Автотормоза локомотивов и вагонов

Из главных резервуаров сжатый воздух через разобщительный кран КН1 поступает в питательную магистраль, из которой питаются все потребители пневматической системы.  От питательной магистрали ПМ имеются отводы:

1. через разобщительный кран КН — 45 стеклоочистителям СОЛ-1 и СОЛ-2;
2. через разобщительные краны КН-24 и КН-25 к клапану №243 и 244 звуковых сигналов «свисток» и «тифон» соответственно;
3. через устройство блокировки тормозов (АБТ) № 367м - к поездному крану машиниста (КМ) № 395 и крану вспомогательного локомотивного тормоза (КВТ) № 254.
4. через  разобщительный кран КН-21, фильтр Ф-3, редуктор КР-1 отрегулированный на давление 2,0-2,5, предохранительный клапан КП-4 отрегулированный на 3,5 ат и  разобщительный кран КН-31 к клапанам 262 и 263 ПРУ;
5. через разобщительный кран КН-38 к ЭПК-150;
6. через разобщительный кран КН-19,обратный клапан  КО-3 и маслоотделитель МО-3 с продувочным краном КН-42 к аппаратам цепей управления.
7. через разобщительные краны КН-27 и КН-29 к клапанам подачи песка 241 и 242;
8. через  разобщительный кран КН-10, фильтр Ф-6 и редуктор КР-3 отрегулированный на давление 5,0 ат к реле давлению РД -304;
9. Питательная магистраль заканчивается концевым краном КН-47 и разобщительным рукавом РУ-8, между которыми установлена дроссельная шайба ДР-2 диаметром 12 мм, которая предотвращает быстрый выпуск воздуха из питательной магистрали при обрыве рукава РУ-8.

От крана машиниста  усл. № 395 сжатый воздух поступает в  тормозную магистраль (ТМ) и заряжается уравнительный резервуар (УР) объемом 20 л. Из ТМ воздух подходит к крану  холодного резерва КН-22, который в нормальном положении закрыт и опломбирован, к крану КН-44 (скоростемера), ПВУ-1 и разобщительный кран КН-8 к воздухораспределителю ВР483. Заканчивается тормозная магистраль концевым краном КНК-3 и соединительным рукавом РУ-3.

При торможение локомотива краном вспомогательного локомотивного  тормоза усл. № 254 воздух из питательной  магистрали ПМ через КВТ и блокировку тормозов АБТ поступает в магистраль тормозных цилиндров  и через  разобщительный кран КН-11 и рукав  РУ-9, между которыми установлена дроссельная шайба ДР-5 диаметром 7 мм - в тормозные цилиндры (ЦЗ, Ц4) первой тележки. Одновременно через кран КН-28 воздух поступает в управляющую камеру реле давления РД, которое, сработав на торможение, наполняет тормозные цилиндры (Ц5 и Ц6) второй тележки из питательной магистрали ПМ через редуктор КРЗ. На каждой тележке установлено по два ТЦ № 507Б диаметром 10". Отпуск тормоза производится постановкой ручки КВТ в поездное положение. При этом непосредственно через КВТ выходит в атмосферу воздух из ТЦ первой тележки и из управляющей камеры РД. Реле давления, в свою очередь, срабатывает на отпуск и вытекает воздух в атмосферу из ТЦ второй тележки.

  Совместное применение  пневматического и реостатного

торможения в полном объеме невозможно. Пневматический выключатель управления ПВУ-1 разрывает цепь управления реостатным тормозом при понижении давления в ТМ до значения 2,7-2,9 ат (например, при экстренном торможении), и замыкает контакты при давлении в ТМ 4,5-4,8 ат. При реостатном торможении, катушка электроблокировочного клапана КЭБ-99-02 получает питание и  перекрывает проход воздуха от воздухораспределителя ВР к крану КВТ, а полость между поршнями крана усл.№ 254 вспомогательного тормоза соединяет с атмосферой. При этом можно затормаживать локомотив краном вспомогательного тормоза до давления в магистрали тормозных цилиндров до давления 1,3-1,5 ат, которое контролирует ПВУ 2. При повышении давления схема реостатного тормоза разбирается. При срыве реостатного тормоза произойдет замещение реостатного тормоза пневматическим. В этом случае КЭП-9 (261) получит питание и пропустит сжатый воздух к крану вспомогательного тормоза локомотива, при этом давление в ТЦ будет 2,0-2,5 ат.

