Устройство и работа воздухораспределителя пассажирского типа № 242
А.В. МАРТЫНОВ, преподаватель Красноярского подразделения Красноярского учебного центра профессиональных квалификаций
Для цели повышения качественного уровня подготовки при изучении предмета «Автотормоза» машинистами и помощниками машиниста локомотивов и моторвагонного подвижного состава (МВПС) в Красноярском учебном центре профессиональных квалификаций было разработано учебное иллюстрированное пособие по устройству, принципу работы и эксплуатации воздухораспределителя пассажирского типа № 242. В пособии описываются устройство всех частей воздухораспределителя, поэтапный принцип его работы на разных режимах, особенности эксплуатации. Использование цветных красочных иллюстраций делает процесс изучения более простым. Приводим журнальный вариант данного пособия. Материал будет полезен машинистам и помощникам машиниста электровоза, тепловоза, МВПС, а также учащимся учебных заведений железнодорожного транспорта.
Воздухораспределитель (ВР) предназначен для управления изменением давления сжатого воздуха в тормозном цилиндре (ТЦ) в зависимости от изменения давления в тормозной магистрали (ТМ) при управлении автоматическими тормозами. Воздухораспределитель № 242 для пассажирского подвижного состава выпускается АО МТЗ ТРАНСМАШ вместо ранее серийно выпускавшегося с 1958 г. воздухораспределителя № 292.
В отличие от ВР № 292 с золотниками и притирками, прибор ВР № 242 имеет клапанно-поршневую конструкцию и в нем не используются металлические притираемые детали (золотники), что позволило улучшить технико-экономические характеристики прибора, облегчить его техническое обслуживание и увеличить межремонтный ресурс (табл. 1). ВР № 242 полностью взаимозаменяем с ВР № 292 по монтажу, демонтажу, техническим характеристикам и работе с электровоздухораспределителем (ЭВР) № 305. Замена ВР № 292 на ВР № 242 не требует каких-либо сварочных работ по изменению подвода трубопроводов, так как эти воздухораспределители полностью взаимозаменяемы по своим геометрическим размерам.
Воздухораспределитель № 242 обладает всеми основными свойствами современных автотормозов:
- бесступенчатым отпуском;
- дополнительной разрядкой ТМ при служебном торможении и экстренном торможении;
- заданным временем наполнения ТЦ при торможении в зависимости от режима включения воздухораспределителя («К» или «Д»);
- заданным временем выпуска воздуха из ТЦ при отпуске тормоза в зависимости от режима включения воздухораспределителя («К» или «Д»),
ВР № 242 может изготавливаться:
- в чугунном исполнении (модификации №242, 242-1);
- в алюминиевом исполнении (модификация № 242-1-01).
Основными отличиями воздухораспределителей № 242-1 и 242-1-01 от № 242 являются:
- иная конструкция клапана дополнительной разрядки (он выполнен по аналогии с выпускным клапаном);
- изменение конструкции ручки переключателя режимов, упорки ускорителя и канала выпуска сжатого воздуха из ускорителя.
В табл. 2 приведены основные технические характеристики воздухораспределителя пассажирского типа № 242.
Основным рабочим органом у ВР № 242 является главный поршень, который инициирует работу воздухораспределителя при изменении давления в ТМ. Главный поршень внутри воздухораспределителя перемещается по вертикали (вверх или вниз), что исключает его самопроизвольное перемещение и, соответственно, самопроизвольное срабатывание автоматических тормозов при продольно-динамических реакциях в процессе движения поезда. Это является еще одним преимуществом ВР № 242 по сравнению с ВР № 292, у которого магистральный поршень, инициирующий работу воздухораспределителя при изменении давления в ТМ, перемещается по горизонтали.
На рис. 1 представлено устройство воздухораспределителя № 242. ВР состоит из следующих основных частей: главной части 242.010, переходника с ускорителем экстренного торможения 242.020, переходника 242.130, ускорителя экстренного торможения, переключателя режимов. На рис. 2 — 6 показана конструкция основных частей ВР № 242.
ВР №242 имеет четыре режима включения:
- режим «Д» — длинный;
- режим «К» — короткий;
- режим «Д» + «УВ» — длинный + ускоритель выключен;
- режим «К» + «УВ» — короткий + ускоритель выключен.
Переключение между режимами «Д» и «К» производится при помощи ручки на переключателе режимов. Если ручка переключателя режимов повернута параллельно со штуцером подвода воздуха из ТМ, это свидетельствует о том, что включен режим «Д». Положение ручки переключателя режимов перпендикулярно к штуцеру подвода воздуха из ТМ соответствует режиму «К». На корпусе ВР имеются приливы с буквами «Д» и «К», что соответствует определенному режиму включения работы воздухораспределителя. На рис. 7 показано положение ручки переключателя режимов на ВР № 242, а на рис. 8 — положение ручки переключателя режимов на ВР№ 242-1 и 242-1-01.
