Назначение тормозного оборудования грузовых вагонов. Термины и определения

Назначение тормозного оборудования грузовых вагонов

Тормозное оборудование грузового вагона - это устройство, позволяющее создать искусственное сопротивление движению с целью регулирования скорости или полной остановки поезда. От его исправного состояния зависит безопасность движения вагона и поезда в целом.

На грузовых вагонах применяется пневматическое тормозное оборудование, которое приводится в действие сжатым воздухом. В них воздух поступает в цилиндры и давит на поршень, который преобразует давление воздуха в усилие на тормозные колодки, прижимая их к ободу колеса, либо к тормозному диску на оси. В тормозные цилиндры воздух поступает из запасных резервуаров, находящихся на каждой единице подвижного состава. В свою очередь в запасные резервуары воздух поступает из тормозной магистрали, протянутой вдоль всего состава. Управляет воздушными потоками устройство под названием воздухораспределитель, который также находится на каждой единице подвижного состава.

В случае повреждения тормозной магистрали (в том числе при разрыве поезда) и выходе воздуха из нее в атмосферу, воздухораспределитель напрямую соединяет запасной резервуар с тормозным цилиндром. В этом случае происходит экстренное торможение - воздух поступает в цилиндры под максимальным давлением, благодаря чему реализуется максимальная тормозная сила. Основной недостаток пневматического тормоза заключается в том, что скорость распространения воздушной волны, а следовательно и срабатывания тормозов по составу, равна скорости звуку (331 м/с). Для проверки работы пневматических тормозов, после завершения формирования поезда производят их полное опробование. При этом проверяется действие тормозов всех вагонов в составе, а также скорость утечки воздуха из тормозной магистрали.

Пневматическая часть тормозного оборудования, как показано на рисунке 1, включает в себя тормозную магистраль (воздухопровод) 4 с концевыми кранами 2 и соединительными рукавами 1; двухкамерный резервуар 7, соединенный с тормозной магистралью 6 отводной трубой через разобщительный кран 8 и тройник 5; запасной резервуар 11; тормозной цилиндр 13; воздухораспределитель с магистральной 9 и главной 6 частями; авторежим 12; стоп-кран 3 со снятой ручкой.

Рисунок 1 – Схема тормозного оборудования грузового вагона

Зарядка резервуара 7, золотниковой и рабочей камер воздухораспределителя запасного резервуара 11 производится из тормозной магистрали 4 при открытии разобщительного крана 8. При этом тормозной цилиндр через главную часть воздухорапсределителя и авторежим 12 сообщен с атмосферой. При торможении давление в тормозной магистрали понижается через к кран машиниста и частично через воздухорапсределитель, который при срабатывании отключает тормозной цилиндр 13 от атмосферы и сообщает его с запасным резервуаром 11 до выравнивания давления в них при полном служебном торможении.

Тормозная рычажная передача предназначена для передачи усилия, развиваемого на штоке тормозного цилиндра, на тормозные колодки. В состав рычажной передачи входят триангели или траверсы с башмаками и тормозными колодками, тяги, рычаги, подвески, предохранительные устройства, соединительные и крепежные детали, а также автоматический регулятор выхода штока тормозного цилиндра.

По действию на колесо различают рычажные передачи с односторонним и двухсторонним нажатием колодок. Выбор конструкции рычажной передачи зависит от количества тормозных колодок, которое определяется необходимой величиной тормозного нажатия и допускаемым удельным давлением на колодку.

Тормозная рычажная передача с двусторонним нажатием имеет преимущество по сравнению с односторонним нажатием. При двухстороннем нажатии колодок колесная пара не подвергается выворачивающему действию в буксах в направлении силы нажатия 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. С применением композиционных колодок недостатки одностороннего нажатия становятся менее ощутимыми вследствие меньшего нажатия на каждую колодку и более высокого коэффициента трения.

Для всех грузовых вагонов колеи 1520 мм характерной особенностью конструкции тормозной рычажной передачи является одностороннее нажатие тормозных колодок на колеса и возможность применения чугунных и композиционных колодок. Настройка рычажной передачи на определенный тип тормозных колодок выполняется перестановкой валиков затяжки 1-2 в соответствующие отверстия горизонтальных рычагов тормозного цилиндра (рис. 2). Ближние к тормозному цилиндру отверстия (К) используются при композиционных колодках, а дальние отверстия (Ч) - при чугунных колодках.

Устройство тормозной рычажной передачи четырехосного грузового вагона показано на рисунке 3. 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 сочлены 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, на которых установлены башмаки 12 с тормозными колодками, соединены валиками 18 с вертикальными рычагами 1 и 14. Триангель состоит из струны 17, втулки 18, распорки 19 и швеллера 21.

Для предохранения от падения на путь триангелей и распорок в случае их разъединения или обрыва предусмотрены предохранительные угольники 20 и скобы. Тормозные башмаки и триангели подвешены к раме тележки на подвесах 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. 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 со штоком 6 тормозного цилиндра, поэтому действие рычажной передачи будет такое же, как и при автоматическом торможении, но процесс медленнее.

Наиболее ответственными деталями рычажной передачи грузовых вагонов являются триангели с глухой посадкой тормозных башмаков 3 (рис. 4). Закладка 2 устанавливает 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.

Термины и определения

Тормозная магистраль - воздушная магистраль, служащая для питания сжатым воздухом и для управления тормозами поезда посредством изменения в ней давления сжатого воздуха.

Соединительный рукав (рис. 5) предназначен для объединения воздухопровода единиц подвижного состава в поезде в общую тормозную сеть.

Концевой кран (рис. 6) - устройство, предназначенное для контролируемого механического (с ручным приводом) перекрытия тормозной и питательной магистралей для предотвращения поступления и выпуска сжатого воздуха.

Разобщительный кран - устройство, предназначенное для перекрытия воздухопроводов.

Запасной резервуар - резервуар, предназначенный для содержания запаса сжатого воздуха, необходимого для наполнения тормозного цилиндра (тормозного резервуара).

Тормозной цилиндр (рис. 7) - пневмомеханическое устройство, предназначенное для преобразования давления сжатого воздуха в силу нажатия на тормозные колодки (накладки).

Воздухораспределитель (рис. 8) - устройство (или комплекс устройств), предназначенное для управления давлением сжатого воздуха в тормозном цилиндре в зависимости от изменения давления в тормозной магистрали автоматического пневматического тормоза.

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 переключатель режимов воздухораспределителя будет поставлен на груженый режим при чугунных колодках и средний режим при композиционных тормозных колодках.

Тормоз автоматический (автотормоз) - устройство, обеспечивающее автоматическую остановку поезда при разъединении при разрыве воздухопроводной магистрали и (или) при открытии крана экстренного торможения (стоп-крана).

Тормоз стояночный - устройство с ручным или автоматическим приводом, расположенный на единице подвижного состава и предназначенное для ее закрепления на стоянке от самопроизвольного ухода, а также для принудительной остановки при наличии ручного или автоматического привода внутри единицы подвижного состава.