Манометры
Предназначены для измерения давления сжатого воздуха в резервуарах и воздухопроводах. Внутри круглого корпуса манометра помещается механизм, состоящий из полусогнутой эллиптического сечения пружинной трубки, с одного конца которой поступает сжатый воздух. Другой конец трубки запаян и соединён поводком с вращающимся зубчатым сектором. Сцепленная сектором шестерня сидит на оси со стрелкой манометра, двигающейся по циферблату. Под давлением сжатого воздуха трубка стремится выпрямиться, поворачивая при этом зубчатый сектор и стрелку.
На циферблате манометра указывается класс точности, предельное давление, заводской номер манометра и марка завода-изготовителя.
Манометры выпускают с круглым корпусом 100, 160 и 200 мм. Предельно допустимое измеряемое давление не должно превышать ¾ предельного давления шкалы манометра. Пределы измерения давления от 0 до 10 кгс/см², класс точности 1,5.
Годичная проверка манометра с наложением пломбы или клейма осуществляется локомотиворемонтными заводами и локомотивными депо, имеющие право проверки манометров.
Клапаны максимального давления
Предназначены для ограничения давления воздуха, поступающего из главного резервуара. Клапан № 3МД состоит из корпуса, клапана, стакана, поршня, уплотнённого резиновой манжетой, регулировочной пружины и регулировочного винта с предохранительным колпачком. Под действием пружины поршень занимает крайнее верхнее положение и отжимает клапан от седла до упора в хвостовик крышки. Воздух из ГР через открытый клапан поступает через отросток ТЦ в тормозной цилиндр. Одновременно по каналу он попадает в камеру «а» над поршнем. Как только давление воздуха на поршень станет несколько больше усилия, на которое отрегулирована пружина, он опустится и клапан сядет на своё седло, прекратив сообщение ГР с отростком ТЦ.
При больших объёмах тормозных цилиндров, особенно если они удалены от крана, давление в камере над поршнем повышается значительно быстрее, чем наполняются ТЦ, вследствие чего подъём клапана уменьшается и наполнение ТЦ замедляется.
Для сокращения времени наполнения ТЦ применяют клапан максимального давления № 3МДА, у которого камера над поршнем отростком В в корпусе соединена с обратной трубой от ТЦ. В этом случае клапан удерживается в положении максимального подъёма до тех пор, пока не наполнятся ТЦ, после чего поршень перемещается вниз и клапан садится на своё седло.
Кран № 379 отличается от крана № 372 тем, что в его пробке нет атмосферного отверстия. Разобщительный кран № 383 диаметром ½´´ атмосферного отверстия не имеет. .
Воздухопровод и его арматура Тормозная магистраль
Передача сжатого воздуха от компрессора до запасных резервуаров, тормозных цилиндров производится по трубопроводам. По своему назначению они делятся на магистрали и отводы от них. Магистраль – воздухопровод, который проходит вдоль локомотива или вагона и оканчивается концевыми кранами с резиновыми соединительными рукавами. Магистраль от компрессора до крана машиниста с высоким давлением сжатого воздуха называют питательной или напорной (нагнетательной). Магистраль от крана машиниста, проходящая вдоль всего поезда, называется тормозной. Тормозная магистраль, помимо снабжения сжатым воздухом запасных резервуаров поезда, служит для дистанционного управления тормозами. Дистанционное управление тормозами происходит за счёт повышения давления в тормозной магистрали при зарядке и отпуске и понижения при торможении. Помимо двух основных магистралей, которыми оборудованы локомотивы и МВПС, имеются магистраль вспомогательного тормоза (за краном № 254), которую называют импульсной, магистраль регуляторов давления (на тепловозах) для их синхронной работы; магистраль вспомогательных компрессоров (электровоз ВЛ11).
При двухсекционных локомотивах, работающих двойной и многократной тягой по системе многих единиц, все магистрали оканчиваются концевыми кранами и резиновыми соединительными рукавами. На некоторых сериях локомотивах рукава питательной магистрали и магистрали вспомогательного тормоза сняты.
Воздухопроводы ПС и его арматура должны обладать минимальным сопротивлением для движения сжатого воздуха, максимальной плотностью в местах соединения труб и присоединения тормозных приборов и минимальным количеством резьбовых соединений. Для воздухопровода ПС применяются трубы с резьбой трубной цилиндрической. Внутренний диаметр труб питательной и тормозной магистралей 1¼´´ (34,3 мм).
Воздухопроводные магистрали не должны иметь резких переходов и провисания, в которых может скапливаться влага. Тряска труб вызывает нарушение герметичности в резьбовых соединениях. Внутренняя поверхность труб должна быть чистой, без окалины, песка и ржавчины. Во избежание коррозии трубы хорошо окрашивают. Большое значение имеет прочность крепления воздухопроводов и отводов к приборам.