При включении режима «Д» или «К» у воздухораспределителя изменяется:
- время наполнения ТЦ при срабатывании ВР на торможение;
- время выпуска воздуха из ТЦ при срабатывании ВР на отпуск.
На режиме «Д» наполнение ТЦ и выпуск воздуха из него происходят медленнее, чем на режиме «К».
На ускорительной части воздухораспределителя имеется переключатель режима «УВ» (ускоритель выключен). Если упорка малой пружины ускорителя закручена в корпус, это значит, что ускоритель включен, и при выполнении экстренного торможения он будет срабатывать (т.е. происходить ускоренная дополнительная разрядка ТМ в атмосферу). При выкрученной упорке малой пружины из корпуса ускорителя ускоритель выключен и при выполнении экстренного торможения он не сработает (будет отсутствовать ускоренная дополнительная разрядка ТМ в атмосферу).
У ВР № 242 переключение режима «УВ» производится ключом размером 19 мм, а у ВР № 242-1 и 242-1-01 — шлицевой отверткой. На рис. 9 показано положение упорки переключателя ускорителя на ВР № 242, а на рис. 10 —на ВР № 242-1 и 242-1-01.
Для выбора необходимого режима включения ВР № 242 необходимо руководствоваться Правилами технического обслуживания тормозного оборудования и управления тормозами железнодорожного подвижного состава (далее по тексту — Правила).
Рассмотрим далее режимы включения ВР № 242 на различном подвижном составе при различных условиях эксплуатации.
На локомотивах согласно Приложению 2, пп. 2, 4, 13, 19 Правил воздухораспределитель № 242 должен быть включен:
на режим «К» в случаях:
- ► при ведении пассажирских поездов с составом до 20 вагонов включительно;
- ► при ведении пассажирских поездов с составом от 20 до 25 вагонов (разрешается специальным указанием владельца инфраструктуры);
- ► при следовании одиночного локомотива;
- ► в сплотке из пассажирских локомотивов;
- на режим «Д» в случаях:
- ► при ведении пассажирских поездов с составом более 20 вагонов;
- ► при следовании по затяжным спускам независимо от крутизны затяжного спуска и скорости;
- ► при ведении грузопассажирских поездов, если в одной ТМ включены воздухораспределители грузового и пассажирского типов;
- ► в сплотках с грузовыми локомотивами;
- ► если пассажирский локомотив ставится в состав грузового поезда;
- на режим «УВ» в случае:
- ► если при выполнении служебного торможения происходит самопроизвольное экстренное торможение (этот режим включается на неисправном ВР, а если нет возможности его определить — тогда на каждом ВР в поезде).
На пассажирских вагонах согласно Приложению 2, пп. 11, 13 Правил воздухораспределитель № 242 должен быть включен:
на режим «К» в случаях:
- ► в пассажирских поездах с составом до 20 вагонов включительно;
- ► в пассажирских поездах с составом от 20 до 25 вагонов (разрешается специальным указанием владельца инфраструктуры);
- на режим «Д» в случаях:
- ► в пассажирских поездах с составом более 20 вагонов;
- ► в грузопассажирских поездах, если в одной ТМ включены воздухораспределители грузового и пассажирского типов;
- ► если пассажирский вагон ставится в состав грузового поезда;
- на режим «УВ» в случае:
- ► если при выполнении служебного торможения происходит самопроизвольное экстренное торможение (этот режим включается на неисправном ВР, а если нет возможности его определить — тогда на каждом ВР в поезде).
На моторвагонном подвижном со ста в е согласно Приложению 2, пп. 11, 20 Правил воздухораспределитель № 242 должен быть включен:
на режим «К» в случаях:
- ► в поездах с составом до 20 вагонов включительно;
- ► в поездах с составом от 20 до 25 вагонов (разрешается специальным указанием владельца инфраструктуры);
- ► при пересылке одного поезда моторвагонного подвижного состава или сплотки, сформированной из вагонов этих поездов, если в ней не более 20 вагонов;
- на режим «Д» в случаях:
- ► в поездах с составом более 20 вагонов;
- ► если в сплотке более 20 вагонов, а также независимо от числа вагонов при включении сплотки в грузовой поезд;
- на режим «УВ» в случае:
- ► если при выполнении служебного торможения происходит самопроизвольное экстренное торможение (этот режим включается на неисправном ВР, а если нет возможности его определить — тогда на каждом ВР в поезде).