ПВУ-232 при давлении 4,5-4,8 ат позволяет поднять токоприемник, т.к. замыкает свои контакты в цепи катушки 245 и при давлении 2,7-2,9 ат размыкает.

ПВУ-3 при давлении в  ТЦ локомотива 1,8-2,2 ат замыкает контакты и переключает ПРУ с передней тележки на заднюю, отключение при  давлении 0,6-1,0 ат.

ПВУ-4 при давлении в ТЦ локомотива 2,8-3,2 ат. замыкает контакты и осуществляет подачу песка под колесные пары, размыкание контактов происходит при давлении 1,5-1,8 ат.

ПВУ-5, ПВУ-6 обеспечивают подачу светового сигнала на пульт  машиниста при давлении в ТЦ 1,1-1,3 ат и выше. Световой сигнал выключается при снижении давления в ТЦ до 0,4 ат и ниже.

 

5. Компрессор  КТ6 – Эл.

 

Компрессоры предназначены для  обеспечения сжатым воздухом тормозной  сети поезда и пневматической сети вспомогательных аппаратов: электропневматических  контакторов, реверсоров, песочниц и др.

Применяемые на подвижном  составе компрессоры классифицируются по следующим признакам:

по числу цилиндров (одноцилиндровые, двухцилиндровые  и т.д.);

по расположению цилиндров (горизонтальные, вертикальные, V - образные и W - образные);по числу ступеней сжатия (одноступенчатые и двухступенчатые); по типу привода (с приводом от электродвигателя или от двигателя внутреннего сгорания).

По назначению локомотивные компрессоры делятся на основные и вспомогательные.

Вспомогательные компрессоры применяются на электроподвижном составе и предназначены для наполнения сжатым воздухом пневматических магистралей, например, главного воздушного выключателя, блокирования щитов высоковольтной камеры и токоприемника при отсутствии сжатого воздуха в главных резервуарах (ГР) и резервуаре токоприемника. Компрессоры должны полностью обеспечивать потребность в сжатом воздухе при максимальных расходах и утечках его в поезде. Во избежание перегрева режим работы компрессора устанавливается повторно-кратковременным. При этом продолжительность включения (ПВ) компрессора под нагрузкой допускается не более 50%, а продолжительность цикла до 10 мин.  Основные компрессоры, применяемые на подвижном составе, как правило, являются двухступенчатыми. Сжатие воздуха в них происходит последовательно в двух цилиндрах с промежуточным охлаждением между ступенями.

Рис.5.1 Схема двухступенчатого компрессора и индикаторная диаграмма  его  работы.

1- поршень, 2- цилиндр первой  ступени, 3- всасывающий клапан, 4- холодильник, 5- нагнетательный клапан, V - объем всасываемого воздуха, Vв - объем пространства над поршнем в его верхнем положении (объем вредного пространства), Vх - полный объем, описываемый поршнем при ходе из одного крайнего положения в другое. При первом ходе вниз поршня 1 открывается всасывающий клапан 3, и в цилиндр 2 первой ступени поступает воздух из атмосферы (Ат) при постоянном давлении. Линия всасывания АС (Рис. 5.1. б) располагается ниже пунктирной линии атмосферного барометрического давления на величину потерь на преодоление сопротивления всасывающего клапана. При ходе поршня 1 вверх всасывающий клапан 3 закрывается, объем рабочего пространства цилиндра 2 уменьшается и воздух сжимается по линии CD до давления в холодильнике 4, после чего открывается нагнетательный клапан 5 и происходит выталкивание сжатого воздуха в холодильник по линии нагнетания DF с постоянным противодавлением. В процессе последующего хода поршня 1 вниз происходит расширение оставшегося во вредном пространстве (объем пространства над поршнем в его верхнем положении) сжатого воздуха по линии FB до тех пор, пока давление в рабочей полости не понизится до определенной величины и всасывающий клапан 3 откроется атмосферным давлением. Далее процесс повторяется. На первой ступени воздух сжимается до давления 2,0 – 4,0 кгс/см2. Аналогично работает вторая ступень компрессора со всасыванием воздуха из холодильника 4 по линии FE, сжатием по линии EG, нагнетанием в главные резервуары по линии GH, расширением во вредном пространстве цилиндра второй ступени по линии HF'. Заштрихованная площадь индикаторной диаграммы характеризует уменьшение работы сжатия за счет охлаждения воздуха между ступенями. Сжатие воздуха сопровождается выделением тепла. В зависимости от интенсивности охлаждения и количества тепла, отбираемого от сжимаемого воздуха, линия сжатия может быть изотермой, когда отводится все выделяющееся тепло и температура остается постоянной, адиабатой, когда процесс сжатия идет без отвода тепла, или политропой при частичном отводе выделяющегося тепла. Адиабатический и изотермический процессы сжатия являются теоретическими. Действительный процесс сжатия является политропным.

