядного давления заканчивается тогда, когда давление в УР и ТМ снизится до зарядного. В этом случае вступает в работу редуктор и кран начинает работать на поддержание зарядного давления.
« Поддержание зарядного давления в УР и ТМ »
УР и УК через стабилизатор калиброванным отверстием 0,45 мм постоянно разряжаются в АТ. Следовательно, понижается давление и в камере над диафрагмой редуктора. Диафрагма прогибается вверх, приоткрывая питательный клапан, и воздух из Г.Р., через трапециевидный канал зеркала, радиальную выемку золотника, выемку с 3 мм отверстием зеркала, через приоткрытый питательный клапан редуктора, проходит в УК.
Совместная работа стабилизатора и редуктора , поддерживает постоянное давление в УК. Если ТМ имеет утечку, то УП периодически опускается и через открытый впускной клапан, воздух из Г.Р. проходит в ТМ, пополняя тем самым утечки.
« Отпуск тормоза вторым положением » (используется при полном опробовании тормозов).
При торможении давление в УР и ТМ было понижено намного ниже зарядного. В момент перевода ручки крана во 2-е положение нижняя пружина редуктора поднимает диафрагму вверх и полностью открывает клапан. Воздух из ПМ всем сечением отверстия 3 мм устремляется в УК. Выходит воздух из УК через отверстие 1,6 мм в УР, а через отверстие 0,45 мм в атмосферу. Таким образом, количество приходящего воздуха в УК больше чем уходящего. В результате уравнительный поршень опускается и занимает крайнее нижнее положение. Открывается впускной клапан и с большим избытком подает воздух из ПМ в ТМ. По достижении зарядного давления, диафрагма редуктора опускается вниз и его клапан закрывается. Избыточное давление из УК моментально уходит в УР и атмосферу (резко понижается до зарядного). Избыточным давлением со стороны ТМ, уравнительный поршень поднимается вверх, открывается выпускной клапан и происходит выброс излишков воздуха из ТМ в атмосферу. При большой длине поезда выброса не наблюдается, так как весь воздух уходит в тормозную сеть. Чем короче поезд, тем сильнее и дольше выброс воздуха.
Такое свойство сигнализирует машинисту о перекрытии концевых кранов в поезде или о перемерзании ТМ (т.е. об уменьшении длины тормозной магистрали).
« Работа крана при переводе ручки из 1-го во 2-е положение»
При 1-м положении ручки крана давление в ТМ поднимается выше зарядного. При переводе ручки крана во 2-е положение происходит сброс излишков давления из УК и ТМ. В результате происходит выброс воздуха. Чем короче поезд, тем сильнее и длиннее выброс. Такое свойство сигнализирует машинисту о перекрытии концевых кранов в поезде или о перемерзании ТМ (т.е. об уменьшении длины тормозной магистрали).
Норматив: Во II положении ручки крана машиниста время наполнения тормозной магистрали от 0 до 5,0 кгс/кв.см должно быть не более 4 с, а время наполнения уравнительного резервуара в пределах 30-40 с.
« Третье положение – перекрыша без питания ТМ »
Для вызова служебного торможения в пассажирском поезде ручку КМ из поездного положения переводят в пятое, делают ступень торможения и переводят в четвёртое положение. После фиксации ступени (после прекращения разрядки ТМ через КМ) машинист переводит ручку КМ в третье положение.
Золотник на зеркале устанавливается так, что УК через обратный клапан сообщается с ТМ, и УП остаётся в среднем положении, выпускной и впускной клапана закрыты, осуществляется надёжная перекрыша без питания ТМ.
Машинист обязан переводить ручку КМ в третье положение в случаях:
1. при подходе к запрещающим сигналам;
2. при остановках на станциях .
Если ручка КМ останется в четвёртом положении, то при кратковременном открытии стоп крана, давление в ТМ упадет, а затем, после закрытия стоп-крана УП пойдёт в низ и откроет впускной клапан. Тормоза поезда сработают на отпуск. Обратный клапан защищает от ошибочных действий машиниста. Если машинист переведёт ручку КМ из пятого положения сразу в третье (не зафиксировав в четвертом до окончания выпуска воздуха), то воздух из хвостовой части поезда прибудет в головную часть и поднимет в ней давление. При отсутствии обратного клапана это приведет к самопроизвольному отпуску тормозов. Обратный клапан не позволяет повысить давление приходящим с хвоста поезда воздухом в УК (над поршнем), а в ТМ (под поршнем) давление увеличивается. Это приводит к подъему уравнительного поршня, открытию выпускного клапана и выпуска излишков воздуха в атмосферу (имитируется 4-е положение).
