Приборы управления тормозами: от XIX к XXI веку
29
сентября
2020
|
По общепринятой классификации к приборам управления тормозами относятся краны машиниста и связанные с ними устройства коммутации пневматических цепей, а также регуляторы давления. К приборам торможения принято относить воздухораспределители, запасные резервуары, тормозные цилиндры, авторежимы и реле давления. Однако, на наш взгляд, в современных условиях целесообразно относить к приборам управления тормозами не только краны машиниста (КМ), но и воздухораспределители (ВР) в совокупности с блоками хвостовых вагонов (БХВ) по следующим причинам. Во-первых, по сложности конструкции эти приборы выделяются среди всего остального тормозного оборудования. Во-вторых, воздухораспределители «осуществляют мониторинг» состояния тормозной сети поезда и при выходе параметра тормозной магистрали (темп изменения давления или величина этого изменения) сами «принимают решение» не только произвести торможение, но и подать управляющий сигнал (дополнительная разрядка ТМ) другим воздухораспределителям. В-третьих, управление тормозами может осуществляться не только изменением давления в тормозной магистрали (ТМ) посредством крана машиниста, но и непосредственным воздействием на ВР как вручную (переключение режимов, принудительный отпуск), так и по электрической цепи и радиоканалу. В-четвертых, БХВ в середине и хвосте поезда, получив управляющий сигнал, производит разрядку ТМ определенным темпом и на определенную величину, т.е. непосредственно управляет торможением. Это вполне сочетается и со значением слова «управление» [1]: «управление — система приборов, приспособлений, посредством которых управляют действием чего-либо (машины, механизма, какого-либо устройства)». По мнению авторов данной статьи, для приборов управления тормозами возможна следующая их классификация. По типу чувствительных элементов: — клапанно-диафрагменные; — клапанно-поршневые; — золотниково-поршневые; — смешанные. К первым, без сомнения, относятся воздухораспределители системы Ф.П. Казанцева (например, АП-1) и кран машиниста № 013. Ко вторым можно отнести КМ № 254 и 326. К третьим — «классические» краны машиниста № 334 (системы Вестингауза) и № 395, а также ВР № 135 (системы И.К. Матросова) и № 292. К четвертым относятся ВР типоразмера «270» с магистральной частью № 483, а также метрополитеновский воздухораспределитель № 337.4. По конструктивному решению приборы управления тормозами можно разделить на: — сосредоточенные; — блочные; — распределенные. К первым относятся ВР системы Казанцева и Матросова, КМ № 326. При таком решении все элементы (диафрагмы, камеры, золотники, рукоятки) располагаются в одном корпусе. Ко вторым можно отнести КМ № 334, 395, ВР типоразмера «270» и блок пассажирского ВР «292+305». При таком решении элементы крана машиниста (на примере КМ № 395 — управляющая, средняя, нижние части, редуктор и стабилизатор) представляют собой блочную конструкцию, допускающую замену отдельных элементов. К третьим относятся КМ № 013, блоки электропневматических приборов (БЭПП) № 210 и 211 электропоезда «Сокол», а также тормозная система машин специ ального самоходного подвижного состава (ССПС) зарубежного производства с кранами машиниста Zb-03 и Fb-11. Помимо этого, воздухораспределители (вне зависимости от конструктивного исполнения) можно разделить на двухобъемные и трехобъемные. К первым относятся лишь тройной клапан системы Вестингауза и ВР № 292 при его одиночной работе (в настоящее время такой вариант применяется лишь на пассажирских вагонах узкой колеи 750 мм.). Ко вторым относятся практически все ВР, включая блок пассажирского воздухораспределителя «292+305». Схемы условных двух — и трехобъемного воздухораспределителей (в состоянии «торможение») приведены на рис. 1, 2.  Краны машиниста также возможно классифицировать: по способу управления — на временные (№ 334, 395, 4ВК, Zb-03, Fb-11) и угловые (№ 326, 254); по качеству управления — на неуниверсальные (№ 334 — лишь непитающие перекрыши, № 326 — лишь питающие перекрыши) и универсальные (№ 395). В современных условиях, как для кранов машиниста, так и для воздухораспределителей применяется распределенная схема с клапанно-диафрагменными чувствительными элементами. Такая схема дает следующие преимущества: — возможность реализации любого схемного решения тормозного оборудования, наиболее отвечающего техническому заданию; — удобство компоновки (на пневмоплите или в специальном шкафу); — хорошая ремонтопригодность благодаря удобному доступу к элементам приборов и малому весу элементов; — возможность «тюнинга» тормозной системы в зависимости от местных условий эксплуатации. Недостатками такой схемы является уязвимость от сжатого воздуха, не соответствующего ГОСТ 32202–2013. Однако данный недостаток устраняется при надлежащем техническом обслуживании компрессорных установок тягового подвижного состава. В отношении «тюнинга» тормозной системы авторы считают необходимым отметить, что впервые об этом упоминал еще академик В.