Введение

Автотормозная техника является одним из важнейших элементов железнодорожного транспорта, от уровня развития и состояния этой техники в значительной мере зависит провозная способность дорог и безопасность движения поездов.

Тормозное оборудование подвижного состава должно нормально работать в условиях сложных процессов, происходящих в движущемся поезде (сухое трение тормозных колодок с преобразованием механической энергии в тепловую, газодинамические процессы в тормозной магистрали, качение колес по рельсам в условиях предельного использования сил сцепления, взаимодействия вагонов между собой с появлением значительных продольных сил и др.).

Для обеспечения бесперебойного действия автотормозной техники подвижного состава в сложных метеорологических условиях и при большой грузонапряженности много делают работники контрольных пунктов автотормозов и автоматных отделений локомотивных и вагонных депо, постоянного совершенствуя технологию ремонта тормозного оборудования, обеспечивая высокую надежность и устойчивость его действия в поездах.

С целью обеспечения безопасной работы тормозного оборудования, установлены следующие виды ремонта и осмотра тормозного оборудования вагонов: заводской, деповской, ревизия и текущий.

В современных условиях эксплуатации и на ближайшую перспективу особое значение приобретет автоматизация обслуживания различных узлов тормозной системы, приспособление ее для дистанционного управления с автомашинистом и другими устройствами.

Назначение и конструкция тормозной рычажной передачи грузового вагона

Рычажной тормозной передачей называется система тяг и рычагов, посредством которых усилие человека (при ручном торможении) или усилие, развиваемое сжатым воздухом, по штоку тормозного цилиндра (при пневматическом и электропневматическом торможениях) передается на тормозные колодки, которые прижимаются к колесам. По действию на колесо различают рычажные передачи с односторонним и двусторонним нажатием колодок.

Рычажная тормозная передача с двусторонним нажатием колодок имеет следующие преимущества по сравнению с односторонним: колесная пара подвергается выворачивающему действию в буксах в направлении силы нажатия колодок; давление на каждую колодку меньше, следовательно, меньше износ колодок; коэффициент трения между колодкой и колесом больше. Однако рычажная передача при двустороннем нажатии значительно сложнее по конструкции и тяжелее, чем при одностороннем, а температура нагрева колодок при торможении выше на 10-15%. С применением композиционных колодок недостатки одностороннего нажатия становятся менее ощутимыми в следствии меньшего нажатия на каждую колодку и более высокого коэффициента трения.

В основном все грузовые вагоны имеют одностороннее нажатие колодок, а пассажирские вагоны - двустороннее, с вертикальными рычагами, расположенными с двух сторон колес. Поэтому на грузовых вагонах применяются триангели, а на пассажирских вагонах балки (траверсы).

Устройство тормозной рычажной передача четырехосного грузового вагона показано на рисунке 1.

Рисунок 1- Устройство тормозной рычажной передачи четырехосного грузового вагона

Шток 6 поршня тормозного цилиндра и кронштейн мертвой точки 7 соединены валиками с горизонтальными рычагами 10 и 4, которые в средней части связаны между собой затяжкой 5. Затяжка 5 устанавливается в отверстия 8 при композиционных колодках, а при чугунных колодках в отверстие 9. С противоположных концов рычаги 4 и 10 сочленены валиками с тягой 11 и авторегулятором 3. Нижние концы вертикальных рычагов 1 и 14 соединены между собой распоркой 15, а верхние концы рычагов 1 соединены с тягами 2, верхние концы крайних вертикальных рычагов 14 закреплены на рамах тележек с помощью серег 13 и кронштейнов. Триангели 17, на которых установлены башмаки 12 с тормозными колодками, соединены валиками 18 с вертикальными рычагами 1 и 14.

Для предохранения от падения на путь триангелей и распорок в случае их разъединения или обрыва предусмотрены предохранительные угольники 19 и скобы. Тормозные башмаки и триангели 17 подвешены к раме тележки на подвесках 16. Тяговый стержень регулятора 3 соединен с нижним концом левого горизонтального рычага 4, а регулирующий винт -- с тягой 2. При торможении корпус регулятора 3 упирается в рычаг, соединенный с горизонтальным рычагом 4 затяжкой.

Аналогичную рычажную передачу, отличающуюся только размерами горизонтальных рычагов, имеют полувагоны, платформы, цистерны и др.

Действие рычажной передачи четырехосного вагона подобно действию рассмотренной выше рычажной передачи. Для ручной регулировки рычажной передачи в тягах 2, серьгах 13 и затяжках 15 имеются запасные отверстия.

Привод ручного тормоза посредством тяги соединен с горизонтальным рычагом 4 в точке соединения с штоком 6 тормозного цилиндра, поэтому действие рычажной передачи будет такое же, как и при автоматическом торможении, но процесс совершается медленнее.

Наиболее ответственными деталями рычажной передачи грузовых вагонов являются триангели с глухой посадкой тормозных башмаков 3(рисунок 2).

тормозной рычажный вагон ремонт

Рисунок- 2 Триангель с глухой посадкой тормозных башмаков

Закладка 2 устанавливается с внутренней стороны башмака. Размещенный за башмаком наконечник 5 ложится на полочку боковой балки тележки в случае обрыва подвески 4 и предохраняет триангель от падения на путь. Смонтированные на цапфах детали закрепляются корончатыми гайками 8 и фиксируются шплинтами 9. Колодки 7 крепятся в башмаках чеками 6. Триангель шарнирно соединяется с боковыми балками тележки посредством подвесок 4. Все грузовые вагоны должны иметь подвески башмаков с резиновыми втулками в отверстиях (рисунок 3). Это позволяет снять нагрузки с подвески, вызывающие усталостные трещины, предупреждает изломы и падение деталей на путь.

Рисунок-3 Подвеска с резиновыми втулками в отверстиях

Для повышения надежности рычажной передачи и предупреждения падения затяжек и тяг обе полосы 1 каждого вертикального и горизонтального рычага сваривают между собой планками 2. Соединительные валики при постановке в отверстия таких рычагов крепятся как обычно шайбой и шплинтом диаметром 8 мм.

Тяги и горизонтальные рычаги около цилиндра снабжены предохранительными и поддерживающими скобами.

Для повышения надежности рычажной передачи и предупреждения падения затяжек и тяг обе полосы 1 каждого вертикального и горизонтального рычага сваривают между собой планками 2 (рисунок4). Соединительные валики при постановке в отверстия таких рычагов крепятся как обычно шайбой и шплинтом диаметром 8 мм.

Рисунок 4-Сварные планки для повышения надежности рычажной передачи

Дополнительно со стороны головки валика в специально приваренные щечки 3 вставляется предохранительный шплинт такого же диаметра, чтобы предотвратить выпадение валика, если основной шплинт будет утерян.

Рисунок 5-Щечки для предотвращения выпадения валика

Особенность конструкции рычажной передачи восьмиосных вагонов состоит в наличии балансира, обеспечивающего распределение тормозного усилия на обе тележки (рисунок 6). Многие грузовые вагоны оборудованы ручным или стояночным тормозом со штурвалом, выведенным на боковую сторону вагона.

Рисунок 6-Особенности конструкции тормозной рычажной передачи 8-осных вагонов

ПРОЕКТЫ ГРУППЫ КОМПАНИЙ
«Регионального Центра Инновационных Технологий»
Тормозная система подвижного состава РЖД.