Примечание: При третьем положении давление в ТМ не поддерживается и скорость его падения зависит от плотности тормозной сети поезда. Кроме того, если в грузовом поезде перевести ручку крана из второго в третье положение, то давление в ТМ упадет примерно в 5 раз быстрее чем в пассажирских. Это связано не с плохой плотностью ТМ, а с разностью конструкцией воздухораспределителей. В пассажирском поезде при переводе ручки из 2-го в 3-е положение воздухораспределители своего состояния не меняют и остаются в положении отпуска и зарядки. Таким образом, объем тормозной сети оказывается равным объему трубы всей ТМ и объему всех запасных резервуаров (ЗР). Чем больше длина поезда, тем больше утечки, но и больше объем. В грузовом поезде, при постановке ручки крана в 3-е положение прекращается подпитка ТМ и на всех воздухораспределителях закрываются обратные клапаны к запасным резервуарам. Это приводит к резкому уменьшению объема тормозной сети (остается только труба ТМ поезда) и быстрому падению давления через те же утечки, что и в пассажирском поезде. Сам норматив содержания плотности в ТМ пассажирского и грузового поезда не отличается (падение давления в тормозной сети допускается не более 0,2 Ат в 1 мин).
« Четвёртое положение – перекрыша с питанием ТМ »
Золотник на зеркале устанавливается так, что перекрывает все каналы. Давление в УР и УК фиксируется. Разрядка ТМ после ступени торможения будет продолжаться через выпускной клапан до тех пор, пока давление во всем поезде не выровняется и станет таким, как в УР и УК. Далее уравнительный поршень станет в среднее положение и закроет выпускной клапан. Однако в поезде давление начинает падать из-за утечек. Уравнительный поршень опускается, открывает впускной клапан и воздух из ГР проходит в ТМ. Осуществляется перекрыша с питанием ТМ. Давление в ТМ при 4-м положении ручки крана зависит только от плотности УР и уплотнительных колец уравнительного поршня. Повышение давление в УР и УК через неплотности золотника или прокладок не допускаются, так как это приводит к самопроизвольному отпуску тормозов.
Норматив: При постановке ручки крана машиниста в 4-е положение давление в УР должно снижаться не более чем на 0,1 Ат за 3 минуты. Повышение давления в УР не допускается.
« Положение 5 А (в пассажирских поездах и на электропоездах - 5Э)»
Положение 5А применяется на грузовых поездах в следующих случаях:
1. В поездах повышенного веса и длины с целью равномерности снижения давления во всем поезде и тем самым обеспечения плавности торможения. Ступень торможения производится 5-м положением на минимальную величину, а доводится до требуемой величины положением 5А. Положение 5 обеспечивает надежное срабатывание тормозов во всем поезде и необходимую скорость распространения тормозной волны. Положение 5А обеспечивает плавное наращивание тормозной силы. Это исключает возникновение больших продольно-динамических реакций, как при обычной ступени торможения.
2. В грузовых поездах любого веса и длины при разрядки УР на 0,8 Атм. и более. При переводе ручки КМ в четвёртое положение, наблюдается некоторое повышение давления в УР и ТМ. такое явление объясняется законом Бойля-Мариота. При понижении давления в УР, температура воздуха в нем понижается (принцип работы холодильника). После фиксации ступени торможения 4-м положением, воздух не может оставаться с температурой ниже окружающей среды. Он нагревается от стенок УР и принимает прежнюю температуру. При нагреве воздух расширяется и на некоторую величину повышает давление в УР. Чем глубже разрядка УР при торможении, тем больше повысится давление в УР при 4-м положении. Для снятия этого явления (термодинамический недостаток КМ), применяется положение 5А. Пятым положении производим разрядку УР на 0,6 ÷ 0,7 Атм., а 5А замедленно усиливаем ее до требуемой величины и переводим ручку КМ в четвёртое положение. При медленном темпе разрядки ТМ термодинамический эффект не возникает, так как воздух при падении давления успевает одновременно упасть в температуре и одновременно нагреться на такую же величину.
3. В случае неисправности крана машиниста, если в 4-м положении самопроизвольно повышается давление и отпускают тормоза. Несанкционированное повышение давления в таком случае можно компенсировать постановкой ручки крана в 5А положение или в 3-е положение.
Положение 5Э применяется в пассажирских поездах.
Конструкция крана. Кран состоит из шести частей: корпуса нижней (уравнительной) части, редуктора зарядного давления, средней (зеркала золотника) части, верхней (золотниковой) части, стабилизатора темпа ликвидации сверхзарядного давления и электрического контроллера.