Тормозная магистраль состоит из магистральной трубы, внутренним диаметром 1¼´´, концевых кранов клапанного типа, междувагонных рукавов с головками для гибкого соединения воздухопроводов, подвесок, разобщительных кранов для включения и выключения воздухораспределителей, пылеловки или тройника для присоединения к магистрали отвода трубы, идущей к воздухораспределителю, стоп-кранов, муфт, контргаек и тройников.
На грузовых вагонах стоп-краны не ставят, а где имеются - ручки со стоп-кранов снимают.
Для повышения герметичности вместо резьбовых соединений применяют газопрессовую сварку труб. На локомотивах применяют шароконусное соединение труб с тормозными приборами. С 1979 г. резьбу на трубах накатывают, а не нарезают.
КРАНЫ
На подвижном составе применяют краны: концевые, разобщительные, трёхходовые, стоп-краны, выпускные. На торце пробки крана со стороны ручки имеется риска, указывающая расположение проходного отверстия. Срок службы кранов до списания не менее 30 лет. Наработка на отказ не менее 8000 ч без замены и ремонта трущихся частей. Наработка до первого отказа – не менее 1500 ч, гарантийный срок 2 года со дня эксплуатации.
Концевой кран № 190. Предназначен кран для перекрытия переднего и заднего концов тормозной магистрали, а на локомотивах – для перекрытия питательной магистрали. Кран состоит из корпуса, клапана с отражателем, двух резиновых колец клапанного типа, эксцентрикового кулачка, гайки и ручки, укреплённой на квадрате кулачка шплинтом. Гайку завёртывают в корпус до устранения холостого хода эксцентрикового кулачка в осевом направлении, после чего в отверстие диаметром 3,5 мм ставят шплинт 3х12. Контргайка служит для крепления рукава на отверстие крана.
Отверстие «а» диаметром 2,5 мм предназначено для устранения случаев вырывания левого резинового кольца из гнезда. Для перекрытия крана ручку поворачивают вверх до упора, при этом палец В перемещает клапан влево и прижимает левое кольцо к седлу штуцера. В закрытом положении клапан замыкается вследствие того, что палец В проходит за осевую линию на 4º и сжимает левое кольцо на 3- 4 мм. Контрольное отверстие А диаметром 6 мм при закрытом положении крана сообщает магистраль со стороны рукава с атмосферой.
Трёхходовой кран № Э-195. Кран имеет три отростка и атмосферное отверстие Ат. Сжатый воздух поступает в отросток А, который сообщается с отростком Б или отростком В. Если воздух поступает в отросток Б, то отросток В сообщается с атмосферой.
Трёхходовые краны № 424 диаметром ½´´ и № Э-200 диаметром ¾ ´´. Отличаются они от крана № Э-195 тем, что не имеют атмосферного отверстия Ат.
Стоп-кран № 163 предназначен для экстренного торможения в случаях, когда требуется немедленная остановка поезда. Кран имеет корпус, внутри которого находится клапан со стержнем и резиновой прокладкой, закреплённой винтом. Стержень соединён с эксцентриковым кулачком, на квадрат которого насажена ручка. Снизу в корпус ввёрнут штуцер, при помощи которого кран устанавливают на отросток тормозной магистрали диаметром ¾ ´´. Ручкой поворачивают кулачок, а вместе с ним поднимается или опускается клапан, так как палец эксцентрикового кулачка входит в вырез стержня. В корпусе крана просверлено семь отверстий диаметром по 7 мм или восемь отверстий диаметром по 6 мм для выпуска воздуха в атмосферу.
Ручка крана имеет два положения: вдоль оси трубы – при закрытом кране, поперёк - при открытом. На грузовых вагонах ручки сняты.
КЛАПАНЫ
Клапаны, применяемые на ПС, по своему назначению делятся на выпускные, предохранительные, обратные, переключательные, максимального давления и электропневматические. Срок службы клапанов до списания не менее 15 лет. Вероятность безотказной работы в течение гарантийного срока – не менее 0,9. Гарантийный срок 2 года.
Выпускной одинарный клапан № 31. Служит для отпуска вручную тормоза отдельного вагона, а также для выпуска воздуха из камер тормоза при выключении воздухораспределителя. Клапан состоит из корпуса, в который ввёрнут штуцер, и ручки, подвешенной к корпусу на двух шпильках. Внутри корпуса находится клапан, состоящий из стержня, шайбы и прокладки, прижимаемой к седлу пружиной. При оттягивании ручки в сторону противоположный конец её упирается в шпильку, а средняя часть – в хвостовик стержня и приподнимает клапан, сообщая камеру над клапаном с атмосферой.
Выпускной двойной клапан № 146. Клапан имеет корпус, в который по резьбе ввёрнуты два седла с клапанами, состоящими из направляющей части с хвостовиком, уплотняющего резинового кольца и головки. Клапан прижимается к седлу пружиной.
Снизу к корпусу на двух болтах прикреплён стакан с атмосферными отверстиями А, внутри которого находится толкатель с пружиной и ручка. Хвостовик направляющей части клапана выступает из седла не менее чем на 2,5 мм, при этом между хвостовиком и толкателем образуется небольшой зазор.