Для остановки поезда при движении его на прямом горизонтальном участке пути достаточно просто выключить тяговые двигатели локомотива (перевести гидропередачу в режим холостого хода), и через определенный промежуток времени поезд остановится благодаря естественным силам сопротивления движению поезда. Однако, в этом случае, за счет силы инерции поезд пройдет значительное расстояние, прежде чем остановиться. Для сокращения этого расстояния необходимо искусственно увеличить силы сопротивления движению поезда.
Устройства, применяемые в поездах для искусственного увеличения сил сопротивления движению, называются тормозными устройствами (тормозами), а силы, создающие искусственное сопротивление, - тормозными силами .
Тормозные силы и силы сопротивления движению гасят кинетическую энергию движущегося поезда. Наиболее распространенным средством для получения тормозных сил является колодочный тормоз, при котором торможение осуществляется прижатием колодок к вращающимся колесам, благодаря чему возникают силы трения между колодкой и колесом. При трении колодок о колеса происходит разрушение мельчайших выступов поверхности, а также молекулярное взаимодействие микронеровностей контактирующих поверхностей. Трение тормозных колодок можно рассматривать как процесс превращения механической работы сил трения в тепло.

АВТОТОРМОЗНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ПОДВИЖНОГО

СОСТАВА.

1. Классификация тормозов и их основные свойства.

Тормозом называется устройство на подвижном составе , при помощи которого создается искусственное сопротивление движению, в результате чего происходит снижение скорости или остановка поезда.

Тормозной путь - расстояние, проходимое поездом за время от момента перевода ручки крана машиниста или крана экстренного торможения в тормозное положение до полной остановки.

Тормоза классифицируются по способам создания тормозной силы и свойствам управляющей части. По способам создания тормозной силы различают фрикционные и динамические тормоза. По свойствам управляющей части различают тормоза автоматические и неавтоматические.

На подвижном составе железных дорог РФ применяется пять типов тормозов:

1. Стояночные (ручные) - ими оборудованы локомотивы, пассажирские вагоны и около 15% грузовых вагонов;

2. Пневматические - ими оснащен весь подвижной состав с использованием сжатого воздуха;

3. Электропневматические - ими оборудованы пассажирские локомотивы и вагоны, электропоезда и дизельные поезда;

4. Электрические (динамические или реверсивные) - ими оборудованы отдельные серии локомотивов и электропоездов;

5. Магнитно-рельсовые - ими оборудованы высокоскоростные поезда. Применяются как дополнительные к ЭПТ и электрическим.

Стояночные, пневматические и электропневматические тормоза относятся к разряду фрикционных тормозов, у которых сила трения создается непосредственно на поверхности колеса либо на специальных дисках, жестко связанных с колесными парами.

Основным тормозом на подвижном составе является пневматический.

Каждый тип тормоза в свою очередь делится на группы, подгруппы и по назначению - пассажирские, грузовые и высокоскоростные.

2. Пневматические тормоза.

Пневматические тормоза имеют однопроводную магистраль (воздухопровод), проложенную вдоль каждого локомотива и вагона для дистанционного управления воздухораспределителями с целью зарядки запасных резервуаров, наполнения тормозных цилиндров сжатым воздухом при торможении и сообщения их с атмосферой при отпуске.

Применяемые на подвижном составе пневматические тормоза разделяются на автоматические и неавтоматические, а также на пассажирские (с быстрыми тормозными процессами) на грузовые (с замедленными процессами).

Автоматическими называются тормоза, которые при разрыве поезда или тормозной магистрали, а также при открытии стоп-крана из любого вагона автоматически приходят в действие вследствие снижения давления воздуха в магистрали (при повышении давления происходит отпуск тормозов),

Неавтоматические тормоза, наоборот, приходят в действие при повышении давления в трубопроводе, а при выпуске воздуха происходит отпуск тормоза.

Работа автоматических тормозов разделяется на следующие процессы:

Зарядка - воздухопровод (магистраль) и запасный резервуар под каждой единицей подвижного состава заполняются сжатым воздухом;

Торможение - производится снижением давления воздуха в магистрали вагона или всего поезда для приведения в действие воздухораспределителя и воздух из запасного резервуара поступает в тормозной цилиндр, где энергия сжатого воздуха преобразуется в механическую, приводя в действие тормозную рычажную передачу, которая прижимает колодки к колесам;

Перекрыша - после произведенного торможения давление в магистрали и тормозном цилиндре не изменяется;

Отпуск - давление в магистрали повышается, вследствие чего воздухораспределитель выпускает воздух из тормозных цилиндров в атмосферу, одновременно производится подзарядка запасного резервуара путем сообщения его с тормозной магистралью.

Пневматический тормоз, применяемый на железнодорожном подвижном составе по принципу действия можно разделить на 3 группы:

Прямодействующий неавтоматический;

Непрямодействующий автоматический;

Прямодействующий автоматический.

Прямодействующий неавтоматический тормоз называется потому, что в процессе торможения тормозные цилиндры сообщаются с источником питания, и при разрыве поезда, разъединении соединительных рукавов он не приходит в действие. Если в тормозных цилиндрах в этот момент был сжатый воздух, то он немедленно выйдет и произойдет оттормаживание. Кроме того, этот тормоз является неистощимым, так как при помощи крана машиниста всегда можно повысить давление в цилиндрах, которое понизилось из-за утечек воздуха.

Непрямодействующий автоматический тормоз отличается от неавтоматического прямодействующего тем, что на каждой единице подвижного состава между тормозной магистралью и тормозным цилиндром устанавливается воздухораспределитель, соединенный с запасным резервуаром, который содержит запас сжатого воздуха. По этой схеме оборудуются все пассажирские вагоны с воздухораспределителем усл. номер № 000. Тормоз называется непрямодействующим потому, что в процессе торможения тормозные цилиндры не сообщаются с источником питания (главными резервуарами). При длительном торможении вследствие невозможности пополнения воздухом запасных резервуаров через магистраль, давление воздуха в тормозных цилиндрах и запасных резервуарах уменьшается и потому тормоз является истощимым.

Прямодействующий автоматический тормоз состоит из тех же составных частей, что и непрямодействующий. По такой схеме выполнены тормоза грузовых вагонов с воздухораспределителями усл. номер № 000. Благодаря

особому устройству крана машиниста и воздухораспределителя автоматически поддерживается давление в тормозной магистрали и можно регулировать тормозную силу в поезде в сторону увеличения и уменьшения в нужных пределах. Если в процессе торможения давление в тормозных цилиндрах снизится вследствие утечек, то оно быстро восстановится за счет поступления сжатого воздуха из запасных резервуаров. В этом случае, когда расход воздуха из запасного резервуара будет настолько велик, что давление в нем станет меньше чем в магистрали, откроется питательный обратный клапан и воздух из магистрали поступит в запасный резервуар и далее в тормозной цилиндр. Тормозная магистраль в свою очередь автоматически пополнится через кран машиниста из главного резервуара. Таким образом, давление в тормозном цилиндре может поддерживаться в течение длительного времени. Этим автоматически прямодействующий тормоз отличается от автоматического непрямодействующего.

3. Расположение и назначение тормозного оборудования на подвижном составе.

Тормозное оборудование подвижного состава разделяют:

Пневматическое - это приборы, работающие под давление сжатого воздуха;

Механическое - это тормозная рычажная передача.

