Воздухораспределитель. Воздухораспределитель kes особенности конструкции
 Скачать 245 Kb.
|
|
Воздухораспределитель KES Особенности конструкции В пассажирских поездах, предназначенных для прямого международного сообщения и внутрисоюзных перевозок, эксплуатируются спальные вагоны (СВ) серий 14, 15, 77, 84 и 85. Их конструкция, включая ходовые части и тормозное оборудование, отвечает соглашению РИЦ (RIC), а также требованиям Международного союза железных дорог (МСЖД), обязательным для вагонов, обращающихся на европейских железных дорогах с шириной колеи 1435 мм. Переход подвижных единиц с колеи 1435 на 1520 мм и наоборот осуществляется подкаткой соответствующих тележек. Согласно требованиям МСЖД вагоны оборудуются пневматическим тормозом системы KE-GPR, принципиально отличающимся от тормозов других пассажирских вагонов (колеи 1520 мм). В первую очередь здесь применяется воздухораспределитель KES европейского типа (со ступенчатым отпуском). Кроме того, тормоз имеет приборы для автоматического изменения силы нажатия тормозных колодок на колеса в зависимости от скорости, а также противогазное устройство, секционные чугунные тормозные колодки и др. Тормоз KE-GPR (Кнорр — единый с тремя режимами, переключаемыми вручную: G — грузовой, Р — пассажирский, R — скоростной) принят и допущен МСЖД к оборудованию им вагонов прямого международного сообщения в 1956 г. Первые вагоны с этим тормозом (постройки ГДР) начали поступать на наши дороги в 1959 г. Режимы работы тормоза получили обозначения: Т (товарный), П (пассажирский) и ПС (пассажирский скоростной). Максимальная допустимая скорость следования вагонов с тормозом системы КЕ — 140 км/ч. В соответствии с требованиями МСЖД тормозная эффективность поезда длиной 60 осей должна быть такова, чтобы при экстренном торможении с этой скорости на площадке тормозной путь не превышал 800 м (на колее 1435 мм). Традиционные тормоза с чугунными колодками могут обеспечить такую длину тормозного пути со скоростью не более 120 км/ч. Требования МСЖД обоснованы применением в тормозе KE-GPR двухступенчатого нажатия чугунных колодок, достигаемого изменением давления в тормозных цилиндрах в зависимости от скорости. Такой режим действия тормоза целесообразен потому, что с ростом скорости начала торможения коэффициент трения чугунных колодок резко падает, в то время как коэффициент сцепления колес с рельсами изменяется в значительно меньшей степени. При тормозе KE-GPR на режиме R(nC) в диапазоне высоких скоростей давление в тормозных цилиндрах автоматически устанавливается выше, чем при низких скоростях, с целью получения большей тормозной силы. При уменьшении скорости в процессе торможения до определенной величины давление воздуха в цилиндрах автоматически снижается до меньшего значения (в отношении 1 : 1,7 или 1 : 2,2). На режиме Р(П) реализуется только меньшая величина давления в цилиндрах, при которой обеспечивается необходимый тормозной путь со скоростей движения до 120 км/ч. Поэтому режим ПС с двумя ступенями давлений в цилиндрах используется при скоростях движения от 120 до 140 км/ч, а режим П при скоростях до 120 км/ч. В связи с более низкими величинами коэффициента сцепления на наших дорогах по сравнению с европейскими передаточное отношение рычажной передачи тележек колеи 1520 мм, подкатываемых под вагоны международного сообщения, несколько уменьшено по сравнению с тележками колеи 1435 мм. При этом достигаемые тормозные пути при экстренном торможении составляют не более 1000 м на площадке и 1200 м на уклонах до 0,006 со скоростей 140 км/ч на режиме ПС и 120 км/ч на режиме П. Соответственно расчетное нажатие на ось этих вагонов для наших условий эксплуатации принято 15 т на режиме ПС и 10 т на режиме П. Включают режимы и используют в зависимости от предстоящей скорости движения. Величины скоростей, при которых на режиме ПС предусмотрено автоматическое переключение с низкого давления в цилиндрах на высокое в процессе разгона, составляют примерно 70 км/ч на тележках колеи 1435 мм и ПО км/ч колеи 1520 мм, а обратный переход давлений при уменьшении скорости происходит соответственно при 50 и 90 км/ч. Эти