Г. Иноземцев ([2], стр. 223). К сожалению, в современных условиях практически отсутствует возможность настройки воздухораспределителей блочного типа для конкретных условий эксплуатации. Однако такая задача успешно была решена на Октябрьской дороге в 1996 г. на головных вагонах электропоездов серии ЭТ2р. Эти вагоны были предназначены для совместной работы с промежуточными вагонами серий ЭР1 (ЭР2), но отличались от них электрической и пневматической схемами. В результате отпуск тормозов головного вагона происходил медленнее, чем промежуточных, что приводило к «оттяжкам». Поэтому ВР «292+305» вагонов ЭТ2р был «перенастроен» для выравнивания времени отпуска тормозов и исключения продольно-динамических реакций в составе электропоезда [3]. Распределенная схема тормозов впервые появилась в России на вагонах метрополитена серии 81-720 «Яуза» в 1987 — 1992 гг. и на высокоскоростном электропоезде «Сокол» в 1999 — 2000 гг. С 2003 г. эта система применяется на вагонах метрополитена серии 81-740 «Русич». В настоящее время блочная и распределенная схемы успешно применяются на всей линейке подвижного состава зарубежных производителей. Например, на высокоскоростном и скоростном МВПС (электропоезда серий ЭВС, ЭС, ЭШ, ЭГ2Тв), а также ССПС зарубежного производства (машины «Унимат» и «Дуоматик») используется принцип модульной компоновки приборов управления тормозами и снабжения потребителей сжатым воздухом. За последние шесть лет специалистами АО МТЗ ТРАНСМАШ была разработана линейка модулей тормозного оборудования (МТО) для различных типов российских локомотивов: электровозов ЭП20, 2ЭС5, тепловозов 2ТЭ25А, 2ТЭ25КМ, 3ТЭ25К2М, ТЭМ28, ЧМЭ3М. Таким образом, современное тормозное оборудование все больше уходит от классических терминов «кран машиниста» и «воздухораспределитель» к понятию «модуль». Модули тормозного оборудования подразделяются на поездные и локомотивные. Поездные МТО являются законченной системой управления тормозами и включают в себя электронный кран машиниста с дистанционным управлением № 130 или № 230Д и ВР № 483А или № 242. Локомотивные МТО являются неполной системой управления тормозами и не включают в себя электронный КМ с дистанционным управлением, но включают ВР № 483А. К локомотивным МТО относятся Е.311КМ и Е.323. Остальные МТО являются поездными. Поездные МТО включают в себя приборы управления, устанавливаемые в пульт машиниста, и сам тормозной модуль, размещаемый в машинном отделении локомотива. Как правило, модуль состоит из металлического каркаса с установленными в нем пневматическими панелями, резервуарами и трубопроводами. Пневматические панели представляют собой плиту-кронштейн, внутри которой выполнены пневматические связи. Локомотивные МТО включают в себя только сам модуль, устанавливаемый в машинном отделении локомотива. Поездные МТО выполняют следующие основные функции: — управление давлением воздуха в тормозной магистрали; — автоматическое пневматическое торможение локомотива и поезда; — вспомогательное торможение локомотива; — сигнализация обрыва тормозной магистрали поезда; — резервное (нештатное) управление пневматическими тормозами; — подача предупредительного звукового сигнала и разрядка тормозной магистрали экстренным темпом по сигналу системы безопасности локомотива; — передача диагностической информации в верхний уровень локомотива. Локомотивные МТО обеспечивают: — автоматическое пневматическое торможение локомотива; — вспомогательное торможение локомотива; — сигнализация обрыва тормозной магистрали поезда. На сегодняшний день на базе новейшего крана машиниста № 230Д был разработан МТО Е.315, который является сегодня самой современной и компактной системой управления тормозами для грузовых и маневровых тепловозов, разработанной в России. На рис. 3, 4 представлены модули тормозного оборудования для грузовых и пассажирских локомотивов. Специалистами АО МТЗ ТРАНСМАШ также была разработана система управления тормозами для новейшего вагона метрополитена модели 81-765 «Москва», которая состоит из крана машиниста № 013АМ и блока тормозного оборудования № 072. Кран машиниста № 013АМ является дистанционным пневматическим, имеющим семь положений и обеспечивающим автоматические перекрыши.  Блок тормозного оборудования № 072 представляет собой контейнер-кожух с установленной в нем пневматической панелью, реализующей следующие основные функции: — автоматическое пневматическое торможение вагона посредством компактного и релейного воздухораспределителя жесткого типа; — автоматическое электропневматическое торможение посредством «петли безопасности»; — дистанционное стояночное торможение; — электронное авторежимное регулирование давления в тормозных цилиндрах. Помимо этого, в АО МТЗ ТРАНСМАШ была разработана система управления тормозами для электропоезда ЭС2Г «Ласточка», основа которой состоит из крана машиниста № 345 и блока тормозного оборудования № 420. Кран машиниста № 345 — временной, неуниверсальный с дистанционным пневматическим управлением, имеющий четыре положения ручки. Блок тормозного оборудования № 420 представляет собой контейнер-кожух с установленной в нем пневматической панелью. Он обеспечивает: — автоматическое пневматическое торможение вагона посредством компактного и релейного клапана пропорционального управления жесткого типа; — электропневматическое торможение; — автоматическое электропневматическое торможение посредством «петли безопасности»; — противоюзную защиту; — дистанционное стояночное торможение; — авторежимное регулирование давления в тормозных цилиндрах. Таким образом, современные модули тормозного оборудования, разработанные АО МТЗ ТРАНСМАШ, обладают всеми преимуществами распределенной схемы компоновки тормозного оборудования и имеют хороший потенциал для развития тормозных систем тягового подвижного состава. Элементы модулей легко заменяются, имеют небольшую массу, что значительно повышает ремонтопригодность тормозного оборудования. В то же время, «классические» приборы управления тормозами пока еще остаются основными на «пространстве 1520» в силу простоты своей конструкции, отработанной технологии изготовления и большого накопленного опыта эксплуатации и ремонта. |
Вернуться в Архив новостей