книги из ГПНТБ / Сорокин, Владимир Иванович. Промышленные электровозы учебное пособие для учебно-курсовой сети и для подготовки квалифицированных рабочих на производстве

9—9,5 am. Если регулятор давления при давлении 10 am не отклю­ чит двигатели компрессоров, то сработает предохранительный клапан 11 и звуком даст знать машинисту электровоза о ненор­ мальном состоянии регулятора давления. На змеевике компрес­ сора установлен предохранительный клапан, который срабаты­

нем пыли и масла в воздухопроводе, идущем от главных резервуа­ ров, установлен сборник-очиститель 7. Засасываемая компрессо­ ром вместе с воздухом влага в основном накапливается в главных резервуарах, так как в них происходит резкое падение темпера­ туры воздуха. От питательной магистрали сжатый воздух под­ водится к кранам 14 машиниста обоих постов управления. При помощи крана машиниста производится зарядка тормозной магистрали, подающей воздух во все воздухораспределители и запасные резервуары состава. На электровозе установлен один воздухораспределитель 46 системы Матросова, который питает четыре тормозных цилиндра. Выключение автоматического тор­ моза производится разобщительным краном 48.

Необходимый для автоматического торможения электровоза запас воздуха содержится в главных резервуарах, которые слу­ жат одновременно и запасными резервуарами. Использование главных резервуаров в качестве запасных производится при по­ мощи золотникового питательного клапана 16, отрегулирован­ ного на 4 am, который во время автоматического торможения наполняет тормозные цилиндры 8 до требуемого давления. Для большей надежности работы автоматического тормоза преду­ смотрен запасной резервуар 17 небольшого объема, установлен­ ный параллельно золотниковому питательному клапану. Упра­ вление автоматическими тормозами электровоза и состава про­ изводится краном машиниста на одном из постов управления. Кран машиниста другого поста управления выключается при по­ мощи крана 19 двойной тяги и комбинированного крана 18. Эти краны установлены на ответвлениях питательной и тормозной магистралей, подходящих к крану машиниста. Комбинирован­ ный кран 18 не только разобщает кран машиниста и тормозную магистраль, но и выполняет функции крана экстренного тормо­ жения (кран машиниста системы Казанцева не имеет положения экстренного торможения). Кран двойной тяги 19 служит также для отсоединения крана машиниста от питательной магистрали в случае неисправности (прорыв диафрагмы, излом пружины

и т. п.).

Промышленные электровозы, кроме автоматического тормоза, оборудуются еще прямодействующим тормозом, действие кото­ рого распространяется только на электровоз. Необходимость установки прямодействующего тормоза вызвана тем обстоятель­ ством, что при следовании электровоза без состава с большой скоростью торможение его автоматическим тормозом не всегда

70

обеспечивает безопасность движения. Время наполнения тормоз­ ных цилиндров при воздухораспределителе М-320 системы Матросова колеблется в пределах 35—40 сек., а при торможении прямодействующим тормозом 7—10 сек., т. е. торможение элек­ тровоза прямодействующим тормозом произойдет в четыре раза быстрее, чем автоматическим тормозом.

Прямодействующий тормоз состоит из двух кранов 20, уста­ новленных по одному на каждом посту управления, и переклю­ чательного клапана 43, установленного на трубе, соединяющей оба крана. Оба крана 20 соединены с питательной магистралью. При торможении электровоза прямодействующим тормозом цилиндры 8 электровоза одним, из кранов 20 соединяются с пи­ тательной магистралью. Так как давление в питательной маги­ страли значительно превышает величину давления, которая допускается для тормозных цилиндров (3,8—4 am), то на пути воздуха, идущего от крана 20 к тормозным цилиндрам, уста­ новлен клапан максимального давления 27, который при полном торможении устанавливает давление в тормозных цилиндрах не выше 3,8—4 am.

