Электровоздухораспределитель усл.№ 305-000

Структурная схема двухпроводного ЭПТ и назначение тормозных приборов

Классификация схем ЭПТ и общий принцип их работы

Электропневматические тормоза (ЭПТ) представляют собой комплекс электрических и пневматических устройств, в котором управление осуществляется при помощи электрического тока, а в качестве источника энергии для торможения используется давление сжатого воздуха. Применяемые на подвижном составе системы ЭПТ отличаются в основном количеством линейных проводов и пневматических магистралей, способом контроля целостности электрической линии, а также принципом действия тормоза - в зависимости или независимо от изменения давления воздуха в пневматической магистрали и от подачи или снятия напряжения в линии. Электрические схемы тормозов отличаются также тем, что в одних случаях в качестве обратного провода используются рельсы, а в других - обратные провода прокладываются вдоль всего подвижного состава вместе с основными рабочими проводами. Наиболее распространенным видом управления ЭПТ является такой, при котором для торможения в линейные провода подается напряжение постоянного тока, а для отпуска напряжение снимается. По количеству используемых линейных проводов можно разделить схемы ЭПТ на пятипроводные, двухпроводные и однопроводные. (Рис. 7.1).

Пятипроводные схемы ЭПТ используются на электропоездах и дизель-поездах серии ДР1 (Рис. 7.1 а). В этой схеме контроль исправности цепей управления осуществляется периодически (только в процессе торможения с помощью специального контрольного провода). При торможении (Рис. 7.1. а) подается напряжение (+) в рабочие провода отпускной 4 и тормозной 3 и (-) в обратный провод 5, что приводит к одновременному срабатыванию катушек отпускного (ОБ) и тормозного (ТВ) вентилей электровоздухораспределителя. Перекрыша осуществляется снятием напряжения с тормозного вентиля при возбужденном вентиле ОБ, а отпуск обеспечивается снятием напряжения с обоих вентилей. Контроль целостности обратного провода 5 обеспечивается при всех процессах работы схемы (торможении, перекрыше, отпуске), контроль целостности остальных проводов происходит только при торможении. Провод 1 является контрольным. В положениях торможения и перекрыши наличие давления воздуха в ТЦ контролируется с помощью сигнального провода 2. Таким образом, при торможении используются все пять линейных проводов, при перекрыше ток протекает по проводам отпускному 4 и обратному 5, а при отпуске - только по обратному проводу 5 (Подробно работа схемы будет описана ниже).

Двухпроводная схема ЭПТ (Рис. 7.1 б) используется в пассажирских поездах с локомотивной тягой и дизель-поездах Д1. В этой схеме в качестве обратного провода используются рельсы. Управление таким тормозом осуществляется изменением полярности постоянного тока в линейных проводах и рельсах. При торможении (+) подается в рабочий провод 1, а (-) в рельсы 3. При этом возбуждаются отпускной ОБ и тормозной ТВ вентили электровоздухораспределителя. Положение перекрыши обеспечивается сменой полярности управляющего тока: (+) в рельсах, (-) в рабочем проводе. В этом случае под напряжением оказывается только отпускной вентиль ОВ, а вентиль ТВ обесточен, так как его электрическая цепь запирается диодом ВС. Отпуск тормоза осуществляется снятием напряжения постоянного тока с линейных проводов. Одновременно с этим в рабочий провод 1 подается напряжение переменного тока, однако вентили ОВ и ТВ остаются невозбужденными вследствие их большого индуктивного сопротивления. Контроль целостности рабочего провода 1 осуществляется непрерывно с помощью контрольного провода 2 переменным током при отпускном и поездном положениях ручки крана машиниста и постоянным током в положениях перекрыши и торможения.

При оборудовании ЭПТ грузовых поездов многопроводные линии электрического управления тормозами оказываются неприемлемыми. В схеме такого тормоза предполагается использовать линейный провод 1 (Рис. 7.1 в), замыкаемый в хвосте поезда через конденсатор 2 на рельсы 3. В процессе торможения и перекрыши в линейный провод и рельсы подаются одновременно два рода тока: переменный для контроля целостности линии и постоянный для управления тормозом. При отпуске в проводе 1 остается только переменный ток. Управление тормозом осуществляется изменением полярности постоянного тока в линейном проводе и рельсах. Раздельное питание током вентилей ОВ и ТВ электровоздухораспределителя обеспечивается наличием двух диодов ВС1 и ВС2, то есть при торможении возбуждается только тормозной вентиль, а при перекрыше только отпускной вентиль. Использование ЭПТ для грузовых поездов сдерживается поиском вариантов обеспечения надежного контакта в междувагонном соединении линейного провода.

