Кабина и пульт управления электровоза 2ЭС7
И.А. ОСИНЦЕВ, преподаватель Тайгинского подразделения Западно-Сибирского учебного центра профессиональных квалификаций
Кабина управления электровоза предназначена для создания безопасных и комфортных условий труда локомотивной бригады и размещения устройств управления локомотивом, приборов безопасности и средств связи. На электровозах
2ЭС7
с № 001 по № 003 включительно устанавливалась модульная кабина, на электровозах с № 004 — унифицированная кабина управления. Оба типа кабин имеют схожую конструкцию с некоторыми отличиями, приведенными в табл. 1.
Кабина имеет модульную конструкцию. Модульное построение кабины обеспечивает возможность изготовления, отделки и монтажа оборудования кабины независимо от места изготовления электровоза.
Отделка кабины выполнена с учетом обеспечения:
- тепло- и шумоизоляции;
- необходимого уровня освещенности рабочего места;
- размещения оборудования кабины и органов управления электровоза в соответствии современным требованиям эргономики;
- пожарной безопасности и защиты обслуживающего персонала от воздействия вредных и опасных производственных факторов;
- создания современного интерьера, микроклимата и бытовых условий кабины управления.
Сборка деталей элементов конструкции осуществляется с помощью заклепочных соединений с последующей сваркой. В конструкцию каркаса кабины заложены конструктивные элементы, обеспечивающие крепление элементов внутренней отделки кабины. Внешний вид кабины представлен на рис. 1. Основание кабины обеспечивает жесткость каркаса и крепление к раме электровоза. Основание изготовлено из труб прямоугольного сечения. Каркас кабины крепится к основанию сваркой. Крепление основания к раме электровоза осуществляется с помощью сварки.
Для обеспечения тепло- и шумоизоляции в конструкции кабины применены современные материалы. На металлическом каркасе выполнена обрешетка потолка и стен деревянными брусками хвойных пород. Пустоты между брусьями заполнены современным теплоизолирующим материалом. Каркас пола — трехслойный, не имеющий жесткого крепления со стенами кабин. Он крепится через специальные виброизоляционные прокладки.
Для монтажа рам лобового и бокового окон в каркасе кабины предусмотрены крепления. Рамы лобовых и боковых окон состоят из отдельных элементов, которые выполнены из алюминиевого профиля, соединенных между собой при помощи заклепок и аргонно-дуговой сварки.
К рамам лобовых и боковых окон крепятся изделия остекления, а также элементы теплоизоляции и интерьера кабины. Боковое окно состоит из подвижного и неподвижного окон. Чтобы открыть подвижное окно, необходимо нажать на фиксатор окна и потянуть за ручку в сторону лобового стекла. Боковые окна кабины оборудованы поворотными предохранительными щитками из органического стекла, установленными в металлическую рамку. Проем открытого бокового окна обеспечивает эвакуационный выход из кабины.
В остеклении лобовых и боковых окон применены многослойные безопасные стеклопакеты, оборудованные электрическим подогревом. Блок управления нагрева стекол установлен в пульте управления электровоза.
Стеклоочистители со стеклоомывателем обеспечивают очистку лобового стекла. Мотор-редуктор стеклоочистителя состоит из электродвигателя и предназначен для приведения в движение системы рычагов стеклоочистителя. На вал мотора-редуктора крепится рычаг с щеткой.
Для защиты от солнечных лучей лобовые и боковые окна кабины снабжены солнцезащитными шторками. Солнцезащитная шторка лобового окна оснащена встроенным электроприводом, регулировка положения шторки осуществляется с пульта управления электровоза.
Снаружи кабины установлены видеокамеры заднего вида. Система видеонаблюдения заменяет зеркала заднего вида и обеспечивает наблюдение за составом поезда. Контроль за мертвой зоной перед кабиной управления осуществляется одной фронтальной видеокамерой. Изображения с видеокамер выводятся на монитор видеонаблюдения, расположенный на пульте управления. Оборудование кабины управления показано на рис. 2.
Вход в кабину осуществляется через входную дверь, расположенную в задней стенке модуля кабины управления. Расположение и конструкция входной двери кабины обеспечивают безопасный вход и выход из нее. Входная дверь оборудована ручкой и замком.
Для обеспечения пожаростойкости кабины дверь имеет наполнитель из теплоизолирующей плиты и минеральной ваты на основе горных пород базальтовой группы. Прямой контакт дерева с металлической обшивкой задней стенки в устройстве тепло- и шумоизоляции кабины исключен.
