Основні характеристики, яким повинні відповідати повітророзподільники вагонів міжнародного сполучення.
1. Чутливість повітророзподільника при службових і екстрених
гальмуваннях під час випробування на окремому вагоні повинна бути такою, що б він не спрацьовував на гальмування при зниженні тиску в магістралі з 0,5 до 0,4 МПа темпом не меншим 0,04 МПа в 1 хв, а при темпі 0,06—0,07 МПа за 6 с він спрацював би не пізніше ніж через 1,5 с.
Після надзарядження гальмової системи вантажного поїзда довжиною 150 осей або пасажирського 80 осей до 0,6 МПа і переходу на нормальний зарядний тиск повітророзподільники не повинні спрацьовувати в процесі зниження тиску в магістралі з 0,6 до 0,5 МПа за час не більше 10 хв.
2. Повітророзподільник повинен забезпечити стійкий перший ступінь гальмування після зниження тиску в магістралі на 0,03 МПа. При випробуванні гальм у поїздах після такого зниження тиску в магістралі спрацювання повітророзподільників повинне поширюватися до останнього вагона вантажного поїзда із 100 вагонів із включеними 50, 75 і 100% повітророзподільників за умови, що підряд включено не більше десяти повітророзподільників, а також пасажирського поїзда із 30 вагонів при всіх включених повітророзподільниках.
3. При екстреному гальмуванні в поїзді із включеними або вимкненими прискорювачами швидкість поширення гальмової хвилі повинна бути не меншою 250 м/с.
4. Для одержання повного тиску в гальмовому циліндрі тиск у магістралі повинен знижуватися на 0,13—0,16 МПа. Величина повного тиску в гальмовому циліндрі при екстреному гальмуванні повинна становити 0,38±0,01 МПа.
|
|
|
5. Час наповнення повітрям гальмового циліндра окремого вагона при екстреному гальмуванні повинен становити від 0 до 95% максимального тиску 3—5 с для пасажирського режиму й 18—30 с для вантажного, причому наповнення на вантажному режимі повинне відбуватися з первісним скачком тиску в циліндрі. До 1956 р. для вантажного режиму встановлювався час наповнення 30—40 с і такі повітророзподільники експлуатуються дотепер.
6. Чутливість повітророзподільника на живлення гальмового циліндра повинна бути такою, щоб штучне витікання повітря із нього через отвір діаметром 1 мм поповнювалося із запасного резервуара, при цьому тиск у гальмовому циліндрі не повинен знижуватися більш ніж на 0,02 МПа.
7. Невиснажливість гальма з повітророзподільником повинна бути такою, щоб при екстреному гальмуванні, виконаному після багаторазових службових гальмувань і попусків, величина тиску в гальмових циліндрах була не меншою 85% максимальної величини, що отримана в цьому ж поїзді при екстреному гальмуванні з нормального зарядного тиску. У процесі службових гальмувань тиск у гальмових циліндрах не повиннен бути нижче 0,03 МПа.
|
|
|
8. Час випуску повітря з гальмового циліндра окремого вагона від початку зниження тиску в ньому до 0,04 МПа повинен становити після повного службового гальмування 15—20 с для пасажирського режиму й 45—60 с для вантажного.
9. У процесі попуску гальм після повного службового гальмування на окремому вагоні повітророзподільник повинен не допускати перезаряджання робочої камери при витримці попускного тиску в магістралі не нижче 0,6 МПа протягом 15 с для пасажирського режиму й 25 с для вантажного.
10. Час попуску гальм поїзда після повного службового гальмування час від початку попуску до тиску 0,04 МПа у гальмовому циліндрі останнього вагона поїзда повинен бути не більше 70 с для вантажного поїзда довжиною 150 осей, з яких 3/4 гальмові, і 25 с для пасажирського поїзда з 15 чотиривісних вагонів.
11. Повітророзподільник не повинен переходити в положення заряджання резервуарів, поки тиск у гальмовому циліндрі вище або дорівнює 0,03 МПа.
З іншого боку, повітророзподільник повинен перемикатися в положення заряджання тоді, коли тиск у магістралі досягне величини не більше 0,485 МПа (при нормальному зарядному тиску).
12. Після повного попуску гальм поїзда витримка ручки крана машиніста в I положенні протягом 2 с не повинна викликати самогальмування протягом наступних 30 с.
|
|
|
У перерахованих вимогах час заряджання запасного резервуара й робочої камери повітророзподільника не визначається. Однак у вимогах до пневматичних гальм вагонів міжнародного сполучення зазначено, що час заряджання гальма окремого вагона повинен бути таким, щоб наповнення запасних резервуарів і попуск гальм у вагонів хвостової частини поїзда (у тому числі й поїзда великої довжини) відбувалися безперешкодно. При цьому в гальмовій магістралі не повинно бути різких і значних коливань тиску, які могли б викликати самогальмування сусідніх вагонів.
Повітророзподільники вагонів міжнародного сполучення, що експлуатуються на залізницях СНД, відповідають всім зазначеним вимогам.
Регулювання сили натиснення колодок залежно від швидкості поїзда. На пасажирських вагонах європейських залізниць колії 1435 мм і залізниць СНД, у тому числі й вагонах міжнародного сполучення застосовуються в основному чавунні гальмівні колодки. Коефіцієнт тертя таких колодок у значній мірі залежить від швидкості руху поїзда (обертання коліс) і зменшується з її зростанням.
Ці колодки забезпечують необхідну ефективність дії пневматичного гальма при швидкостях руху до 100-120 км/ч. Однак при більших швидкостях руху ефективність дії звичайного гальмового устаткування із чавунними колодками без додаткових пристроїв вже недостатня для гарантування безпеки руху, тому що зі зменшенням коефіцієнта тертя колодок зменшується й гальмівна сила поїзда.
|
|
|
Для запобігання ковзання коліс по рейках при гальмуванні необхідно, щоб гальмова сила не перевищувала силу зчеплення коліс із рейками.
Сила зчеплення коліс із рейками (крива 1 на рис. 9) у міру збільшення швидкості, при якій починається гальмування, змінюється незначно, у той час як гальмова сила при чавунних колодках (крива 3) значно зменшується. Тому в процесі гальмування на більших швидкостях гальмівна сила значно менша, ніж на малих, хоча за умовами зчеплення коліс з рейками вона могла бути більшою. Іншими словами, на більших швидкостях не реалізується максимально допустима по зчепленню гальмова сила, що призводить до збільшення гальмівного шляху.
1 — максимально можлива гальмова сила, яка дорівнює силі зчеплення коліс із рейками;
2 і 4 — гальмова сила й тиск у гальмовому циліндрі при регулюванні натиснення колодок;
3 і 5 — гальмова сила й тиск у циліндрах без регулювання натиснення колодок
Рис. 9. Графіки зміни гальмівної сили й тиску в гальмовому циліндрі вагона без регулювання й з регулюванням натиснення чавунних колодок в залежності від швидкості поїзда:
Збільшення гальмівної сили при високих швидкостях можна здійснити збільшенням сили натиснення колодок на колеса, що пропорційно передаточному числу важільної гальмової передачі вагона й тиску повітря в гальмовому циліндрі. Найбільш просто це досягається підвищенням тиску в гальмовому циліндрі при гальмуванні на високих швидкостях у порівнянні з тиском на низьких. При цьому тиск можна змінювати в залежності від швидкості безступенево або ступенями.
Найбільша ефективність дії гальм за умовами зчеплення коліс із рейками відбувається при безперервній зміні тиску повітря в циліндрі в залежності від швидкості, що дозволяє в процесі гальмування встановлювати гальмівну силу, близьку до сили зчеплення коліс із рейками у всьому діапазоні швидкостей. Однак такий спосіб пов'язаний зі значним ускладненням і подорожчанням гальмового устаткування.
Оптимальним з погляду ефективності дії гальм і простоти конструкції пристроїв регулювання натиснення колодок є спосіб двоступінчастої зміни тиску в гальмовому циліндрі. У цьому випадку при гальмуванні на більших швидкостях у гальмовому циліндрі встановлюється підвищений тиск, а коли швидкість у процесі гальмування досягає деякого значення υn, відбувається зниження тиску до величини, що в 1,5—2 рази менше, ніж при більших швидкостях. Такий режим гальмування називається швидкісним. Оптимальне значення швидкості Vп визначається умовами експлуатації (умовами зчеплення коліс із рейками) і становить звичайно 50 км/год для європейських залізниць колії 1435 мм і приблизно 90 км/год — для залізниць СНД.