переключения осуществляются специальным регулятором центробежного типа, устанавливаемым на буксе одной из колесных пар и воздействующим на реле давления воздухораспределителя KEs В связи с относительно высокими нажатиями на вагонах применяются секционные чугунные колодки (по две на каждую сторону колеса) для уменьшения удельного давления на них и повышения коэффициента трения, а также противогазные устройства с осевыми датчиками инерционного типа, предотвращающие заклинивание и повреждение поверхности катания колесных пар на участках с пониженным сцеплением. Чтобы получить необходимые силы нажатия колодок, используются тормозные цилиндры больших диаметров (16 и 18")- Для предотвращения растормаживания всего вагона при срабатывании противоюзных устройств на вагоне устанавливаются два тормозных цилиндра, каждый из которых действует на отдельную тележку. ХАРАКТЕРИСТИКА ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЯ Воздухораспределитель КЕ3 представляет собой комплект приборов, которые монтируются на специальном кронштейне, прикрепленном к раме вагона. В комплект входят: главная часть (собственно воздухораспределитель) типа КЕ0 с рабочей камерой объемом 4 л и выпускным клапаном; ускоритель экстренного торможения типа ЕВ3 или ЕВ4; двухступенчатое реле давления типа Du 21; клапан типа RF1 для зарядки дополнительных запасных резервуаров. Трубы, подводимые к воздухораспределителю от резервуаров, присоединяются к кронштейну с помощью муфт и при снятии узлов воздухораспределителя демонтажу не подлежат. Главная часть КЕ0 представляет собой так называемый орган трех давлений и обладает только одним режимом отпуска — ступенчатым в соответствии с требованиями МСЖД. В главной части имеется разобщительный кран для выключения воздухорасцределителя и переключатель режимов Т, П и ПС, на которых достигается соответствующее время наполнения цилиндров и отпуска. Выпускной клапан в главных частях может быть обычный или полуавтоматический. В последнем случае в обозначении главной части добавляется индекс «Sl> (KE0...S1). Реле давления — трехдиафрагменное, имеет переключатель режимов Т, П и ПС. На режиме ПС реле устанавливает в цилиндрах две величины давления в зависимости от скорости и осуществляет переход с высокого давления на низкое при ее снижении в процессе торможения. На режимах П и Т величина давления в цилиндрах не зависит от скорости и соответствует низкому давлению в них на режиме ПС. В корпус ускорителя экстренного торможения встроены разобщительный кран для его выключения и переключатель режимов, рукоятки которых сняты. Дополнительный запасный резервуар подключается последовательно через клапан RF1 к основному и служит для увеличения запаса сжатого воздуха, необходимого для восстановления давления в тормозных цилиндрах при частом срабатывании противогазных устройств. Устройство и действие противогазных устройств описываются отдельно. Рукоятки разобщительного крана и переключателей режимов главной части и реле давления соединены тягами с валами, проходящими поперек вагона (см. рисунок). В воздухораспределителе KES в качестве уплотнительных и распределительных элементов используются резиновые диафрагмы, манжеты и клапаны с резиновыми уплотнениями и нет металлических притираемых деталей. Воздухораспределители КЕ3 в зависимости от серии вагона имеют специальное обозначение, что обусловлено использованием разных модификаций их отдельных узлов, отличающихся незначительными конструктивными изменениями и рабочими характеристиками (см. таблицу). Основные характеристики воздухораспределителя - KES и тормоза KE-GPR следующие (кроме указанных в таблице) : режим отпуска — только ступенчатый. Полный отпуск происходит при повышении давления в магистрали до величины, меньшей зарядного давления на 0,15 кгс/см2; чувствительность — при темпе снижения давления в магистрали отдельного вагона 0,6 кгс/см2 за 6 с воздухораспределитель срабатывает через 0,4—0,5 с; нечувствительность (мягкость) — не срабатывает на отдельном вагоне при снижении давления в магистрали с 5 до 4 кгс/см2 темпом до 0,5 кгс/см2 за 1 мин. После перезарядки тормозной системы пассажирского