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

Рис. 50. Разрез нового крана машиниста № 222

Рис. 51. Схема крана машиниста № 222 в поездном положении:

1 — уравнительный резервуар; 2 — резервуар времени

необходимого для еще большего ускорения отпуска тормозов; отсутствует экстренное торможение, что вызывает потребность в установке дополнительного комбинированного крана для вы­ полнения этого торможения; кроме того, конструктивные особен­ ности крана не допускают постоянства темпа понижения давле­ ния в магистрали при торможении. Поэтому был создан но­

плуатационных условиях обеспечивать: прямое сообщение маги­ страли с главным резервуаром для ускорения отпуска и зарядки тормозов; кратковременную выдержку повышенного давления в магистрали при поездном положении, улучшающую условия отпуска тормозов, особенно в пассажирских поездах; сверхза­ рядку магистрали с последующим автоматическим переходом на нормальное зарядное давление темпом, не вызывающим тормо­ жения, что значительно ускоряет отпуск тормозов, особенно при большой длине состава: понижение давления в магистрали при служебном торможении темпом, приближающимся к постоян­ ному, независимо от длины поезда: поддержание установивше­ гося давления в магистрали при положении перекрыши с пита­ нием; экстренную разрядку без применения дополнительных при­ боров.

Конструкция крана машиниста № 222 показана на рис. 50, а принципиальная схема этого крана в поездном положении на рис. 51.

Новый кран машиниста состоит из трех основных частей: верхней — управляющей, нижней — управляемой и редуктора.

часть крана состоит из корпуса 6 с запрессованной втулкой 7, уравнительного поршня 8, хвостовик которого является атмосфер­ ным клапаном, втулки-седла 9 и питающего клапана 10, хвосто­ вик которого уплотняется манжетой 11. Редуктор крана состоит из корпуса 12, втулки 13, клапана 14, металлической диафрагмы 15, зажатой между корпусом и стаканом 16, упорного дискапоршня 17, пружины 18 и регулирующего стакана 19. На пути движения воздуха к редуктору установлен фильтр 20. Для сооб­ щения магистрали с • уравнительным резервуаром при положении перекрыши без питания имеется обратный клапан 21 с седлом 22.

Кран машиниста имеет шесть рабочих положений. В положе­ нии / — отпуск и зарядка воздух от главного резервуара через

полость над золотником 2 по соответствующим каналам и выем­ кам в золотнике и зеркале поступает в тормозную магистраль. Одновременно воздух поступает в полость над уравнительным поршнем 8 и через дроссельное отверстие в сообщенный с ней уравнительный резервуар объемом 8,2 л. Под действием сжатого воздуха уравнительный поршень опускается вниз и своим хвосто­ виком отжимает питающий клапан 10 от втулки-седла 9, чем от­ крывается второй путь для питания магистрали из главного ре­ зервуара.

Кроме того, из главного резервуара через каналы в

сверхзарядки. При этом положении полость над уравнительным поршнем сообщается с главным резервуаром не непосредственно, а через клапан 14 редуктора. Клапан находится в открытом по­ ложении до тех пор, пока давление в полости над металлической диафрагмой 15, сообщенной с уравнительным резервуаром, не повысится до величины, способной преодолеть сумму усилий на диафрагму с противоположной стороны от пружины 18, регули­ руемой на поддержание нормального зарядного давления в урав­ нительном резервуаре, и сжатого воздуха, действующего на диск-поршень 17.

Под действием воздуха, поступающего из уравнительного ре­ зервуара, поршень 8 опускается вниз, обеспечивая при этом по­ ступление воздуха в магистраль из главного резервуара до по­ вышения давления до величины, несколько большей величины давления в уравнительном резервуаре. Затем поршень 8 переме­ стится несколько вверх и клапан 10 под действием пружины при­ жмется к седлу, в результате чего прекратится питание маги­ страли воздухом.