Для регулювання сили натиснення колодок у залежності від швидкості поїзда застосовується осьовий відцентровий регулятор, вмонтований у буксу однієї з колісних пар і пневматичне двоступінчасте реле тиску.
Осьовий регулятор має звичайно два вантажі, які при певній швидкості під дією відцентрової сили розходяться. У результаті порожнина реле тиску зєднується із джерелом стисненого повітря або з атмосферою й відповідно до цього змінюється величина тиску в гальмовому циліндрі.
У реле тиску є камера (резервуар) постійного об'єму, тому досягається незалежність часу наповнення гальмових циліндрів і випуску повітря з них від їхнього об'єму й кількості. Реле тиску встановлюється на вагоні окремо від повітророзподільника або на ньому (наприклад, у повітророзподільнику KEs).
Такими пристроями обладнані всі пасажирські вагони міжнародного сполучення із чавунними гальмівними колодками європейських залізниць колії 1435 мм і доріг СНД, що експлуатуються зі швидкостями до 140 - 160 км/год. Регулювання сили натиснення колодок у залежності від швидкості поїзда відбувається при включенні гальма на швидкісний режим R (по прийнятим МСЗ позначеннях). На інших режимах (Р - пасажирський або G - вантажний) тиск у гальмовому циліндрі відповідає низькій швидкості на швидкісному режимі.
Зниження тиску в циліндрі при гальмуванні, здійснюване впливом осьового регулятора на пневматичне реле тиску, відбувається на колії 1435 мм при 50 км/год, а перехід на високий тиск - при 70 км/год. Такий діапазон перемикання необхідний для того, щоб під час регулювальних гальмувань на спуску при швидкостях 50-60 км/год не відбувалося часте спрацьовування осьового регулятора, що призводить до різкої зміни гальмівної сили вагона й підвищених витрат повітря із запасного резервуара. Для вагонів міжнародного сполучення доріг СНД при проходженні по колії 1520 мм значення швидкостей, при яких відбувається зміна тиску повітря в циліндрах, становить приблизно 90 і 100 км/год відповідно.
Повітророзподільники типу КЕ
Повітророзподільник KEs є основним пристроєм пневматичного гальма KE-GPR пасажирських вагонів міжнародного сполучення серій 14, 15 і 77, що експлуатуються на залізницях колії 1435 і 1520мм зі швидкостями до 140-160 км/год. Такі вагони обладнані протиюзовими пристроями, тому на них крім основного запасного резервуара є додатковий збільшеного об'єму.
На вагонах серії 15 установлені запасні резервуари об'ємом 100 л (основний) і 150 л (додатковий) і два гальмових циліндри діаметром 16". На вагонах серій 14 і 77 об'єми запасних резервуарів становлять відповідно 150 і 200 л, а гальмові циліндри застосовуються діаметром 18".
Гальмо KE-GPR з повітророзподільником KEs експлуатується також на пасажирському рухомому складі ряду європейських країн.
Будова. Повітророзподільник KEs являє собою комплект устаткування, що підвішують на спеціальному кронштейні. У комплект входять: кронштейн 9 (рис. 10) — незнімна з вагона частина повітророзподільника; головна частина (повітророзподільник) типу КЕО, що складається з органа трьох тисків 3 і робочої камери 2 з випускним клапаном 1; прискорювач екстреного гальмування 5 типу ЕВЗ; двоступінчасте реле тиску 10 типу Du 21; клапан 7 типу RFl для заряджання додаткового запасного резервуара.
Труби, які підходять до повітророзподільника KEs від резервуарів, установлених на рамі вагона, приєднуються до кронштейна 9 за допомогою муфт і при знятті вузлів повітророзподільника із кронштейна не відокремлюються. Гальмова магістраль проходить крізь кронштейн і приєднується до нього двома муфтами 8. Інші муфти призначені для приєднання труб: 11 — від додаткового запасного резервуара; 13 — від гальмових циліндрів; 14 — від основного запасного резервуара; 15 — від осьового відцентрового регулятора; 16 — від резервуара прискорювача екстреного гальмування.
Повітророзподільник KEs має три режими гальмування: R — швидкісний, Р — пасажирський, G — вантажний. Відповідні позначення прийняті на дорогах СНД: ПШ — пасажирський швидкісний, П — пасажирський, Т — вантажний (товарний). Включення на той або інший режим здійснюється рукоятками 12 і 18 перемикачів режимів реле тиску й головної частини, які з'єднані з валом, розміщеним поперек вагона. На кінці цього вала насаджені рукоятки, виведені на бічні сторони рами вагона. Включення й вимикання повітророзподільника KEs виконується рукояткою 17, з'єднаною з іншим валом аналогічно рукояткам перемикачів режимів.
Прискорювач 5 також обладнаний перемикачем режимів 4, що не має рукоятки й постійно включений на швидкісний режим. Вимикається прискорювач краном 6.
Рис. 10. Комплект повітророзподільника KES
Повітророзподільник KES при гальмуванні здійснює наповнення гальмових циліндрів вагона стисненим повітрям з основного запасного резервуара, об'єм якого підбирається з урахуванням отримання в циліндрах установленого максимального тиску.
Додатковий запасний резервуар підключається послідовно через клапан RF1 до основного й служить для збільшення запасу стисненого повітря, необхідного для відновлення тиску в гальмових циліндрах при частому спрацьовуванні протиюзових пристроїв.
У повітророзподільнику KEs у якості ущільнювальних і розподільних елементів використовуються гумові діафрагми, манжети й клапани з гумовими ущільненнями й немає металевих деталей, які необхідно притирати. Це дозволяє значно спростити обслуговування повітророзподільників в експлуатації, а при ремонті найчастіше обмежитися лише заміною несправних гумових деталей.
Повітророзподільники KEs залежно від серії вагона мають спеціальне позначення, що обумовлено використанням різних модифікацій їхніх окремих вузлів, що відрізняються незначними конструктивними змінами й робочими характеристиками (табл. 1).
Таблиця 1 - Характеристики повітророзподільників
| Серія вагона | Позначення повітророзподільника КЕ і його вузлів | Максимальний тиск в гальмових циліндрах, МПа, на режимах | Час наповнення гальмових циліндрів повітрям до 95% максимального тиску на режимі Т,с | ||||
| Повітро-розпо-дільник | Головна частина | Перемикач режимів головної частини | Реле тиску | Т, П, ПШ (низька швидкість) | ПШ (висока швидкість) | ||
| 15 14 і 77 | KEsa 1/2,2 KESc l/l,7 | КЕОа КЕОс KEOcS1 | Е5 Е1 | Du 21/2,2 Du 21/1,7 | 0,16—0,18 0,21—0,23 | 0,36—0,38 0,38—0,40 | 32—38 21—27 |
* Величини 1,7 і 2,2 у позначенні реле тиску показують відношення величин високого й низького тисків у гальмових циліндрах на швидкісному режимі й визначаються співвідношенням робочих площ діафрагм реле.
У кронштейні 1 (рис. 11) є порожнини й канали, що з'єднуються з гальмовою магістраллю М, основним ЗР1 і додатковим ЗР2 запасними резервуарами, гальмовим циліндром ГЦ, гальмовою камерою ГК і резервуаром прискорювача екстреного гальмування.
Реле тиску типу DU21 здійснює наповнення гальмового циліндра стисненим повітрям під час гальмування й випуск повітря з нього під час попуску відповідно до зміни тиску в камері ГК, а також підтримує в циліндрі сталий тиск.
Рис. 11. Будова повітророзподільника KES
Крім того, на швидкісному режимі реле встановлює в гальмовому циліндрі дві величини тиску залежно від швидкості й здійснює перехід з високого тиску на низький при зниженні швидкості в процесі гальмування. На пасажирському й вантажному режимах величина тиску в гальмовому циліндрі не залежить від швидкості й відповідає низькому тиску в ньому на швидкісному режимі.
Реле тиску складається із привалкового фланця 2 з розташованим у ньому живильним клапаном 3, проміжної частини 6, кришки 9 і перемикального клапана (на рисунку не показаний) з перемикачем режимів 10.