Структурная схема двухпроводного ЭПТ представлена на рис. 7.2. В комплект схемы входит блок питания 3, подключенный к локомотивной аккумуляторной батарее 2; контроллер 1 крана машиниста, световой сигнализатор 4 с тремя сигнальными лампами, блок управления 5, линейные провода - рабочий №1 и контрольный №2, соединенные между собой с помощью клеммных коробок 6, междувагонных соединений 7 и изолированной подвески 8, электровоздухораспределители (ЭВР) усл.№ 305-000, представленные на рисунке в виде катушек, отпускного 10 и тормозного 11 вентилей и включенного между ними диода 9.Для контроля напряжения цепей управления ЭПТ используется вольтметр «V».

Блок питания БП (статический преобразователь) является источником постоянного и переменного тока для питания и контроля цепей ЭПТ. Статические преобразователи рассчитаны на входное напряжение питания 50 пли 110 В и должны обеспечивать на выходе: для цепей управления ЭПТ - напряжение постоянного тока 50 В при величине тока 7 - 8 А; для цепей контроля - напряжение переменного тока 50 В при величине тока 0,5 – 0,6 А и частоте 625 Гц. Блок управления БУ представляет собой прибор, в котором сосредоточена вся релейно-контактная часть ЭПТ. БУ включает в себя четыре реле: сильноточное «К» с силовым контактом К1, контрольное «КР» с контактами КР1 и КР2, тормозное «ТР» и отпускное «ОР» с соответствующими контактными группами ТР1 - ТР5 и ОР1 - ОР5.(см. рис. 7.8.). Все реле за исключением сильноточного имеют выдержку времени на отключение. Клок управления содержит также выпрямительный мост «ВК», конденсатор замедления «Сз», включенный параллельно катушке реле «КР», шунтирующий конденсатор «Сш», резисторы ограничения тока и предохранители. Световой сигнализатор имеет три лампы: «О» - отпуск («линия»), которая горит при всех положениях ручки крана машиниста и свидетельствует о целостности линейных проводов; «П» - перекрыша, горит при III и IV положениях ручки крана машиниста; «Т» - торможение, горит при VА, V и VI положениях ручки крана машиниста. Контроллер крана машиниста - используется для непосредственного управления ЭПТ. Междувагонные соединения - состоят из рукавов с универсальными соединительными головками усл.№ 369 А. Клеммные коробки - используются для крепления и соединения линейных проводов. Изолированные подвески - служат для подвешивания соединительных рукавов на локомотиве и на хвостовом вагоне.

Электровоздухораспределитель (ЭВР) усл.№ 305-000 (рис. 7.3) состоит из четырех основных частей: электрической части 6, пневматического реле 28, рабочей каперы 30 и переключательного клапана 21.

Электрическая часть состоит из корпуса 6, в котором на фланцах 2 и 17 установлены отпускной (ОБ) и тормозной (ТВ) вентили, закрытые кожухом 26 через резиновую прокладку. Катушки вентилей укреплены на сердечниках 18. Уплотнением фланцев 2 и 17 служат металлические диафрагмы 4 с паронитовыми прокладками. Величина тока отпадания якорей 3 и 16 регулируется винтами 1, вращением которых изменяется величина воздушного зазора между сердечником и якорем. Регулировочный винт ОВ имеет сквозной осевой канал диаметром 1,3 мм. Якоря ОВ и ТВ имеют направляющие хвостовики во втулках 5, запрессованных в корпус 6. В якоре 3 отпускного вентиля помещен отпускной клапан, а в якоре 16 тормозного вентиля - тормозной клапан 14. В седле 15 тормозного клапана имеется калиброванное отверстие диаметром 1,8 мм. При невозбужденных катушках электромагнитов якоря 3 и 16 удерживаются в нижнем положении пружинами, расположенными между якорями и металлическими диафрагмами 4. На ярме 27 закреплен диод 25. Провода от катушек и диода выведены на зажимы колодки 24, которая соединена с контактной колодкой 23, укрепленной на фланце корпуса электрической части. Колодка 22 крепится к фланцу рабочей камеры. Обе колодки имеют по три зажима и по три электрических контакта. В схеме двухпроводного ЭПТ используется только по одному зажиму и одному контакту.

