Автотормоза (конспект). Методическое пособие по изучению автоматических тормозов для обучающихся групп Помощник машиниста локомотива
 Скачать 5.01 Mb.
|
Назначение тормозов.В процессе движения поезда на него действуют силы различные по своему характеру и направлению. Различают силы внешние (сила сопротивления движению от уклона) и внутренние (сила трения в моторно-осевых подшипниках). Внешние силы можно разделить на управляемые (сила тяги) и неуправляемые (силы сопротивления движению). Кроме того, при любом изменении скорости движения на поезд действует сила инерции. В зависимости от соотношения управляемых и неуправляемых сил поезд может двигаться ускоренно, замедленно или с равномерной скоростью. Сила тяги – внешняя движущая сила, которая создается тяговыми электродвигателями локомотива во взаимодействии с рельсами. Она приложена к ободу колес в направлении движения. Для остановки поезда необходимо исключить действие сипы тяги (отключить тяговые двигатели локомотива), но поезд продолжит движение по инерции за счет накопленной кинетической энергии и до полной остановки пройдет значительное расстояние. Чтобы обеспечить остановку поезда в требуемом месте или снижение скорости движения на определенном участке следования, необходимо искусственно увеличить силы сопротивления движению. Устройства, применяемые в поездах для создания искусственного сопротивления движению, называются тормозами, а силы, создающие искусственное сопротивление движению – тормозными силами. Способы создания замедления движения.При фрикционном способе сопротивление движению создается за счет трения тормозных колодок о поверхность катания колес подвижного состава. В этом случае кинетическая энергия поезда преобразуется в тепло, рассеиваемое в окружающую среду. Реверсивный способ на локомотивах с электрической передачей осуществляется переключением тяговых двигателей в генераторный режим, что вызывает изменение направления электромагнитного момента электрической машины. Это торможение называется электродинамическим. Оно бывает рекуперативным, когда вырабатываемая электрическая энергия возвращается в контактную сеть, или реостатным.В последнем случае электрическая энергия поступает на специальные тормозные резисторы и превращается в тепло, которое рассеивается в окружающую среду. При электромагнитном способе тормозная сила создается притяжением специальных тормозных башмаков с электромагнитами к рельсам. На подвижном составе применяются как электромагнитные рельсовые тормоза, так и тормоза на вихревых токах. Особенность этого способа создания замедления заключается в том, что мощность тормоза ограничивается только величиной допустимого замедления. Поэтому магнито-рельсовые тормоза используются только при экстренном торможении. Классификация тормозов.Тормоза классифицируются по способу создания тормозной силы, свойствам системы управления и по назначению. По способу создания тормозной силы различают фрикционные тормоза (колодочные и дисковые) и динамические (электродинамические, гидродинамические и реверсивные). По свойствам системы управления различают тормоза автоматические (прямодействующие и непрямодействующие) и неавтоматические (прямодействующие). Автоматические тормоза должны автоматически приходить в действие (затормаживать) при определенном темпе снижения давления в тормозной магистрали. Прямодействие или непрямодействие автоматического тормоза определяется конструкцией воздухораспределителя. Прямодействующий автоматический тормоз – это тормоз грузовых вагонов, оборудованный воздухораспределителем усл. №483, который способен поддерживать установленное давление в тормозном цилиндре независимо от его плотности. Непрямодействующий автоматический – это тормоз пассажирских вагонов, оборудованный воздухораспределителем усл. №292, который не восполняет утечки сжатого воздуха из тормозного цилиндра. Примером прямодействующего неавтоматического тормоза служит вспомогательный локомотивный тормоз. В случае приведения его в действие воздух из главных резервуаров поступает в тормозные цилиндры. По назначению тормоза бывают грузовые, пассажирские и скоростные. В этом случае за характеристику их работы принимают время наполнения и опорожнения тормозного цилиндра. Время наполнения и опорожнения тормозных цилиндров в зависимости от типа тормозов
Тормозной путь Тормозной путь – это расстояние, которое проходит поезд от момента перевода ручки крана машиниста в тормозное положение, до полной его остановки. Факторы, влияющие на тормозной путь: скорость поезда в начале торможения; профиль пути; состояние пути и погодные условия; масса и длина поезда; обеспечение поезда тормозами и тип тормозной системы; режим торможения, т. е. значение и темп разрядки тормозной магистрали. По ПТР полный тормозной путь Sт, проходимый поездом от начала торможения до остановки равен сумме пути подготовки тормозов к действию Sп и действительного пути торможения Sд.