Живильний клапан напресований на сідло 4 випускного клапана 13. Хвостовик живильного клапана й сідло ущільнені манжетами в напрямній гайці 15, яка вкручена у привалковий фланець 2. Крім того, у корпус привалкового фланця запресоване сідло 14 живильного клапана й напрямна втулка випускного клапана 13.
Клапан 3 урівноважений по обидва боки тиском повітря з гальмового циліндра й для його відкриття необхідно перебороти тільки невелике зусилля пружини. Сідла 14 і 4 мають більші прохідні перерізи для швидкого наповнення гальмового циліндра й випуску повітря з нього.
Між проміжною частиною 6, кришкою 9 і привалковим фланцем 2 затиснуті діафрагми 8 і 5, що є одночасно ущільнювальними прокладками. Діафрагма 8 жорстко закріплена на стержні 11, навантаженому пружиною 7 через шайбу 12, що впирається в його виступ.
Діафрагма 5 закріплена на випускному клапані 13, що з'єднаний шпилькою зі стержнем 11. Вона може переміщуватися разом із цим клапаном відносно стержня на величину зазору між шпилькою й пазом у стержні.
Внутрішня порожнина проміжної частини об'ємом 1,4 л є гальмовою камерою ГК реле тиску. У бічному приливі корпуса проміжної частини розташований перемикальний клапан, що представляє собою диференціальний поршень навантажений пружиною. Цей клапан на швидкісному режимі здійснює перемикання реле з високого тиску в гальмовому циліндрі на низький при зниженні швидкості в процесі гальмування й спрацьовуванні осьового датчика.
На нижньому фланці приливу проміжної частини закріплений перемикач режимів 10, що складається з валика і насадженою на нього рукояткою. На швидкісному режимі валик не діє на перемикальний клапан, а на інших режимах блокує його.
Порожнина в кришці 9 реле тиску з'єднується з атмосферою, а порожнина між діафрагмою 8 і корпусом проміжної частини — з атмосферою або гальмовим циліндром через перемикальний клапан.
Діафрагма 5 перебуває при гальмуванні під дією тиску повітря з боку камери ГК і гальмового циліндра ГЦ. Порожнина із зовнішньої сторони живильного клапана 3 з'єднується з основним запасним резервуаром 3Р1.
Прискорювач ЕВЗ робить при екстреному гальмуванні швидку й глибоку розрядку гальмової магістралі вагона в резервуар об'ємом 9 л. У корпусі 18 прискорювача розташований перемикач режимів, зривний клапан 20, підпружинена діафрагма 21, закріплена на штовхачі 22, і кришка 25 з камерою прискорювача КП.
У кришці 25 розміщений клапан 24, що з'єднує камеру КП із запасним резервуаром ЗР1, і кран для відключення прискорювача (на рисунку не показаний). Заглушка 23 служить напрямною хвостовика клапана. Діафрагма 21 є також ущільнювальною прокладкою між корпусом 18 і кришкою 25.
Хвостовик зривного клапана 20 ущільнений у гільзі 19 манжетою. Цей клапан урівноважений по обидва боки тиском повітря з гальмової магістралі М.
Перемикач режимів прискорювача складається з ексцентрикового валика 17 і клапана 16. На швидкісному режимі валик віджимає клапан від сідла й порожнина перед зривним поршнем з'єднується з камерою прискорювача (на інших режимах клапан 16 закритий).
Клапан RF1 призначений для заряджання додаткового запасного резервуара й з'єднує його з основним резервуаром каналом великого перерізу при гальмуванні й частому спрацьовуванні протиюзових пристроїв. Клапан виконаний у вигляді окремого вузла й складається з корпуса 26, у якому розташовані діафрагма 29, пружина 27, зворотний клапан 30 і сідло 31 клапана, нагвинчене на корпус 26. Пружина впирається одним кінцем у тарілку діафрагми, а іншим — у кришку 28. У зворотному клапані 30 просвердлений дросельний отвір для повільного заряджання резервуара ЗР2.
Головна частина типу КЕО являє собою орган трьох тисків з додатковими пристроями й здійснює заряджання гальмових порожнин стисненим повітрям, додаткове розряджання магістралі, наповнення гальмової камери реле тиску й випуск стисненого повітря з неї при гальмуванні й попуску гальма.
Модифікації КЕОа й КЕОс головної частини (рис. 12 а)) мають корпус 16 з розташованими в ньому органом трьох тисків, додатковими керуючими й перемикальними пристроями, а також камеру 4 об'ємом 4 л, що є робочою камерою РК повітророзподільника. Орган трьох тисків складається з діафрагм 5 і 12, клапана додаткового розряджання 7 і живильного клапана 14 гальмової камери ГК. Діафрагма 5 затиснута між корпусом 16 і камерою 4 і сприймає тиск із боку, гальмової магістралі М и робочої камери РК. Через диск 18, три штовхачі 6 і клапан 9 діафрагма 5
Рис. 12. Головна частина повітророзподільників КЕОа і КЕs
діє на шток 10 із закріпленою на ньому діафрагмою 12, що є внутрішнім сідлом живильного клапана 14.
Сідлом клапана додаткового розряджання 7 служить запресована в корпус втулка 8, у якій просвердлені отвори для проходу повітря й переміщення штовхачів 6 клапана 9. У свою чергу хвостовик клапана 7 є сідлом клапана 9. Шток 10 з осьовим і бічним свердліннями переміщається усередині шайби 11, закріпленої в корпусі трьома гвинтами й відєднує гальмову магістраль від атмосфери. Діафрагма 12 затиснута між корпусом 16 і кришкою 15. Зверху на діафрагму діє тиск повітря з камери ГК, порожнина під нею з'єднана з атмосферою.
У кришці 15 розташований живильний клапан 14 із зовнішнім сідлом 13, на який діє тиск повітря із запасного резервуара ЗР1. Внутрішня порожнина в корпусі 16 об'ємом близько 0,5 л є камерою додаткового розряджання КДР, постійно з'єднана з атмосферою дросельним отвором діаметром 1,4 мм у заглушці 53.
Знизу в камері 4 (РК) змонтований випускний клапан 3 з повідцем 2, притиснутий пружиною до сідла 1. У корпус камери запресований ніпель 19 із дросельним отвором діаметром 0,4 мм. Стиснене повітря з гальмової магістралі надходить у камеру РК через цей ніпель і канал, що виходить під діафрагму 5 і перекривається нею в крайньому нижньому положенні.
На бічній частині корпуса повітророзподільника кришкою 25 (рис. 12 б)) затиснута діафрагма 29, що діє при наявності тиску в порожнині кришки 25, з'єднаної з камерою ГК, одночасно на три клапани: стрибковий клапан 23; клапан 27 максимального тиску в гальмовій камері ГК; клапан 55 заряджання робочої камери РК. Клапани мають напрямні у гайках відповідно 24, 26 і 56, укручених в корпус.
Сідла 22 і 30 запресовані в корпус повітророзподільника. Пружина 21 визначає величину стрибка в гальмовій камері, а пружина 28 — максимальний тиск у ній. Порожнини під клапанами 23 і 27 з'єднуються з камерою ГК порожнини між гайками 24, 26, 56 і діафрагмою 29 — з атмосферою.
Усередині сідла 57 з осьовим дросельним отвором діаметром 0,6 мм, укрученого в корпус, розташований поршень 58, що перебуває під дією різниці тисків у гальмовій магістралі й камері КДР. Наявний на поршні дроселюючий штифт діаметром 0,5 мм при вході в отвір сідла 57 зменшує площу перерізу для проходження повітря.
З боку, протилежного кришці 25, розташований клапан 48, що перекриває канал з'єднання магістралі з камерою КДР після додаткового розряджання магістралі під дією тиску повітря з боку камери ГК на діафрагму 49. Клапан 48 має напрямну у гайці 50. Сідло 51 клапана запресовано в корпус. Кришка 47, що затискає в корпусі діафрагму 49, має внутрішню порожнину невеликого об'єму, зєднану через дросельний отвір діаметром 0,4 мм із камерою ГК,
Із цієї ж сторони на корпусі закріплений роз'єднувальний кран для включення й виключення повітророзподільника, виконаний заодно із пристроєм заряджання запасного резервуара, і перемикач режимів Е1 або Е5.
1,2 — відповідно для наповнення гальмової камери й випуску стисненого повітря з неї на навантаженому режимі (у дужках зазначений діаметр отвору 1 для перемикача Е5);
3, 4 — відповідно для випуску стисненого повітря з гальмової камери й наповнення її на пасажирському й швидкісному режимах.