Пневматическое реле состоит из корпуса 28 и ввернутого в него цоколя 29 с уплотнительной манжетой и атмосферными отверстиями. Между корпусом электрической части и корпусом пневматического реле помещена резиновая диафрагма 13 с укрепленным на ней металлическим стаканом 12, на «дне» которого винтом закреплена резиновая шайба 7, выполняющая функции выпускного клапана. В корпусе реле расположен шток 8 со сквозным осевым каналом 10. На штоке 8 гайкой закреплен впускной (питательный) клапан 9, который пружиной прижимается к седлу (направляющей втулке) 11. Седлом клапана 7 является верхняя торцовая часть штока 8.
Переключательный клапан 21 с двумя резиновыми кольцами расположен в корпусе 20, закрытом с обеих сторон крышками 19, которые служат седлами переключательного клапана. Корпус клапана крепится шпильками к рабочей камере ЭВР.
Рабочая камера 30 имеет полость объемом 1.5л и четыре фланца для крепления электрической части ЭВР, воздухораспределителя усл.№ 292, переключательного клапана и для монтажа рабочей камеры на крышке тормозного цилиндра.

Электровоздухораспределитель усл.№ 305-001, используемый в схеме ЭПТ электро- и дизель-поездов, отличается от ЭВР усл.№ 305-000 диаметром осевого канала в регулировочном винте отпускного вентиля (2,0 мм вместо 1,3 мм), отсутствием диода и схемой включения в электрические цепи управления ЭПТ.

Действие электровоздухораспределителя.

Зарядка. При I и II положениях ручки крана машиниста (Рис. 7.4) отпускной и тормозной вентили обесточены, их якоря своими пружинами отжаты в нижнее положение. При этом через открытый отпускной клапан и осевой канал диаметром 1,3 мм отпускного вентиля РК и полость над диафрагмой 13 сообщаются с атмосферой, а тормозной клапан 14 закрывает отверстие диаметром 1,8 мм, разобщая РК от ЗР. Зарядка запасного резервуара происходит из ТМ через воздухораспределитель усл.№ 292, который находится в отпускном положении. Одновременно сжатый воздух по каналам ЗР проходит к тормозному клапану 14 и под питательный клапан 9.

Торможение. При постановке ручки крана машиниста в положения VА, V и VI оба вентиля ЭВР получают питание и их якоря притягиваются к сердечникам. При этом отпускной клапан закрывает осевой канал ОВ, разобщая РК от атмосферы, а тормозной клапан открывает отверстие диаметром 1,8 мм, сообщая полость над диафрагмой 13 и рабочую камеру с запасным резервуаром. Сжатый воздух из ЗР начинает перетекать в РК. Диафрагма 13 прогибается вниз, закрывает выпускным клапаном атмосферный канал в штоке 8 и открывает питательный клапан 9. Воздух из ЗР поступает в полость под диафрагмой и далее к переключательному клапану 21, перемещает последний до упора вправо и проходит в ТЦ. Переключательный клапан, переместившись вправо, разобщает ТЦ от атмосферы со стороны воздухораспределителя. Калиброванное отверстие диаметром 1,8 мм позволяет создать в РК, а следовательно, и в ТЦ давление 3,0 кгс/см2 за 2,5 – 3,5 с. Таким образом, темп наполнения ТЦ составляет приблизительно 1 кгс/см2 за 1 с. Величина давления в РК, а значит и в ТЦ, зависит от длительности возбуждения катушки тормозного вентиля и не зависит от величины объема и плотности ТЦ, поскольку объемы рабочих камер и диаметры отверстий в седлах тормозных клапанов одинаковые. При торможении ЭПТ положением крана машиниста VА (VЭ) разрядки тормозной магистрали через кран машиниста не происходит, однако за счет пополнения запасных резервуаров через воздухораспределитель усл.№ 292. который находится при этом в отпускном положении, наблюдается незначительное понижение давления в ТМ (не более, чем на 0,2 – 0,3 кгс/см2, в зависимости от величины выполненной ступени торможения). При управлении ЭПТ без разрядки ТМ повышается их неистощимость и снижается расход воздуха на торможение. При служебном торможении ЭПТ с разрядкой ТМ воздухораспределители усл.№ 292 также остаются в отпускном положении, поскольку снижение давления в ЗР (в ЗК) в процессе наполнения ТЦ происходит на большую величину, чем в тормозной магистрали (в МК).