Классификация приборов тормозного оборудования Тормозное оборудование подвижного состава разделяется на пневматическое, приборы которого работают под давлением сжатого воздуха, и механическое – тормозная рычажная передача. Пневматическое тормозное оборудование по своему назначению делится на следующие группы: Приборы, служащие для получения и хранения сжатого воздуха: компрессоры; главные резервуары. Приборы управления тормозами: поездной кран машиниста; кран вспомогательного локомотивного тормоза; разобщительный, комбинированный краны; устройство блокировки тормозов; регулятор давления. Приборы торможения: воздухораспределители; запасные резервуары; авторежимы; тормозные цилиндры; реле давления (повторители). Воздухопроводы и арматура: магистрали и отводы от магистралей; воздушные фильтры; разобщительные, концевые и трехходовые краны, стоп-краны; обратные, переключательные, предохранительные и выпускные клапаны; соединительные рукава. Приборы контроля: манометры; ЭПК автостопа; локомотивные скоростемеры; пневмоэлектрический датчик контроля целостности тормозной магистрали; датчики-реле давления; сигнализаторы отпуска тормозов. Механическая рычажная передачивключает в себя следующие основные детали: триангели или траверсы; вертикальные и горизонтальные рычаги; винтовые и гладкие тяги; тормозные башмаки и колодки; подвески и предохранительные скобы; автоматические регуляторы. Пневматические схемы тормозного оборудования электровоза ВЛ80р и грузовых вагонов Электровоз (одна секция, рис. 1): Пневматический тормоз предназначен для создания искусственного сопротивления движению поезда или одиночно следующего локомотива с целью уменьшения скорости и его остановки. На электровозе имеются два вида пневматического тормоза: прямодействующий неавтоматический (торможение осуществляется краном вспомогательного тормоза КВТ, усл. № 254) и автоматический (торможение осуществляется воздухораспределителем ВР, усл. № 483). Источником сжатого воздуха на электровозе являются два компрессора КМ1, установленные по одному на каждой секции. При выходе из строя одного из компрессоров схемой предусмотрена работа электровоза от неповрежденного компрессора. Компрессор каждой секции накачивает воздух в три главных резервуара РС1-РСЗ общей вместимостью 900 л до установленного верхнего предельного давления 0,9 МПа (9,0 кгс/см2), а затем автоматически отключается регулятором давления РД АК-11Б и вновь запускается, когда давление в главных резервуарах упадет до 0,75 МПа (7,5 кгс/см2). На случай неисправности регулятора давления главные резервуары защищены предохранительными клапанами КП1 и КП2, отрегулированными на срабатывание при давлении в главных резервуарах: КП1 — 0,98 МПа (9,8 кгс/см2), КП2 — 1,0 МПа (10 кгс/см2).  Рис. 2. На напорном трубопроводе между компрессором и главными резервуарами установлен обратный клапан KO1, который в нормальном режиме разгружает клапаны компрессора при его остановках от противодавления сжатого воздуха, а в аварийном режиме (поломка компрессора) автоматически отключает неисправный компрессор от главных резервуаров, наполнение которых в этом случае будет производиться от компрессора 2-й секции. На этом же трубопроводе за обратным клапаном установлен маслоотделитель М01, очищающий сжатый воздух, нагнетаемый компрессором, от примеси паров масла. Давление в тормозной магистрали регулируют поворотом головки редуктора крана машиниста КРМ, усл. №394, для грузовых 0,50—0,52 МПа (5,0—5,2 кгс/см2). На постах машиниста в обеих кабинах установлено