Рис. 13. Дросельні отвори в шайбі режимних перемикачів Е1 і Е5:
Перемикач режимів складається з корпуса 33, розташованого в ньому перемикального валика 34 з рукояткою 37 і шайби 36. Шайба є змінною деталлю повітророзподільника й має дросельні отвори (рис. 13), діаметр яких визначає час наповнення камери ГК і відповідно гальмового циліндра при гальмуванні, а також випуску повітря під час попуску гальма. У шайбі розміщені два однакових клапани 32 (рис. 12 б) ) і 35, які своїми хвостовиками входять в ексцентрикові пази валика 34. На навантаженому режимі клапани закриті, а на пасажирскому і швидкісному режимах — відкриті. Наповнення камери ГК стисненим повітрям на останніх двох режимах відбувається через клапан 55, а випуск повітря з неї — через клапан 32.
На циліндричній частині рукоятки 37 є виступ, а на торцевій поверхні перемикача режимів установлені упори й нанесені літерні позначення, що відповідають режиму включення повітророзподільника: R — швидкісний (ПШ); Р — пасажирський (П); G— вантажний (Т).
Роз'єднувальний кран складається з корпуса 45, у якому розташовані клапани 20, 41 і валик 39 з рукояткою 38. На поверхні валика напроти клапанів зроблені пази. Рукоятка роз'єднувального крана має два положення: вертикально вниз — повітророзподільник включений, горизонтально убік від кронштейна — виключений.
При включеному повітророзподільнику клапан 20 (рис. 12 а)) відкритий і з'єднує гальмову магістраль із повітророзподільником, а клапан 41 (рис. 12 б) ) притиснутий до сідла 40 пружиною. При виключеному повітророзподільнику клапан 20 закритий, а клапан 41 відкритий і з'єднує запасний резервуар і магістральну камеру головної частини повітророзподільника з атмосферою.
Пристрій для заряджання запасного резервуара розташований в корпусі 45 (рис. 12 б) ) роз'єднувального крана й складається із трьох невеликих діафрагм 42, 60, 63 і двох клапанів 61 і 65. Діафрагма 42 затиснута в корпусі 45 заглушкою 44, діафрагма 60 в корпусі 16 обоймою 46, а діафрагма 63 — в обоймі сідлом 64 клапана 65.
Діафрагми 42 і 60 з'єднані між собою клапаном 65 з пружиною і запресованим у нього клапаном 61. Втулка 43 служить напрямною для хвостовика клапана 65. Діафрагма 63 притиснута до клапана 61 пружиною 62, що впливає також на діафрагму 60. Під тиском стисненого повітря діафрагма 63 може переміщатися відносно клапана 61 і системи діафрагм 60 і 42.
Порожнина між діафрагмами 60 і 63 з'єднана із запасним резервуаром ЗР, порожнина в заглушці 44 — з гальмовою камерою ГК. У порожнину між діафрагмою 63 і манжетою, що ущільнює хвостовик клапана 65, надходить повітря з гальмової магістралі через клапан 20, порожнина над діафрагмою 60 (по рисунку) з'єднується з камерою РК, порожнина над діафрагмою 42 — з атмосферою.
Для очищення стисненого повітря, що надходить у головну частину, з боку привалкового фланця встановлений циліндричний фільтр 17, а в каналі від запасного резервуара розміщена конусна сітка 31.
Більшість атмосферних каналів головної частини виведено на сторону, протилежну привалковому фланцю, і закрито металевим щитком 54. Щоб недопустити проникнення усередину пристрою сторонніх часток і бруду в канали запресовані ніпелі 52, звернені отвором униз. Головна частина кріпиться на кронштейні через прокладку 59.
Рис. 14. Напівавтоматичний випускний клапан головної частини KEOcSl
Головні частини КEOc S1 повітророзподільників КЕs обладнані вбудованим у корпус робочої камери напівавтоматичним випускним клапаном, на що вказують додаткові букви «S1» у позначенні. Клапан автоматично здійснює випуск повітря з робочої камери повітророзподільника, коли тиск у ній більше тиску в магістралі, у результаті чого відбувається попуск гальма після короткочасного впливу на повідець клапана. Напівавтоматичний випускний клапан (рисунок 14) має стержень 11, верхня частина якого із дросельним отвором діаметром 1,35 мм ущільнена манжетою 10 однобічної дії. Стержень притиснутий до штовхача I пружиною 2, що опирається на напресовану на його нижній кінець шайбу 12.
Поршень 4 ущільнений манжетою 9 двосторонньої дії й переміщається у втулці 3, що запресована в корпус робочої камери. На хвостовику поршня є буртики, що обмежують його переміщення вниз відносно обойми 8 під дією діафрагми 7. Зовнішня пружина 5 розташована між втулкою 3 і обоймою, а внутрішня 6 — між поршнем 4 і обоймою.
Залежно від положення поршня 4 порожнина між ним і манжетою 10 з'єднується з робочою камерою через отвори у втулці 3 або з атмосферою через дросельний отвір у стержні 11. Порожнина над поршнем 4 постійно з'єднується з робочою камерою, а порожнина під манжетою 10 — з атмосферою.
Маса головної частини типу КЕО становить 37 кг.
Дія. Схеми повітророзподільника KES у взаємодії з осьовим відцентровим регулятором при різних гальмових процесах на швидкісному режимі показані на рис. 15—17. При описі дії повітророзподільника мається на увазі, що величина зарядного тиску в магістралі становить 0,5 МПа.
Заряджання гальма (рис. 15). При включенні повітророзподільника стиснене повітря з гальмової магістралі через відкритий клапан 51, канал 59 і отвір 1 діаметром 3 мм надходить у магістральну камеру МК головної частини. Під тиском повітря діафрагма 2 прогинається вниз і закриває отвір 64.
Одночасно повітря з магістралі по каналу 60 надходить до поршня 14 і переміщає його вниз, виводячи дроселюючий штифт із отвору 15. Через весь переріз цього отвору діаметром 0,6 мм, відкритий клапан 16, канал 61 і дросельний отвір 65 діаметром 0,4 мм повітря наповнює робочу камеру РК. Час заряджання камери РК до тиску 0,48 МПа при тиску в магістралі 0,5 МПа становить 160 — 200 с.
Під тиском повітря з каналу 61 діафрагма 55 прогинається вправо (по рисунку) і відкриває клапан 52 пристрою заряджання запасних резервуарів. Стиснене повітря з магістралі проходить через клапан 52, віджимає діафрагму 53 від сідла й далі по каналу 25 надходить в основний запасний резервуар ЗР1.
Додатковий запасний резервуар 3P2 на початку процесу заряджання наповнюється повітрям одночасно з резервуаром ЗР1 через клапан RF1, тому що під дією, пружини на поршень 26 клапан 28 віджатий від сідла 27 і відкриває канал великого перерізу для проходу повітря.
При тиску в обох запасних резервуарах 0,4 МПа поршень 26 клапана
Рис. 15. Схема повітророзподільника КЕS під час заряджання і попуску гальма
RF1 переміщується вліво, переборюючи зусилля пружини, і клапан 28 упирається в сідло 27. Подальше заряджання резервуара ЗР2 відбувається із резервуара ЗР1 через дросельний отвір 29 у клапані.
Коли тиск у резервуарі ЗР1 досягне приблизно 0,46—0,47 МПа, клапан 52 під дією пружини 50 закриється, і наповнення запасних резервуарів буде відбуватися тільки через дросельний отвір 54 діаметром 0,75 мм до зрівняння тиску в них з тиском у магістралі.
Час наповнення запасних резервуарів ЗР1 і ЗР2 до повного тиску залежить від їхніх об'ємів, тому що розміри прохідних перерізів каналів і дросельних отворів у головній частині й клапані RF1 постійні. Час підвищення тиску до 0,2 МПа становить приблизно 40—50 с при сумарному об'ємі резервуарів 250 л і 60—70 с при об'ємі 350 л.
Із запасного резервуара ЗР1 стиснене повітря надходить через відкриті клапани 18 і 20 по каналу 9 до живильного клапана 8 головної частини, а також до живильного клапана 39 реле тиску й через відкритий штоком 32 клапан 31 осьового регулятора — до перемикального клапана 35 реле тиску.