В средней части пола кабины выполнен кабель-канал для монтажа и прокладки кабелей кабины. Основная часть кабелей кабины (кабели связи с МПСУиД, СМ, СПСТ, кабели питания и управления) соединяется с кабелями кузова через соединительные разъемы в блоке кабелей, установленном в кабель-канале, и раскладывается по электровозу при его монтаже. Кабели монтируются в кабине до её установки на электровоз. Трубопроводы тормозной и питательной магистралей заводятся в кабину управления через пол со стороны рамы кузова.
Размещение оборудования в унифицированной кабине рассчитано на персонал из трех человек. Рабочие места машиниста и помощника машиниста сконструированы таким образом, что позволяют комфортное размещение в кабине электровоза на двух креслах и обеспечивают возможность их экстренного покидания. Места установки кресел с учетом возможности их регулировки выбраны так, что они не мешают работе стоя. Для обеспечения необходимой видимости и обзора объектов кресла имеют регулировки по вертикали и горизонтали относительно пульта управления. В кабине также предусмотрено откидное кресло для машиниста-инструктора, размещенное на входной двери.
Под пультом управления на рабочих местах машиниста и помощника машиниста расположены ниши для ног. Для обогрева пространства в нишах установлены тепловые панели. Включение панелей производится тумблерами, расположенными на пульте управления. На подставке для ног у машиниста находятся педали подачи песка и звукового сигнала большой громкости.
Для создания необходимых бытовых условий на задней стенке в кабине размещены шкафы и полки, которые расположены справа и слева от входной двери и предназначены для хранения одежды, медицинской аптечки, индивидуальных средств защиты, комплектов сигнальных принадлежностей, документов, личных вещей, инструмента, а также размещения СВЧ-печи, холодильника и аппаратуры системы микроклимата.
Необходимый уровень освещенности на рабочем месте достигается благодаря оборудованию кабины системой местного, рабочего и аварийного освещения. Параметры освещенности в кабине обеспечивает один комбинированный светодиодный светильник. Рабочее освещение кабины имеет три режима: «Тускло», «Ярко» и «Аварийное освещение». Управление режимами осуществляется переключателями, расположенными на пульте управления. Светильник запитан от источника питания G5 напряжением 24 В. Местное освещение организовано на пульте управления с помощью блоков светодиодов, расположенных в верхней части пульта, и служит для подсветки органов и приборов управления в темное время суток.
В качестве головного источника света используется светодиодный прожектор, предназначенный для сигнализации и освещения пути следования. Прожектор устанавливается в нише верхней центральной части кабины управления. В состав прожектора входят модуль питания и непосредственно светодиодный прожектор. Модуль питания позволяет питать блок светодиодов в двух режимах: «Ярко» и «Тускло». Режим работы головного источника света задается с пульта управления электровозом. Остекление прожектора выполнено с устройством обогрева.
В качестве внешних сигнальных огней используются буферные фонари белого и красного цвета, устанавливаемые на лобовой части кабины управления.
Пульт управления (ПУ-ЭЛ) является функциональной составляющей частью кабины управления электровоза.
На электровозе 2ЭС7 устанавливались два вида пульта управления: производства ОКБ «Автоматика» (электровозы № 001 — 003) и ООО «Горизонт» (электровозы с № 004).
Пульт управления предназначен для осуществления машинистом и его помощником операций по:
- > изменению направления движения;
- > управлению силой тяги и электрическим торможением;
- > управлению режимами работы силового и вспомогательного оборудования;
- > контролю состояния основных систем электровоза;
- > управлению низковольтными цепями управления электровоза;
- > управлению автотормозами поезда и локомотива;
- > управлению системой микроклимата;
- > просмотру изображений с видеокамер (с № 004);
- > управлению приборами безопасности и автоматической системой пожаротушения.
На пульте размещаются органы управления, средства измерения, средства отображения информации (индикации) и средства связи.
Технические характеристики пультов управления представлены в табл.2.
Пульт управления ОКБ «
Автоматика
» (рис. 3) имеет модульную конструкцию и состоит из отдельных панелей, крепящихся на вертикальных и горизонтальных кожухах и на тумбах (центральной, левой и правой).
На панелях размещаются органы управления тягой и электрическим торможением, пневматическими тормозами поезда и электровоза, работой оборудования вспомогательных цепей. Также на нем расположены составные части приборов безопасности движения, системы автоведения, а также средства отображения информации о работе оборудования и диагностики состояния электровоза. Соединение пульта с системами управления и диагностики осуществляется кабелями, снабженными кабельными частями соединителей.
Функционально пульт формирует три группы сигналов: сигналы управления, сигналы на низковольтные цепи электровоза и сигналы на индикацию. Посредством выдачи дискретных сигналов с органов управления пульта
обеспечивается управление тягой и электродинамическим торможением, а также работой вспомогательных машин и высоковольтного оборудования.
