Литература / Тормозные системы ЖД транспорта - Э.И. Галай, Е.Э. Галай
.pdf170 4 ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА – ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛИТЕЛИ
4 Большое количество притираемых деталей из цветного металла в зо- лотниково-поршневой конструкции. Современные воздухораспределители имеют управляющие системы из клапанно-диафрагменных конструкций.
|
ТМ |
|
Для |
улучшения характери- |
|||
|
|
стик |
воздухораспределителей |
||||
|
|
|
пассажирского типа № 292 они |
||||
ЗР |
ВР |
КР |
подвергались |
частичной модер- |
|||
|
292 |
|
низации: |
|
|
|
|
|
|
ОК |
– |
на |
лепестковой |
пружине |
|
ДР |
|
|
магистрального золотника уста- |
||||
|
|
навливались ролики, умень- |
|||||
РД |
РР |
|
шающие сопротивление переме- |
||||
|
щению золотника; |
|
|||||
|
|
|
|
||||
|
ТЦ |
|
– |
магистральный |
поршень |
||
|
|
|
уплотнялся резиновым кольцом с |
||||
|
|
|
разжимной |
пружиной |
вместо |
||
|
|
|
латунного кольца; |
|
|||
Рисунок 4.9 – Обеспечение неистощимости |
– |
переключатель |
режимов |
||||
тормоза пассажирского вагона с воздухо- |
выполнен в виде стержня с рези- |
||||||
распределителем № 292: |
|
новыми уплотнительными коль- |
|||||
ДР – дополнительный резервуар; РР – рабочий |
цами вместо конической бронзо- |
||||||
резервуар; |
РД – реле давления; КР – кран ра- |
вой пробки. |
|
|
|||
зобщительный; ОК – обратный клапан |
|
Для пассажирского подвиж- |
|||||
|
|
|
ного |
состава |
Московский тор- |
мозной завод (МТЗ «Трансмаш») разработал воздухораспределитель № 242 клапанно-диафрагменной конструкции, который показал хорошие результаты после испытаний в различных климатических условиях.
4.3 Воздухораспределители грузового типа
Необходимость создания тормозных приборов, предназначенных для грузовых вагонов, определяется условиями вождения грузовых поездов. Наличие автосцепных устройств позволяет значительно увеличить длину и массу поездов, которые при управлении с головы поезда достигают 100 вагонов и более массой до 9000 т. Электропневматическое управление тормозами в грузовых поездах распространения не получило, хотя такие системы разработаны и применяются. Поэтому воздухораспределители грузовых вагонов должны обладать особыми свойствами, обеспечивающими допустимую по прочности автосцепных устройств скорость распространения тормозной волны, а также соответствующую длину тормозных путей.
4.3 Воздухораспределители грузового типа |
171 |
Воздухораспределитель № 270-006 применяется в короткосоставных поездах до 20 четырехосных грузовых вагонов и на единицах моторельсового транспорта, в частности, на путевых машинах Калужского завода. Имеет однокамерный резервуар объемом 4,5 л.
В настоящее время на железных дорогах бывшего СССР используются главным образом воздухораспределители серии 483 различных модификаций – 483М, 483М-1, 483А. Заводом «Трансмаш» разработаны воздухораспределители 483П и 483Пэл, предназначенные для вагонов, курсирующих в скоростных грузовых поездах (при скорости 140 км/ч и выше). Прибор 483Пэл может работать в системе электропневматического тормоза.
Для вагонов нового поколения лучшим воздухораспределителем считается № 483А. Он принят к серийному производству для грузовых вагонов.
Воздухораспределитель № 483 входит в состав типажного ряда, то есть имеет одинаковые или различные, но взаимозаменяемые узлы, с другими приборами, что дает возможность создавать более совершенные устройства, не меняя схему присоединения их в тормозной системе. Все конструктивные изменения воздухораспределителя производились без существенных изменений главной части № 270-023 и двухкамерного резервуара № 295-001.