Наповнення стисненим повітрям камери КП прискорювача екстреного гальмування ЕВЗ відбувається із запасного резервуара ЗР1 по каналу 48 через клапан 57, відкритий під дією пружини й тиску повітря з магістралі на діафрагму 68. Дросельний отвір 56 у клапані 57 для з'єднання камери КП с атмосферою перекрито штовхачем 58. Зривний клапан 69 прискорювача притиснутий до сідла пружиною. При повністю зарядженому повітророзподільнику діафрагма 2 переміщується вгору й відкриває отвір 64.
У процесі заряджання повітророзподільника з'єднуються з атмосферою наступні порожнини й камери:
гальмові циліндри ГЦ і порожнина 38 реле тиску — через перемикальний клапан 35 і осьовий канал 30 у живильному клапані 39;
гальмова камера ГК і порожнина 45 реле тиску — через канал 46, осьовий канал у штоці 7, канал 62 і отвір 24;
камера додаткового розряджання КДР — через отвір 11 і через відкритий клапан 12, канал 10, а порожнина під поршнем 14 — через канал 63 і далі через відкритий клапан 3 додаткового розряджання;
резервуар прискорювача РП об'ємом 9л — через отвір 67.
Клапан 4 перекриває осьовий канал у клапані 3 додаткового розрядження. Процес заряджання стисненим повітрям робочої камери повітророзподільника й запасних резервуарів не залежить від положення рукояток режимних перемикачів і відбувається однаково на всіх режимах.
М'якість гальма. При повільному зниженні тиску в магістралі стиснене повітря з робочої камери перетікає в магістраль через отвори 64, 65, канал 61 і отвір 15, що визначає темп зниження, при якому не відбувається спрацьовування повітророзподільника. Цей темп становить близько 0,05 МПа за 1 хв при випробуванні на окремому вагоні.
У поїзді після підвищення тиску в магістралі до 0,6 МПа і переходу на нормальний зарядний тиск максимальний темп переходу, на спрацьовування повітророзподільників, становить приблизно 0,1 МПа за 6,5 с.
Службове гальмування. При зниженні тиску в гальмовій магістралі темпом службового гальмування стиснене повітря з камери РК (рис. 16) не встигає перетікати в магістраль через отвір 15, і під дією перепаду тисків, що утвориться, діафрагма 2 разом зі штоком 7 і клапаном 3 починає переміщатися вгору, переборюючи зусилля пружини 6.
Коли перепад тисків у камерах РК і МК, що діє на діафрагму 2, досягне величини 0,004—0,005 МПа, клапан 3 закриється, припиняючи з'єднання камери КДР із атмосферою, а клапан 4 відкриється.
Відбудеться швидке розряджання камери МК і гальмової магістралі через отвір 1, по каналу 10, через відкритий клапан 12 у камеру КДР і далі в атмосферу через отвір 11 діаметром 1,4 мм. Одночасно повітря з камери МК надходить по каналу 63 під поршень 14. Тиск по обидва боки поршня вирівнюється, під дією пружини він піднімається вгору і його дроселюючий штифт входить в отвір 15, зменшуючи площу прохідного перерізу. Перетікання повітря з камери РК у магістраль через отвір 15 сповільнюється, у результаті чого збільшується перепад тисків на діафрагму 2, що перешкоджає затримці діафрагми в положенні, коли магістраль продовжує розряджатися в атмосферу через камеру КДР і отвір 11.
Темп розряджання камери МК швидше темпу додаткового розряджання магістралі через наявність дросельного отвору 1. У сполученні з дією дроселюючого штифта поршня 14 це викликає швидке переміщення деталей органа трьох тисків у крайнє верхнє положення. У той же час, площа перерізу отвору 1 достатня для створення темпу додаткового розряджання гальмової магістралі, що забезпечує спрацьовування сусідніх повітророзподільників і більшу швидкість гальмування уздовж поїзда. Величина додаткового розряджання магістралі повітророзподільником KES становить близько 0,04 МПа і практично не залежить від об'єму магістралі вагона завдяки розряджанню магістралі в камеру КДР і одночасно цієї камери в атмосферу через отвір 11.
У процесі переміщення діафрагми 2 зі штоком 7 і діафрагмою 5 вгору спочатку закривається атмосферний канал у штоці клапаном 8, а потім цей клапан віджимається від зовнішнього сідла. Стиснене повітря із запасного резервуара 3P2 проходить через широкий переріз сідла скачкового клапана 20, по каналу 9 через відкритий клапан 8 у камеру ГК і далі по каналу 46 у порожнину 45 реле тиску й до діафрагми 47, створюючи додаткове зусилля на клапан 52.
Рис. 16. Схема повітророзподільника KEs під час службового гальмування на швидкісному режимі зі швидкості v<90 км/год
Як тільки тиск у гальмовій камері досягне 0,02 МПа, закривається клапан 16 і припиняється з'єднання камери РК із магістраллю. Порожнина над клапаном 12 наповнюється повітрям з камери ГК через дросельний отвір 13 діаметром 0,4мм. При тиску в цій порожнині приблизно 0,01 МПа, що відповідає тиску в камері ГК 0,03 МПа, клапан 12 закривається й припиняє додаткове розряджання магістралі. Стиснене повітря з камери КДР після цього виходить в атмосферу через отвір 11.
Під тиском стисненого повітря в порожнині 45 діафрагма 41 реле тиску прогинається вгору, закриває клапаном 40 атмосферний канал 30, а потім відкриває клапан 39. Стиснене повітря із запасного резервуара через клапан 39 і перемикальний клапан 35 надходить у гальмові циліндри ГЦ і в порожнину 38 реле.
Зусилля пружини 36 перемикального клапана розраховано так, що при тиску в гальмових циліндрах не більше 0,06 МПа цей клапан не впливає на роботу повітророзподільника й перебуває в нижньому положенні, з'єднуючи порожнину 38 реле тиску із гальмовими циліндрами.
До тиску 0,04 МПа у камері ГК і гальмових циліндрах діафрагма 44 не взаємодіє з діафрагмою 41, тому що остання має вільний хід відносно діафрагми 44, а тиску повітря ще не вистачає, щоб перебороти зусилля пружини 43. Це дозволяє одержати первісний стрибок тиску в гальмових циліндрах, що необхідно для підведення гальмівних колодок до коліс і становить приблизно 0,04 МПа незалежно від установленого режиму гальмування й швидкості руху поїзда. Тиск 0,04 МПа у циліндрах може бути отриманий при першому ступені гальмування зниженням тиску в магістралі на 0,03 МПа.
Якщо тиск у гальмових циліндрах більше 0,04 МПа, але менше 0,06 МПа, діафрагма 44 прогинається вниз, стискаючи тарілкою 42 пружину 43, і починає взаємодіяти з діафрагмою 41. При цьому тиск у циліндрах установлюється менше, ніж у камері ГК, але пропорційно його величині й визначається співвідношенням робочих площ діафрагм 41 і 44.
Процес подальшого наповнення камери ГК. і гальмових циліндрів ГЦ залежить від положення перемикача режимів головної частини, а величина тиску в циліндрах визначається положенням перемикача режимів реле тиску й вантажів 33 осьового регулятора, тобто залежить і від швидкості поїзда.
На швидкісному режимі (ПШ) при швидкості поїзда менше 100 км/год на колії 1520 мм або 70 км/год на колії 1435 мм вантажі 33 осьового регулятора притиснуті до осі і перемикальний клапан 35 перебуває в нижньому положенні під дією на його верхній поршень повітря, що надходить із запасного резервуара ЗР1 через відкритий штоком 32 клапан 31. Порожнина 38 реле тиску з'єднується з гальмовими циліндрами через перемикальний клапан 35.
Після швидкого первісного наповнення камери ГК до тиску 0,06 — 0,08 МПа скачковий клапан 20 закривається. Подальше наповнення камери ГК повітрям відбувається через відкритий клапан 18 максимального тиску, дросельні отвори 17 і 19, відкритий клапан 21 перемикача режимів і далі по каналу 9 через клапан 8.
Гальмові циліндри через живильний клапан 39 реле тиску, відкритий під дією тиску повітря з камери ГК і порожнини 45, наповнюються стисненим повітрям із запасного резервуара ЗР1, тиск у якому внаслідок цього знижується. Повітря з резервуара ЗР2 не встигає перетікати в резервуар ЗР1 через отвір 29 у клапані 28, який відкривається і з'єднує обидва резервуари між собою. Таким чином, наповнення циліндрів стисненим повітрям під час гальмування відбувається із загального об'єму резервуарів ЗР1 і 3P2 відповідно до зміни тиску в камері ГК повітророзподільника, яка наповнюється також із цих резервуарів.
