Поездной кран машиниста усл.№ 395

Назначение и типы кранов

Краны машиниста предназначены для управления прямо действующими и непрямо действующими тормозами подвижного состава. На локомотиве применяют краны двух типов: угловые и временные. Временные краны имеют градационный сектор, на котором фиксируются рабочие положения ручки. Выдержка ручки крана в этих положениях определяет получение соответствующего действия. Краны машиниста этого типа имеют золотник, сообщающий тормозную магистраль (ТМ) с главными резервуарами (ГР) и атмосферой (Ат). Действие кранов углового типа зависит от величины угла поворота ручки крана из исходного положения.

Поездной кран (Рис. 4.1) состоит из пяти пневматических частей: корпуса нижней части 1. редуктора зарядного давления 2, средней части 3, крышки 4, стабилизатора темпа ликвидации сверхзарядного давления 8 и электрического контроллера 6.

Конструкция пневматических частей показана на примере крана машиниста усл.№ 394-000-2. В верхней части крана (Рис. 4.2.а) имеется золотник 6, соединенный стержнем 3 с ручкой 2 крана. Ручка крана закреплена контргайкой 1 и имеет на корпусе 7 верхней части семь фиксированных положений. Стержень уплотнен в верхней части крышки манжетой 4.Средняя часть представляет собой чугунную отливку 9, верхняя часть которой является зеркалом золотника. В корпусе средней части запрессована бронзовая втулка, являющаяся седлом алюминиевого обратного клапана 22.В нижней части корпуса 14 находится пустотелый впускной клапан 16 и уравнительный поршень 11, хвостовик которого образует выпускной клапан. Уравнительный поршень уплотнен резиновой манжетой 13 и латунным кольцом 12. Впускной клапан прижимается к седлу 15 пружиной 17. Хвостовик впускного клапана уплотнен резиновой манжетой 18, установленной в цоколе 19. В нижнюю часть корпуса ввернуты четыре шпильки, которые скрепляют все три части крана через резиновые прокладки 8 и 10, а также сетчатый фильтр 21.Редуктор зарядного давления и стабилизатор темпа ликвидации сверхзарядного давления крепятся к корпусу нижней части крана.

Редуктор (Рис. 4.2.б) предназначен для автоматического поддержания определенного зарядного давления в уравнительном объеме крана при поездном положении ручки. Редуктор состоит из двух частей: верхней 26 и нижней 30, между которыми зажата металлическая диафрагма 28. В верхней части корпуса расположено седло 27 питательного клапана 25, пружина 24 и заглушка 23. В нижнюю часть ввернут регулировочный стакан 32, с помощью которого изменяется усилие регулировочной пружины 31 на опорную шайбу 29. Стабилизатор темпа ликвидации сверхзарядного давления (Рис.4.2.в) предназначен для автоматической ликвидации сверхзарядного давления из уравнительного объема крана постоянным темпом при поездном положении ручки. Стабилизатор состоит из крышки 33 с калиброванным отверстием диаметром 0,45 мм, возбудительного клапана 35 с пружиной 34, металлической диафрагмы 36, пластмассовой шайбы 37, корпуса 38, регулировочной пружины 39 и регулировочного винта 40 с контргайкой.

Действие крана

Отпуск и зарядка (Рис. 4.3). Сжатый воздух из питательной магистрали проходит в камеру над золотником и по двум широким каналам в тормозную магистраль. Первый путь - по выемке золотника 6, второй - по открытому впускному клапану 16. Впускной клапан открыт хвостовиком уравнительного поршня 11, на который оказывает давление воздух камеры над уравнительным поршнем У1.

Рис. 4.3 Действие крана при первом положении ручки.

В камеру У1 воздух проходит из главных резервуаров двумя путями: первым - по каналу в золотнике, вторым - через золотник 6, фильтр 21 и открытый питательный клапан 25 редуктора зарядного давления. По каналу диаметром 1,6 мм из камеры над уравнительным поршнем заряжается уравнительный резервуар. Канал питания уравнительного резервуара заужен для того, чтобы рукоятку кран можно было выдерживать в первом положении более продолжительное время, сообщая в то же время питательную магистраль двумя широкими путями с тормозной магистралью.В первом положении ручки крана по манометру уравнительного резервуара можно выбирать величину давления, которое установится в тормозной магистрали после перевода ручки крана во второе положение.

Поездное положение.

