Тормозное оборудование пассажирского вагона

Главная → Подвижной состав → Тормозные системы железнодорожного подвижного состава → Устройство тормозов

Главная → Вагоны → Механическое оборудование вагонов

Все пассажирские вагоны оборудуются автоматическими и ручными тормозами.

Схема тормозного оборудования пассажирского вагона

Общие сведения

Тормоза вагонов пасса­жирского поезда бывают автоматические (тормоз срабатывает при разрыве поезда, открытии стоп-крана и других причинах, вызывающих снижение давления в тормозной магистрали); электропневматические (каждый вагон оборудован электровоздухорас­пределителем и двумя проводами цепи электропневматического тормоза, идущей от локомотива); прямодействующие (наполнение сжатым воздухом тормозных цилиндров происходит из запасного резервуара, а не непосредственно из тормозной магистра­ли); истощимые (запасной резервуар имеет ограниченный объем). Зарядное давление в тормозной магистрали во время рейса всегда должно быть 0,5 МПа (5 кгс/см²), а в тормозном цилиндре во время торможения — не более 0,4 МПа (4 кгс/см²).

Устройство

На пассажирском вагоне размещено следующее тормозное оборудование:

• Тормозная магистраль, проходящая вдоль всего кузова вагона (рис. 1), на концах которой размещены разобщительные краны и резиновые соединительные рукава с металлическими головками для соединения воздушной и электрической цепей управления тормозами всех вагонов состава в единое целое.

• На тормозной магистрали имеется от 3-х до 5-ти ответвлений внутрь вагона тормозных труб с ручками стоп-кранов, предназначенными для приведения в действие тормозов в аварийных ситуациях.

• От тормозной магистрали отходит труба с разобщительным краном, соединяющая тормозную магистраль с воздухораспределителями, при помощи которого отключаются неисправные воздухораспределители.

• Пневматический воздухораспределитель усл. №292 – управляющий орган процессом отпуска и торможения на пассажирском вагоне при использовании пневматических тормозов, имеющий переключательную ручку режимов на три положения: К (короткосоставный, вагонов), Д (длинносоставный), УВ (ускоритель выключен, в поездах до 7-ми вагонов).

• Электровоздухораспределитель усл. №305 – управляющий орган процессом отпуска и торможения на пассажирском вагоне при использовании электропневматических тормозов.

• Оба воздухораспределителя размещены на промежуточной части, имеющее переключающее устройство.

• Тормозной цилиндр – цилиндрическая емкость, внутри которой находиться поршень и пружина. В тормозном цилиндре создается давление воздуха, под воздействием которого шток приводит в действие тормозную рычажную передачу.

• Запасный резервуар объемом 78 литров, из которого при понижении давления в тормозной магистрали воздух поступает в тормозной цилиндр и приводит в действие тормозную рычажную передачу.

• Отпускной клапан, размещенный снизу запасного резервуара и предназначенный для принудительного отпуска тормозов в случае их неисправности.

• Авторегулятор, поддерживающий выход штока тормозного цилиндра в заданных пределах, независимо от степени износа тормозных колодок.

• Тормозная рычажная передача – это система тяг и рычагов, при помощи которых тормозные колодки прижимаются к колесам при торможении и отходят от них при отпуске тормозов.

• специальные подвески для подвешивания несоединенных рукавов у несцепленного или хвостового вагона и создания электрической цепи электропневматического тормоза.

Рисунок 1 – Тормозное оборудование пассажирского вагона

Тормозная рычажная передача состоит из: 8 траверс (по 4 шт. на каждой тележке), к которым крепятся тормозные башмаки и с помощью подвесок крепятся к раме тележки; 8 вертикальных рычагов (по 4 шт. на каждой тележке); 4 горизонтальные тяги (по 2 шт. на каждой тележке); горизонтальная тяга, проходящая под кузовом вагона и соединяющая горизонтальные тяги тележек вместе; тормозные колодки шт.(по 2 шт. на каждое колесо вагона); предохранительные скобы от падения деталей тормозной рычажной передачи на путь; привод ручного тормоза. Тормозные колодки могут быть 3-х вариантов (но на один вагон устанавливаются колодки только одного типа, схема их установки(изображена на рисунке 2):

Классификация и принцип взаимодействия

• чугунные;
• композиционные с металлической сеткой;
• композиционные с сетчатым каркасом.