При сталому в гальмовій магістралі тиску камера ГК буде наповнюватися доти, поки тиск повітря з боку цієї камери на діафрагму 5 не зрівноважить дії перепаду тисків на діафрагму 2 з боку камери РК, у якій зберігається зарядний тиск, і з боку магістралі. Під дією пружини 6 система діафрагм 2 і 5 опускається вниз, клапан 8 закривається й припиняє подальше наповнення камери ГК. Атмосферний канал у штоці 7 також закритий цим клапаном.
Відповідно клапан 39 реле тиску залишається відкритим доти, поки тиск повітря з боку гальмових циліндрів на діафрагми 41 і 44 не зрівноважить дії на діафрагму 41 сталого тиску повітря з боку камери ГК. Після цього клапан 39 закривається й наповнення гальмових циліндрів припиняється. Величина тиску повітря в циліндрах установлюється менше, ніж у камері ГК, в 1,7 або 2,2 рази залежно від типу реле й визначається співвідношенням площ діафрагм 41 і 44.
При наявності витікань стисненого повітря із камери ГК або гальмових циліндрів порушується рівновага системи діафрагм відповідно 2 і 5 або 41 і 44 і автоматично відбувається їх поповнення із запасного резервуара.
Для підвищення чутливості реле тиску на живлення гальмових циліндрів клапан 39 урівноважений по обидва боки тиском повітря із циліндрів і для його відкриття необхідно перебороти тільки зусилля пружини. Завдяки цьому чутливість реле тиску становить не більше 0,01 МПа, тобто при зниженні тиску в гальмових циліндрах внаслідок витікань на величину не більше 0,01 МПа клапан 39 відкривається і з'єднує циліндри із запасним резервуаром.
Таким чином, при кожному зниженні тиску в магістралі і в камері ГК відповідно в гальмових циліндрах установлюється й автоматично підтримується тиск, обумовлений величиною зниження тиску в магістралі. Після закінчення наповнення циліндрів клапан 28 закривається і з'єднання резервуарів ЗР1 і ЗР2 між собою відбувається через дросельний отвір у цьому клапані.
Максимальний тиск у камері ГК при повному службовому гальмуванні встановлюється однаковий на всіх режимах, а його величина залежить тільки від типу головної частини, визначається зусиллям пружини клапана 18 і становить приблизно 0,35—0,36 МПа для головних частин КЕОа й 0,37—0,38 МПа для головних частин КЕОс. Величина максимального тиску в гальмових циліндрах на швидкісному режимі при низькій швидкості визначається співвідношенням площ діафрагм 41 і 44 реле тиску, тобто залежить також від типу реле тиску. Для досягнення максимального тиску в камері ГК і відповідно в гальмових циліндрах тиск у магістралі необхідно знизити не менше ніж на 0,15 МПа.
Так як наповнення циліндрів стисненим повітрям відбувається відповідно до підвищення тиску в камері ГК, що має постійний об'єм, час цього наповнення не залежить від виходу їхніх штоків. Час підвищення тиску в камері ГК і гальмових циліндрах на швидкісному режимі при службових гальмуваннях визначається темпом зниження тиску в магістралі, що менше темпу підвищення тиску в камері ГК через отвори 17 і 19.
На пасажирському (П) і вантажному (Т) режимах перемикальний клапан 35 блокований валом 37 перемикача режимів реле тиску й перебуває в нижнім положенні незалежно від роботи осьового регулятора, з'єднуючи порожнину 38 з гальмовими циліндрами. Тому на цих режимах тиск у циліндрах установлюється такий же, як на швидкісному режимі при низької швидкості руху.
На пасажирському режимі наповнення гальмових циліндрів відбувається так само, як на швидкісному, відповідно до підвищення тиску в камері ГК через отвори 17 і 19 і відкритий клапан 21.
На вантажному режимі клапан 21 закритий і наповнення камери ГК після утворення в ній стрибка тиску відбувається тільки через дросельний отвір 19, що визначає темп підвищення тиску в цій камері, і відповідно в гальмових циліндрах вагонів головної частини поїзда, тому що тиск у магістралі цих вагонів при службових гальмуваннях знижується швидше.
Тиск повітря в резервуарах ЗР1 і ЗР2 при службових гальмуваннях звичайно більше, ніж у магістралі, тому діафрагма 53 притиснута до сідла пружиною. Якщо тиск у резервуарах стане менше, ніж у магістралі, але не нижче 0,37—0,38 МПа, діафрагма 53 під тиском повітря з боку магістралі відходить від сідла й відбувається підзарядка резервуара ЗР1 з магістралі через отвір 54. У той же час резервуар ЗР2 підживлюється з резервуара ЗР1 через отвір 29 у клапані 28.
У процесі службових гальмувань діафрагма 68 прискорювача екстреного гальмування прогинається вгору, клапан 57 упирається в сідло і з'єднання камери КП із запасним резервуаром ЗР1 по каналах 25 і 48 припиняється, а штовхач 58 відкриває осьовий канал у клапані 57. Випуск повітря із камери КП в атмосферу через канал у клапані 57 і далі через отвір 56 автоматично регулюється діафрагмою 68 і штовхачем 58 таким чином, що темп зниження тиску в цій камері встановлюється рівним темпу зниження тиску в магістралі при службовому гальмуванні. При цьому верхній штовхач діафрагми 68 не відкриває клапан 69 і прискорювач не спрацьовує.
При швидкості поїзда більше 100 км/год на колії 1520 мм або 70 км/год на колії 1435 мм на швидкісному режимі ПШ (рис. 17) вантажі 33 осьового регулятора розведені, клапан 31 закритий і порожнина над перемикальним клапаном 35 з'єднана з атмосферою каналом у штоці 32 осьового регулятора.
До тиску в гальмових циліндрах ГЦ приблизно 0,06 МПа клапан 35 перебуває в нижньому положенні, з'єднуючи порожнину 38 реле тиску із циліндрами. Як тільки тиск у циліндрах перевищить зазначену величину, перемикальний клапан під дією тиску повітря на більшу площу верхнього поршня переміщується вгору, переборюючи зусилля пружини 36, і з'єднує порожнину 38 з атмосферою через отвір 34.
Діафрагма 44 під дією пружини 43 піднімається вгору й виходить із з'єднання з діафрагмою 41. Так як до цього в гальмових циліндрах установився тиск менший, ніж у камері ГК і пропорційний співвідношенню площ діафрагм 41 і 44, то після припинення дії останньої під надлишковим тиском повітря з камери ГК діафрагма 41 піднімається вгору й відкриває клапан 39. Циліндри швидко наповнюються стисненим повітрям з резервуара ЗР1 до тиску приблизно 0,1—0,11 МПа, рівного тиску в камері ГК у момент перемикання клапана 35.
Наступне наповнення гальмових циліндрів повітрям відбувається відповідно до зміни тиску в камері ГК. Тиск у них на ступенях гальмування встановлюється практично такий же, як у цій камері в момент вирівнювання тисків, що діють на обидві сторони діафрагми 41. Максимальний тиск у циліндрах приблизно на 0,01—0,02 МПа більше максимального тиску в камері ГК, тому що площа діафрагми 41 з боку клапана 39 менше її площі з боку камери ГК на величину площі перерізу осьового каналу 30 у клапані 39.
При зниженні в процесі гальмування швидкості руху поїзда до 90 км/год на колії 1520 мм і 50 км/год на колії 1435 мм вантажі 33 осьового регулятора сходяться, переміщаючи шток 32 уліво. Осьовий атмосферний канал у штоці 32 закривається клапаном 31. Одночасно цей клапан відходить від зовнішнього сідла, з'єднуючи порожнину над перемикальним клапаном 35 з резервуаром ЗР1.
Клапан 35 переміщається в нижнє положення і з'єднує порожнину 38 реле тиску з гальмовими циліндрами. Під дією тиску повітря з боку циліндрів діафрагма 44 прогинається вниз, стискаючи пружину 43 і захоплюючи за собою діафрагму 41. Живильний клапан 39 закривається, а клапан 40 відкриває осьовий канал 30.