Автоматическая ликвидация сверхзарядного давления (Рис. 4.4). Уравнительный резервуар УР и камера над уравнительным поршнем У1, сообщается золотником с камерой У2, над металлической диафрагмой 28 редуктора и камерой над возбудительным клапаном 35 стабилизатора. Усилием пружины 39 диафрагма 36 прогибается вверх и открывает возбудительный клапан 35. Воздух уравнительного резервуара проходит в камеру У3 над диафрагмой 36 и по калиброванному отверстию диаметром 0,45 мм выходит в атмосферу. Давление воздуха в камере У3 поддерживается постоянным соответственно усилию пружины 39. 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 11, находящийся под давлением воздуха УР и тормозной магистрали, поднимается вверх и открывает выпускной клапан, по которому воздух из ТМ уходит атмосферу. Темп ликвидации сверхзарядного давления из тормозной магистрали не зависит от наличия и величины утечки из нее. Уравнительный резервуар УР и камера над уравнительным поршнем У1, сообщается золотником с камерой У2, над металлической диафрагмой 28 редуктора и камерой над возбудительным клапаном 35 стабилизатора. Усилием пружины 39 диафрагма 36 прогибается вверх и открывает возбудительный клапан 35. Воздух уравнительного резервуара проходит в камеру У3 над диафрагмой 36 и по калиброванному отверстию диаметром 0,45 мм выходит в атмосферу. Давление воздуха в камере У3 поддерживается постоянным соответственно усилию пружины 39. 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 11, находящийся под давлением воздуха УР и тормозной магистрали, поднимается вверх и открывает выпускной клапан, по которому воздух из ТМ уходит атмосферу. Темп ликвидации сверхзарядного давления из тормозной магистрали не зависит от наличия и величины утечки из нее.

Рис.4.4. Действие крана при поездном положении ручки.

Автоматическое поддержание зарядного давления в тормозной магистрали. Когда давление в уравнительном резервуаре и камере У1, над уравнительным поршнем понизится до зарядного, то несмотря на продолжающееся истечение воздуха в атмосферу через отверстие диаметром 0,45 мм, редуктор будет поддерживать в уравнительном объеме нормальное зарядное давление, величина которого установлена пружиной 31.Снижение давления воздуха в УР ниже зарядного вызовет снижение давления в камере У2, над металлической диафрагмой 28 редуктора. Усилием пружины 31 диафрагма 28 прогибается вверх и поднимает питательный клапан 25. Воздух из главного резервуара через вертикальный канал в золотнике 6. фильтр 21 и открытый питательный клапан 25 поступает в камеру У1 над уравнительным поршнем 11. Из камеры У1, по калиброванному отверстию диаметром 1,6 мм воздух проходит в УР и камеру У2. Когда давление воздуха и пружины 31 на диафрагму 28 выравнивается, она займет горизонтальное положение и питательный клапан 15 будет прижат к седлу пружиной. Если в результате утечек упадет давление в тормозной магистрали, то уравнительный поршень под давлением воздуха уравнительного объема опускается вниз, отжимает от седла впускной клапан 16 и воздух из ГР будет проходить в ТМ. Когда давление в ТМ достигнет зарядного уровня (станет равно давлению в камере У1), пружина поднимет уравнительный поршень и закроет впускной клапан. Питание утечек ТМ прекратится. Отпуск вторым положением ручки крана. Во втором положении ручки крана машиниста золотник сообщает камеру У2 редуктора с уравнительным резервуаром. Если поставить ручку крана во второе положение после торможения, то в камере У2 установится давление ниже зарядного, т.е. тормозное. На металлическую диафрагму 28 снизу будет давить пружина 31 с усилием, соответствующим зарядному давлению, поэтому диафрагма 28 прогнется вверх и откроет питательный клапан 25. Воздух из ГР по вертикальному каналу золотника, через фильтр 21, открытый клапан 15 широким каналом поступает в камеру над уравнительным поршнем У1, а уходит из нее по узкому каналу диаметром 1,6 мм в ЗР и камеру У2. В камере У1 создается повышенное давление. Этим давлением уравнительный поршень сдвинется вниз и своим хвостовиком полностью откроет впускной клапан 16, который пропустит в тормозную магистраль воздух давлением, равным давлению над уравнительным поршнем. Давление в УР и камере У2 постепенно увеличивается, поэтому диафрагма выпрямляется, а питательный клапан 25 прижимается к седлу.С момента, когда давление в камере У1 над уравнительным поршнем выравнивается с давлением в УР, т.е. становится зарядным, воздух из ГР будет проходить в ТМ по впускному клапану только зарядным давлением.