Пневматическое тормозное оборудование по своему назначению делится на 4 основные группы:

1 группа - приборы питания тормозной сети:

Компрессор - предназначен для получения сжатого воздуха;

Главные резервуары - предназначены для хранения запаса сжатого воздуха;

Регулятор давления - предназначен для автоматического управления работой компрессора в зависимости от изменения давления в главных резервуарах;

Предохранительные клапаны - предназначены для выпуска избытка воздуха из главных резервуаров в случае превышения установленного давления;

Обратные клапаны - предназначены для разгрузки клапанов компрессора во время его остановки от действия давления сжатого воздуха из главных резервуаров.

2 группа - приборы управления автотормозом:

Кран машиниста - основной прибор, предназначен для управления пневматическими тормозами подвижного состава. От крана машиниста в значительной степени зависит надежность действия тормозов в поезде;

Кран вспомогательного тормоза - предназначен для управления только тормозом локомотива;

Кран двойной тяги (разобщительный);

Комбинированный кран - предназначен для включения (отключения) тормозной магистрали состава;

Манометры.

3 группа - приборы торможения:

Имеются у каждой единицы подвижного состава. К ним относятся: Воздухораспределитель - предназначенный для автоматического распреде­ления сжатого воздуха между тормозной магистралью, запасным резервуаром и тормозным цилиндром

Воздухораспределитель - это основная часть автоматического пневмати­ческого тормоза, состоит:

1. двухкамерный резервуар № 000 или № 000М;

2. магистральная часть № 000М, 438А с переключателем равнинного и гор­ного режимов;

3. переключатель грузовых режимов;

4. главная часть № 000-023 с выпускным клапаном 5 .

Фото макет. Двухкамерный резервуар, магистральная и главная часть

воздухораспределителя в разрезе

Воздухораспределитель обеспечивает зарядку запасного резервуара и специальных камер сжатым воздухом из тормозной магистрали, наполнение тормозных цилиндров из запасного резервуара при понижении давления в ТМ и выпуск воздуха из тормозных цилиндров в атмосферу при повышении дав­ления в ТМ.

Двухкамерный резервуар прикреплен к раме вагона четырьмя болтами М20 с постановкой пружинных шайб и прорезных или корончатых гаек с фик­сацией их шплинтами, входящими в отверстие болта и прорезь гайки.

Двухкамерный резервуар с воздухораспределителем, соединение с тормозным цилиндром, запасным резервуаром, тормозной магистралью

Двухкамерный резервуар соединен подводящей трубкой через разобщи­тельный кран и тройник с магистралью, трубками - с запасным резервуаром, объемомлитров и тормозным цилиндром, диаметром 14 " (16") через авторежим (при его наличии по конструкции). К двухкамерному резервуару прикреплены магистральная и главная части воздухораспределителя

При зарядке и отпуске тормоза сжатый воздух из тормозной магистрали поступает в двухкамерный резервуар. Происходит зарядка золотниковой и ра­бочей камер двухкамерного резервуара и запасного резервуара. Тормозной цилиндр сообщен с атмосферой через авторежим (при его наличии по конст­рукции) и главную часть.

При понижении давления в магистрали воздухораспределитель соединя­ет запасной резервуар с тормозным цилиндром через авторежим, который регулирует давление в тормозном цилиндре в зависимости от загрузки вагона. Давлением сжатого воздуха поршень тормозного цилиндра передвигается, происходит выход штока и торможение. На вагонах без авторежима потребное давление в тормозном цилиндре уста­навливается ручным переключателем режимов в зависимости от загрузки ва­гона.

Магистральная часть осуществляет управление главной частью и обеспечивает бесступенчатый и ступенчатый отпуск тормоза (равнинный и горный режим).

Магистральная часть воздухораспределителя усл. № 000М

Главная часть служит повторителем, сообщающим тормозной цилиндр с запасным резервуаром при торможении и тормозной цилиндр с атмосферой при отпуске, в зависимости от изменения давления в тормозной магистрали.

Главная часть воздухораспределителя усл. № 000-005

Воздухораспределитель усл. № 000 имеет следующую техническую ха­рактеристику:

Давление в тормозном цилиндре: 2

П - порожний режим 1,4-1,8 кгс/см;

С - средний режим 3,0-3,4 кгс/см;

Г - груженый режим 4,0- 4,5 кгс/см Закрепление магистральной и главной частей воздухораспределителя

производится с обязательной установкой соответствующих прокладок,

гайки следует затягивать по диагонали.

На приборах, поступающих из АКП на ПТО, в обязательном порядке должны быть установлены бирки с указанием клейма АКП и даты испытания, а также на каждом комплекте приборов должны быть установлены защищающие прокладки без которых приборы можно сразу отправить на повторный ремонт (без прокладок прибор устанавливать на вагон нельзя). Отремонтированные приборы, срок хранения которых более 6 месяцев - на­правляются в АКП для испытания.

Условия хранения воздухораспределителей допускается только при температуре окружающей среды.

Запрещено устанавливать на вагон приборы с истекшим сроком испытания с неясными клеймами на бирках!

Переключатель грузовых режимов торможения

А - порожний режим Б - средний режим В - груженый режим

У грузовых вагонов оборудованных чугунными тормозными колодками, воздухораспределители необходимо включать:

На груженый режим при загрузке вагона более 6 тс на ось,

На средний режим при загрузке от 3 до 6 тс на ось (включительно),

На порожний - менее 3тс на ось.

Рукоятка переключателя режимов 2 грузовых режимов, выведенная на другую сторону вагона, закреплена кронштейном 1 с указателем режимов.

У грузовых вагонов оборудованных композиционными тормозными колодками, воздухораспределители необходимо включать:

На порожний режим при загрузке на ось до 6 тс включительно,

На средний - при загрузке на ось более 6 тс.

Применение на других грузовых вагонах с композиционными колодка­ми груженого режима допускается в случае отдельного указания для конкретных типов вагонов или приказа начальника дороги на основании опытных поездок на конкретных участках дороги при осевой нагрузке вагонов не менее 20 тс.

При чугунных колодках - на груженый режим,

При композиционных колодках - на средний режим или на груженый в случаях, перечисленных выше. Включение на этих вагонах возду­хораспределителей на порожний режим запрещено.

У воздухораспределителей рефрижераторных вагонов режимы вклю­чаются в следующем порядке:

Автотормоза всех вагонов с чугунными колодками, в том числе гру­зовых вагонов со служебным отделением в 5-ти вагонной секции, включаются в порожнем состоянии на порожний режим,

При загрузке до 6 тс на ось (включительно) на средний режим,

При загрузке более 6 тс на ось - на груженый режим торможения.
Автотормоза служебных, дизельных и машинных вагонов, в том числе

грузовых вагонов с дизельным отделением 5-ти вагонной секции, должны включаться на средний режим с закреплением переключателя.

На рефрижераторных вагонах с рычажной передачей, конструкция кото­рой позволяет эксплуатацию вагона, как с чугунными колодками, так и с ком­позиционными колодками (горизонтальные рычаги имеют два отверстия для установки валиков затяжки) при оборудовании их композиционными колодка­ми режимы торможения включаются:

На грузовых рефрижераторных вагонах - на порожний режим при загрузке вагона до 6 тс на ось включительно, на средний - при загрузке более 6 тс на ось, на груженый - по отдельному указанию или в соответ­ствии с приказом начальника дороги;

На служебных, дизельных и машинных вагонах, в том числе на ва­гонах с дизельным отделением 5-ти вагонной секции - на средний режим с за­креплением переключателя.