В дальнейшем воздух из полости под диском-поршнем 17 и сообщенного с ней резервуара времени по каналам через калиб­ рованное отверстие в золотнике 2 будет выходить в атмосферу, при этом усилие, передаваемое диском-поршнем 17 на диа­ фрагму 15, будет уменьшаться. Диафрагма прогнется вниз, от­ кроется отверстие в центре диафрагмы и воздух из уравни­ тельного резервуара станет выходить в атмосферу. Соответ­ ственно понижению давления в уравнительном резервуаре будет понижаться и давление в магистрали. Однако темп разрядки магистрали рассчитан таким образом, чтобы не вызывалось дей­

ствия тормозов в поезде.

Если при отпуске тормозов ручка крана машиниста будет пе­ реведена не в первое, а непосредственно во второе положение, то> под усилием пружины 18 диафрагма 15 прогнется вверх и ото­ жмет клапан 14 от притирочной части втулки 13, обеспечив по­ ступление воздуха из главного резервуара в полость над уравни­

8 2

тельным поршнем 8. Благодаря наличию дроссельного отверстия, через которое полость над поршнем сообщается с уравнительным резервуаром, давление в полости над поршнем некоторое время будет большим, чем в уравнительном резервуаре, который в свою очередь сообщается с полостью над диафрагмой. Таким образом, в первоначальный период нахождения ручки крана в положении II будет обеспечено питание магистрали из главного резервуара воздухом, находящимся под повышенным давле­ нием.

Когда давление в магистрали повысится до величины давле­ ния в уравнительном резервуаре, поршень 8 переместится вверх и клапан 10 прекратит сообщение главного резервуара с маги­ стралью.

исключением канала, сообщающего уравнительный резервуар с магистралью через обратный клапан 21. В случае снижения давления в магистрали обратный клапан 21 поднимется и сооб­ щит уравнительный резервуар с магистралью, благодаря чему поршень 8 опускаться не будет, а следовательно, не будет пи­ тания магистрали.

Положение IV — перекрыта с питанием магистрали. Здесь все каналы золотника перекрываются. В случае снижения давле­ ния в магистрали поршень 8 под действием избыточного давле­ ния в уравнительном резервуаре переместится вниз и обеспечит питание магистрали из главного резервуара до величины давле­ ния в уравнительном резервуаре.

Положение V — служебное торможение. Воздух из уравни­ тельного резервуара через калиброванное отверстие диаметром 1,5 мм в золотнике выходит в атмосферу. Под давлением воз­ духа со стороны магистрали поршень 8 перемещается вверх и хвостовик его открывает внутренний канал в клапане 10, через который происходит разрядка магистрали.

Положение VI — экстренное торможение. При этом положе­ нии воздух из магистрали и уравнительного резервуара по широ­ кому каналу через золотник перетекает в атмосферу. Поршень 8 перемещается вверх и открывает второй путь для разрядки маги­ страли.

Следует иметь в виду, что нормальная работа крана маши­ ниста № 222 может быть обеспечена лишь при наличии необхо­ димой плотности уравнительного резервуара, а также резервуара времени.

Это очень важное требование должно строго соблюдаться в процессе эксплуатации локомотивов.

При оборудовании краном машиниста № 222 грузовых локо­ мотивов, работающих на участках с крутыми затяжными спус­ ками, установка резервуара времени не требуется. Объясняется это тем, что в обслуживаемых перечисленными локомотивами

поездах нет необходимости в сверхзарядном давлении при от­ пуске тормозов.

З о л о т н и к о в ы й п и т а т е л ь н ы й к л а п а н устанавли­ вается для поддержания определенного давления воздуха в ре­ зервуаре цепи управления или тормозной магистрали. Для этих же целей на электровозах 13Е-1 и 21Е-1 устанавливается дрос­ сельный клапан, а на электровозах EL-1 и EL-2 — редукционный

через тарелку 22 давит на диафрагму 21. С левой стороны пру­ жина 24 опирается на гайку 1, при помощи которой можно регу­ лировать давление тарелки на диафрагму.