Рис. 17 Схема повітророзподільника КЕс під час гальмування
на швидкості більше 70 км/год
Стиснене повітря виходить із гальмових циліндрів по каналу 30 в атмосферу доти, поки в них не встановиться тиск, менший ніж у камері ГК, і пропорційний співвідношенню площ діафрагм 41 і 44. Тоді наступає рівновага системи цих діафрагм і закривається клапан 39.
Зниження тиску в гальмових циліндрах з максимальної величини, що відповідає режиму високої швидкості, до величини, що відповідає режиму низької швидкості, відбувається за 2-3 с.
Екстрене гальмування. При зниженні тиску в магістралі М темпом екстреного гальмування діафрагма 68 прискорювача прогинається вгору, відкриваючи з'єднання камери КП із атмосферою через отвір 56. Однак темп розряджання цієї камери менше темпу розряджання магістралі й під дією перепаду тисків діафрагма 68 верхнім штовхачем відкриває зривний клапан 69. Гальмова магістраль швидко розряджається через цей клапан у резервуар РП об׳ємом 9 л.
В процесі екстреного розряджання магістралі камера КП продовжує розряджатися в атмосферу через отвір 56. До моменту, коли тиск у магістралі внаслідок вирівнювання тисків у ній і резервуарі РП знизиться приблизно до 0,3 МПа, тиск у камері КП буде приблизно таким же. Тоді під дією пружини діафрагма 68 опускається вниз, клапан 69 закривається й з'єднання магістралі з резервуаром РП припиняється. Повітря із цього резервуара виходить в атмосферу через отвір 67.
Подальше розряджання магістралі в атмосферу відбувається через кран машиніста темпом, що не викликає повторного спрацьовування прискорювача.
Переріз отвору 56, об’єм камери КП і величини інших параметрів прискорювача підібрані таким чином, що він спрацьовує при зниженні тиску в магістралі на величину 0,05—0,07 МПа. Це виключає можливість спрацьовування прискорювача при першому невеликому ступені гальмування, коли темп додаткового розряджання магістралі може бути близьким до екстреного. У той же час усувається вплив прискорювача екстреного гальмування на підвищення швидкості поширення гальмової хвилі.
Однак у цьому немає необхідності, оскільки повітророзподільник KEs забезпечує при екстрених гальмуваннях без прискорювача швидкість поширення гальмової хвилі до 270 м/с.
Таким чином, при екстреному гальмуванні спочатку спрацьовують головні частини повітророзподільників KES, а завдяки дії прискорювачів наповнення гальмових циліндрів не залежить від темпу розряджання магістралі й відбувається практично одночасно з невеликою різницею в часі в головній і хвостовій частинах поїзда, що відповідає часу поширення гальмової хвилі.
Час наповнення камери ГК і відповідно гальмових циліндрів до 95% максимального тиску в них при екстреному гальмуванні становить 3—4 с на швидкісному й пасажирському режимах, а на вантажному режимі визначається типом перемикача режимів головної частини повітророзподільника.
Попуск гальма (рис. 15). При підвищенні тиску в магістралі М, а отже, і в з׳єднаній з нею камері МК головної частини зусилля зверху на діафрагму 2 буде зростати, а з боку робочої камери РК буде меншим і рівновага діафрагм 2 і 5 порушується.
Під тиском стисненого повітря в камері ГК діафрагма 5 зі штоком 7 опускається вниз, відкриваючи в ньому осьовий канал. Повітря з камери ГК по каналу в штоці й каналу 62 виходить в атмосферу через отвір 24, а також через отвір 23 і відкритий клапан 22 на швидкісному й пасажирському режимах або тільки через отвір 24 на вантажному режимі (клапан 22 на цьому режимі закритий).
Одночасно через камеру ГК стиснене повітря виходить із порожнини 45 реле тиску по каналу 46. Тиск у цій порожнині знижується й рівновага системи діафрагм 41 і 44 порушується. Під надлишковим тиском повітря на ці діафрагми з боку гальмових циліндрів клапан 40 відкриває осьовий канал 30 у закритому клапані 39 і повітря із циліндрів, а також з порожнини 38 через перемикальний клапан 35 виходить в атмосферу. Тиск у гальмових циліндрах знижується відповідно до падіння тиску в камері ГК.
Якщо припинити підвищення тиску в магістралі, у камері ГК і гальмових циліндрах установляться тиски, при яких системи діафрагм 3, 5 і 41, 44 будуть у рівновазі. У такий спосіб здійснюється ступеневий попуск.
У головній частині поїзда при повному попуску тиск швидко підвищується до величини зарядного або більше. Діафрагма 2 опускається в нижнє положення, закриваючи отвір 64. При цьому під дією тиску повітря з камери ГК на діафрагму 5 клапан 4 закриває осьовий канал у клапані 3 і віджимає останній від сідла. Порожнини над клапаном 12 через канал 10 і під поршнем 14 через канал 63 з׳єднуються з атмосферою через відкритий клапан 3. Поршень 14 під тиском повітря з магістралі, що надходить по каналу 60, опускається вниз, виводячи дроселюючий штифт із отвору 15.
Час випуску повітря з камери ГК і відповідно з гальмових циліндрів до тиску в них 0,04 МПа під час попуску після повного службового або екстреного гальмування в головній частині поїзда становить 15—18 с на швидкісному й пасажирському режимах і 45—48 с на вантажному режимі. Час попуску гальм пасажирського поїзда, що складається з 15 вагонів, після повного службового гальмування становить 20—23 с.
При тиску в камері ГК 0,06—0,08 МПа відкривається скачковий клапан 20, а при тиску 0,02 МПа — клапан 16, що з׳єднує магістраль із камерою РК каналами й отворами 60, 15, 61 і 65. При тиску в камері ГК 0,015 МПа відкривається клапан 12, з’єднуючи канал 10 з камерою КДР.
Повільне підвищення тиску в магістралі хвостової частини поїзда темпом меншим, ніж темп зниження тиску в камері ГК на відповідному режимі, призводить до зповільнення випуску повітря під час попуску з камер ГК хвостових вагонів. У цьому випадку час випуску повітря з камери ГК і відповідно з гальмових циліндрів визначається темпом підвищення тиску в магістралі. Коли тиск у камері ГК знизиться до 0,02 МПа (відповідно тиск у магістралі буде близько 0,485 МПа), відкривається клапан 16. Клапан 4 при цьому ще не перекриває канал 63 з׳єднання магістралі з порожниною під поршнем 14, що перебуває у верхнім положенні з уведеним в отвір 15 дроселюючим штифтом. Клапан 12 закритий і перекриває канал 10 з'єднання магістралі з камерою КДР. Робоча камера РК з׳єднується з магістраллю через канал 60, зменшений переріз отвору 15, канал 61 і отвору 64, 65.
Незважаючи на те, що камера КДР ще перекрита клапаном 12, повітророзподільник має в цей момент підвищену чутливість до гальмування, що може відбутися відразу після попуску при неповністю спрацювавших на попуск повітророзподільниках хвостової частини поїзда внаслідок меншого перерізу живильного отвору 15 робочої камери.
При тиску в магістралі 0,485 МПа і більше діафрагма 2 опускається вниз примусово пружиною 6, що забезпечує в такий спосіб полегшення попуску на величину 0,015 МПа. Клапан 4 закривається, а клапан 3 відкривається й з’єднує порожнину під поршнем 14 з атмосферою. Поршень опускається вниз, відкриваючи повний переріз отвору 15. При тиску в камері ГК близько 0,01 МПа відкривається клапан 12 — відбувається повний попуск гальма й всі деталі повітророзподільника повертаються у вихідне положення, у якому вони були до гальмування.
Заряджання запасних резервуарів на початку попуску, якщо тиск у них до цього становив не менше 0,4 МПа, відбувається через отвір 54, віджату від сідла діафрагму 53 і далі по каналу 25. При цьому клапан 52 закритий під дією зусилля пружини 50 і тиску повітря з боку камери ГК на діафрагму 47, що перевищують зусилля на діафрагму 55 від різниці тисків у камері РК і запасному резервуарі ЗР1. Резервуар ЗР2 наповнюється стисненим повітрям з резервуара ЗР1 через отвір 29 у клапані 28.
Якщо в процесі попуску тиск у резервуарі 3P1 підвищується повільніше, ніж він знижується в камері ГК, під дією різниці тисків діафрагма 55 віджимає клапан 52 від сідла й наповнення резервуара прискорюється доти, поки клапан знову не закриється.