Основными показателями работы компрессора являются производительность (подача), объемный, изотермический и  механический к.п.д.  Производительностью компрессора называется объем воздуха, нагнетаемый компрессором в резервуар в единицу времени, замеренный на выходе из компрессора, но пересчитанный на условия всасывания.

 

 

 

 

5.1 Устройство  компрессора КТ-6.

 

 

Рис. 5.2 Устройство компрессора.

 

Компрессор КТ-6 рис.5.2 состоит из корпуса (картера)13, двух цилиндров 29 низкого давления (ЦНД),имеющих  угол развала 120°. одного цилиндра 6 высокого давления (ЦВД) и холодильника 8 радиаторного типа с предохранительным клапаном 10, узла шатунов 7 и поршней 2, 5.Корпус18 имеет три привалочных фланца для установки цилиндров и два люка для доступа к деталям, находящимся внутри. Сбоку к корпусу прикреплен масляный насос 20 с редукционным клапаном 21, а в нижней части корпуса помещен сетчатый масляный фильтр 25. Передняя часть корпуса (со стороны привода) закрыта съемной крышкой, в которой расположен один из двух шарикоподшипников коленчатого вала 19. Второй шарикоподшипник расположен в корпусе со стороны масляного насоса. Все три цилиндра имеют ребра: ЦВД выполнен с горизонтальным оребрением для лучшей теплоотдачи, а ЦНД имеют вертикальные ребра для придания цилиндрам большей жесткости. В верхней части цилиндров расположены клапанные коробки 1 и 4. Коленчатый вал 19 компрессора - стальной, штампованный с двумя противовесами, имеет две коренные шейки и одну шатунную. Для уменьшения амплитуды собственных колебаний к противовесам винтами 23 прикреплены дополнительные балансиры 22. Для подвода масла к шатунным подшипникам коленчатый вал снабжен системой каналов.

 

 

 

 рис. 5.3 Узел шатунов.

Узел шатунов рис.5.3 состоит из главного 1 и двух прицепных 5 шатунов, соединенных пальцами 14, застопоренными винтами 13.

1- главный шатун, 2, 14 -пальцы, 3, 10 - штифты, 4- головка, 5- прицепные  шатуны, 6- бронзовая втулка, 7- шпилька, 8- замковая шайба, 9- каналы для подачи смазки, 11, 12-вкладыши, 13- стопорный винт, 15- съемная крышка, 16- прокладка 
 Главный шатун выполнен из двух частей - собственно шатуна 1 и разъемной головки 4, жестко соединенных между собой пальцем 2 со штифтом 3 и пальцем 14. В верхние головки шатунов запрессованы бронзовые втулки 6. Съемная крышка 15 прикреплена к головке 4 четырьмя шпильками 7, гайки который стопорятся замковой шайбой 8. В расточке головки 4 главного шатуна установлены два стальных вкладыша 11 и 12, залитые баббитом. Вкладыши удерживаются в головке за счет натяга и стопорения штифтом 10. Зазор между шейкой вала и подшипником шатуна регулируется прокладками 16. Каналы 9 служат для подачи смазки к верхним головкам шатунов и к поршневым пальцам. Основным преимуществом данной системы шатунов является значительное уменьшение износа вкладышей и шатунной шейки коленчатого вала, которое обеспечивается передачей усилий от поршней через головку сразу на всю поверхность шейки. Поршни 2 и 5 (рис.5.2.) - литые чугунные. Они присоединяются к верхним головкам шатунов поршневыми пальцами 30 плавающего типа. Для предотвращения осевого перемещения пальцев поршни снабжены стопорными кольцами. Поршневые пальцы ЦНД - стальные, пустотелые, поршневые пальцы ЦВД сплошные. На каждом поршне установлены по четыре поршневых кольца: два верхних - компрессионные (уплотнительные), два нижних - маслосъемные. Кольца имеют радиальные пазы для прохода масла, снятого с зеркала цилиндра.

