Призначення і будова крана допоміжного гальма
Кран допоміжного гальма (КВТ) умов. № 254 призначений для управління гальмами лише локомотива незалежно від дії автоматичного гальма усього поїзда.
З початку 1950-х років на локомотивах встановлюються прямодіючі крани, які забезпечують заповнення витоків повітря з гальмівних циліндрів в гальмівних положеннях і мають автоматичні перекриші.
Кран допоміжного гальма представляє собою редуктор змінного тиску з додатковим клапаном і робочим поршнем, за допомогою яких здійснюється його взаємодія з повітророзподільником локомотива.
Кран (див. рисунок 1) складається з трьох основних частин: верхньої (регулювальної), середньої (повторювального реле) і нижньої (привалкової плити).
Верхня частина складається з корпусу 5, в якому розташований регулювальний стакан 2 з лівою двухзаходною різьбою, регулювальної пружиною 6 і регулювальним гвинтом 3. У нижній частині стакана стопорним кільцем 9 закріплена опорна шайба 8.
Рисунок 1 – Кран допоміжного локомотивного гальма умов. № 254
Ручка 1 закріплена на стакані гвинтом 4. Регулювальна пружина затиснута в центруючих (упорних) шайбах 7. В припливі корпуса верхньої частини розташований буфер відпуску, що складається з рухомої втулки 21 з атмосферними отворами і відпускного клапана 22, навантажених відповідними пружинами.
В корпусі 13 середньої частини знаходяться, ущільнені гумовими манжетами, верхній одиночний поршень 11, направляючий диск 10 і нижній подвійний поршень 12. В поїзному положенні ручки крана між хвостовиком верхнього поршня і центруючою шайбою 7 (напрямним упором) є зазор. Нижній поршень має порожнистий шток і ряд радіальних отворів між дисками. Порожнина між дисками нижнього поршня повідомлена з атмосферою. Порожнина під нижнім поршнем повідомлена з ТЦ.
Під нижнім поршнем знаходиться двосидільчастий клапан 12, на який знизу діє пружина, що впирається другим кінцем на шайбу 17. Верхня (випускна) частину клапана притерта до хвостовика нижнього поршня. Нижня конусная частина клапана є впускною частиною.
В припливі корпуса середньої частини в сідлі 19 розташований, навантажений пружиною і ущільнений гумовою манжетою, комутаційний поршеньок 20.
У нижній частині крана (привалочної поверхні) 16 розташована додаткова камера об'ємом 0.3 л і штуцери для підключення трубопроводів від головних резервуарів (ГР), повітророзподільника (ВР) і гальмівних циліндрів (ТЦ).
Порожнина над перемикаючним поршеньком, порожнина між поршнями і додаткова камера об'ємом 0.3 л повідомляються між собою через калібрований отвір діаметром 0.8 мм.
2. Характеристика крана допоміжного гальма
Кран № 254 має шість робочих положень ручки:
1 - відпускне (рухома втулка буфера відпуску утоплена в прилив верхньої частини);
2 - поїзне;
3 - 6 - гальмівні.
Якщо краном допоміжного гальма не користуються, то його ручка знаходиться в поїзному положенні під зусиллям пружини, яка діє на втулку 21 буфера відпуску.
Кран № 254 може працювати за двома схемами включення: незалежною (кран відключений від ВР) і в якості повторювача. При включенні крана за незалежною схемою до привалкової плити підключені тільки два трубопроводи - від ГР і ТЦ.
Рисунок 2 – Положення ручки крана допоміжного локомотивного гальма умов. № 254.
3. Порядок роботи і пневматичні схеми дії крана допоміжного гальма.
Дія крана при незалежній схемі включення.
При знаходженні ручки КВТ в поїзному положенні зусилля регулювальної пружини 6 передається на опорну шайбу 8, закріплену в стакані 2 стопорним кільцем 9.
Для гальмування локомотива ручку крана встановлюють в одне з гальмівних положень. При цьому регулювальний стакан 2 ввертається в корпус, вибираючи зазор між центруючою шайбою 7 і хвостовиком верхнього поршня, і стискає регулювальну пружину, зусилля якої передається на верхній поршень 11. Останній опускається і переміщує вниз нижній подвійний поршень 12, який своїм хвостовиком віджимає від сідла впускну конусну поверхню двосидільчастого клапана 15. При цьому стиснене повітря з ГР починає перетікати в ТЦ і одночасно під нижній поршень. Як тільки сила тиску повітря на нижній поршень подолає зусилля регулювальної пружини 6, поршні 12 і 11 перемістяться на незначну відстань вгору і двосидільчастий клапан 15 під дією своєї пружини закривається. Встановлений в ТЦ тиск буде підтримуватися автоматично.
Час наповнення ТЦ з 0 до 3.5 кгс/см2 при переводі ручки КВТ з поїзного положення в VI повинно бути не більше 4 с.
Кожному гальмівному положенню ручки КВТ відповідає певне зусилля регулювальної пружини, а отже, певний тиск в ТЦ.
Для отримання ступеню відпуску ручку крана переводять за годинниковою стрілкою. При цьому стакан 2 вивертається з корпусу і сила стиснення регулювальної пружини зменшується. Під надлишковим зусиллям стисненого повітря з ТЦ поршні піднімаються і хвостовик нижнього поршня 12 відходить від верхньої випускної поверхні двосидільчастого клапана 15. Повітря з ТЦ через осьовий канал полого штока нижнього поршня і атмосферні отвори між його дисками виходить в атмосферу.