Перекрыша без питания утечек тормозной магистрали (Рис.4.5). Золотник сообщает камеру над уравнительным поршнем с тормозной магистралью через обратный клапан 22. Давление в тормозной магистрали понижается быстрее, чем в уравнительном резервуаре, поэтому воздух уравнительного объема поднимает обратный клапан и перетекает в ТМ Давление воздуха на уравнительный поршень 11 сверху и снизу выравнивается, впускной и выпускной клапаны остаются закрытыми.

Рис.4.5. Действие крана при перекрыше без питания утечек из тормозной магистрали.

Перекрыша с питанием утечек из тормозной магистрали (Рис. 4.6).

Рис.4.6. Действие крана при перекрыше с питанием утечек из тормозной магистрали.

Уравнительный резервуар, тормозная магистраль и главный резервуар разобщены между собой золотником. В уравнительном резервуаре из-за его высокой плотности поддерживается практически постоянное давление. При понижении давления в тормозной магистрали, вследствие утечек, уравнительный поршень 11 опускается вниз давлением камеры У1, и открывает впускной клапан 16. Воздух ГР проходит в ТМ и восстанавливает в ней давление до уровня давления в уравнительном резервуаре. После этого впускной клапан закрывается своей пружиной и питание утечек прекращается.

Служебное торможение - V и VА положения ручки (Рис.4.7).

Рис.4.7 Действие крана при служебном торможении.

Золотник сообщает уравнительный резервуар с атмосферой по каналу диаметром 2,3 мм. Давление в камере над уравнительным поршнем У1 падает темпом 0,2 кгс/см2 - 0,25 кгс/см2 за секунду. Уравнительный поршень поднимается вверх давлением тормозной магистрали, и хвостовик поршня (выпускной клапан) отходит от своего седла во впускном клапане 16. Воздух из тормозной магистрали по осевому каналу клапана 16 выходит в атмосферу. Положение VА предусмотрено для замедленной разрядки уравнительного резервуара по каналу в золотнике диаметром 0,75 мм при торможении длинносоставных поездов. Кран машиниста действует так же, как при V положении ручки, но темп разрядки составляет 0,5 кгс/см2 за 15 - 20 секунд.

Экстренное торможение (рис 4.8).

Рис. 4.8. Действие крана при экстренном торможении.

Широкой выемкой золотника тормозная магистраль, уравнительный резервуар и камера У1 над уравнительным поршнем сообщаются с атмосферой. По сравнению с объемом тормозной магистрали объем камеры У1, над уравнительным поршнем меньше, поэтому камера У1 разряжается в атмосферу быстрее. Из-за возникшего перепада давлений уравнительный поршень поднимается вверх и открывает выпускной клапан. Тормозная магистраль разряжается в атмосферу двумя путями: по широкой выемке в золотнике и по осевому каналу впускного клапана 16.

5. КРАН ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ТОРМОЗА № 254  

Кран вспомогательного тормоза (КВТ) усл. № 254 предназначен для управления тормозами локомотива. Кран (Рис.4.16) состоит из трех частей: верхней (регулировочной). средней (повторительного реле) и нижней (привалочной плиты).

Верхняя часть состоит из корпуса 5, в котором расположен регулировочный стакан 2 с левой двухзаходной резьбой, регулировочной пружиной 6 и регулировочным винтом 3. В нижней части стакана стопорным кольцом 9 закреплена опорная шайба 8. Ручка 1 закреплена на стакане винтом 4. Регулировочная пружина зажата в центрирующих (упорных) шайбах 7. В приливе корпуса верхней части расположен буфер отпуска, состоящий из подвижной втулки 21 с атмосферными отверстиями и отпускного клапана 22, нагруженных соответствующими пружинами. В корпусе 13 средней части находятся уплотненные резиновыми манжетами верхний одиночный поршень 11, направляющий диск 10 и нижний двойной поршень 12. В поездном положены ручки крана между хвостовиком верхнего поршня и центрирующей шайбой 7 (направляющим упором) имеется зазор. Нижний поршень имеет полый шток и ряд радиальных отверстий между дисками. Полость между дисками нижнего поршня сообщена с атмосферой. Полость под нижним поршнем сообщена с ТЦ. Под нижним поршнем находится двухседельчатый клапан 12, на который снизу действует пружина, упирающаяся вторым концом на шайбу 17. Верхняя (выпускная) часть клапана притерта к хвостовику нижнего поршня. Нижняя конусная часть клапана является впускной частью. В приливе корпуса средней части в седле 19 расположен напруженный пружиной и уплотненный резиновой манжетой переключательный поршенек 20. В нижней части крана (привалочной пните) 16 расположена дополнительная камера объемом 0,3 л и штуцеры для подключения трубопроводов от главных резервуаров (ГР), воздухораспределителя (ВР) и тормозных цилиндров (ТЦ). Полость над переключательным поршеньком, полость между поршнями и дополнительная камера объемом 0,3 л сообщаются между собой через калиброванное отверстие диаметром 0,8 мм.