Воздухораспределители грузового типа имеют блочную конструкцию и состоят из трех основных частей (рисунок 4.10):
– двухкамерного резервуара 3 с переключателем 6 грузовых режимов
торможения; |
|
|
|
|
– магистральной части |
1 |
2 |
3 |
|
4 с переключателем 5 рав- |
||||
|
|
4 |
||
нинного и горного режи- |
|
|
||
|
|
|
||
мов для изменения режима |
|
|
|
|
отпуска тормозов и клапа- |
|
|
6 |
|
ном мягкости (имеется в |
|
|
||
|
|
|
||
приборе № 483); |
|
7 |
5 |
|
– главной части 1 с от- |
|
|
||
пускным клапаном 7 и кла- |
|
|
|
|
паном 2 зарядки запасного |
|
|
|
резервуара. |
Рисунок 4.10 – Воздухораспределитель |
Установка горного ре- |
№ 270-005-1 |
жима позволяет получить |
|
ступенчатый отпуск тормозов вагона.
В фазе рабочей готовности воздухораспределителя сжатый воздух из тормозной магистрали ТМ наполняет магистральную МК, а также золотниковую ЗК и рабочую РК камеры. Одновременно происходит наполнение сжатым воздухом запасного резервуара через обратный клапан 2.
1724 ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА – ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛИТЕЛИ
Внастоящее время МТЗ «Трансмаш» выпустил образцы воздухораспределителей № 483А с монтажом магистральной и главной частей на специальной панели, на которой закрепляется рабочая и золотниковая камеры (рисунок 4.11). Магистральная часть № 483Б.010 нового воздухораспределителя, главная часть № 483.400 и камера-кронштейн № 180 устанавливаются в разрез тормозной магистрали без тройника и отводной трубы с помощью безрезьбовых трубных соединений. Вертикальное расположение магистральной части позволяет уменьшить влияние продольных динамических усилий, действующих на вагон. Разобщительный кран размещен на камерекронштейне.
4
Рисунок 4.11 – Компоновка воздухораспределителя с раздельным расположением основных узлов:
3 |
1 – разобщительный кран; 2 – |
камера- |
|
кронштейн № 180; 3 – тормозная |
|
2 |
магистраль; 4 – главная |
часть |
№ 483.400; 5 – магистральная часть |
||
5 |
№ 483.010 |
|
1 |
|
|
Двухкамерный резервуар (рисунок 4.12). В его корпусе размещены: сверху – рабочая камера РК объемом 6 л и снизу – золотниковая ЗК (4,5 л).
419
7 8
РК
8 |
А |
3
36
Вид А
2 |
ЗР ТЦ |
М |
1 |
5 |
|||
1 |
|
ЗК |
4 |
|
|
||
|
|
1 |
|
Рисунок 4.12 – Двухкамерный резервуар № 295
4.3 Воздухораспределители грузового типа |
173 |
В атмосферной полости расположен режимный переключатель 5 в виде валика с эксцентриком. Валик предназначен для переключения режимов воздухораспределителя – груженый (Г), средний (С) и порожний (П), которое производится подпружиненной ручкой 6. В резервуар заделаны штуцеры 2 диаметром 34′′ для подсоединения тормозной магистрали М, тормоз-
ного цилиндра ТЦ и запасного резервуара ЗР. Очистка воздуха, поступающего в магистральную камеру через штуцер М, осуществляется сеточнофетровым фильтром 3. Двухкамерный резервуар закреплен на раме вагона четырьмя болтами М20 (7) и демонтируется только при наличии неисправностей или при капитальном ремонте вагона. В резервуаре имеются технологические отверстия 1, 4, 8, закрытые заглушками (5 отверстий).
Главная часть воздухораспределителя (рисунок 4.13) крепится к двухкамерному резервуару через резиновую прокладку с отверстиями для прохода воздуха. В конструкции главной части характерным является отсутствие притертых деталей.