Автотормоза служебных, дизельных и машинных вагонов, в том числе вагонов с дизельным отделением 5-ти вагонной секции с рычажной передачей, предназначенной для эксплуатации только с чугунными колодками (горизон­тальный рычаг имеет одно отверстие для установки валика затяжки) при обо­рудовании композиционными колодками включаются на порожний режим с закреплением переключателя режимов.

Если верхняя плоскость клина амортизатора выше торца фрикционной
планки - вагон порожний;

Если они на одном уровне - загрузка вагона составляет 3-6 тс на ось.

Если верхняя плоскость клина, ниже торца фрикционной планки более 6 тс на ось.

ЗАПАСНОЙ РЕЗЕРВУАР

Запасный резервуар предназначен для накопления запаса сжатого возду­ха, расходуемого на заполнение тормозного цилиндра при торможении. Выпус­каются различных объемов. На грузовых 4-осных вагонах устанавливается за­пасной резервуар модели Р7-78, а на 8-осных и на некоторых новых моделях 4-х осных вагонов - модели Р7-135. 2 запасных резервуара модели Р7-78 вагона-платформы модели 13-2118 (новая модель с раздельным потележечным торможением)

Запасный резервуар модели Р7-78 имеет следующую техническую характери­стику:

Рабочее максимальное давление - 7 кгс/см2;

Объем резервуара-78 литров;

Присоединительный размер резьбы - 3/4 дюйма;

Диаметр резервуара - 300 мм; Длина -1210 мм.

Запасный резервуар крепится прочно к кронштейнам рамы вагона через приваренные прокладки хомутами, стопорными шайбами, двумя гайками М 16 или корончатыми гайками М 16 с фиксацией их шплинтами, входящими в прорези гаек. Жесткое крепление запасного резервуара не должно нарушаться постановкой каких-либо деревянных прокладок.

Крепление 2 запасных резервуара модели Р7-78 вагона-платформы модели 13-2118 (новая модель с раздельным потележечным торможением)

Неисправности запасного резервуара:

Ослабление крепления запас­ного резервуара, нестандартное крепление запасного резервуара, коррозионное повреждение, обрыв подводящей трубки, вмятины кор­пуса, ведущие к уменьшению объе­ма запасного резервуара, протертости, пробоины, трещины и утечки воздуха, износ резьбы штуцера, от­сутствие заглушки запасного резервуара, наличие влаги, льда. С данными неисправностями запрещается постановка вагонов в организованные поезда.

ТОРМОЗНОЙ ЦИЛИНДР

Тормозной цилиндр предназначен для преобразования энергии сжатого воздуха в поступательное движение штока тормозного цилиндра, которое через рычажную передачу обеспечивает прижатие тормозных колодок к поверхности катания колеса, осуществляя при этом торможение.

На вагонах в основном применяют 14-дюймовые тормозные цилиндры, на 8-осных - 16-дюймовые тормозные цилиндры.

Тормозной цилиндр крепят к кронштейну рамы вагона шестью болтами М16 с постановкой пружинных шайб и прорезных или корончатых гаек с фик­сацией их шплинтами, входящими в отверстие болта и прорези гаек и разведен­ными под углом 90 °. Допускается крепление тормозного цилиндра болтами М16 с постановкой стопорных шайб, гаек и контргаек.

■^■^"^■■^

Тормозной цилиндр в разрезе.

Тормозной цилиндр состоит из корпуса (стального или чугунного), пе­редней и задней крышек, отлитых из чугуна. Поршень ТЦ, уплотненный манжетой и имеющий войлочное смазывающее кольцо, связан жестко со штоком с помощью кольца, закрепленного пружинным кольцом. Для воз­вращения поршня и тормозной рычажной передачи после торможения в исходное положение служит пружина.

ТЦ рассчитан на рабочее давление - 6,0 Мпа.

Диаметр ТЦ: 14" - 356+0,58 мм.; 16" -400 мм.

При наружном осмотре выявляют: наличие трещин, отколы, изломы - которые не допустимы.

При внутреннем осмотре выявляют: наличие рисок и коррозии, кото­рые не допустимы. Контроль силовых характеристик, в исключительном случае - контроль по просадке. Просадка пружины, более - 30 мм, брак.

Испытывается на плотность - давлением - 4,0 ±0,1 кг/см , выход штока - 100 ±10 мм. Падение давления, не более – 0,1 кг/см .

Размещение и крепление тормозного оборудования под вагоном-цистерной

Размещение и крепление тормозного оборудования под полувагоном

Размещение и крепление тормозного цилиндра на вагоне, постройки Алтай-

вагонзавод (длиннобазная платформа).

Неисправности тормозных цилиндров:

Изгиб штока,

Разрыв и заворот воротника (манжеты),

Просадка или излом пружины,

Разрыв прокладки задней крышки,

Не плотность постановки заглушки, отсутствие пробки тормозного цилиндра,

Скопление влаги или льда в тормозном цилиндре и др.

Признаками таких неисправностей являются:

отсутствие перемещения штока поршня при торможении и отпуске из-за наличия льда в цилиндре или при отпуске тормоза не возврат в первоначальное положение из-за просадки, излома пружины или изгиба штока, утечка воздуха со стороны задней крышки из-за прорыва прокладки или не плотности заглуш­ки.

ОПИСАНИЕ ТОРМОЗНОЙ СИСТЕМЫ С РАЗДЕЛЬНЫМ ТОРМОЖЕНИЕМ ТЕЛЕЖЕК И НОВЫМ ТОРМОЗНЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ.

Принципиальные схемы тормозных систем с раздельным торможением тележек с типовым и новым тормозным оборудованием для грузовых вагонов представлены на рисунках 1-7.

1- воздухораспределитель; 2- тормозной цилиндр; 3- регулятор тормозных ры­чажных передач; 4-авторежим. Рисунок 1- Принципиальная схема тормозной системы с потележечным торможением и новым тормозным оборудованием для вагонов бункерного типа

В новой тормозной системе предусматривается применение раздельного потележечного торможения с установкой двух тормозных цилиндров диамет­ров 356 мм или двух малогабаритных тормозных цилиндров диаметром 254 мм № 000 и двух регуляторов тормозных рычажных передач № РТРП-675-М или двух малогабаритных регуляторов тормозных рычажных передач РТРП-300 с длиной регулировочного винта 300 мм, автономно воздействующих на рычаж­ную передачу каждой тележки от воздухораспределителя типа № 000.

Для регулирования давления в тормозных цилиндрах в зависимости от за­грузки вагона в тормозной системе установлен авторежим. Питание тормозных цилиндров через воздухораспределитель осуществляется от запасного резер­вуара Р7-135 при применении тормозных цилиндров диаметром 356 мм или от запасного резервуара Р7-78 при применении тормозных цилиндров диаметром 254 мм.

Размещение и крепление тормозных цилиндров на вагоне минераловозе постройки Брянского машиностроительного завода (новая модель)

В тормозной системе с новым тормозным оборудованием применено: 1. Малогабаритный тормозной цилиндр № 000 и авторегулятор тормозных рычажных передач РТРП-300.

Малогабаритный тормозной цилиндр № 000 диаметром 10" (254 мм) име­ет максимальный выход штока 125 мм, усилие предварительного поджатия от­пускной пружины 80 кгс.

2. Малогабаритный регулятор тормозных рычажных передач РТРП-300 одностороннего действия. Полный рабочий ход регулировочного винта до 300 мм. Сокращение длины регулятора за цикл «торможение-отпуск» составляет от 5 до 10 мм.