Кран № 254 имеет шесть рабочих положений ручки: 1- отпускное (подвижная втулка буфера отпуска утоплена в прилив верхней части); 2- поездное; 3 -6 - тормозные. Если краном вспомогательного тормоза не пользуются, то его ручка находится в поездном положении под усилием пружины, действующей на втулку 21 буфера отпуска.

Кран № 254 может работать по двум схемам включения: независимой (кран отключен от ВР) и в качестве повторителя. При включении крана по независимой схеме к привалочной плите подключены только два трубопровода - от ГР и ТЦ.

Действие крана при независимой схеме включения.

При нахождении ручки КВТ в поездном положении усилие регулировочной пружины 6 передается на опорную шайбу 8, закрепленную в стакане 2 стопорным кольцом 9. Для торможения локомотива ручку крана устанавливают в одно из тормозных положений. При этом регулировочный стакан 2 вворачивается в корпус, выбирая зазор между центрирующей шайбой 7 и хвостовиком верхнего поршня, и сжимает регулировочную пружину. Для торможения локомотива ручку крана устанавливают в одно из тормозных положений. При этом регулировочный стакан 2 вворачивается в корпус, выбирая зазор между центрирующей шайбой 7 и хвостовиком верхнего поршня, и сжимает регулировочную пружину, усилие которой передается на верхний поршень 11. Последний опускается и перемещает вниз нижний двойной поршень 12, который своим хвостовиком отжимает от седла впускную конусную поверхность двухседельчатого клапана 15. При этом сжатый воздух из ГР начинает перетекать в ТЦ и одновременно под нижний поршень. Как только сила давления воздуха на нижний поршень преодолеет усилие регулировочной пружины 6, поршни 12 и 11 переместятся на незначительное расстояние вверх и двухседельчатый клапан 15 под действием своей пружины закрывается. Установившееся в ТЦ давление будет поддерживаться автоматически. Время наполнения ТЦ с 0 до 3,5 кгс/см2 при переводе ручки КВТ из поездного положения в VI должно быть не более 4 с. Каждому тормозному положению ручки КВТ соответствует определенное усилие регулировочной пружины и. следовательно, определенное давление в ТЦ. Для получения ступени отпуска ручку крана переводят по часовой стрелке. При этом стакан 2 выворачивается из корпуса и сила сжатия регулировочной пружины уменьшается. Под избыточным усилием сжатого воздуха из ТЦ поршни поднимаются и хвостовик нижнего поршня 12 отходит от верхней выпускной поверхности двухседельчатого клапана 15. Воздух из ТЦ через осевой канал полого штока нижнего поршня и атмосферные отверстия между его дисками выходит в атмосферу. Снижение давления в ТЦ будет происходить до тех пор, пока усилие регулировочной пружины 6 не преодолеет усилия от действия сжатого воздуха на нижний поршень 12. Как только это произойдет, поршни под действием регулировочной пружины переместятся на незначительное расстояние вниз, и хвостовик нижнего поршня 12 сядет на торец двухседельчатого клапана 15, разобщив ТЦ с атмосферой. При переводе ручки КВТ в поездное положение действие регулировочной пружины 6 на верхний поршень 11 прекращается и происходит полный отпуск тормоза. Время понижения давления в ТЦ с 3,5 до 0,5 кгс/см2 при переводе ручки КВТ из крайнего тормозного положения в поездное должно быть не более 13 с.

Работа крана при включении его в качестве повторителя.