Зниження тиску в ТЦ буде відбуватися до тих пір, поки зусилля регулювальної пружини 6 не подолає зусилля від дії стисненого повітря на нижній поршень 12. Як тільки це відбудеться, поршні під дією регулювальної пружини перемістяться на незначну відстань вниз, і хвостовик нижнього поршня 12 сяде на торець двосидільчастого клапана 15, роз'єднав ТЦ з атмосферою. При переводі ручки КВТ в поїзне положення дія регулювальної пружини 6 на верхній поршень 11 припиняється і відбувається повний відпуск гальм.
Час зниження тиску в ТЦ з 3.5 до 0.5 кгс/см2 при переводі ручки КВТ із крайнього гальмівного положення в поїздне повинно бути не більше 13 с.
Робота крана при включенні КВТ в якості повторювача.
При гальмуванні поїзним краном машиніста повітря від ВР надходить в кран № 254 в порожнину під перемикальним поршеньком 20, по обхідному каналу в корпусі середньої частини обходить поршеньок і через калібрований отвір діаметром 0.8 мм проходить в порожнину між поршнями 11 і 12, та в камеру об'ємом 0.3 л. При цьому нижній поршень 12 опускається, віджимає вниз двосидільчастий клапан 15 і повітря з ГР починає перетікати в ТЦ.
Наповнення ТЦ припиняється при вирівнюванні тисків в міжпоршневій порожнини і в ТЦ.
При відпуску гальм поїзним краном машиніста повітря з порожнини між поршнями і з камери 0.3 л тими ж каналами, що і при гальмуванні, виходить в атмосферу через ВР. Тиском ТЦ нижній поршень 12 піднімається і повітря з ТЦ виходить в атмосферу через осьовий канал полого штока поршня 12.
Для відпуску гальм локомотива при загальмованому складі ручку крана № 254 встановлюють в перше (відпускне) положення. При цьому втулка 21 буфера відпуску утопиться в корті і відпускний клапан 22 віджимається від сідла. Повітря з порожнини над перемикальним поршеньком 20 виходить в атмосферу через відкритий відпускний клапан. Тиск у порожнині малого об'єму над перемикальним поршеньком практично миттєво знижується до атмосферного. Під надлишковим тиском з боку ВР комутаційний поршеньок 20 піднімається і своєю манжетою перекриває обхідний канал в корпусі середньої частини. Через відкритий відпускний клапан повітря також виходить в атмосферу з порожнини між поршнями 11 і 12 і з камери об'ємом 0.3 л. Внаслідок зниження тиску в міжпоршневій порожнині нижній поршень 12 піднімається, і повітря з ТЦ виходить в атмосферу через осьовий канал полого штока поршня 12. Величина зниження тиску в ТЦ залежить від часу витримки ручки КВТ в відпускному положенні, тобто від величини падіння тиску в порожнині між поршнями. З відпускного положення в поїздне ручка крана переміщається автоматично під дією пружини втулки 21 буфера відпуску. Комутаційний поршеньок 20 залишається у верхньому положенні під зусиллям стисненого повітря з боку ВР.
При перекритому обхідному каналі ліва частина крана виявляється виключеною з роботи (повітря від ВР не може потрапити в порожнину між поршнями), тобто в даному випадку має місце незалежна схема його включення. Підвищити гальмівну ефективність локомотива можна тільки постановкою ручки КВТ в одне з гальмівних положень. При цьому під дією регулювальної пружини 6 поршні 11 і 12 перемістяться вниз, в результаті чого відбудеться підвищення тиску в ТЦ, як було описано вище, якщо зусилля регулювальної пружини буде відповідати більшій величині тиску в ТЦ, ніж було встановлено при дії ВР, наприклад, якщо була виконана ступінь відпуску гальм локомотива при загальмованому складі.
Штучне збільшення міжпоршневого об’єму (наявність додаткової камери 0.3 л) та уповільнення виходу повітря в атмосферу з порожнини між поршнями при 1-му положенні ручки КВТ (наявність каліброваного отвору діаметром 0.8 мм) дозволяє отримати ступінчастий відпуск гальм локомотива при загальмованому складі.
Для відновлення повторювальної схеми необхідно відпустити гальма поїзним краном машиніста. При цьому знижується тиск в порожнині під перемикальним поршеньком 20 і він під дією своєї пружини опускається, відкриваючи обхідний канал.
4. Регулювання крана.
У кожному гальмівному положенні кран № 254 повинен встановлювати і автоматично підтримувати певний тиск в ТЦ:
- в 3-му положенні – 1.0 – 1.3 кгс/см2;
- в 4-му положенні – 1.7 – 2.0 кгс/см2;
- в 5-му положенні – 2.7 – 3.0 кгс/см2;
- в 6-му положенні – 3.8 – 4.0 кгс/см2.
Для регулювання крана необхідно послабити регулювальний гвинт і гвинт кріплення ручки на стакані. Встановити ручку крана в 3-е положення. Обертанням стакана встановити в ТЦ тиск 1.0 – 1.3 кгс/см2. Закріпити ручку крана на стакані. Перевести ручку в 6-е положення і регулювальним гвинтом довести тиск в ТЦ до 3.8 – 4.0 кгс/см2. Потім перевести ручку крана в поїзне положення і переконатися в повному відпуску гальм.