Переключательный клапан 43, аналогично установленному у воздухораспределителя такому же клапану 44, при торможе­ нии прямодействующим тормозом не дает возможности уходить воздуху через воздухораспределитель, а при торможении авто­ матическим тормозом — через краны 20 прямодействующего тор­ моза в атмосферу. При помощи двух переключательных клапанов 43 и 44 осуществляется взаимная блокировка воздушных тор­ мозов. Блокировка электрического и воздушного тормозов электровоза осуществляется при помощи так называемого вен­ тиля регенерации 31. Блокировка между этими тормозами за­ ключается в том, что при торможении воздушным тормозом не может быть приведен в действие электрический тормоз и на­ оборот. Стремление избежать одновременного действия воздуш­ ного и электрического тормозов электровоза диктуется опас­ ностью заклинивания колес электровоза.

Вентиль регенерации воздействует только на тормозные цилиндры электровоза, а на торможение состава не влияет. Од­ нако в пневматической схеме электровоза предусмотрена воз­ можность торможения состава автоматическим тормозом при торможении электровоза электрическим тормозом, если давление в тормозной магистрали не падает ниже 3,5 am (служебное тор­ можение). При падении давления в тормозной магистрали ниже 3,8 am приходит в действие автоматический выключатель упра­ вления 28 и разрывает цепь управления электрическим торможе­ нием. Такая же блокировка предусмотрена на трубе прямодей­ ствующего тормоза электровоза с той лишь разницей, что авто­ матический выключатель управления 28 разрывает цепь управления электрическим тормозом, как только давление в пря­ модействующем тормозе достигает 3,8 am.

71

Для контроля за работой тормозной системы на каждом посту управления установлено по два двушкальных манометра

прямодействующего тормоза и в пневматической системе цепей управления.

Питательная и тормозная магистрали заканчиваются с обоих концов электровоза концевыми кранами 38 с навернутыми на них резиновыми рукавами 39. Резиновые рукава питательной маги­ страли соединяются только при работе электровозов по системе многих единиц.

П н е в м а т и ч е с к а я с и с т е м а ц е п е й у п р а в л е н и я электровоза получает сжатый воздух от питательной магистрали. Воздушные цилиндры аппаратов цепей управления работают при давлении 5 am. Для обеспечения указанного давления ка пути воздуха, питающего цепи управления, установлен золотниковый питательный клапан 16. До золотникового питательного клапана установлены разобщительный кран 36 и обратный клапан 6. Вся цепь управления питается от воздушного резервуара 34 ем­ костью 55 л.

От воздушного резервуара сжатый воздух подается по одной трубе для управления токоприемниками (боковыми и централь­ ным) и по другой трубе к аппаратам цепи управления.

Для подъема токоприемника при отсутствии сжатого воздуха на электровозе предусмотрен ручной насос 47, который нагнетает воздух либо в воздушный резервуар 34, либо непосредственно в цилиндры токоприемника. Переключение ручного насоса произ­ водится трехходовым краном 33.

В с п о м о г а т е л ь н а я с и с т е м а . Управление песочницами для подачи песка под колеса электровоза производится сжатым воздухом. Сжатый воздух подается к песочницам при помощи управляемого клапана 25 песочницы. Клапан песочницы пред­ ставляет собой электромагнитный вентиль, катушка которого управляется установленным на посту машиниста переключате­ лем. В случае необходимости более интенсивной подачи песка предусмотрен ручной кран 48. При повороте рукоятки крана 48 машинист сообщает питательную магистраль с песочницами. С каждого поста управления предусмотрена подача песка в од­ ном направлении.

Сигнальное устройство состоит из двух свистков 23, приводи­ мых в действие сжатым воздухом. Сжатый воздух подается к свистку при помощи клапана 30, соединенного через разобщи­ тельный кран с питательной магистралью.

Устройство для подачи воздуха к системе опрокидывания думпкаров состоит из питательной разгрузочной магистрали, ко­ торая соединена с питательной магистралью электровоза через клапан максимального давления, и двух разгрузочных маги­ стралей (левой и правой), при помощи которых производится

72

групповое опрокидывание думпкаров в правую или левую сто­ рону. Управление разгрузочными магистралями производится машинистом при помощи кранов 24.