 Клапанные коробки  внутренней перегородкой разделены на две полости: всасывающую (В) и нагнетательную (Н). В клапанной коробке ЦНД со стороны всасывающей полости прикреплен всасывающий воздушный фильтр 9 (рис.5.2.), а со стороны нагнетательной полости - холодильник 8. Корпус 6 клапанной коробки (рис.5.2.) снаружи имеет оребрение и закрыт крышками 3 и 15. В нагнетательной полости помещен нагнетательный клапан , который прижат к гнезду в корпусе с помощью упора  и винта  с контргайкой . Во всасывающей полости расположен всасывающий клапан.

(а)       (б)

Рис. 5.3. Всасывающий (а) и  нагнетательный (б) клапаны.

Всасывающие и нагнетательные клапаны (Рис.5.3) состоят из седла 1, обоймы (упора) 5, большой клапанной пластины 2, малой клапанной пластины 3, конических ленточных пружин 4, шпильки 7 и корончатой гайки 6. Седла 1 по окружности имеют по два ряда окон для прохода воздуха. Нормальный ход клапанных пластин 1,5 – 2,7 мм. Компрессор КТ-6 Эл при достижении в ГР определенного давления  отключается регулятором давления. В процессе работы компрессора воздух между ступенями сжатия охлаждается в холодильнике радиаторного типа (Рис.5.4.).

 
Рис.5.4. Холодильник радиаторного типа.

Холодильник состоит  из верхнего 9 и двух нижних коллекторов  и двух радиаторных секций 1 и 3. Верхний  коллектор перегородками 11 и 14 разделен на три отсека. Секции радиаторов крепятся к верхнему коллектору на прокладках. Каждая секция состоит из 22 медных трубок 8, развальцованных вместе с латунными втулками в двух фланцах 6 и 10. На трубках навиты и припаяны латунные ленты, образующие ребра для увеличения поверхности теплоотдачи. Для ограничения величины давления в холодильнике на верхнем коллекторе установлен предохранительный клапан 13, отрегулированный на давление 4,5 кгс/см2.Фланцами патрубков 7 и 15 холодильник прикреплен к клапанным коробкам первой ступени сжатия, а фланцем 12 - к клапанной коробке второй ступени. Нижние коллекторы снабжены спускными краниками 16 для продувки радиаторных секций и нижних коллекторов и удаления скапливающихся в них масла и влага. Воздух, нагретый при сжатии в ЦНД, поступает через нагнетательные клапаны в патрубки 7 и 15 холодильника, а оттуда - в крайние отсеки верхнего коллектора 9. Воздух из крайних отсеков по 12 трубкам каждой радиаторной секции поступает в нижние коллекторы, откуда по 10 трубкам каждой секции перетекает в средний отсек верхнего коллектора, из которого через всасывающий клапан проходит в ЦВД. Проходя по трубкам, воздух охлаждается, отдавая свое тепло через стенки трубок наружному воздуху. В то время как в одном ЦНД происходит всасывание воздуха из атмосферы, во втором ЦНД идет предварительное сжатие воздуха и нагнетание его в холодильник. В это же время в ЦВД заканчивается процесс нагнетания воздуха в ГР. Холодильник и цилиндры обдуваются вентилятором 14 (рис. 5.2.), который установлен на кронштейне 12 и приводится во вращение клиновым ремнем от шкива, установленного на муфте привода компрессора. Натяжка ремня осуществляется болтом 13.