20 |
6 |
7 |
8 9 |
5
РК
10 11 12 13 14 15
4 ЗК
3 |
|
2 |
Вариант |
|
7 |
17 |
16 |
19 18 |
ТК |
1 |
8 |
9
Рисунок 4.13 – Главная часть № 270-023 воздухораспределителей
№270-002, 270-005 и 483
Вкорпусе 6 запрессованы две латунные втулки – втулка полого штока 17 и седло 9 обратного клапана 8, постоянно закрытого заглушкой 7. Обрат-
174 4 ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА – ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛИТЕЛИ
ный клапан служит для зарядки запасного резервуара ЗР на всех режимах работы и обеспечивает прямодействие и неистощимость воздухораспределителя. Регулирование времени зарядки резервуара ЗР осуществляется калиброванным отверстием диаметром 1,1–1,3 мм в ниппеле, запрессованном в магистральный канал. При включении воздухораспределителя в заряженную тормозную систему поезда, которое осуществляют открытием разобщительного крана № 372 на магистральном отростке, время зарядки ЗР объемом 78 л составляет около 5 мин.
Вкрышке 5 главной части смонтирован выпускной клапан 3, который служит для отпуска заторможенного воздухораспределителя вручную, путем сообщения рабочей камеры с атмосферой через втулку 2 при нажатии на ручку 1 в любую сторону. Главный поршень 4 диаметром 109,5 мм уплотнен манжетой, имеет два фетровых кольца для смазки трущихся поверхностей. Между главным поршнем и корпусом установлена пружина 18, имеющая предварительное сжатие 200 Н (20 кгс). Шток 19 главного поршня выполняет роль золотника. Каналы, ведущие из внутренней расточки штока, разделяются шестью уплотнительными манжетами. Четыре отверстия в штоке диаметром по 3 мм и одно диаметром 1,7 мм служат для подачи сжатого воздуха в тормозную камеру ТК и затем в тормозной цилиндр в процессе его наполнения.
Врасточке полого штока расположен клапан 16, прижимаемый пружиной и давлением сжатого воздуха к седлу, размещенному на конце штока. Клапан служит для подачи воздуха в камеру ТК. Уравнительный поршень 10 расположен в корпусе 6 главной части, в который ввернута режимная упорка 14. Внутрь ее вставлена упорка 15 с фиксатором 13 режимного переключателя давления в ТЦ.
Направляющими уравнительного поршня 10 служат втулка 17 полого штока 19 и расточка в правой части корпуса. Поршень 10 поджат режимными пружинами 11 и 12. Большая пружина 11 включена постоянно, а малая 12 включается частью своего усилия на режиме С и полностью на режиме Г. Включение пружины происходит при вращении режимного валика с эксцентриком.
Вштоке уравнительного поршня имеется сквозной канал 2,8 мм, связывающий тормозную камеру ТК и атмосферную полость Ат внутри двухкамерного резервуара.
Золотниковая ЗК и рабочая РК камеры могут сообщаться через отвер-
стие 20 0,5 мм в стенке цилиндра главного поршня 4.
В процессе эксплуатации прибора производилась модернизация главной части. В частности, разработана диафрагменная конструкция вместо главного поршня и, соответственно, клапан вместо отверстия 0,5 мм в камеру РК.
4.3 Воздухораспределители грузового типа |
175 |
Обратный клапан в резервуар ЗР выполнен без возвратной пружинки, благодаря чему повышается давление в ЗР на 0,01 МПа (0,1 кгс/см2). Ряд деталей главной части выполнен из алюминиевых сплавов. Такая главная часть выпускалась с 1980 г. под № 466 (рисунок 4.14). Ее масса – 5,6 кг против 12,5 кг главной части 270-023.
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
5 |
|
|
|
|
12 13 14 |
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
15 |
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
1
РК ЗК
16
ТЦ
19 18 ЗР17 КДР
Рисунок 4.14 – Главная часть № 466-110:
1 – упор; 2 – обратный клапан; 3 – левый диск; 4 – крышка; 5 – главная диафрагма; 6 – большая пружина; 7 – малая пружина; 8 – манжеты; 9 – седло тормозного клапана; 10 – клапан тормозной; 11 – корпус; 12 – уравнительный поршень; 13 – малая режимная пружина; 14 – малая упорка; 15 – большая упорка; 16 – большая режимная пружина; 17 – полый шток; 18 – толкатель; 19 – правый диск
Особенность главной части № 466 – применение главной диафрагмы 5, которая с направляющими алюминиевыми дисками закреплена между крышкой и корпусом вместо поршня. Пружина 6, действующая на диафрагму, дополнена пружиной 7, включающейся через буфер после небольшого прогиба диафрагмы. Этот прогиб приводит к перемещению полого штока, прекращающего дополнительную разрядку тормозной магистрали.