В настоящее время большинство угольных разрезов имеют экскаваторные отвалы, при которых разгрузка думпкаров про­ изводится по одному, поэтому необходимость в разгрузочных

магистралях отпадает и промышленные электровозы последних выпусков этих магистралей не имеют.

На рис. 45 показана схема пневматического оборудования электровоза 1УКП-1 первого исполнения. На этом электровозе, как и на таком же электровозе второго исполнения, установлены два компрессора типа Э-500. Шесть главных резервуаров вклю­ чены последовательно в питательную магистраль. Кран маши­ ниста соединен с пневматической системой только на одном

73

посту; на другом посту кран машиниста соединен, с первым кра­ ном механической связью. Предусматривается соединение пита­ тельных магистралей при работе электровозов по системе мно­ гих единиц. В тормозные цилиндры 15 воздух поступает через

действия воздушного и электрического тормоза до тока тормо­ жения не более 140 а. Как только ток торможения превысит эту величину, реле торможения перекроет доступ воздуха в тормоз­ ные цилиндры электровоза и одновременно выпустит из них воз­ дух. Электровоз будет тормозиться только реостатным тормозом. Электровоз снабжается двумя воздухораспределителями, уста­ новленными на каждой тележке. Токоприемники 23 и 24 упра­ вляются при помощи электромагнитных вентилей 34 и 35, а пе­ сочницы — при помощи усиленных вентилей 36 и 37.

На электровозе 13Е-1 (рис. 46) установлено два двухступен­ чатых четырехцилиндровых компрессора GKST-100 производи­ тельностью по 1670 л/мин каждый (пневматическое оборудова­ ние задней части, аналогичное оборудованию передней части, условно не показано). Сжатый воздух, предварительно очищен­ ный в маслоотделителе 1, попадает в главные резервуары 2 че­ рез обратные клапаны 3. Питательная магистраль питается сжатым воздухом от главных резервуаров через очиститель воз­ духа 4 и спиртораспылители 5. Предохранительные клапаны 6 и

с атмосферой. Каждая часть электровоза оборудована воздухо­ распределителем 8, запасным резервуаром 9 емкостью 57 л, дроссельным клапаном, отрегулированным на 4 am, и тормозным цилиндром 10 диаметром 14".

Так как каждая группа двигателей имеет самостоятельное управление, в каждой части электровоза установлено по одному резервуару управления емкостью 100 л. Резервуары со стороны поступления сжатого воздуха имеют обратный клапан 11, предо­ хранительный клапан и дроссельный клапан 12, снижающий давление до 5 am. Во избежание попадания пыли в аппаратуру управления на воздуховоде, отходящем от резервуара, установ­ лен фильтр 13. Для централизованного группового опрокидыва­ ния думпкаров предусмотрен кран 14, при помощи которого открывается доступ воздуха в разгрузочную магистраль. Кран 14 соединен с питательной магистралью через дроссельный кла­ пан 15 и воздушный фильтр 16.

Центральный и боковые токоприемники управляются при по­ мощи электромагнитных вентилей 17, 18 и 19. Подача песка осуществляется краном 20, который открывает доступ воздуха к соплам 21 и 22 через распределитель песочниц 23. Регулятор давления 24, установленный на отростке питательной маги­ страли, автоматически в зависимости от давления в магистрали

7 4

включает (при 7 am) или выключает (при 9 am) двигателькомпрессоры. Кроме того, реле давления сблокировано с быстро­ действующим выключателем таким образом, что в случае, если тормозная магистраль не заряжена до 4 am, быстродействующий

Рис. 47. Схема пневматического оборудования электровоза EL-2:

I — питательная магистраль; II —тормозная магистраль; III — магистраль управления порож­ няковым или грузовым режимами воздухораспределителей; IV — магистраль управления песоч­