Если потянуть ручку в любую сторону, толкатель приподнимется вверх и отожмёт клапаны от сёдел. Тем самым произойдёт выпуск воздуха и запасного и рабочего резервуаров в атмосферные отверстия седла за 10 – 15 с. Для уравнивания времени выпуска воздуха из резервуаров вследствие разных их объёмов в канал РК запрессован ниппель с отверстием диаметром 3 мм.
Предохранительные клапаны. Клапан № 216 регулируется на срабатывание при давлении воздуха в компрессоре на первой ступени сжатия выше 3,5 – 4,5 кгс/см², а клапан № Э-216 – при давлении в главных резервуарах выше максимально допустимого. Клапаны должны открываться при превышении рабочего давления не более чем на 15 % и закрываться при уменьшении его не более чем на 20 %. Клапаны № 216 и Э-216 различаются между собой только размерами пружины и числом атмосферных отверстий в корпусе.
В штуцере предохранительного клапана № Э-216 находится тарельчатый клапан с направляющими рёбрами. Сила нажатия пружины регулируется гайкой, которая закрывается колпачком. Отверстия «а» в колпачке и стакане служат для пломбирования. Клапан имеет ступенчатую форму: рабочей площадью (диаметр до 28 мм) является поверхность до притирочного кольца, срывной площадью (диаметр 42 мм) - поверхность до наружной окружности клапана.
При нормальном давлении клапан усилием пружины прижат к своему седлу, но как только давление воздуха превысит силу нажатия пружины, клапан немного отойдёт от седла, после чего воздух уже будет действовать на бóльшую (срывную) площадь. Усиление на клапан резко возрастает, он поднимется выше и выпустит воздух в атмосферные окна стакана. Истечение воздуха будет до тех пор, пока сила нажатия пружины не превысит давление на срывную площадь, но как только клапан коснётся притирки , он сразу прижмётся к седлу, так как давление воздуха будет распространяться на меньшую рабочую площадь клапана.
Обратные клапаны. Обратный клапан № 155А устанавливают на трубе диаметром 1¼´´ между компрессором К и главным резервуаром, а клапан № 155 – на трубе диаметром 1½´´.
Клапан состоит из корпуса и цилиндрического клапана, пригнанного к цилиндрической части корпуса с небольшим зазором. Над клапаном образуется небольшая камера, закрытая крышкой с прокладкой. При подъёме клапана создаётся воздушная подушка, которая замедляет его подъём; к концу подъёма она постепенно рассасывается через неплотность между клапаном и корпусом. При перемещении клапана вниз над ним образуется разрежение, опускание его замедляется и он не успевает сесть на седло до начала следующей пульсации давления в нагнетательной трубе. Если подача воздуха прекращается, то вследствие неплотности между цилиндрической поверхностью клапана и корпусом он под действием собственного веса сядет на седло.
Плотность зазора составляет 5 – 28 мм² (по диаметру 0,08 – 0,042 мм). При наличии на клапане фаски суммарная площадь зазора равна 7,6 – 35,2 мм².
Несколько иначе конструктивно выполнен обратный клапан № Э-175 для труб диаметром ½´´, устанавливаемый на электровозах и электропоездах для разобщения резервуара управления от питательной магистрали при падении в ней давления ниже 5 кгс/см².
Обратный клапан № 256. Состоит клапан из корпуса, крышки, клапана и пружины. Между корпусом и крышкой находится уплотнительная прокладка из паронита. К наконечнику присоединяют трубу диаметром 1½´´ со стороны главного резервуара, а к наконечнику - со стороны компрессора.
При остановке компрессора давление по обе стороны клапана выравниваются, и под действие пружины он садится на седло в корпусе, разобщая напорную магистраль от компрессора.
Обратный клапан с фильтром № 30Ф. Применяют для зарядки главных резервуаров при следовании локомотива в поезде в недействующем состоянии. Перед обратным клапаном со стороны магистрали установлен разобщительный кран, при открытии которого воздух из тормозной магистрали проходит через фильтр, помещённый в патроне, обратный клапан и отверстие в главный резервуар, создавая в нём необходимое давление. Отверстие диаметром 5 мм не позволяет резко понижаться давлению в магистрали при зарядке главного резервуара. Давление, установившееся в ГР, будет на 0,3 – 0,5 кгс/см² ниже давления в магистрали вследствие усиления пружины, действующей на клапан.
Переключательный клапан № 3ПК. Предназначен на грузовых локомотивах для отключения воздухораспределителя от тормозного цилиндра при действии вспомогательного тормоза и наоборот. На электровозах ЧС переключательный клапан отключает кран вспомогательного тормоза в нерабочей кабине при действии крана в рабочей. Клапан имеет три отростка: средний диаметром ¾´´ - к тормозному цилиндру, левый диаметром ½´´ - к воздухораспределителю и правый диаметром ¾´´ - к крану вспомогательного тормоза. Клапан состоит из корпуса, крышки и клапан с двумя прокладками. Клапан имеет направление в цилиндрической части крышки.