Таким чином, підвищення тиску в запасних резервуарах під час попуску перебуває в прямій залежності від зниження тиску в камері ГК, тобто залежить від включеного режиму гальмування.
При тиску в камері ГК 0,04 МПа тиск у резервуарі ЗР1 становить приблизно 0,46—0,48 МПа.незалежно від режиму. Але тому що час зниження тиску в камері ГК до зазначеної величини різний на різних режимах, отже, і час заряджання запасного резервуара також буде різним (на швидкісному й пасажирському режимах резервуари наповнюються стисненим повітрям швидше, ніж на навантаженому). Це дозволяє в пасажирських поїздах, довжина яких порівняно невелика, робити за досить короткий час заряджання запасних резервуарів всіх вагонів, не сповільнюючи при цьому попуск гальм, тому що тиск у гальмовій магістралі підвищується досить швидко, а темп наповнення запасних резервуарів стисненим повітрям не випереджає темпу зниження тиску в камерах ГК повітророзподільників і в гальмових циліндрах.
У вантажних поїздах процес попуску відбувається більш тривалий час, відповідно сповільнюється й заряджання запасних резервуарів. Завдяки цьому в процесі попуску витрата повітря з магістралі на живлення запасних резервуарів значно менша, ніж у пасажирських поїздах. Більша кількість повітря надходить у хвостову частину поїзда. Тим самим збільшується темп підвищення тиску в магістралі й відповідно прискорюється попуск гальм у цій частині поїзда, що особливо важливо для повітророзподільників зі ступеневим попуском, для повного попуску яких необхідно відновити зарядний тиск у магістралі.
При тиску в запасних резервуарах 0,48 МПа і більше клапан 52 закривається пружиною 50 і подальше їхнє наповнення стисненим повітрям відбувається тільки через дросельний отвір 54. Завдяки цьому повільний темп остаточного підвищення тиску в магістралі до величини зарядного не сповільнюється додатково витратою повітря з неї на заряджання резервуарів.
Якщо перед попуском тиск у резервуарах буде нижчий 0,37—0,38 МПа, то незалежно від величини тиску в камері ГК клапан 52 буде відкритий і заряджання резервуарів до такого тиску здійснюється з гальмової магістралі через широкий переріз у сідлі цього клапана й далі через відкритий поршнем 26 клапан 28. При тиску в резервуарах більшому 0,38 МПа клапан 52 закривається під дією зусилля пружини 50 і тиску повітря з камери ГК на діафрагму 47, а при тиску в них більше 0,4 МПа поршень 26, переборюючи зусилля пружини, зміщується вліво й клапан 28 упирається в сідло 27. Подальше заряджання запасних резервуарів відбувається описаним вище шляхом.
Оскільки робоча камера повітророзподільника практично до повного попуску не з׳єднується з магістраллю, а після попуску в головній частині поїзда з׳єднується через дросельний отвір 65 малого діаметра, у поїздах з повітророзподільниками KES допускається тривала витримка ручки крана машиніста під час попуску в I положенні без побоювання перезарядження робочої камери й наступного спрацьовування на самогальмування.
Однак канал з׳єднання камери РК і магістралі перекривається клапаном 16 доти, поки тиск у камері ГК не знизиться до 0,02 МПа. Тому час витримки підвищеного попускного тиску в магістралі визначається часом випуску повітря з камер ГК повітророзподільників головних вагонів поїзда й залежить у такий спосіб від режиму гальмування. Час витримки в магістралі тиску не нижче 0,6 МПа при попуску після службового гальмування для повітророзподільників KES допускається до 15—20 с на швидкісному й пасажирському режимах і до 30—40 с на вантажному режимі.
Напівавтоматичний випускний клапан головної частини KEOcSl (рис. 14) діє таким чином. При зарядженому гальмі й після гальмування поршень 9 перебуває в нижньому положенні під дією тиску повітря з камери РК. При короткочасній дії вручну на повідець клапана диск штовхача 1 відхиляється і натискає на шайбу 12, яка стискує пружину 2 і переміщується вгору зі стержнем 11. Стержень 11 переміщує вгору поршень 9, який відкриває отвори у втулці 3, через які камера РК з’єднується з порожниною між поршнем 9 і манжетою 10. Тиск повітря на обидві сторони поршня 9 вирівнюється і він утримується у верхнім положенні зовнішньою пружиною, яка діє на обойму 8.
Стиснене повітря із камери РК виходить в атмосферу через осьовий отвір у стержні 11 доти, поки тиски повітря в камерах РК і МК не зрівняються. При цьому діафрагма 7 опускається й переміщує вниз обойму 8. Під дією обойми на внутрішню пружину поршень 9 також опускається вниз, перекриває отвори у втулці 3 і випуск повітря з камери РК у атмосферу припиняється.
Таким чином, після впливу на повідець клапана відбувається автоматичний випуск повітря з камери РК в атмосферу до вирівнювання тисків у цій камері й магістралі, що дозволяє здійснювати швидкиий попуск гальма, у тому числі після екстреного гальмування або вимикання повітророзподільника, а також усувати перезарядження робочої камери. Час випуску повітря з камери РК напівавтоматичним випускним клапаном після екстреного гальмування з 0,5 до 0,04 МПа становить 27—33 с.
Якщо на головній частині повітророзподільника встановлений звичайний випускний клапан 66 (рис. 15), то випуск повітря з камери РК забезпечується вручну втриманням клапана у відкритому положенні до повного попуску гальма.
Для вимикання повітророзподільника KEs повертають рукоятку роз'єднувального крана. При цьому клапан 51 закривається, роз'єднуючи повітророзподільник з гальмовою магістраллю, а клапан 49 відкривається й з'єднує запасні резервуари ЗP1 і ЗР2 з атмосферою. Одночасно камера МК розряджається в запасні резервуари через отвір 54, віджимаючи діафрагму 53 від сідла. Тиск повітря в камері МК знижується й повітророзподільник спрацьовує на гальмування. Для попуску гальма вагона віджимають випускний клапан 66 від сідла й випускають повітря з робочої камери РК.
Діаграми зміни тиску в гальмових циліндрах повітророзподільником KES при гальмуванні й попуску й графіки залежності цього тиску від величини зниження тиску в магістралі на швидкісному режимі показані на рис. 18.
а — за часом; б — залежно від тиску в магістралі;
1 і 2 —швидкість поїзда відповідно >100 км/год і <90 км/год
Рис. 18. Індикаторні діаграми зміни тиску в гальмових циліндрах повітророзподільником KES при гальмуванні й попуску на швидкісному режимі:
Можливі несправності повітророзподільника KEs і причини їхнього виникнення наведені в табл. 2.
Таблиця 2 Можливі несправності повітророзподільника КЕs
| Ознаки несправностей | Причини виникнення несправностей |
| Повільна заряджання робочої камери | Витікання з робочої камери. Засмічення дросельних отворів у ніпелі 19 (рис. 12) діаметром 0,4 мм або сідлі 57 діаметром 0,6 мм |
| Повітророзподільник при ступені гальмування не спрацьовує | Недозарядка робочої камери або витікання повітря з неї |
| Немає додаткового розряджання магістралі або повітря виходить в атмосферу при гальмуванні через отвір у ніпелі 53 (рис. 12) | Засмічення дросельного отвору діаметром 0,4 мм із гальмової камери в порожнину кришки 47 |
| Повільне наповнення гальмових циліндрів на режимах ПШ і П | Засмічення конусної сітки 31 (рис. 12) |
| Швидке наповнення гальмових циліндрів повітрям і швидкий попуск гальма на вантажному режимі | Пропуск повітря клапанами 32 і 35 (рис. 12) перемикачів режимів |
| Повільне наповнення гальмових циліндрів і повільний попуск гальма на вантажному режимі | Засмічення дросельних отворів 1 і 2 (рис. 13) перемикачів режимів |
| Неповний попуск гальма | Тиск у магістралі нижче зарядного |
| Тиск в обох запасних резервуарах підвищується до повного одночасно | Заїдання або нещільність клапана 30 (рис. 11) |
| Прискорювач спрацьовує при службовому гальмуванні | Нещільність клапана 24 (рис. 11) або засмічення дросельного отвору в ньому |
Дата добавления: 2019-02-13; просмотров: 228; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!