Когда воздух из питательной магистрали через канал 6 и от­ верстие 7 попадает в золотниковую камеру 5, он начинает да­ вить на поршень 11, в результате чего поршень и связанный с ним золотник передвинутся вправо, открыв при этом канал 3; воздух через канал 3 устремится в камеру 2, а оттуда через ка­ нал 9 и отверстие 8 направится в воздухопровод. Пока давле­ ние воздуха в воздухопроводе будет недостаточным, диа­ фрагма 21 будет выгнута вправо: возбудительный клапан будет открыт и давление воздуха в камерах 2 и 14, сообщенных между собой каналами 16 и 15, будет одинаковым.

При достижении требуемой величины давления воздуха в воз­ духопроводе, на которую отрегулирована пружина 24, диафрагма под давлением воздуха, поступающего из камеры.2, выпрямится;

84

клапан 19 прижмется к гнезду и подача воздуха из камеры 2 в камеру 14 прекратится. Ввиду того, что между поршнем 11 и втулкой 10 имеется зазор, воздух из главного резервуара перей­ дет из камеры золотника через этот зазор на правую сторону поршня и давление в этих камерах уравняется. При этом пру­ жина 13 начнет давить на поршень 11, который переместится влево, закрыв золотником канал 3 и прекратив дальнейшее пи­ тание воздухопровода. Когда давление воздуха в воздухопро-

Рис 53. Дроссельный клапан

воде, т. е. в каналах 8 и 9, снизится, диафрагма 21 под давле­ нием пружины 24 прогнется вправо, откроет возбудительный клапан 19 и давление в камерах 2 я 14 сравняется. Поршень 11 с золотником 4 переместится вправо, откроет канал 3 и питание воздухопровода восстановится. Изменением величины сжатия пружины 24 регулируют золотниковый питательный клапан от 3

до 6 am.

На рис. 53 показан дроссельный клапан, установленный на электровозах 13Е-1 и 21Е-1. Клапан состоит из двух главных де­ талей: верхней части 1 и камеры 2, которые соединяются друг

сдругом при помощи четырех болтов 10. Между верхней частью

икамерой при помощи двух тарелок 4 и 5 зажата диафрагма 3. Со стороны верхней части на диафрагму действует давление воз­ духа из тормозной магистрали. Снизу на диафрагму воздей­ ствует пружина 9. Натяжение пружины 9 регулируется винтом 6,

который предохранен от проворачивания втулкой 7, прижатой

крезьбе винтом 8. Тарелки 5 и 4 перемещаются в направляющих,

аход диафрагмы ограничен с обеих сторон упорами. В та­ релку 5 упирается клапан 14, который пружиной 12 прижимается

85

к седлу 11. Пробкой 13 можно регулировать давление пру­ жины 12 на клапан 14.

При работе клапана пружина 9 прогибает диафрагму 3 и пе­ редвигает вверх тарелку 5 и клапан 14. Воздух из главных ре­ зервуаров поступает в питательный клапан через левый патру­ бок, проходит через открытый клапан 14 и через правый патрубок уходит в трубопровод, в котором должно поддержи­ ваться давление на определенном уровне. Если давление воздуха

в трубопроводе поднимется до определенной величины, давле­ ние, действующее на тарелку 5, сожмет пружину 9, тарелки 5 и 4 опустятся вниз и клапан 14 прекратит подачу воздуха в трубо­ провод. При понижении давления в трубопроводе клапан 14 снова откроется. Таким образом, независимо от давления в ле­ вой стороне клапан в трубопроводе, присоединенном к правому патрубку, будет поддерживать давление на заданном уровне. Клапан очень чувствителен и реагирует на изменение давления

8 6

ветственных деталях и в случае замерзания не выводила клапан из строя.