Рисунок 2 – Тормозное оборудование пассажирского вагона

Воздухораспределитель 13 № 292-001 и электровоздухораспределитель 12 № 305-000 установлены на рабочей камере 11. которая смонтирована на кронштейне задней крышки тормозного цилиндра (ТЦ) 14 диаметром 356 мм. Под вагоном также расположены магистральная труба 17 диаметром l 1/4" (32 мм), концевые краны 2 № 190 с соединительными рукавами 1 и пылеловка 8. Тормозная магистраль (ТМ) 17 через разобщительный кран 10 соединена трубопроводом (отводом) 9 с воздухораспределителем 13. Соединительные рукава 1 оборудованы универсальными головками № 369А и закреплены на изолированных подвесках 7.

В каждом пассажирском вагоне имеется не менее трех стоп-кранов 4, два из которых расположены в тамбурах вагонов. Запасный резервуар (ЗР) 16 объемом 78 л. соединен трубой диаметром 1" (25,4 мм) с кронштейном задней крышки тормозного цилиндра 14. На трубе от запасного резервуара к ТЦ установлен выпускной клапан 15 № 31. На некоторых типах пассажирских вагонов рабочая камера 11 с воздухораспределителями 12 и 13 установлены на отдельном кронштейне, а тормозной цилиндр 14 имеет обычную крышку.

Рабочий и контрольный электрические провода электропневматического тормоза ЭПТ уложены в стальной трубе 6 и подведены к концевым двухтрубным 3 № 316 и средней 5 трехтрубной № 317 коробкам. От средней коробки 5 провод в металлической трубе подходит к рабочей камере 11 электровоздухораспределителя 12, а от концевых коробок 3 - к контактам в соединительной головке № 369А между вагонного рукава 1.

Принцип действия

При зарядке и отпуске тормоза воздух из ТМ через воздухораспределитель 13 поступает в запасный резервуар 16, а тормозной цилиндр 14 через воздухораспределитель (или электровоздухораспределитель) сообщен с атмосферой. При пневматическом торможении сжатый воздух из ЗР поступает в ТЦ через воздухораспределитель, который отключает тормозной цилиндр 14 от атмосферы и сообщает его с запасным резервуаром 16. При полном торможении давление в запасном резервуаре и тормозном выравниваются. При торможении ЭПТ сжатый воздух из ЗР поступает в ТЦ через электровоздухораспределитель 12.

Действие электропневматического тормоза аналогично действию пневматического с той лишь разницей, что вместо воздухораспределителя 13 работает электровоздухораспределитель 12, управ­ляющие электрические сигналы на который поступают по цепи ЭПТ от контроллера крана машиниста. Разрядки тормозной магистрали при этом не происходит. Все пассажирские поезда должны эксплуатироваться только с электропневматическими тормозами и лишь при наличии в составе поезда пассажирских вагонов габарита РИЦ — с пневматическими.

В составы пассажирских поездов, как правило, не допускается вклю­чение грузовых вагонов, за исключением случаев, предусмотренных Правилами технической эксплуатации железных дорог РФ.