Регулятор (См. фото, рисунок 2) состоит из стержня 24, в которой с одной стороны ввернуто ушко 26 для соединения с рычажной передачей, с другой стороны стержень своей конической поверхностью соединяется через крышку 16 со стаканом 15, в которой расположены гайки 14 и 13, находящиеся в соеди­нении с винтом 1. Хвостик винта, через резьбовую соединительную муфту, со­единяется с продольной тягой рычажной передачи. Ушко 26 стопорится со стержнем тяговым 24 заклепкой 25, для предохранения от полного вывинчива­ния из гаек 14 и 13 на конце регулирующего винта 1 навернута гайка 20, кото­рая стопорится через штифт 21 запорным кольцом 22.

Гайки 14 и 13, расположенные на винте 1, имеют между собой конусное фрикционное соединение. На гайку 13 навернуто кольцо 28 и застопорено вин­том 9. В головку 6 ввернуто кольцо 27 и застопорено винтом 7 вместе с корпу­сом 18. В исходном положении возвратная пружина 17 через крышку 19 и кор­пус 18 с одной стороны; крышку 16, стержень 24, втулку 32 подшипник 12, гайки 14 и 13 с другой стороны; поджимает гайку к головке, которые имеют ку­лачковое зацепление через кольца 28 и 27.

Для предохранения винта 1 от механических повреждений в головку 6 с уплотнением 4, предотвращающим попадание грязи и влаги, встроена труба защитная 3 и закреплена через втулку кольцом 27.

Таким образом, в исходном положении регулятор представляет собой же­сткую систему и не реагирует на кратковременные усилия, возникающие при движении поезда. Работа регулятора РТРП-300 аналогична работе регулятора №РТРП-675-М.

Авторежим № 000А-4 повышенной чувствительности к отпуску и уве­личенной характеристикой регулирования силы нажатия тормозных колодок от загрузки вагона (см. на рисунке 3). Авторежим № 000А-4 регулирует давление в

тормозном цилиндре до 75-80% от полной загрузки вагона на тележках 18-100. Обладает повышенной чувствительностью к отпуску.

Авторежим состоит из двух основных частей: демпферной части 1 и пневматического реле 2. Соединение между демпферной частью и пневматиче­ским реле уплотнено прокладкой 3, Кроме того, к пневмореле 2 через проклад­ку 4 подсоединен кронштейн (плита) 5 .

Демпферная часть (см. рисунок 4), со­брана в корпусе 1, имеющем две ци­линдрические полости - верхнюю и ниж­нюю. В верхней полости расположен демп­ферный поршень 2 с полым стержнем 3. Поршень укомплектован двумя манжетами 4. В диск поршня запрессован ниппель 5 с калибровочным отверстием диаметром 0,4 мм.

Полость над поршнем уплотнена
прокладкой 6 и закрыта крышкой 7, крепящейся к фланцу корпуса 1 шестью болтами 29 и гайками 30. Полость под поршнем уп­лотнена манжетой 8 и прокладкой 9, которые установлены в сальнике 10. В полость стержня 3 вставлена пружина 11с направляющей 12, препятствующей перекосу пружины.

В нижней цилиндрической полости корпуса помещены ползун 14 и вилка 13. На хвостовик вилки 13 навернута гайка 15, за­стопоренная контргайкой 16 и шплинтом 17. В гайку 15 завальцован упор 18, который соприкасается с опорной плитой вагона. Внутри вилки 13 размещены пружины 19 и 20 с направляющими 21 и 22, стакан 24 и фиксатор 25. Хвостовик направляющей 22 входит в осевое отверстие стержня 3. Вилка имеет вид стержня с прорезью, в которую входит ползун.

В паз ползуна 14 установлен сухарь 23, закрепленный болтом 26 и стопорной шай­бой 27. В отверстие на привалочном фланце корпуса

Запрессованы два штифта 28, необходимые для точного соединения с привалочным фланцем пневматического реле

Пневматическое реле представлено на рисунке 5. Детали пневматического реле собраны в корпусе 1 с двумя привалочными фланцами - для присоединения к демпферной части 1 и кронштейну (плите) 5 авторежима.

В корпусе пневматического реле 1 имеются две цилиндрические полости "А" и "Б". В верхней полости "А" размещен поршень 2 с манжетой 14.

В поршень запрессовано седло 8 с отверстием диаметром 4мм, соединен­ное с атмосферой через атмосферное отверстие в хвостовике поршня 2, служащее для уменьшения времени отпуска сжатого воздуха из тормозного цилиндра при растормаживании.

Под поршень установлена пружина 15, которая противоположным концом опирается в гильзу 7, одновременно являющуюся направляющей для хвостови­ка поршня 2. В хвостовик поршня 2 запрессован штифт 19 и установлен шплинт 20. Пружина 15 удерживает поршень 2 в крайнем правом положении до упора в торцевую плоскость корпуса 1 пневматического реле при отпущенном состоянии тормоза.

В корпус 1 пневматического реле ввернута втулка 5 через уплотнение 13. Втулка 5 одновременно служит седлом и направляющей для клапана 9, под­жимаемого пружиной 12. Пружина 12 противоположным концом опирается на тарелку 10, которая удерживается во втулке 5 стопорным кольцом 11.

В нижней полости "Б" размещены: поршень 3 с резиновой манжетой 14 и пружиной 17, которая устанавливается под поршень и гильза 6, одновременно являющаяся направляющей для штока поршня 3.

В хвостовик поршня 3 запрессован штифт 19 и установлен шплинт 20. Хво­стовики поршней опираются на рычаг 16, который устанавливается в пазы,

имеющиеся в хвостовиках поршней 2 и 3. Штифты 19 являются опорами для кон­цов рычага 16, шплинты 20 препятствуют выпадению рычага 16.

На фланце справа пневматического реле, полости "А" и "Б" соединены про­точкой. Фланец с правой стороны пневматического реле уплотнен прокладкой 4 и соединен с кронштейном 5 (плитой) с помощью четырех болтов 6 и гаек 7. Фла­нец с левой стороны пневматического реле уплотнен прокладкой 3.

Кронштейн 5 имеет три отверстия для болтов крепления к раме вагона и два резьбовых присоединительных отверстия G-3/4" для присоединения трубопровода от воздухораспределителя (верхний) и к тормозному цилиндру (нижний).

Демпферная часть 1 и пневматическое реле 2 скрепляются между собой че­рез прокладку 3 костыльковыми болтами, стопорными шайбами и гайками.

При отпуске тормоза давление воздуха в полости "А" и "Б" понижается воз­духораспределителем. Под действием пружины 17 поршень 3 перемещается вправо до упора в торец корпуса 1 пневматического реле. Поршень 2 в начальный момент остается на месте, т. к. его перемещению препятствует давление воздуха из тормозного цилиндра, отрывается атмосферный канал в седле 8, запрессованном в поршень 2, происходит сброс сжатого воздуха из тормозного цилиндра в атмосферу.

При достижении равновесия сил, действующих на поршни 2 и 3, пружина 15 перемещает поршень 2 с запрессованным в него седлом 8 вправо, поверхность седла 8 соприкасается с поверхностью клапана 9, закрывая атмо­сферный канал в седле 8, и открывает седло втулки 5. Остаток сжатого воздуха из тормозного цилиндра сбрасывается через открытый клапан 9 и воздухораспредели­тель в атмосферу.

Затем поршень 2 под действием пружины 15 перемещается вправо до упо­ра в торец корпуса 1 пневматического реле. Между рычагом 16 и сухарем 23 вновь образуется зазор.