давления; 6 —главный резервуар; 7 —спускной кран; <9 —предохранительный клапан на 9,5 ат\ 9 — кран машиниста; 10 — выпускной крап; 11 — кран двойной тяги; 12 — отстойник; 13 — кран

44 —вспомогательный воздушный резервуар емкостью 9 л; 45—50 —манометры; 51,52 — элек­ тромагнитный вентиль: 53 — регулятор давления; 54, 55— электромагнитные вентили песочниц;

выключатель включить нельзя; при экстренном торможении регулятор давления вызывает отключение быстродействующего выключателя. Электровоз снабжен свистком 25 и колоколом 26.

76

На каждом посту управления установлены манометры 27, 28 и 29, по которым машинист электровоза может контролировать давление воздуха в питательной / и тормозной II магистралях, в тормозных цилиндрах, в разгрузочной III и питательной раз­ грузочной IV магистралях. На окнах кабины машиниста уста­ новлены воздушные стеклоочистители 30. Эти стеклоочистители могут быть отключены от магистрали кранами 31. Перед нача­ лом работы для поднятия токоприемников служит ручной насос 32. Для продувки магистралей служат специальные про­ дувочные краны 33, установленные на отростках питательной магистрали. Схема пневматического оборудования электровоза EL-2 показана на рис. 47.

§ 3. ОСНОВНЫЕ АППАРАТЫ И ПРИБОРЫ ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОВОЗОВ

К р а н м а ш и н и с т а с и с т е м ы К а з а н ц е в а служит для управления автоматическими тормозами. Общий вид крана машиниста показан на рис. 48. Кран присоединен к питательной

итормозной магистралям. На правой трубе установлен комби­ нированный кран, на левой — кран двойной тяги. К этим кранам присоединен манометр с двумя стрелками — красной и черной. Красная стрелка показывает давление воздуха в питательной магистрали, черная — в тормозной магистрали. На кранах ма­ шиниста устанавливают сигнализаторы, указывающие на от­ крытие стоп-крана или разъединение тормозной магистрали.

На рис. 49 показан разрез крана машиниста системы Казан­ цева. Кран имеет два механизма, расположенных в корпусах /

и30. В корпусе 30 и его головке помещается верхний механизм, который производит управление клапанами нижнего механизма, находящегося в корпусе 1. Клапаны нижнего механизма служат для зарядки и разрядки тормозной магистрали или для поддер­ жания давления воздуха в магистрали на одном уровне. Вну­ тренняя полость крана двумя диафрагмами 13 и 32 делится на четыре камеры: Л, Б и В в верхнем механизме и Г в нижнем ме­ ханизме. В корпус 30 верхнего механизма ввернуто гнездо 11 двойного возбудительного клапана 12. Пружиной 31 клапан 12 прижимается к седлу. Над'гнездом И проложена тонкая ме­ таллическая диафрагма 13, прижатая шайбой 26 и винтовой головкой 28.

На средней части диафрагмы имеется фасонная шайба 14 с прокладкой 25\ нижний выступ этой шайбы через вырез в диа­ фрагме проходит вниз и служит седлом верхней части клапана 12. Сверху фасонная шайба 14 имеет выступ 24, на который опи­ рается пружина 21, находящаяся между двумя центрирующими шайбами 20 и помещенная в колпаке 18. В колпак 18 вставлен по центру стержень 19, в который упирается верхняя центрирую­ щая шайба 20. Колпак 18 соединен прямоугольной резьбой

77

с большим шагом с винтовой головкой 28. На верхнюю часть колпака 18 надета ручка 16, служащая для вращения колпака. Ручка затянута болтами, вставленными в ушки 22, и имеет внутри пружину 15 и упорный штифт 17, фиксирующие при по­ мощи хомута 23 ручку в нужном положении. Нижний механизм отделяется от верхнего диафрагмой 32, зажатой между шайбами