устройство блокировки тормозов, усл. № 367, которое предназначено для обеспечения правильного включения тормозной системы двухкабинного локомотива при смене машинистом кабины управления, а также невозможности приведения в движение локомотива из нерабочей кабины. В каждой секции на отростке тормозной магистрали установлен воздухораспределитель ВР, связанный с запасным резервуаром ЗР вместимостью 55 л и импульсной магистралью, которая соединяется с кранами вспомогательного тормоза КВТ. В целях ускорения наполнения тормозных цилиндров и сокращения тормозного пути, особенно при следовании одиночного электровоза, воздухораспределители включены на обеих секциях. Импульсная магистраль в межсекционном соединении отсутствует. Торможение секций автоматическим тормозом производится автономно при управлении из любой кабины. (На электровозах до № 1710 импульсная магистраль в межсекционном соединении имеется и в работе принимает участие один воздухораспределитель любой секции.) В каждой секции установлено реле давления РД 304, работающее на одну группу тормозных цилиндров. Это реле предназначено для ускорения отпуска тормозов. При торможении краном машиниста КРМ производится снижение давления в тормозной магистрали путем установки рукоятки крана в соответствующее тормозное положение. Сжатый воздух из запасного резервуара ЗР каждой секции через воздухораспределитель ВР поступает в кран вспомогательного тормоза КВТ, отжимает его поршень и открывает доступ воздуха из питательной магистрали в магистраль тормозных цилиндров и далее в тормозные цилиндры. Торможение электровоза происходит одновременно с торможением всего состава. Тормозные нажатия соответствуют степени разряжения тормозной магистрали. При отпуске тормозов поезда краном машиниста КРМ воздухораспределитель ВР каждой секции, снижая давление воздуха, подводимого к крану КВТ, приводит его в действие, и воздух из тормозных цилиндров выходит в атмосферу через кран КВТ и реле давления РД. Происходит полный или частичный отпуск тормозов электровоза и состава. Помимо автоматического тормоза, электровоз имеет вспомогательный тормоз, который применяется при следовании одиночного электровоза, маневровой работе, сжатия состава и экстренном торможении. При торможении краном вспомогательного тормоза КВТ воздух из питательной магистрали через кран КВТ и реле давления РД поступает в тормозные цилиндры. Перестановкой ручки крана КВТ из поездного положения в соответствующее тормозное положение можно получить любые возможные для крана КВТ ступени торможения. Грузовые вагоны (рис. 3): Двухкамерный резервуар 7 воздухораспределителя прикреплен к раме вагона четырьмя болтами и соединен трубопроводом с пылеловкой 5 через разобщительный кран 8. С запасным резервуаром (ЗР)11 объемом 78 л и тормозным цилиндром (ТЦ)13 двухкамерный резервуар соединен через автоматический регулятор режимов торможения (авторежим) 12. К двухкамерному резервуару 7 прикреплены магистральная 9 и главная 6 части воздухораспределителя усл. № 483. На магистральной трубе 4 расположены концевые краны 2 и соединительные рукава 1. Концевые краны установлены с поворотом на 60° относительно горизонтальной оси. Это улучшает работу рукавов в кривых участках пути и устраняет удары головок рукавов при следовании через горочные замедлители. Стоп-кран 3 со снятой ручкой ставят только на вагонах с тормозной площадкой.  