Полый шток 17 выполнен составным (на резьбовых соединениях) для удобства постановки и снятия шести манжет. Хвостовик штока не имеет жесткой связи с диском диафрагмы.
Для зарядки рабочей камеры РК имеются отверстие 0,5 мм в правом диске 19 и обратный клапан 2.
Действие главной части № 466 аналогично действию главной части № 270-023, однако она имеет повышенную чувствительность к отпуску, на за-
176 4 ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА – ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛИТЕЛИ
рядку и торможение из-за отсутствия главного поршня и силы трения его по стенкам корпуса.
Новая главная часть № 483-400 обеспечивает полную взаимозаменяемость с главной частью № 270.023. Она отличается применением латунных втулок для внутренних поверхностей, допускаемым уменьшением на 2 единицы количества манжет на штоке и уменьшением их диаметра до 10,5 мм вместо 23 мм.
Магистральная часть № 483-010 (рисунок 4.15) реагирует на изменение давления в магистрали ТМ и управляет работой главной части воздухораспределителя, которая производит наполнение или разрядку тормозного цилиндра. Она состоит из следующих основных узлов: корпуса 1, крышки 6, разделенных резиновой диафрагмой 7, и клапана мягкости, смонтированного на корпусе. На рисунках 4.15–4.17 принята одна нумерация деталей. В крышке размещен переключатель режимов: равнинный Р – горный Г.
|
1 |
33 5 |
6 |
|
10 |
13 13′ |
|
7 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
3 |
4 |
|
|
12 |
|
|
|
|
8 |
|
11 |
|
|
|
|
9 10 11 К |
|
14 |
15 |
ДР |
|
|
РК |
Плунжер |
||
|
|
|
|
|
||
Ат |
|
|
|
|
|
|
32 |
|
|
|
|
Г |
|
31 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
|
|
29 |
|
|
ЗК |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
23 22 21 20 19 |
18 |
17 16 |
|
|
|
МК |
24 |
|
Р |
|
|
|
|
|
|
|
28 27 |
25 |
|
26 |
||
|
Рисунок 4.15 – Магистральная часть № 483-010
Резиновая диафрагма 7 зажата между двумя алюминиевыми шайбами 5 и 8, которые соединяются на резьбе. Правая шайба 8 нагружена пружиной 9 с усилием 15–20 Н (1,5–2,0 кгс). Внутри шайб расположен подпружиненный плунжер 10, в торец которого упирается толкатель 24. Другим (левым) концом толкатель может контактировать с подпружиненным клапаном 29 дополнительной разрядки. Отверстие 13 диаметром 0,3 мм сверлилось в плунжере до 1981 г.
4.3 Воздухораспределители грузового типа |
177 |
В торцовом отростке крышки смонтировано устройство равнинного и горного режимов, аналогичное применявшемуся ранее в воздухораспределителях № 270-002 и 270-005. Оно состоит из резиновой диафрагмы 20, пластмассового колпачка 19, в который упираются большая и малая пружины 17 и 18, упорки 16 с винтовой прорезью и ручки для переключения режимов. При установке горного режима ручка поворачивается вверх, шип, входящий в винтовую прорезь (на чертеже не показан), перемещает упорку 16 влево, при этом сжимаются пружины, воздействуя на пластмассовый колпачок 19 и резиновую диафрагму 20.
Сверху в корпусе (рисунок 4.16, а) запрессована втулка 38 с клапаном мягкости, который состоит из подпружиненного корпуса 36 с резиновой манжетой 37 и закрепленной на корпусе резиновой диафрагмы 35. Клапан мягкости поджат пружиной 34 и закрыт винтовым колпачком 33.