Рис. 48. Общий вид кра­ на машиниста системы

Казанцева:

1 — к питательной магистрали;

2 — к тормозной магистрали;

3 — кран двойной тяги;

4 —комбинированный кран; по­ ложение / —комбинированный кран закрыт; положение II - кран открыт; положение / / / — экстренное торможение

7 и 8. Шайба 7 заканчивается выпускным клапаном 33, находя­ щимся во втулке 5 и опирающимся на впускной клапан 34, на который воздействует пружина 3. Выход воздуха наружу из про­ странства перед впускным клапаном преграждается буксой 35» кожаным воротником 36 и прижимающей их гайкой 37.

Поворотом ручки 16 крана до упора влево производят за­ рядку тормоза. При этом колпак 18 ввертывается в головку 28 и сильно сжимает пружину 21. Последняя, нажимая на диаф­ рагму 13, выгибает ее вниз до упора в гнездо 11, верхний кла­ пан 12 открывается и пропускает воздух из главного резервуара

78

по каналу 9 и 10 через отросток 2 и через отверстие 27 и канал 29 в камеры Б и В. Когда нажатие пружины 21 сверху уравно­ весится давлением воздуха на диафрагму 13 снизу, последняя примет горизонтальное положение, пружина 31 прижмет кла­ пан 12 к седлу, клапан закроется и прекратит доступ воздуха в камеры Б и В. При увеличении давления воздуха в камере В диафрагма 32 прогибается вниз, отжимает впускной клапан 34 и воздух из главного резервуара через канал б проходит в ка­ меру Г и через отросток 38 поступает в тормозную магистраль. Когда давление в камере Г (и в магистрали) сравняется с да­ влением над диафрагмой, клапан 34 закрывается, прекращая доступ воздуха.

Рукоятку нельзя оставлять в первом положении, так как при этом магистраль может зарядиться до избыточного давления (около 6,4 am); необходимо своевременно переводить рукоятку во второе поездное положение. При торможении ручка крана машиниста поворачивается вправо в одно из промежуточных тормозных положений; колпак 18 в этом случае вывертывается и несколько ослабляет нажатие на пружину 21, под давлением воздуха в камере Б диафрагма 13 прогибается вверх и откры­ вает верхний клапан 12, пропуская воз пух из камеры Б к В в камеру А и оттуда в атмосферу. Это б>дет происходить до тех пор, пока давление на диафрагму не уменьшится на столько, на сколько уменьшилась нагрузка на пружину 21. После этого диа­ фрагма снова уравновесится и закроет клапан 12. При умень­ шении давления воздуха сверху диафрагма 32 под избыточным давлением воздуха снизу начнет подниматься вверх и откроет клапан 33, воздух из камеры Г и магистрали пойдет в атмосферу по каналам 6 и 4. При снижении давления воздуха в магистрали и камере Г на ту же величину, что и в камере В, диафрагма уравновесится и примет горизонтальное положение, клапан 33 закроется, и дальнейший выпуск воздуха в атмосферу из маги­ страли прекратится.

В случае необходимости повысить или понизить степень тор­ можения ручку крана машиниста перемещают в сторону полного торможения или отпуска; при этом усилие пружины 21 изме­ нится. Обе диафрагмы сработают, установив новое состояние равновесия. Независимо от утечек воздуха в самом кране и в воздушной сети тормоза установленное давление в магистрали будет поддерживаться автоматически. Например, при повыше­ нии давления воздуха в камере Г резиновая диафрагма 32 про­ гнется вверх, откроет выпускной клапан 33 и лишний воздух уйдет в атмосферу и, наоборот, при понижении давления воздуха в камере Г диафрагма опустится вниз, откроет .впускной кла­ пан 34, который пропустит необходимое количество воздуха.

Кран машиниста системы Казанцева имеет ряд существен­ ных недостатков, основные из которых следующие: он не обеспе­ чивает прямого сообщения магистрали с главным резервуаром,

79