Перекрыша. При постановке ручки КМ в положение перекрыши ОВ остается под напряжением, а ТВ теряет питание и тормозной клапан 14 перекрывает калиброванное отверстие диаметром 1,8 мм. При этом РК оказывается разобщенной и от ЗР и от атмосферы и, следовательно, в РК устанавливается определенное стабильное давление. Питательный клапан 9 продолжает пропускать воздух из ЗР в ТЦ, повышая давление в полости под диафрагмой 13. При выравнивании давлений в полости под диафрагмой (то есть в ТЦ) и в РК, диафрагма 13 займет горизонтальное положение, при котором выпускной клапан будет закрыт, а питательный клапан 9 закроется под действием своей пружины, прекращая перетекание воздуха из ЗР в ТЦ. При утечках из ТЦ нарушается равновесие давлений на диафрагме 13, и последняя под действием давления из РК прогнется вниз, открывая питательный клапан, который начнет пропускать сжатый воздух из ЗР в ТЦ, восстанавливая в нем давление до величины давления в РК. При нахождении ручки КМ в перекрыше с питанием запасные резервуары в свою очередь также постоянно пополняются сжатым воздухом из ТМ через воздухораспределитель усл.№ 292.

Отпуск. При постановке ручки КМ в отпускное или поездное положение ОВ и ТВ обесточены. При этом РК тормозным клапаном 14 разобщена от ЗР, а отпускной клапан открывает осевой канал диаметром 1,3 мм в отпускном вентиле. Воздух из РК через осевой канал отпускного вентиля начинает выходить в атмосферу. При этом нарушается равновесие давлений на диафрагме 13, и последняя под действием сжатого воздуха из ТЦ прогибается вверх, открывая выпускной клапан 7. Воздух из ТЦ начинает выходить в атмосферу через осевой канал в штоке 8 и атмосферные отверстия в цоколе 29. Время отпуска с 3,0 кгс/см2 до 0,4 кгс/см2 составляет 8 - 10 с при диаметре осевого канала отпускного вентиля 1,3 мм или 3,5 - 4.5 с при диаметре 2,0 мм. Ступенчатый отпуск тормоза возможен при переводе ручки КМ из перекрыши в поездное положение и опять в перекрышу. То есть величина ступени отпуска определяется временем, в течение которого будет находиться без питания ОВ ЭВР. Минимальная ступень отпуска - снижение давление в ТЦ на 0,2 – 0,3 кгс/см2. Если при служебном торможении ЭПТ происходит его отказ (например, нарушение целостности цепи линейных проводов), то электровоздухораспределители срабатывают на отпуск. С целью замещения электропневматического тормоза пневматическим необходимо добавочное снижение давления в ТМ краном машиниста для приведения в действие воздухораспределителей усл.№ 292, то есть необходимо понизить давление в МК воздухораспределителя на большую величину, чем в ЗК. При этом произойдет перемещение магистрального поршня в тормозное положение. Для сокращения времени перехода на пневматическое торможение в случае отказа ЭПТ, служебные торможения электропневматическим тормозом при подходе поезда к станциям, запрещающим сигналам и сигналам уменьшения скорости выполняются с разрядкой ТМ. При экстренном торможении ЭПТ воздухораспределитель усл.№ 292 также срабатывает на экстренное торможение, но наполнение ТЦ будет осуществляться через ЭВР усл.№ 305, который имеет более высокое быстродействие. При этом переключательный клапан 21 (Рис. 7.4) будет находиться в крайнем правом положении. Давление сжатого воздуха из ЗР со стороны воздухораспределителя усл.№ 292 на переключательный клапан будет на 0,3 – 0,4 кгс/см2 меньше, чем со стороны ЭВР. В этом случае при отказе ЭПТ электровоздухораспределитель усл.№ 305 сработает на отпуск. Однако, при понижении давления в ТЦ на 0,3 – 0,4 кгс/см2 переключательный клапан под действием давления со стороны воздухораспределителя усл.№ 292 переместится до упора влево, прекратив тем самым опорожнение ТЦ в атмосферу через ЭВР усл.№ 305. Таким образом, здесь имеет место автоматическое замещение ЭПТ пневматическим тормозом.

11. ТОРМОЗНАЯ РЫЧАЖНАЯ ПЕРЕДАЧА

Дата добавления: 2014-12-25