Рисунок 6- Принципиальные схемы тормозной системы с потележечным торможением и новым тормозным оборудованием для контейнерных платформ

1- воздухораспределитель; 2- тормозной цилиндр; 3- регулятор тормозных рычажных передач; 4-авторежим.

Рисунок 7- Принципиальные схемы тормозной системы с потележечным торможением и новым тормозным оборудованием для полувагонов, крытых и других типов вагонов

АВТОМАТИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР РЕЖИМОВ ТОРМОЖЕНИЯ № 000А -1, № 000А. (АВТОРЕЖИМ)

Кронштейн авторежима должен быть исправным и прочно закреплен к раме вагона. Авторежим должен крепиться к кронштейну над одной из теле­жек, оборудованной опорной балочкой. Крепление производится через рези­новую прокладку болтами, гайками и контргайками, затянутыми в диагональ­ной последовательности.

Использование авторежимов на подвижном составе повышает его тормозную эффективность, снижает уровень продольно динамических уси­лий в поездах, исключает ручной труд при переключении грузовых режи­мов на ВР и случаи заклинивания колес из-за их неправильного включе­ния.

Демпферная часть - предназначена для уменьшения влияния вер­тикальных колебаний вагона на процесс регулирования давления в ТЦ и выполнена из корпуса, в котором установлена вилка, стакан с пружиной, ползун с сухарем и грибком, соединенным с поршнем и нагруженным пружиной, которая вторым концом упирается в крышку. Полный ход демпферного поршня, соответствующий максимальному измеряемому статическому прогибу рессорного подвешивания составляет - 40мм. Перемещение этого поршня от усилия пружин из одного крайнего положения в другое должно происходить замедленно из-за компрессии воздуха через калиброванное отверстие диаметром - 0,4мм за 20-40 сек. Реле давления обеспечивает регулирование давления в ТЦ и имеет корпус, в котором размещены два поршня, опирающиеся на концы рычага и закрытые крышкой. При этом верхний поршень воздействует на двух седельчатый клапан, предназначенный для регулирования давления в тормозном цилиндре.

При постановке авторежима, на вагон с чугунными колодками, пере­ключатель режимов ВР переводится в положение «груженый», а при ком­позиционных колодках, в положение «средний» режим торможения и за­крепляется. При этом - зазор между упором и плитой у порожнего вагона не должен превышать – 3 мм.

Упор авторежима должен располагаться над средней зоной контактной планки и не иметь признаков схода с нее (изгиб стержня упора, задиры кромки регулирующей планки и др.). Площадка, контактирующая с упором авторе-жима, должна быть не менее 200 см.2, а упор авторежима находиться от края контактной плиты не менее чем на 5 см.

При этом шплинты в отверстия болтов должны устанавливаться после ре­гулировки положения упора авторежима.

При правильно отрегулированном зазоре кольцевая выточка на стержне авторежима должна выступать из корпуса не менее чем на 2 мм.

Если относительное положение упорного стержня и кольцевой выточки не соответствует указанным требованиям, необходимо отрегулировать зазор снятием или постановкой металлических прокладок (но не более 5 штук тол­щиной от 1,5 до 5 мм). Регулировочные планки должны ставиться под кон-

тактную планку и крепиться к опорной балке через отверстия в них болтами, заодно с контактной планкой.

Приваривать регулировочные планки сверху контактной планки

ЗАПРЕЩЕНО!

Зазор необходимо регулировать снятием или постановкой металлических регулировочных планок под контактную планку.

Регулировать размер «а», изменяя размер «б» с помощью гайки авторежима, зашплинтованной в АКП, запрещается.

Режимный валик воздухораспределителя должен быть закреплен на среднем или на груженом режиме в соответствии с требованиями Инструкции по эксплуатации тормозов подвижного состава железных дорог.

правильно - кольцевая установлен не правильно -

проточка на вилке видна, кольцевая проточка на

расстояние между упором вилке не видна, расстояние

и контактной планкой не между упором и контакт-

превышает 3 мм ной планкой более 3 мм

Порожний вагон

(тара до 27т.) Груженый вагон

Б - видна Кольцевая проточка Авторежим исправен:

Зазор А - не более 3 мм. Б – не видна Кольцевая проточка

Зазор А имеется Б - не видна.

Если имеется пропуск воздуха в атмосферу при торможении,

Повышенное давление воздуха в тормозном цилиндре на порожнем режиме и пониженное на груженом режиме.

Если при частичной или полной загрузке вагона зазор между упором и контактной планкой остается, авторежим подлежит замене.

4 группа - воздухопровод и арматура тормоза:

Магистральная часть воздухопровода предназначена для передачи сжатого воздуха от источника до потребителя. Состоит из магистральной трубы диаметром 1 1/4 ", толщина стенки тормозной магистрали в месте накатки резьбы должна быть не менее 4 мм, концевых кранов клапанного типа, соединительных рукавов, разобщительного крана, подводящей трубки диаметром 3/4", при этом толщина стенки в месте накатки резьбы должна быть не менее 3,2 мм, и соединительных частей (муфты, тройники, гайки). Нарезка резьбы резцом не допускается.

тормозная магистраль - трубопровод - 1, предназначен для питания сжатым воздухом тормозных приборов и соединения их между собой в поезде;

концевые краны - 2, предназначены для перекрытия тормозной
магистрали в хвосте и голове состава, а так же для разобщения одной части
поезда от другой;

соединительные рукава -3 предназначены для соединения магистрали между тормозными единицами поезда;

разобщительный кран - 4 предназначен для выключения отдельных тормозных приборов;

Подводящая трубка - 6 предназначена для соединения магистрального воздухопровода с воздухораспределителем, крепится к двухкамерному резервуару через муфтовое соединение.

Разобщительный кран, резинотекстильная подводящая магистральная трубка,

главная часть воздухораспределителя

тройник - 5 предназначен для соединения подводящей трубки от тормозной магистрали к двухкамерному резервуару (рабочей камере).

Тройник (излом подводящей трубки)

На грузовых вагонах все пневматическое оборудование крепится жестко без деревянных прокладок, магистральный воздухопровод должен быть закреплен не менее чем в 7 местах (не считая крепление концевых кранов), включая обязательное его крепление на расстоянии от 280 до 300 мм. по обеим сторонам от контргаек тройника и муфт дополнительных промежуточных резьбовых соединений (при их наличии).

Прочность крепления тормозного оборудования на раме вагона проверяется легкими ударами молотка по болтам, при необходимости - произвести укрепление.

Крепление производится скобой, которая закрепляется стопорной планкой, двумя гайками М12. Стопорная планка отгибается на грани гаек. Неисправности в воздушной магистрали:

Ослабление крепления воздухопровода,

Трещины, изломы, обрыв труб и вмятины на них,

Нарушение плотности соединений труб,

Замерзание влаги в трубах и засорение их, пропуск воздуха в кранах.

Крепление магистрального Стопорная планка к скобе крепления

воздухопровода магистрального воздухопровода

Ослабление крепления воздухопровода наблюдается обычно на концевых балках и обнаруживается по следам сдвига болтов.

19.1.2006 19.1.2006

Трещины, вмятины и свищи наблюдаются чаще в местах изгиба труб и

соединения их с муфтами, штуцерами и тройниками.

Места наиболее вероятного замерзания или засорения воздухопровода - головки и наконечники рукавов, концевые краны, переходные муфты и тройники.

Воздухопровод и тормозная арматура могут иметь неисправности, вызывающие утечки воздуха или создающие препятствие для его прохода.