Рис. 3. Схема тормозного оборудования грузового вагона При зарядке и отпуске тормоза сжатый воздух из тормозной магистрали (ТМ) поступает в двухкамерный резервуар 7 и заполняет золотниковую и рабочую камеру воздухораспределителя, а также запасный резервуар 11. Тормозной цилиндр 13 сообщается с атмосферой через авторежим 12 и главную часть 6 воздухораспределителя. При понижении давления в ТМ темпом служебного или экстренного торможения воздухораспределитель разобщает ТЦ 13 от атмосферы и сообщает его с запасным резервуаром 11 через авторежим 12. На вагонах без авторежима давление в ТЦ устанавливается ручным переключателем режимов торможения воздухораспределителя в зависимости от загрузки вагона и типа колодок. На вагонах с авторежимом рукоятку переключателя режимов торможения закрепляют в положение среднего режима при композиционных колодках или в положении груженого режима – при чугунных колодках. После чего рукоятка переключателя должна быть снята. Компрессор КТ-6 Эл. Компрессор предназначен для обеспечения сжатым воздухом тормозной сети поезда и пневматической сети вспомогательных аппаратов электровоза: электропневматических контакторов, реверсоров, песочниц и др. Компрессор полностью обеспечивает потребность в сжатом воздухе при максимальных расходах и утечках его в поезде. Во избежание перегрева режим работы компрессора устанавливается повторно-кратковременным. Компрессор двухступенчатый, трехцилиндровый, поршневой с W- образным расположением цилиндров, приводится в действие от электродвигателя.  Рис. 4. Компрессор КТ-6 1 – клапанная коробка ЦНД (первой ступени), 2 – поршень ЦНД, 3 – сапун, 4 – клапанная коробка ЦВД (второй ступени), 5 – поршень ЦВД, 6 – ЦВД, 7 – узел шатунов, 8 – холодильник, 9 – всасывающий воздушный фильтр, 10 – предохранительный клапан, 11 – рым-болт, 12 – кронштейн вентилятора, 13 – болт регулировки натяжки ремня вентилятора, 14 - вентилятор, 15 – тройник присоединения трубопровода от регулятора давления, 16 – манометр давления масла, 17 – бачок для гашения пульсаций стрелки манометра, 18 – корпус (картер), 19 - коленчатый вал, 20 – масляный насос, 21 – редукционный клапан, 22 – дополнительный балансир, 23 – винт крепления дополнительного балансира, 24 – шплинт, 25 – масляный фильтр, 26 – щуп, 27,28 – пробки для слива масла, 29 – ЦНД, 30 – поршневой палец Компрессор (рис. 4) состоит из корпуса (картера) 13, двух цилиндров 29 низкого давления (ЦНД), имеющих угол развала 120°. одного цилиндра 6 высокого давления (ЦВД) и холодильника8 радиаторного типа с предохранительным клапаном 10, узла шатунов 7 и поршней 2, 5. Корпус 18 имеет три привалочных фланца для установки цилиндров и два люка для доступа к деталям, находящимся внутри. Сбоку к корпусу прикреплен масляный насос 20 с редукционным клапаном 21, а в нижней части корпуса помещен сетчатый масляный фильтр 25. Передняя часть корпуса (со стороны привода) закрыта съемной крышкой, в которой расположен один из двух шарикоподшипников коленчатого вала 19. Второй шарикоподшипник расположен в корпусе со стороны масляного насоса. Все три цилиндра имеют ребра: ЦВД выполнен с горизонтальным оребрением для лучшей теплоотдачи, а ЦНД имеют вертикальные ребра для придания цилиндрам большей жесткости. В верхней части цилиндров расположены клапанные коробки 1 и 4. Коленчатый вал 19 компрессора - стальной, штампованный с двумя противовесами, имеет две коренные шейки и одну шатунную. Для уменьшения амплитуды собственных колебаний к противовесам винтами 23 прикреплены дополнительные балансиры 22. Для подвода масла к шатунным подшипникам коленчатый вал снабжен системой каналов, показанных на рис. 3.2.