Тормозное оборудование вагонов с тормозом KE-GPR

Схема тормозного оборудования пассажирского вагона с тормозом KE-GPR

Пассажирский вагон международного сообщения оборудован тормозом KE-GPR с воздухораспределителем 4 типа KES и резервуаром 5 объемом 9 л. Запасные резервуары 6 и 7 на вагонах 15-й серии имеют объемы 150 л и 100 л, а на вагонах 14-й и 77-й серий — 200 и 150 л. Вагоны оборудованы тормозными цилиндрами диаметром 16” на вагонах 15-й серии и 18” на вагонах 14-й и 77-й серий. На каждой оси смонтирован осевой датчик 1 противогазного устройства, предо хранительный клапан 2 на случай обрыва шланга к датчику 1 и сбрасывающий клапан 3 для автоматического растормаживания колес при юзе. Вагон оборудован устройством для скоростного регулирования, которое состоит из осевого регулятора 8, резервуара 9 объемом 9 л., воздушного фильтра 10 и дросселей 11 с отверстием 2 мм.

Для проверки действия осевого регулятора 8 в коробке 18 имеются манометр и кнопка, а в служебном помещении — манометр. Регулятор 8 при скорости 90—100 км/ч обеспечивает в процессе торможения на скоростном режиме ПС (R) в тормозных цилиндрах давление 3,6—3,8 (вагоны серии 15) или 3,8—4,0 кг/см² (вагоны серий 17 и 77), а при скорости ниже 90 км/ч — соответственно 1,6—1,8 или 2,1—2,3 кг/см², что является предельным давлением на грузовом режиме Т(G) и пассажирском П(Р). На тормозной магистрали диаметром 1” имеются четыре резиновых соединительных рукава, концевые краны. Включение и выключение тормоза производят рукояткой 15, а отпуск вручную — поводком 16, Рукоятка 14 предназначена для переключения режимов ПС, Т и П. Почтовый вагон дополнительно оборудован устройством для автоматического регулирования силы нажатия тормозных колодок в соответствии с загрузкой вагона (авторежим) с двумя датчиками 19, двумя реле давления 13, двумя дополнительными резервуарами 20 с вентилями 12 для отключения в случае обрыва шланга к датчику 19, а также кнопкой 17 для проверки исправности авторежима.

Тормозное оборудование пассажирского вагона габарита РИЦ

На всех вагонах габарита РИЦ постройки до 1990 г., используемых в международном сообщении, устанавливается автоматический пневматический тормоз системы KEs-CPP (Кнорр единый — грузовой, пассажирский, скоростной). На пассажирских вагонах габарита РИЦ устанавливают пневматический колодочный авто­матический тормоз с воздухораспределителем европейского типа системы KEs (Кнорр единый — скоростной). Поэтому если в состав поезда входит только один вагон габарита РИЦ, а весь состав на электропневматических тормозах, то на этом вагоне тормоз от­ключают. Воздухораспределитель KEs этого тормоза является прибором прямодействующего типа и имеет только ступенчатый режим отпуска. Применение воздухораспределителей со ступенчатым отпуском на западноевропейских дорогах обусловлено наличием большого количества горных участков. В то же время более дли­тельный процесс отпуска тормоза при этих воздухораспределите­лях компенсируется сравнительно небольшой длиной поезда, которая из-за использования винтовой упряжи ограничена продоль­ными усилиями при торможении.

Пневматический колодочный тормоз с воздухораспределите­лем KEs пассажирских и почтово-багажных вагонов международного сообщения на европейских железных дорогах колеи 1435 мм и на РЖД работает с применением чугунных тормозных колодок. Коэффициент трения таких колодок в значительной мере зависит от скорости движения поезда (вращения колеса) и уменьшается с ее увеличением. Эти колодки обеспечивают необходимую эффективность дей­ствия пневматического тормоза при скоростях движения до 100... 120 км/ч. Однако при больших скоростях эффективность дей­ствия обычного тормозного оборудования с чугунными колодками без дополнительных устройств уже недостаточна для безопасности движения, так как с уменьшением коэффициента трения колодок уменьшается тормозная сила поезда. Для регулирования силы нажатия в зависимости от скорости поезда применяют осевой центробежный регулятор, встроенный в буксу одной из колесных пар каждого вагона, и пневматическое двухступенчатое реле давления. Такими устройствами оборудованы все пассажирские вагоны международного сообщения с чугунными тормозными колодками европейских железных дорог колеи 1435 мм и РЖД, эксплуатирующиеся со скоростями до 140... 160 км/ч. Регулирование силы нажатия колодок в зависимости от скорости поезда происходит при включении тормоза на скоростной режим (по принятым МСЖД обозначениям). На остальных режимах (Р — пассажирский, G — грузовой) давление в тормозном цилиндре соответствует низкой скорости на скоростном режиме.