В тормозных рукавах появляется расслоение резины, препятствующее проходу воздуха, наблюдается пропуск воздуха в соединении головок при неисправности уплотнительного кольца, в соединениях резиновой трубки с головкой или наконечником или по трещинам, прорывам и протертостям в резиновой трубке.

Пропуск воздуха или ослабление крепления встречается также у тормозных цилиндров, запасных резервуаров, рабочих камер, разобщительных кранов, воздухораспределителей, авторежимов.

Плотность тормозной сети проверяется при полном опробовании тормозов. Утечки обнаруживаются по шуму воздуха, выходящего через не плотности, по темным пятнам на трубах, скоплению пыли и грязи с характерной шероховатой поверхностью, в зимний период в местах образования утечек наблюдается валик в виде инея.

Концевые краны с усл. № 000 и № 000.

Предназначены для сообщения тормозных магистралей вагонов

между собой и локомотивами.

1. корпус;

2. штуцер;

3. клапан;

4. кривошип;

5. втулка;

7. уплотнительные кольца.

Внешний осмотр, заключается в определении отсутствия наличия - трещин, отколов, изломов, повреждения резьбы.

Концевой кран состоит из корпуса, в котором размещена
переключающая часть, приводимая в действие рукояткой. Когда она
занимает вертикальное положение - кран открыт, а его отросток,

связанный с соединительным рукавом, сообщен с атмосферой через

отверстие «Ат » диаметр - 10 мм. При расположенной вдоль отростка ручке - кран открыт, а соединительный рукав изолирован от атмосферного отверстия.

Крепление ручки - плотное, допускается устранение зазора (между ручкой и квадратом) - пластиной толщиной - 1 мм . Суммарный износ эксцентрикового механизма, не более - 2 мм . Расстояние до концевого крана, от вертикального бруса, при длине розетки:

- 185мм - 160 +7-4 мм,

- 130мм - 200 +10-10 мм.

Расстояние от продольной оси вагона до оси корпуса крана грузовых вагонов должно быть 280 - 320 мм, а на рефрижераторных вагонах, не

более 350 мм. Ручки концевых кранов должны быть исправны, зашплинтованы и, перемещаться свободно, без заедания.

Концевой кран устанавливается под углом 60° к вертикали, что исключает удары головки соединительного рукава о стрелочные переводы, а также обеспечивает их автоматическое разъединение при прохождении горба сортировочной горки. Концевой кран крепится к угольнику скобой через планку-замок шайбой-замком, двумя гайками М12 со строгой фиксацией положения скобы в пазу кронштейна. Гайки фиксируются стопорной пластиной.

Неисправности концевого крана

Откол корпуса крана,

заклинивание клапана,

трещины крана, излом

ручки, отсутствие

деталей (ручки, шплинта,

втулки, кривошипа),

срыв, смятие резьбы.

Обрыв соединительного рукава, концевого крана, откол корпуса концевого крана

Соединительный рукав Р-17

Соединительный тормозной рукав предназначен для соединения магистрали между тормозными единицами поезда, состоит из наконечника 1 , болта 2 , резиновой трубки 3 , хомутика 4 , головки 5 , уплотнительного кольца 6.

Неисправности:

Утечка воздуха в соединении между рукавами;

Утечка воздуха между наконечником и рукавом;

Отсутствие хомутика;

Излом, откол, трещина наконечника;

Износ гребня соединительной головки;

Излом, трещина головки рукава;

Забита канавка для уплотнительного кольца;

Вздутие рукава;

Обрыв рукава;

Надрывы, трещины, расслоение рукава;

Не полное соединение головок рукавов (соединение головок рукавов «на гребнях»).

Кран разобщительный № 000.

Предназначен для выключения отдельных тормозных приборов, состоит из - корпуса 3, конической пробки 2, пружины 4, ручки 1 и заглушки 5. При расположении ручки вдоль трубы кран пропускает сжатый воздух, поперек трубы не пропускает. В корпусе крана имеется отверстие «А» диаметром - 3/4 для подсоединения манометра.

Неисправности, при которых кран следует сменить:

Трещины корпуса,

Отколы корпуса,

Излом и деформации ручки,

Деформация и срыв резьбы,

Деформация квадрата пробки.

Расположение ручки

Вдоль трубы -
открытое положение крана,

Поперек трубы -
закрытое положение крана.

При постановке разобщительного крана на вагон стрелка на корпусе крана должна располагаться в направлении двухкамерного резервуара или определяется по маркировке, нанесенной на корпус крана «М» - должна быть направлена в сторону магистрального воздухопровода.

Разобщительный кран на вагоне-хоппере

Все резиновые детали, входящие в тормозное оборудование вагона, должны ставиться в зависимости от состояния и с учетом сроков годности. Установлены сроки годности:

Рукава резинотекстильные - 6 лет;

Кольца уплотнительные - 3 года;

Манжеты тормозных цилиндров - 5 лет;

Манжеты всех типов и диафрагмы в тормозных приборах - 3 года;

Прокладки (уплотнения) всех типов в тормозных приборах - 5 лет.

Срок службы резиновых деталей исчисляется от даты изготовления

(рельефный оттиск на детали), не считая год изготовления. Прокладки и уплотнения, не имеющие клейма-оттиска с датой изготовления, необходимо ставить в тормозные приборы в зависимости от состояния. Прорезы, расслоения не допускаются.

для студентов специальности «Вагоны»

по дисциплине «Вагоны (общий курс)»

к лабораторной работе № 11

ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО ТОРМОЗНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

ГРУЗОВЫХ И ПАССАЖИРСКИХ ВАГОНОВ

Иркутск 2005

УДК 629.4.077

Составители: А.В. Паргачевский, ст. преподаватель;

Г.В. Ефимова, ст. преподаватель;

М.Н. Якушкина, ассистент

Кафедра вагонов и вагонного хозяйства

Рецензенты: П.А. Голец, начальник технического отдела службы вагонного хозяйства ВСЖД – филиала ОАО «РЖД»;

кандидат технических наук Г.С. Пугачёв, доцент кафедры вагонов и вагонного хозяйства.

Лабораторная работа № 11

ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО ТОРМОЗНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

ГРУЗОВЫХ И ПАССАЖИРСКИХ ВАГОНОВ

Цель работы: Изучить: общее устройство тормозной системы вагона; расположение основных приборов автотормозного оборудования на грузовых и пассажирских ва­гонах; типы пневматических тормозов, их режимы торможения.

1. Краткие сведения из теории

Тормозное оборудование вагонов предназначено для создания и увеличения сил сопротивления движущемуся поезду. Силы, создающие искусственное сопротивление, называются тормозными силами .

Тормозные силы и силы сопротивления движению гасят кинетическую энергию движущегося поезда. Наиболее распространенным средством для получения тормозных сил является колодочный тормоз , при котором торможение осуществляется прижатием колодок к вращающимся колесам, благодаря чему возникают силы трения между колодкой и колесом.

На подвижном составе железных дорог применяются 5 типов тормозов: стояночные (ручные), пневматические, электропневматические, электрические и магнитно-рельсовые.

На грузовых вагонах общей сети МПС применяются пневматические тормоза. В систему пневматического тормоза входят: тормозная магистраль (М), которая расположена относительно продольной оси симметрии вагона (рис. 1). Тормозная магистраль крепится к кузову вагона в нескольких местах и у концевой балки рамы вагона она имеет концевые краны, соединительные рукава с головками (рис. 2). Тормозная магистраль каждого вагона, входящего в сформированный поезд, должна быть соединена при помощи соединительных рукавов между собой, а концевые краны открыты. Концевой кран хвостового вагона поезда должен быть перекрыт.