В верхней части крана имеется латунный золотник 12, соединенный стержнем 17 с ручкой 13 крана, которая закреплена контргайкой 15. На крышке 11 верхней части имеется семь фиксированных положений. Стержень уплотнен в верхней части крышки манжетой 18. При любом положении ручки крана машиниста в полости над золотником всегда присутствует сжатый воздух давлением главных резервуаров для прижатия золотника к зеркалу золотника и исключения пропуска воздуха по притирочным поверхностям.
1 - цоколь, 2 - штуцер; 3, 8 - манжеты; 4, 18, 23, 30 - пружины, 5 - впускной клапан, 6 - втулка, 7 - уравнительный поршень, 9 - латунное кольцо, 10 - средняя часть, 11 - крышка, 12 - золотник, 13 - ручка, 14 - фиксатор, 15 - гайка, 16 - винт, 17 - стержень, 19 - шайба, 20 - шпилька, 21 - штифт, 22 - фильтр, 24 - питательный клапан, 25 - втулка, 26 - крышка редуктора, 27 - диафрагма, 28 - упорная шайба, 29 - корпус редуктора, 31 - регулировочный стакан, 32 - упорка, 33 - втулка, 34 - обратный клапан
золотник зеркало золотника
1 - выемка для смазки, 2 - отверстие 4мм для сообщения полости над уравнительным поршнем через обратный клапан с тормозной магистралью при III положении, 3 - отверстие 16мм, постоянно сообщенное с тормозной магистралью, 4 - выемка и отверстие 2,3мм, соединяющие уравнительный резервуар с атмосферой при V положении, 5 - отверстие 0,75мм для медленной разрядки уравнительного резервуара при VА положении, 6 - отверстие 5мм из питательной магистрали для зарядки полости над уравнительным поршнем при I положении, 7 - выемка для сообщения уравнительного резервуара с полостью над мембраной редуктора при II положении, 8 - выемка для сообщения питательной магистрали с питательным клапаном редуктора при II положении, 9 - канал, сообщающий питательную с тормозной магистралью при I положении и тормозную магистраль с атмосферой при VI положении и выемка, соединяющую питательную магистраль с питательным клапаном редуктора при I положении, 10 - отверстие 3мм, сообщающее уравнительный резервуар с атмосферой при V положении и выемка для сообщения полости над уравнительным поршнем с атмосферой при VI положении, 11 - выемка, соединяющая полость над уравнительным поршнем со стабилизатором при I и II положениях, 12 - отверстие 5мм, соединяющее полость над уравнительным поршнем с атмосферой при экстренном торможении, 13 - канал, сообщающий тормозную магистраль с атмосферой при экстренном торможении, 14 - отверстие 3мм к стабилизатору, 15 - смазочные канавки, 16 - отверстие 16мм, постоянно сообщенное с тормозной магистралью, 17 - канал с дугообразной выемкой, постоянно сообщенной с питательной магистралью, 18 - выемка и отверстие 3мм к питательному клапану редуктора, 19 - отверстие 3мм из полости над мембраной редуктора, 20 - отверстие 3мм и выемка из уравнительного резервуара, 21 - отверстие 3мм к обратному клапану из полости над уравнительным поршнем, 22 - выемка и отверстие 5мм из полости над уравнительным поршнем, 23 - отверстие 3мм из полости над уравнительным поршнем
Средняя часть 10 представляет собой чугунную отливку, верхняя часть которой является зеркалом золотника. В корпусе средней части запрессована бронзовая втулка, являющаяся седлом алюминиевого обратного клапана III положения.
В нижней части находятся пустотелый двухседельчатый впускной клапан 5 и уравнительный поршень 7, хвостовик которого является выпускным клапаном. Уравнительный поршень уплотнен ре зиновой манжетой 8 и латунным кольцом 9 и вставлен в бронзовую втулку (подъем - 4,5-6,1мм, ход вниз - 2,0-3,0мм). Впускной клапан прижимается к седлу 6 пружиной 4 (11кгс). Хвостовик впускного клапана уплотнен резиновой манжетой 3, установленной в цоколе 1. В нижнюю часть корпуса ввернуты четыре шпильки, которые скрепляют все три части крана через резиновые прокладки, а также сетчатый фильтр 22.
двухседельчатый седло уравнительного уравнительный поршень
клапан поршня
возбудительный питательный фильтр седло питательного обратный
клапан клапан клапана клапан
Редуктор зарядного давления и стабилизатор темпа ликвидации сверхзарядного давления крепятся к корпусу нижней части крана.