Схема тормозного оборудования пассажирского вагона габарита РИЦ постройки до 1990 г.: 1 — осевой датчик; 2 — сбрасывающий клапан; 3 — рукоятка воздухораспреде­лителя; 4 — рукоятка для переключения режимов торможения; 5 — поводок выпускного клапана; 6 — кнопочный клапан; 7 — манометр; 8 — обратный клапан; 9 — тормозной цилиндр; 10 — концевой кран; 11 — соединительный рукав; 12 — датчик скоростного регулятора; 13 — стоп-кран обычного типа; 14 — стоп-кран западноевропейского типа; 15 — тормозная магистраль; 16 — резерву­ар для разрядки тормозной магистрали; 17, 18, 19 — запасные резервуары; 20 — реле давления; 21 — кронштейн; 22 — воздухоразделитель; 23 — ускоритель экстренного торможения

На кронштейне 21, через который прохо­дит тормозная магистраль 15, установлены воздухоразделитель 22, ускоритель экстренного торможения 23 и реле давления 20. За­пасные резервуары 77, 18. 19 имеют общий объем 380 л, резервуар 16 объемом 20 л используется для разрядки тормозной магистрали через ускоритель экстренного торможения. Магистраль на кон­цах вагона разветвляется для удобства обслуживания двухпроводного пневматического тормоза вагонов на дорогах колеи 1435 мм; с каждой стороны имеется по два концевых крана 10 и соединительных рукава 77. Реле давления 20 сообщается с тормозными цилиндрами 9 че­рез сбрасывающие клапаны 2 противогазного устройства. Осевые датчики 1 каждой оси соединены гибкими шлангами со сбрасывающими клапанами через обратные клапаны 8, которые служат для защиты запасных резервуаров от истощения при обрыве шланга.

На одной из осей колесных пар установлен датчик 12 скорост­ного регулятора, обеспечивающий повышенную силу нажатия тормозных колодок при высокой скорости движения поезда. Граничная скорость нормального и повышенного нажатий для датчиков на тележках колеи 1435 мм составляет 50...70 км/ч, а на тележках колеи 1520 мм — 90... 110 км/ч, так как условия сцепле­ния колес с рельсами на отечественных и зарубежных железных дорогах неодинаковы. По этой же причине передаточное число тормозной рычажной передачи тележек колеи 1520 мм меньше, чем тележек колеи 1435 мм. Кнопочные клапаны 6 и манометры 7, выведенные на обе стороны вагона, служат для проверки исправности тормоза на стоянке. Включают и выключают воздухораспределитель рукояткой 3. Рукоятка 4 служит для переключения режимов торможения — гру­зового, пассажирского и скоростного. Выпускной клапан снабжен поводками 5, выведенными на обе стороны и внутрь вагона. Внутри вагона поводок должен быть опломбирован, так как, по международным правилам, пользоваться им во время движения поезда не разрешается. Помимо обыч­ных стоп-кранов 13, в вагоне имеется стоп-кран 14 западноевропейского типа с тросовым приводом из каждого купе

На случай следования вагона в пассажирском поезде с электропневматическими тормозами по РЖД предусмотрена пролетная электрическая магистраль (на рис. не показана). Знак «R» на кузове показывает, что вагон оборудован перестановочным устройством (R — скорый поезд, тормозное оборудование можно эксплуатировать при скорости движения 140 км/ч). Имеющееся в тормозной системе противогазное устройство предназначено для автоматического прекращения движения колеса юзом до начала скольжения по рельсу. Это достигается резким сбросом давления в тормозном цилиндре за время около 0,3 с с его последующим автоматическим восстановлением после прекращения юза в течение примерно 2 с.