От тормозной магистрали на каждом вагоне имеются отводы через тройники к воздухораспределителю (ВР) и, в некоторых случаях, к стоп-кранам (рис. 1). Воздухораспределитель (ВР) и запасный резервуар (ЗР) крепятся к кронштейнам, установленным на раме вагонов, при помощи болтов. В основных типах вагонов воздухораспределитель и запасный резервуар расположены в средней части рамы. У некоторых типов грузовых специализированных вагонов воздухораспределитель и запасный резервуар устанавливаются в консольной части рамы вагона.

Воздухораспределитель соединен с тормозной магистралью (М), запасным резервуаром и тормозным цилиндром при помощи труб (рис. 3).

На трубе между тормозной магистралью (М) и воздухораспределителем (ВР) установлен разобщительный кран, который при неисправном автотормозе вагона должен быть перекрыт – рукоятка крана расположена поперек трубы.

Тормозной цилиндр крепится при помощи болтов к кронштейнам, установленным на раме вагона, и соединен с воздухораспределителем при помощи трубы (рис. 4).

При торможении усилие от штока тормозного цилиндра (ТЦ) передается через горизонтальные рычаги и затяжку горизонтальных рычагов к тягам, соединенным с тормозной рычажной передачей тележки.

На одной из тяг тормозной рычажной передачи устанавливается регулятор выхода штока, который по мере износа тормозных колодок уменьшает длину этой тяги и тем самым компенсирует увеличение зазоров между колодками и поверхностями катания колес.

Принципиальная схема тормозной рычажной передачи двухосной тележки грузового вагона представлена на рис. 5.

Для закрепления одиночно стоящего грузового вагона от самопроизвольного ухода, на нем имеется стояночный (ручной) тормоз, основные элементы которого представлены на рис. 6. Аналогичное устройство имеет стояночный тормоз пассажирских вагонов. Приведение в действие этих тормозов осуществляется вручную поворотом штурвала или рукоятки.

Кроме указанных узлов тормозное оборудование некоторых типов грузовых вагонов имеет авторежим – это прибор, обеспечивающий автоматическое регулирование давления воздуха в тормозном цилиндре в зависимости от загрузки вагона. Устанавливается между воздухораспределителем и тормозным цилиндром.

У некоторых типов пассажирских вагонов устанавливается противоюзное устройство, обеспечивающее автоматическое понижение давления в тормозном цилиндре для прекращения проскальзывания колесной пары при движении заторможенного вагона.

Пневматическая часть тормозного оборудования (рис. 7.11) включает в себя тормозную магистраль (воздухопровод) б диаметром 32 мм с концевыми кранами 4 клапанного или шаровидного типа и соединительными междувагонными рукавами 3; двухкамерный резервуар 7, соединенный с тормозной магистралью б отводной трубой диаметром 19 мм через разобщительный кран 9 и пылеловку - тройник 8 (кран 9 с 1974 г. устанавливается в тройнике 5); запасный резервуар 11; тормозной цилиндр 1; воздухораспределитель № 483 м с магистральной 12 и главной 13 частями (блоками); авторежим № 265 А-000; стоп-кран 5 со снятой ручкой.

Авторежим служит для автоматического изменения давления воздуха в тормозном цилиндре в зависимости от степени загрузки вагона - чем она выше, тем больше давление в тормозном цилиндре. При наличии на вагоне авторежима рукоятка переключателя грузовых режимов воздухораспределителя снимается после того, как режимный переключатель воздухораспределителя будет поставлен на груженый режим при чугунных тормозных колодках и средний режим при композиционных тормозных колодках. У рефрижераторных вагонов авторежима нет. Запасный резервуар имеет объем 78 л у четырехосных вагонов с тормозным цилиндром диаметром 356 мм и 135 л у восьмиосного вагона с тормозным цилиндром диаметром 400 мм.

Зарядка резервуара 7, золотниковой и рабочей камер воздухораспределителя запасного резервуара 11 производится из тормозной магистрали 6 при открытом разобщительном кране 9. При этом тормозной цилиндр через главную часть воздухораспределителя и авторежим 2 сообщен с атмосферой. При торможении давление в тормозной магистрали понижается через кран машиниста и частично через воздухораспределитель, который при срабатывании отключает тормозной цилиндр 1 от атмосферы и сообщает его с запасным резервуаром 11 до выравнивания давления в них при полном служебном торможении.

Тормозная рычажная передача грузовых вагонов выполнена с односторонним нажатием тормозных колодок (кроме шестиосных вагонов, у которых средняя колесная пара в тележке имеет двустороннее нажатие) и одним тормозным цилиндром, укрепленным на хребтовой балке рамы вагона болтами. В настоящее время в опытном порядке некоторые восьмиосные цистерны без хребтовой балки оборудуются двумя тормозными цилиндрами, от каждого из которых усилие передается лишь на одну четырехосную тележку цистерны. Это сделано для упрощения конструкции, облегчения тормозной рычажной передачи, уменьшения силовых потерь в ней и повышения эффективности работы тормозной системы.

Тормозная рычажная передача всех грузовых вагонов приспособлена к использованию чугунных или композиционных тормозных колодок. В настоящее время все грузовые вагоны имеют композиционные колодки. При необходимости перехода с одного типа колодки на другой необходимо изменить лишь передаточное число тормозной рычажной передачи путем перестановки валиков затяжки и горизонтальных рычагов (в более близко расположенное к тормозному цилиндру отверстие при композиционных колодках и, наоборот, при чугунных колодках). Изменение передаточного числа связано с тем, что коэффициент трения у композиционной колодки примерно в 1,5-1,6 раза больше, чем у чугунных стандартных колодок.

В тормозной рычажной передаче четырехосного грузового вагона (рис. 7.12) горизонтальные рычаги 4 и 10 шарнирно соединены со штоком б и кронштейном 7 на задней крышке тормозного цилиндра, а также с тягой 2 и авторегулятором 3 и с тягой 77. Между собой они соединены затяжкой 5, отверстия 8 которой предназначены для установки валиков при композиционных колодках, а отверстия 9- при чугунных тормозных колодках.

Тяги 2 и 77 соединены с вертикальными рычагами 7 и 72, а рычаги 14 соединены с серьгами 13 мертвых точек на шкворневых балках тележек. Между собой вертикальные рычаги соединены распорками 75, а их промежуточные отверстия шарнирно соединеныс распорками 17 триангелей с тормозными башмаками и колодками, которые подвесками 16 соединены с кронштейнами боковых рам тележки. Предохранение от падения на путь деталей тормозной рычажной передачи обеспечивается специальными наконечниками 19 триангелей, расположенными над полками боковых рам тележки. Передаточное число тормозной рычажной передачи, например, четырехосного полувагона при плечах горизонтальных рычагов 195 и 305 мм и вертикальных рычагов 400 и 160 мм равно 8,95.

Тормозная рычажная передача восьмиосного вагона (рис. 7.13, а) в основном аналогична передаче четырехосного вагона, отличие состоит лишь в наличии параллельной передачи усилия на обе четырехосные тележки с каждой стороны через тягу 1 и балансир 2, а также укороченного на 100 мм верхнего плеча вертикальных рычагов.

В рычажной передаче шестиосного вагона (рис. 7.13,5) передача усилия от тормозного цилиндра на триангели в каждой тележке происходит не параллельно, а последовательно.