1 -заглушки, 2 - пружины клапанов, 3 - клапаны (питательный и возбудительный), 4 - крышки, 5 - втулки клапанов, 6 - мембраны, 7 - опорные шайбы, 8 - корпуса, 9 - регулировочные пружины, 10 - регулировочные стаканы
Редуктор одностороннего действия предназначен для автоматического поддержания установленного зарядного давления в уравнительном объеме крана машиниста при поездном положении ручки. Редуктор состоит из двух частей: верхней - крышки и нижней - корпуса, между которыми зажата металлическая мембрана. В крышке расположены питательный клапан, втулка (седло) питательного клапана, пружина (3кгс) и заглушка. В корпус ввернут регулировочный стакан, с помощью которого изменяется усилие регулировочной пружины (95кгс) на опорную шайбу.
Стабилизатор предназначен для автоматической ликвидации сверхзарядного давления из уравнительного объема крана постоянным темпом при поездном положении ручки. Стабилизатор состоит из крышки с калиброванным отверстием диаметром 0,45мм и корпуса, между которыми зажата мембрана. В крышке расположены возбудительный клапан с пружиной (3кгс), седло возбудительного клапана и заглушка. В корпус ввернут регулировочный стакан, с помощью которого изменяется усилие регулировочной пружины (16кгс) на опорную шайбу.
Краны машиниста № 394,395 имеют 7 положений:
I - отпуск и зарядка;
II - поездное (автоматическая ликвидация сверхзарядного давления, поддержание зарядного давления, отпуск тормозов;
III - перекрыша без питания ТМ;
IV - перекрыша с питанием ТМ;
V - служебное торможение;
VA - для управления тормозами длинносоставных поездов или VЭ - для управления ЭПТ;
VI - экстренное торможение.
Действие крана машиниста
ОК - обратный клапан, ГР - канал главного резервуара, ТМ - тормозная магистраль, Ат - атмосферные каналы, УР - канал уравнительного резервуара, С - канал стабилизатора, УК - канал уравнительной камеры, Р - канал редуктора, Д - канал диафрагмы, УП - уравнительный поршень, К 1 - отверстие 1,6мм для зарядки уравнительного резервуара, К 2 - отверстие 2,3мм для разрядки уравнительного резервуара, К 3 - отверстие 0,75мм для замедленной разрядки уравнительного резервуара, К 4 - отверстие 0,45мм стабилизатора
I положение ручки крана
Отпуск и зарядка. Сжатый воздух из питательной магистрали проходит в камеру над золотником и по двум широким каналам в тормозную магистраль. Первый путь - по выемке золотника, второй - по притирке открытого впускного клапана (10мм). Впускной клапан открыт хвостовиком уравнительного поршня, на который оказывает давление воздух камеры У1 над уравнительным поршнем (0,2л). В камеру У1 воздух проходит из питательной магистрали двумя путями: первый - через отверстие в золотнике (5мм), второй - через другое отверстие золотника (5мм), фильтр и открытый питательный клапан редуктора зарядного давления. Потоком воздуха из камеры над уравнительным поршнем по второму пути создается воздушный буфер, препятствующий ходу загрязненного воздуха из камеры над золотником под питательный клапан редуктора. По каналу с калиброванным отверстием диаметром 1,6мм (1,8мм при установке электропневматической приставки системы САУТ) из камеры над уравнительным поршнем заряжается уравнительный резервуар объемом 20л (время зарядки до 5,0кгс/см 2 30-35с). Канал питания уравнительного резервуара заужен для того, чтобы ручку крана можно было выдерживать в I положении более продолжительное время, сообщая в то же время питательную магистраль двумя широкими путями с тормозной магистралью. Суммарный объем уравнительного резервуара и камеры над уравнительным поршнем составляет 20,2л и называется уравнительным объемом.
Автоматическая ликвидация сверхзарядного давления. При поездном положении ручки крана машиниста уравнительный резервуар УP и камера над уравнительным поршнем У1 сообщаются золотником с камерой У2 над металлической мембраной редуктора (3мм) и камерой над возбудительным клапаном стабилизатора (3мм). Усилием пружины стабилизатора мембрана прогибается вверх и открывает возбудительный клапан. Воздух уравнительного объема проходит в камеру У3 над мембраной стабилизатора и по калиброванному отверстию диаметром 0,45мм выходит в атмосферу. Давление воздуха в камере У3 поддерживается постоянным (0,15кгс/см 2) соответствующее усилию регулировочной пружины стабилизатора. Так как истечение воздуха из уравнительного объема в атмосферу происходит все время при постоянном давлении в камере У3, то стабилизатор обеспечивает постоянный темп ликвидации сверхзарядного давления из уравнительного объема. Уравнительный поршень, находящийся под давлением воздуха уравнительного объема и тормозной магистрали, поднимается вверх и открывает выпускной клапан, по которому воздух из ТМ уходит в атмосферу. Темп ликвидации сверхзарядного давления из тормозной магистрали (3,5л в минуту) не зависит от утечки из нее.
II положение ручки крана
ликвидация сверхзарядного давления