При торможении поездным краном машиниста воздух от ВР поступает в кран № 254 в полость под переключательным поршеньком 20, по обходному каналу в корпусе средней части обходит поршенек и через калиброванное отверстие диаметром 0,8 мм проходит в полость между поршнями 11 и 12, и в камеру объемом 0,3 л.. При этом нижний поршень 12 опускается, отжимает вниз двухседельчатый клапан 15 и воздух их ГР начинает перетекать в ТЦ. Наполнение ТЦ прекращается при выравнивании давлений в межпоршневой полости и в ТЦ. При отпуске тормозов поездным краном машиниста воздух из полости между поршнями и из камеры 0,3 л теми же каналами, что и при торможении, выходит в атмосферу через ВР. Давлением ТЦ нижний поршень 12 поднимается и воздух из ТЦ выходит в атмосферу через осевой канал полого штока поршня 12. Для отпуска тормозов локомотива при заторможенном составе ручку крана № 254 устанавливают в первое (отпускное) положение. При этом втулка 21 буфера отпуска утапливается в корте и отпускной клапан 22 отжимается от седла. Воздух из полости над переключательным поршеньком 20 выходит в атмосферу через открытый отпускной клапан. Давление в полости малого объема над переключательным поршеньком практически мгновенно понижается до атмосферного. Под избыточным давлением со стороны ВР переключательный поршенек 20 поднимается и своей манжетой перекрывает обходной канал в корпусе средней части. Через открытый отпускной клапан воздух также выходит в атмосферу из полости между поршнями 11 и 12 и из камеры объемом 0,3 л. Вследствие понижения давления в межпоршневой полости нижний поршень 12 поднимается, и воздух из ТЦ выходит в атмосферу через осевой канал полого штока поршня 12. Величина снижения давления в ТЦ зависит от времени выдержки ручки КВТ в отпускном положении, то есть от величины падения давления в полости между поршнями. Из отпускного положения в поездное ручка крана перемещается автоматически под действием пружины втулки 21 буфера отпуска. Переключательный поршенек 20 остается в верхнем положении под усилием сжатого воздуха со стороны ВР. При перекрытом обходном канале левая часть крана оказывается выключенной из работы (воздух от ВР не может попасть в полость между поршнями), то есть в данном случае имеет место независимая схема его включения. Повысить тормозную эффективность локомотива можно только постановкой ручки КВТ в одно из тормозных положений. При этом под действием регулировочной пружины 6 поршни 11 и 12 переместятся вниз, в результате чего произойдет повышение давления в ТЦ, как было описано выше, если усилие регулировочной пружины будет соответствовать большей величине давления в ТЦ, чем было установлено при действии ВР, например, если была выполнена ступень отпуска тормозов локомотива при заторможенном составе. Искусственное увеличение межпоршневого объема (наличие дополнительной камеры 0,3 л) и замедление выхода воздуха в атмосферу из полости между поршнями при 1-ом положении ручки КВТ (наличие калиброванного отверстия диаметром 0,8 мм) позволяет получить ступенчатый отпуск тормозов локомотива при заторможенном составе. Для восстановления повторительной схемы необходимо отпустить тормоза поездным краном машиниста. При этом снижается давление в полости под переключательным поршеньком 20 и он под действием своей пружины опускается, открывая обходной канал.

Регулировка крана.

В каждом тормозном положении кран № 254 должен устанавливать и автоматически поддерживать определенное давление в ТЦ:

в 3-м положении – 1,0 – 1,3 кгс/см2;

в 4-м положении - 1,7 – 2,0 кгс/см2;

в 5-м положении – 2,7 – 3,0 кгс/см2;

в 6-м положении – 3,8 – 4,0 кгс/см2.

Для регулировки крана необходимо ослабить регулировочный винт и винт крепления ручки на стакане. Установить ручку крана в 3-е положение. Вращением стакана установить в ТЦ давление 1,0 – 1,3 кгс/см2. Закрепить ручку крана на стакане. Перевести ручку в 6-е положение и регулировочным винтом довести давление в ТЦ до 3,8 – 4,0 кгс/см2. Затем перевести ручку крана в поездное положение и убедиться в полном отпуске тормоза.

6. УСТРОЙСТВО БЛОКИРОВКИ ТОРМОЗОВ № 367 И ЭЛЕКТРОБЛОКИРОВОЧНЫЙ КЛАПАН Э-104Б  

Дата добавления: 2014-12-25