пунктиром. Техническая характеристика: Производительность, м3/мин………………………….. 2,75 Давление нагнетания, кгс/см2…………………………. 9,0 Частота вращения коленчатого вала, об/мин………… 440 Потребляемая мощность, кВт…………………………. 24,2 Масса компрессора, кг…………………………………. 630 Расположение цилиндров……………………………… W Количество цилиндров: I ступени сжатия……………………………………….. 2 II ступени сжатия……………………………………… 1 Ход поршня, мм………………………………………… 144 Узел шатунов (рис. 5) состоит из главного 1 и двух прицепных 5 шатунов, соединенных пальцами 14, застопоренными винтами 13.  Рис. 5. Узел шатунов компрессора КТ-6 1- главный шатун, 2, 14 -пальцы, 3, 10 - штифты, 4- головка, 5- прицепные шатуны, 6- бронзовая втулка, 7- шпилька, 8- замковая шайба, 9-каналы для подачи смазки, 11, 12-вкладыши, 13- стопорный винт, 15- съемная крышка, 16- прокладка Главный шатун выполнен из двух частей – собственно шатуна 1 и разъемной головки 4, жестко соединенных между собой пальцем 2 со штифтом 3 и пальцем 14. В верхние головки шатунов запрессованы бронзовые втулки 6. Съемная крышка 15 прикреплена к головке 4 четырьмя шпильками 7, гайки который стопорятся замковой шайбой 8. В расточке головки 4 главного шатуна установлены два стальных вкладыша 11 и 12, залитые баббитом. Вкладыши удерживаются в головке за счет натяга и стопорения штифтом 10. Зазор между шейкой вала и подшипником шатуна регулируется прокладками 16. Каналы 9 служат для подачи смазки к верхним головкам шатенов и к поршневым пальцам. Поршни 2 и 5 (рис. 4) – литые чугунные. Они присоединяются к верхним головкам шатунов поршневыми пальцами 30 плавающего типа. Для предотвращения осевого перемещения пальцев поршни снабжены стопорными кольцами. Поршневые пальцы ЦНД – стальные, пустотелые, поршневые пальцы ЦВД сплошные. На каждом поршне установлены по четыре поршневых кольца: два верхних – компрессионные (уплотнительные), два нижних – маслосъемные. Кольца имеют радиальные пазы для прохода масла, снятого с зеркала цилиндра. Клапанные коробки внутренней перегородкой разделены на две полости: всасывающую (В) и нагнетательную (Н). (рис. 6.). В клапанной коробке ЦНД со стороны всасывающей полости прикреплен всасывающий воздушный фильтр 9 (рис. 4.), а со стороны нагнетательной полости – холодильник 8. Корпус 6 клапанной коробки (рис. 6.) снаружи имеет оребрение и закрыт крышками 3 и 15. В нагнетательной полости помещен нагнетательный клапан 4, который прижат к гнезду в корпусе с помощью упора 5 и винта 2 с контргайкой 1. Во всасывающей полости расположен всасывающий клапан 8 и разгрузочное устройство, необходимое для переключения компрессора в режим холостого хода при вращающемся коленчатом вале. Разгрузочное устройство включает в себя упор 9 с тремя пальцами, стержень 11, поршень 13 с резиновой диафрагмой 14 и две пружины 10 и 12. Крышка 3 и седла клапанов уплотнены прокладками 18 и 7, а фланец стакана 16 - асбестовым шнуром 17.  Рис. 6. Клапанная коробка компрессора КТ-6. 1- контргайка, 2- винт, 3, 15- крышки, 4- нагнетательный клапан, 5, 9-упоры, 6- корпус, 7, 18 -прокладки, 8- всасывающий клапан, 10, 12- пружины, 11- стержень, 13- поршень, 14- резиновая диафрагма, 16- стакан, 17- асбестовый шнур Б- всасывающая полость, Н- нагнетательная полость Всасывающие и нагнетательные клапаны (рис. 7.) состоят из седла 1, обоймы (упора) 5, большой клапанной пластины 2, малой клапанной пластины 3, конических ленточных пружин 4, шпильки 7 и корончатой гайки 6. Седла 1 по окружности имеют по два ряда окон для прохода воздуха. Нормальный ход клапанных пластин 1,5 |