|
а) |
б) |
|
|
|
33 |
|
ДР |
34 |
|
|
|
РК |
|
35 |
|
|
36 |
|
|
37 |
|
ЗК |
38 |
|
ЗК |
39 |
|
МК |
|
|
ТМ
40
Рисунок 4.16 – Клапаны мягкости магистральных частей:
а– 483М.010; б – 483А и 483А-01
Внастоящее время выпускаются магистральные части к воздухораспределителям № 483А и 483А-01 с клапаном мягкости (см. рисунок 4.16), обеспечивающие повышенную стабильность работы тормоза при малых ступенях торможения и открытие клапана мягкости при перепаде давлений между камерами РК и ЗК менее 0,015 МПа, благодаря чему улучшаются характеристики мягкости при медленном снижении магистрального давления. Полость над диафрагмой клапана соединена с каналом дополнительной разряд-
178 4 ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА – ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛИТЕЛИ
ки (ДР). Открытый клапан сообщает магистральную камеру МК и золотниковую ЗК. Открывается клапан под избыточным давлением со стороны магистрали МК и камеры ЗК через отверстие 40 0,9 мм (ранее было
0,65 мм) и канал 39.
Слева от магистральной (главной) диафрагмы 7 (см. рисунок 4.15) в корпусе расположен узел, состоящий из трех седел 2, 3, 4 с двумя подгруженными клапанами 29 и 30. Один клапан 29 ведет в канал дополнительной разрядки, а другой (30) – в атмосферу. В большом седле имеется манжета 14 с подпружиненным кольцом, выполняющая две функции – уплотнение хвостовика левой шайбы 5 магистральной (главной) диафрагмы и обратный клапан. Полость клапана 30 закрыта колпачком 31 с атмосферным отверстием 32 диаметром 0,9 мм.
Вкрышку 6 магистральной части изнутри ввинчено седло 22, в котором имеется отверстие 21 0,6 мм, соединяющее полость РК с рабочей камерой двухкамерного резервуара. В седле 22 установлена манжета 23 плунжера 10, которая закреплена шайбой и пружинным кольцом. Плунжер 10 имеет центральное отверстие 11 диаметром 2 мм, сообщенное с ним отверстие 13 и два отверстия 14 и 15 диаметром по 0,8 мм. В торцевой части плунжера заделано уплотнительное резиновое кольцо 12.
Вбольшом седле 4, ввинченном в корпус магистральной части, имеется манжета 26 с подпружиненным кольцом 28, выполняющая две функции – уплотнение хвостовика левой шайбы 5 магистральной диафрагмы и функцию обратного клапана – ускорителя торможения.
Два отверстия 27 диаметром по 1 мм в трубчатом (плунжерном) хвостовике левого диска 5 диафрагмы и отверстия 11 и 13 в плунжере предназначены для поступления воздуха в полость К, а из нее – в золотниковую камеру ЗК через отверстия 15 и 14 при зарядке ЗК.
Характерной особенностью магистральных частей воздухораспределителей 270-005 и 483 является отсутствие ускорителей экстренного торможения, которыми оборудованы приборы 270-002. Они были выключены на этих приборах и больше не применяются, поскольку наблюдались случаи самопроизвольного срабатывания ускорителей в пунктах формирования поездов и в пути следования.
Зарядка тормоза. Зарядка заключается в наполнении сжатым воздухом запасного резервуара ЗР, магистральной, золотниковой и рабочей камер воздухораспределителя (см. рисунки 4.15, 4.17 и 4.18).
При зарядке резервуара ЗР воздух из тормозной магистрали поступает
через фильтр, калиброванное отверстие 41 1,3 мм, обратный клапан 45 и подводящую трубку 34′′ в ЗР. Время зарядки резервуара объемом 78 л при
полностью заряженной тормозной магистрали составляет примерно 5 мин.
44 |
45 |
46 47 |
РК |
ДР |
|
|
|
35 36 |
4 40 5 7 |
8 |
||
|
||||
|
|
ЗК |
10 9 РК |
|
|
|
|
К 21
АФильтр
ЗК
|
|
|
|
МК ЗК |
|
ЗК |
|
|
23 22 20 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
43 ТК 42 41 |
|
|
|
|
|
А31 30 29 26 |
|||
|
|
|||
ЗР |
ТЦ |
|
|
|
|
3/4" |
|
|
|
Рисунок 4.17– Схема воздухораспределителя № 483 при зарядке
типа грузового Воздухораспределители 3.4
179