Воздух из резервуаров или питательной магистрали посту­ пает в клапан через левый соединительный патрубок (рис. 54) и продвигает поршень 1 клапана вверх, преодолевая давление пружины 2\ при этом главный клапан 3 отходит от седла и воз­ дух через правый патрубок поступает в систему трубопроводов. Одновременно воздух поступа­ ет через канал 4 в корпусе в пространство над пластиной 5, на которую с противополож­ ной стороны действует регули­ ровочная пружина 6. Эта пру­ жина держит в открытом со­ стоянии клапан 7 предваритель­ ного управления до тех пор, пока давление воздуха на пла­ стину 5 не сожмет пружину.

При открытом клапане предва­ рительного управления про­ странство над поршнем 1 кла­ пана было связано с системой трубопроводов с пониженным давлением; при закрытом кла­ пане 7 это пространство запол­ няется воздухом, находящимся под высоким давлением, через калиброванное отверстие 8 в днище поршня. После вырав­ нивания давления по обеим сторонам поршня / пружина 2 перемещает поршень вниз

и закрывает главный клапан. Если в правой стороне давление упадет ниже определенного уровня, установленного регулиро­ вочной пружиной, клапан предварительного управления от­ кроется, поршень 1 поднимется и воздух начнет перетекать с левой стороны в правую, пока увеличивающееся давление воз­

шается до установленной величины очень медленно, то необхо­ димо заменить поршень клапана или поршневые кольца.

А в т о м а т и ч е с к и й в ы к л ю ч а т е л ь у п р а в л е н и я . При экстренном торможении поезда или при обрыве магистрали необходимо быстро снять напряжение с тяговых двигателей. Эту операцию на электровозе типа 1УКП-1 второго исполнения выполняет автоматический выключатель управления.

87

На рис. 55 показан разрез этого аппарата, представляющего собой корпус 4, в нижней части которого расположена поршне­ вая камера с поршнем 2, уплотненным кожаной манжетой 3. На стержне 5 поршня 2 находится пружина 6, оказывающая на него давление. Выше на стержне имеется кольцевой выступ 16 и два регулировочных стопора 7, обеспечивающих быстрое перемеще­ ние поршня. Снизу поршневая камера закрывается патрубком 1, соединенным с воздухопроводом и подающим воздух под пор­ шень 2.

В верхней части корпуса расположено контактное устройство, которое производит замыкание и размыкание цепи управления при помощи металлического кольца 12 и изоляционного кольца 13, надетых на эбонитовую втулку 10, и двух контактов 9 и 14. Контакты с одной стороны опираются на эбонитовую прокладку и прикреплены шурупами 8 к пластинам 15, а с другой стороны опираются в зависимости от положения стержня на металличе­ ское или изоляционное кольцо, замыкаясь или размыкаясь. Сверху контактное устройство закрыто крышкой 11, ввернутой в корпус аппарата.

Автоматические выключатели управления имеют два исполне­ ния. В первом исполнении на эбонитовой втулке 10 стержня внизу помещается изоляционное кольцо 13, вверху — металлическое кольцо 12. Во втором исполнении наоборот: на эбонитовую втулку 10 стержня сначала надевается металлическое кольцо 12, а затем — изоляционное кольцо 13.

Автоматические выключатели управления в первом исполне­ нии устанавливаются на трубе прямодействующего тормоза и служат для отключения электрического тормоза при достижении в трубке давления 2 am. Автоматические выключатели управле­ ния во втором исполнении устанавливаются на трубе тормозных магистралей и служат для выключения цепей управления тяго­

чения давления в тормозных цилиндрах при пользовании вспомо­ гательным краном на электровозах устанавливаются клапаны максимального давления.

На рис. 56 показан разрез клапана максимального давления электровозов 1УКП-1 второго исполнения; 13Е-1 и 21Е-1. По бокам клапан имеет два отростка. Отростком 2 он соединяется с трубой питательной магистрали, отростком 1 — с частью пне­ вматической системы, где необходимо пониженное давление (прямодействующим тормозом, пневматической частью цепей управления и т. п.). Когда клапан 3 открыт, воздух свободна проходит через него до тех пор, пока в трубе отростка 1 давле­ ние будет ниже предельного (например, 3 am). При предельной величине давления поршень 5, удерживающий через хвостовик 4

8 8