поезда длиной 80 осей до 6,0 кгс/см2 и перехода на нормальное зарядное давление не срабатывает при снижении давления с 6,0 до 5,0 кгс/см2 за 6 мин; устойчивая первая ступень торможения 0,3 кгс/см2; скорость распространения тормозной волны при экстренных торможениях около 270 м/с; полное давление в цилиндрах достигается при снижении давления в магистрали на 1,5 кгс/см2; время наполнения цилиндров на отдельном вагоне при экстренном торможении до 95% максимального давления в них составляет 3—5 с на режимах П и ПС; время выпуска воздуха из цилиндра при отпуске тормоза отдельного вагона после полного служебного торможения с начала снижения давления в цилиндре до давления в нем 0,4 кгс/см2 составляет 15—19 с на режимах П и ПС и 45—48 с на режиме Т; время отпуска тормозов в пассажирском поезде длиной 60 осей после полного служебного торможения составляет 20—23 с.   В комплект воздухораспределителя входят: - несъемный с вагона кронштейн 9; - главная часть, состоящая из органа трех давлений 3 и рабочей камеры 2 с выпускным клапаном 1; - ускоритель экстренного торможения 5; - двухступенчатое реле давления 10; - клапан 7 для зарядки дополнительного запасного резервуара. Тормозная магистраль проходит сквозь кронштейн и присоединяется к нему двумя муфтами 8. Остальные муфты предназначены для присоединения труб: 11 — от дополнительного запасного резервуара; 13 — от тормозных цилиндров; 14 — от основного запасного резервуара; 15 — от осевого центробежного регулятора; 16 — от резервуара ускорителя экстренного торможения. Воздухораспределитель имеет три режима торможения: - R(ПC) — скоростной, - Р(П) — пассажирский, - G(T) — грузовой.  Переключение режимов осуществляется рукоятками 12 и 18, которые соединены с валом, размещенным поперек вагона. На концы вала насажены рукоятки. Включение и выключение воздухораспределителя производится рукояткой 17. При выключении он разобщается с магистралью, а запасные резервуары соединяются с атмосферой. Ускоритель, снабженный переключателем режимов 4, выключается посредством крана, подсоединяемого к штуцеру 6. Схемы действия воздухораспределителя KES при отпуске после торможения и при экстренном торможении показаны на с. 103 и 104. Зарядка При зарядке воздух из магистрали М через открытый клапан 26 поступает в магистральную камеру МК главной части. Под давлением воздуха диафрагма 1 прогибается вниз и закрывает отверстие 34. Одновременно воздух из магистрали по каналу 30 проходит к поршню 8, перемещает его вниз, выводя дросселирующий штифт на хвостовике из отверстия 9, и заполняет рабочую камеру РК через открытый клапан 10. Под давлением воздуха из канала 31 диафрагма 29 прогибается вправо (по рисунку) и открывает клапан 27 устройства для зарядки запасных резервуаров. Воздух из магистрали отжимает диафрагму 28 от седла и поступает в основной запасный резервуар ЗР, и к питательному клапану 20. Дополнительный запасный резервуар ЗРг наполняется из резервуара ЗР, через специальный клапан. Зарядка камеры УК ускорителя происходит также из запасного резервуара 3P по каналу 25 через клапан 38. При полностью заряженном воздухораспределителе (до 5 кгс/см²) диафрагма 1 приподнимается и открывает отверстие 34.  В процессе зарядки воздухораспределителя сообщаются с атмосферой следующие полости и камеры: - тормозные цилиндры ТЦ и полость 19 реле давления — через переключательный клапан 17 и канал 12; - тормозная камера Ж и полость 24 реле давления — через каналы 32 и 16; - камера дополнительной разрядки КДР — через клапан 7, канал 6, а полость под поршнем 8 — через канал 33 и далее через открытый клапан 2 дополнительной разрядки; - резервуар УР ускорителя объемом 9 л — через отверстие 35. Клапан 3 перекрывает осевой канал в клапане 2 дополнительной разрядки. Экстренное торможение При снижении давления в магистрали М темпом экстренного торможения диафрагма 37 ускорителя прогибается вверх, открывая сообщение камеры УК с атмосферой через отверстие 39. Однако темп разрядки этой камеры меньше темпа разрядки магистрали и под действием перепада давлений диафрагма 37 верхним толкателем открывает срывной клапан 36. Магистраль быстро разряжается через этот клапан в резервуар УР. В процессе разрядки магистрали камера УК продолжает разряжаться в атмосферу через отверстие 39. К моменту, когда давление в магистрали снизится примерно до 3 кгс/см², давление в камере УК будет примерно таким же. Тогда под действием пружин диафрагма опускается, клапан 36 закрывается и сообщение магистрали с резервуаром УР прекращается. Воздух из этого резервуара через отверстие 35 выходит в атмосферу. Сечение отверстия 39 и объем камеры УК подобраны так, что ускоритель срабатывает при снижении давления в магистрали на 0,5—0,7 кгс/см².  