На вагонах WLAB габарита РИЦ постройки 1993—1994 гг. применена новая блочная система тормозов KE-PR-Mg (0)-10+10". Тормоз пневматический работает в блочном исполнении с дополнительными приборами сигнализации контроля. Аварийный тормоз — магниторельсовый.

Техническое обслуживание

При техническом обслуживании тормозов слесарями-автомат­чиками проверяются износы и состояние всех деталей тормозного оборудования и их взаимодействие. Однако проводники, поездная бригада должны обращать особое внимание на положение и толщину тормозных колодок. На пассажирских вагонах выход колодок с поверхности катания за наружную грань колеса не допускается. Толщина чугунных тормозных колодок должна быть не менее 12 мм, композиционных с металлической сеткой — не менее 14 мм, а с сетчато-проволочным каркасом — 10 мм. Колодки с сетчато-про­волочным каркасом можно определить по заполненному фрикци­онной массой ушку. Толщина тормозной колодки проверяется с наружной стороны, а при клиновидном износе — на расстоянии 50 мм от тонкого торца. В зимнее время проводники в пунктах формирования и оборота должны удалять лед с деталей тормозной рычажной передачи. Нельзя отправлять в рейс вагоны с тормозными колодками, которые не отходят от колес вследствие замерзания тормозной рычажной передачи. Действие тормозов, их расчетное усилие и эффективность напрямую связаны с обеспечением безопасности движения. Для различных скоростей движения поездов установлено единое наименьшее тормозное нажатие тормозных колодок, приходящееся на 100 т массы поезда. Для скоростей движения до 120 км/ч при пневматических тормозах и чугунных тормозных ко­лодках нажатие должно быть не менее 6 • 10⁵ Н (60 тс). Для скорос­тей 121...140 км/ч при электропневматических тормозах и чугун­ных колодках — не менее 7,5 • 10⁵ Н (75 тс), а для скоростей движения 142...160 км/ч при электропневматических тормозах и ком­позиционных тормозных колодках — 7,8 • 10⁵ Н (78 тс).

Фактическую массу поезда определяют по поездным документам и учетной массе брутто пассажирских вагонов. Тару вагона определяют по надписи на кузове, а массу пассажиров, ручной клади и снаряжения из расчета: для вагона СВ (20 посадочных мест) — 2 т, купейного — 4 т, плацкартного — 6 т, общего и межобластного — 9 т, вагона-ресторана — 6 т.

Управление тормозами

В каждом пассажирском вагоне внутри пассажирского помеще­ния установлено четыре стоп-крана (по одному в тамбурах, один около служебного отделения и один в середине вагона). Внутрь пассажирского вагона выведена ручка отпускного клапана авто­ тормозов. В случае заклинивания одной или нескольких колесных пар (когда колесные пары перестали вращаться и идут юзом) про водник должен установить это на слух или по колебаниям ходо­вых частей и кузова вагона. Чтобы не допустить повреждения колесных пар, проводник должен поднять вверх ручку отпускного клапана и произвести тем самым отпуск тормозов (растормаживание), после чего немедленно доложить об этом начальнику поезда.

Ручной тормоз

Для удержания вагона или поезда на уклоне при неисправно­сти автоматических тормозов каждый пассажирский вагон обору­дован ручным тормозом, управляемым находящимся в рабочем тамбуре штурвалом, который для торможения надо вращать по часовой стрелке.

Опробование тормозов

Установлены два вида опробования тормозов в процессе эксп­луатации: полное и сокращенное.