Работа воздухораспределителя № 242 основана на перемещении главного поршня вверх или вниз под разностью давлений между магистральной (МК) и золотниковой (ЗК) камерами. Давление МК соответствует давлению тормозной магистрали, а давление ЗК — давлению запасного резервуара. Следовательно, при изменении давления в ТМ изменяется и давление в МК, что приводит к перемещению главного поршня вверх (при зарядке и отпуске тормозов), либо вниз (при срабатывании воздухораспределителя на торможение).
Исходное положение воздухораспределителя № 242 показано на рис. 11. В данном положении сжатый воздух в ТМ, МК и ЗК отсутствует, поэтому главный поршень находится в среднем положении, а выпускной клапан и клапан дополнительной разрядки закрыты под действием собственной пружины. Поршень ограничителя дополнительной разрядки находится в крайнем верхнем положении под действием собственной пружины, и восемь отверстий диаметром 1 мм находятся ниже манжеты поршня. Полость над поршнем ограничителя дополнительной разрядки через эти восемь отверстий связана с атмосферой.
Поскольку поршень ограничителя дополнительной разрядки находится в крайнем верхнем положении, это значит, что ТМ связана с запасным резервуаром (ЗР) по пути: ТМ —>■ канал в ускорителе экстренного торможения —>■ канал в переходнике —> канал в главной части —>■ фильтр —> канал в главной части —> двенадцать отверстий диаметром 1,5 мм —> канал в главной части —> отверстие диаметром 2,1 мм —> канал в переходнике —> ЗР.
Поршень переключателя режимов находится в крайнем правом положении под действием собственной пружины, и тормозной клапан открыт. Полость справа от поршня переключателя режимов через отверстие диаметром 0,5 мм связана с атмосферой по пути: полость справа от поршня переключателя режимов —> отверстие диаметром 0,5 мм —> открытый тормозной клапан —> канал в главной части —> под выпускной клапан —> канал в главной части —> восемь отверстий диаметром 1 мм —> под поршень ограничителя дополнительной разрядки —»по каналу в атмосферу.
Следовательно, и ТЦ будет связан с атмосферой по пути: ТЦ —» канал в переходнике —> канал в главной части —> переключатель режимов —» открытый тормозной клапан —> канал в главной части —> под выпускной клапан —> канал в главной части —> восемь отверстий диаметром 1 мм —> под поршень ограничителя дополнительной разрядки —> по каналу в атмосферу.
Соответственно, срывной клапан и поршень переключателя режима «УВ» под усилием большой и малой пружин находятся
в крайнем верхнем положении, а значит, клапан ускорителя экстренного торможения закрыт.
Работа воздухораспределителя № 242 при повышении давления в тормозной магистрали. Зарядка МК и отпуск тормозов показаны на рис. 12. Зарядка МК происходит по пути: ТМ —> канал в ускорителе экстренного торможения —> канал в переходнике —> канал в главной части —» фильтр —»канал в главной части —> канал в крышке главного поршня —> МК.
Главный поршень под действием увеличения давления в МК перемещается вверх и полым штоком открывает выпускной клапан. При этом появляется второй путь выхода воздуха из ТЦ в атмосферу: ТЦ —> канал в переходнике —> канал в главной части —> переключатель режимов —> открытый тормозной клапан —> канал в главной части —> под выпускной клапан —> открытый выпускной клапан —> по каналу в атмосферу.
Далее происходит зарядка ЗР, ЗК и ускорительной камеры (УК). Этот процесс показан на на рис. 13. Зарядка ЗР происходит по пути: ТМ —> канал в ускорителе экстренного торможения —> канал в переходнике —> канал в главной части —> фильтр —> канал в главной части —» двенадцать отверстий диаметром 1,5 мм —> канал в главной части —> отверстие диаметром 2,1 мм —> канал в переходнике —>ЗР.
Затем по мере повышения давления в ЗР давление повышается и в ЗК. Зарядка ЗК происходит по пути: ЗР —> канал в переходнике —» канал в главной части —> ЗК.
При окончании зарядки тормозов (когда давление между МК и ЗК станет почти одинаковым) выпускной клапан под действием собственной пружины закроется, а главный поршень опустится. Остаток воздуха выйдет из ТЦ, и он останется связанным с атмосферой по пути: ТЦ —> канал в переходнике —> канал в главной части —> переключатель режимов —> открытый тормозной клапан —> канал в главной части —> под выпускной клапан —> канал в главной части —> восемь отверстий диаметром 1 мм —> под поршень ограничителя дополнительной разрядки —> по каналу в атмосферу.
Зарядка УК происходит по пути: ТМ —> канал в ускорителе экстренного торможения и под поршень ускорителя экстренного торможения —> канал в переходнике —> канал в главной части —> фильтр —> пробка
ускорительной камеры —> отверстие диаметром 0,4 мм —> УК —> в ускорительную часть (над поршнем ускорителя экстренного торможения).
(Окончание следует)