Это исключает возможность срабатывания ускорителя при первой небольшой ступени торможения, когда темп дополнительной разрядки тормозной магистрали поезда может быть близким к экстренному. Благодаря срабатыванию ускорителей время наполнения тормозных цилиндров не зависит от темпа разрядки магистрали и происходит по длине поезда лишь с небольшим отклонением, соответствующим времени распространения тормозной волны. Время наполнения цилиндров до 95% максимального давления в них при экстренном торможении составляет 3—4 с на скоростном и пассажирском режимах, а на грузовом режиме определяется типом переключателя режимов главной части. Отпуск При повышении давления в магистрали М и камере МК главной части усилие на диафрагму 1 со стороны камеры РК уменьшается и равновесие диафрагм 1 и 4 нарушается. Под давлением воздуха из камеры ТК диафрагма 4 со штоком 5 опускается, открывая осевой канал в штоке. Воздух из камеры ТК по этому каналу и каналу 32 выходит в атмосферу через канал 15, а также через отверстие 14 и открытый клапан 13 на скоростном ПС и пассажирском П режимах или только через отверстие 15 на грузовом режиме Г, так как при этом клапан 13 закрыт. Одновременно сжатый воздух выходит через камеру ТКи из полости 24 реле давления по каналу 16. Давление в этой полости снижается и равновесие системы диафрагм 22, 23 нарушается. Под избыточным давлением воздуха на эти диафрагмы со стороны тормозных цилиндров клапан 21 открывает канал 12 и воздух из цилиндров, а также из полости 19 через переключательный клапан 18 выходит в атмосферу. Давление в тормозных цилиндрах снижается в соответствии с падением давления в камере ТК. Если прекратить повышение давления в магистрали, то в камере ТК и тормозных цилиндрах устанавливаются давления, при которых системы диафрагм 1, 4, 22, 23 находятся в равновесии. Таким образом осуществляется ступенчатый отпуск. В головной части поезда при полном отпуске давление воздуха в магистрали быстро повышается до величины зарядного или более. Диафрагма 1 опускается, закрывая отверстие 34. При этом под действием давления воздуха из камеры ТК на диафрагму 4 клапан 3 закрывает осевой канал в клапане 2 и отжимает его от седла. Полости над клапаном 7 через канал 6 и под поршнем 8 через канал 33 сообщаются с атмосферой через открытый клапан 2. Поршень 8 под давлением воздуха, поступающего по каналу 30 из магистрали, опускается, выводя дросселирующий штифт на хвостовике из отверстия 9. Медленное повышение давления воздуха в магистрали хвостовой части поезда приводит к замедлению выпуска воздуха из камер ТК хвостовых вагонов. Когда давление в камере ТК снизится до 0,2 кгс/см², открывается клапан 10. Клапан 3 при этом еще не перекрывает канал 33 сообщения магистрали с полостью под поршнем 8, находящимся в верхнем положении с введенным в отверстие 9 дросселирующим штифтом. Клапан 7 закрыт и перекрывает канал 6 сообщения магистрали с камерой КДР. Камера РК сообщается с магистралью через канал 30, зауженное сечение отверстия 9, канал 31 и отверстие 34. При давлении в магистрали около 4,8 кгс/см² и более диафрагма 1 опускается пружиной, которая обеспечивает облегчение отпуска на величину 0,15 кгс/см². Клапан 3 закрывается, а клапан 2 открывается и сообщает полость под поршнем 8 с атмосферой. Поршень опускается, открывая полное сечение отверстия 9.При давлении в камере ТК около 0,1 кгс/см² открывается клапан 7 — происходит полный отпуск тормоза, и все детали воздухораспределителя возвращаются в исходное положение, в котором были до торможения. |