• При полном опробовании проверяют техническое состояние тормозного оборудования, плотность и целость тормозной магистрали, действие тормозов у всех вагонов и определяют тормозное нажатие.
• Во время сокращенного опробования тормозов проверяют со­стояние тормозной магистрали и действие тормозов у двух хвостовых вагонов.

По результатам полного опробования осмотрщик вагонов вру­чает машинисту справку формы ВУ-45 об обеспеченности поезда тормозами и их исправном действии. На станциях, где не предусмотрены осмотрщики вагонов, в проверке действия тормозов в двух хвостовых вагонах при сокра­щенном опробовании тормозов должны участвовать начальник поезда и проводники этих вагонов. Полное опробование тормозов в пассажирских поездах выпол­няется на станциях формирования и оборота перед отправлением поезда, после смены локомотива, на станциях перед затяжным спуском и уклоном. Сокращенное опробование тормозов в пассажирских поездах выполняется после прицепки локомотива к составу, если перед этим было полное опробование от станционной сети; после смены локомотивных бригад без отцепки локомотива от состава; пос­ле всякого разъединения тормозных рукавов в любом месте поезда; после стоянки поезда более 20 мин; при падении давления в главных резервуарах ниже 0,55 МПа (5,5 кгс/см²). В пассажирских поездах на станциях сначала производится опро­бование электропневматических тормозов, потом пневматических.

Возможные неисправности тормозной системы и рекомендации по их устранению

Возможные неисправности тормозной системы и рекомендации по их устранению

После отправления со станции проводник должен из тамбура наблюдать за началом движения поезда и в случае обнаружения неотпуска тормоза, искрения или других неисправностей принимать меры вплоть до остановки поезда. Если во время рейса проводник вынужден по какой-либо при­чине разъединить междувагонные рукава при заряженной магист­рали, то прежде всего необходимо перекрыть концевые краны. Разъединенные рукава во избежание повреждения следует обязательно закреплять на подвесках, не оставляя их свободно висящими и не навешивая на поручень сцепщика.

Проводники вагонов международного сообщения (тормоз системы KEs) перед отправлением поезда с промежуточной стан­ции или после вынужденных остановок должны проверить от­пуск тормоза вагона по манометру, расположенному в тамбуре или в служебном отделении вагона. Если тормоз вагона отпу­щен, манометр не должен показывать давление воздуха в тор­мозных цилиндрах, так как они в этом случае сообщаются с ат­ мосферой. В процессе торможения наибольшее давление воздуха в тормозных цилиндрах на режимах Т и П должно быть в преде­лах 0,21..О,23 МПа (2,1...2,3 кгс/см²), а на режиме ПС — 0,38...0,40 МПа (3,8...4,0 кгс/см²). При переходе вагона на зару­бежные дороги выпускной клапан на перестановочном пункте пломбируется.

В процессе проверки тормозов применяются видимые и звуковые сигналы. При опробовании тормозов сигнал машинисту выпол­нить пробное торможение подается осмотрщиком (после устного предупреждения) днем — поднятой вертикально рукой, ночью — поднятым ручным фонарем с прозрачно-белым огнем. Машинист должен ответить одним коротким свистком и приступить к торможению. Требование к машинисту отпустить тормоза подается днем движением руки перед собой по горизонтальной линии, ночью такими же движениями ручного фонаря с прозрачно-белым ог­нем. Машинист должен ответить двумя короткими сигналами и отпустить тормоза.

Литература

• Болотин З.М. Б795 Проводник пассажирских вагонов: Учебник для нач. проф. образования / 3. М. Болотин, Н.Л.Травина, В.В. Соломатин. — М.: Издательский центр «Академия», 2004. — 320 с.
• Малыхин А.П. Тормозное оборудование локомотивов. Учебное пособие.
• Пархомов В. Т. Устройство и эксплуатация тормозов: Учеб, ДЛЯ техн. шкал. — М.: Транспорт, 1994. — 208 с.