Посредством выдачи дискретных сигналов с органов управления пульта в схему электровоза обеспечивается управление низковольтным оборудованием локомотива.
Рис. 3. Пульт машиниста производства ОКБ «Автоматика»:
1 - панель 9: микроклимат, обогрев зеркал, обогрев стекол, рукоятка контроля бдительности помощника машиниста РБП, свисток, тифон; 2 - кнопка клапана экстренного торможения; 3 - пульт системы автоматического пожаротушения; 4 - панель 2: аварийное отключение тяговых электродвигателей, задание режима работы гребнесмазывателей; 5 - модуль сигналов светофора системы БЛОК; 6 - панель 3: индикация напряжения цепей управления и тока аккумуляторной батареи; 7 - панель 4: принудительное включение основного и вспомогательного компрессоров, блок связи со съемным носителем БС-СН, обогрев и продувка главных резервуаров; 8 - панель 5: диагностический монитор МПСУиД; 9 - панель 6: основной информационный монитор машиниста; 10 - панель 7: монитор приборов безопасности системы БЛОК; 11 - панель 8: индикация давлений тормозной системы; 12 - панель 9: пульт ПУ-В радиостанции, буферные фонари, освещение ходовых частей; 13 - панель 77: токоприемники, стеклоомыватели, солнцезащитная шторка, режимы противобоксовочной защиты, освещение пульта, освещение приборов индикации, подсветка кабины, прожектор, дополнительный пульт радиостанции; 14 - панель 72: главный выключатель, бустерный режим, рукоятка «Скорость» для задания скорости, рукоятка «Тяга - Тормоз» для задания силы тяги и торможения, кнопка «Выбег» для отключения тяги; 15 - панель 73: вентиляторы охлаждения тяговых двигателей, воздушные компрессоры электровоза, реверсор, кнопки «Тифон» и «Свисток», рукоятка контроля бдительности машиниста «РБ», «Песок» для принудительной подачи песка, «Отпуск тормоза», контроллер крана машиниста
ПУ-ЭЛ обеспечивает отображение информации о величине тока аккумуляторной батареи и напряжения цепей управления, давления воздуха в тормозной магистрали, тормозных цилиндрах, уравнительном резервуаре, главных резервуарах и магистрали цепей управления.
Входными сигналами пульта являются:
- Ф аналоговый сигнал напряжения цепей управления;
- Ф аналоговый сигнал тока заряда батареи;
- Ф давление воздуха тормозной магистрали;
- Ф давление воздуха тормозных цилиндров;
- давление воздуха в уравнительном резервуаре;
- Ф давление воздуха в питательной магистрали.
Дискретные сигналы поступают в блок связи с пультом (БСП) МПСУиД в виде напряжения постоянного тока 50 В, а блок центрального вычислителя МПСУиД формирует команды для аппаратов низковольтных цепей управления электровоза, осуществляя управление приводами вспомогательных машин, устройствами защит, управление тягой и торможением.
На пульте управления «ООО Горизонт» входными сигналами являются:
- Е> напряжение цепей управления до 110 В;
- Е> ток заряда батареи от -100 до +100 А;
- Е> давление воздуха тормозной магистрали до 0,6 МПа (6,12 кгс/см2);
- Е> давление сжатого воздуха в тормозных цилиндрах первой тележки электровоза до 0,6 МПа (6,12 кгс/см2);
- Е> давление сжатого воздуха в тормозных цилиндрах второй тележки электровоза до 0,6 МПа (6,12 кгс/см2);
- Е> давление сжатого воздуха в уравнительном резервуаре электровоза до 1,0 МПа (10,2 кгс/см2);
- Е> давление сжатого воздуха в питательной магистрали электровоза до 0,9 МПа (9,2 кгс/см2).
Дискретные сигналы с органов управления пульта поступают в МПСУиД в виде напряжения постоянного тока 50 В, а блок центрального вычислителя МПСУиД формирует команды для аппаратов низковольтных цепей управления электровоза, осуществляя управление вспомогательными машинами, устройствами защиты, управления тягой. Кроме того, непосредственно с пульта осуществляется управление низковольтными цепями кабины.
ПУ-ЭЛ содержит органы управления и средства отображения информации для:
0 управления направлением движения, тягой и электрическим торможением;
0 пневматическими тормозами поезда и электровоза;
0 вспомогательным оборудованием;
0 системами безопасности и регистрации параметров движения;
0 тягового привода и диагностики состояния электровоза.
Функционально пульт формирует три группы сигналов:
- сигналы управления МПСУиД;
- сигналы на низковольтные цепи электровоза;
- сигналы на индикацию.
Пульт ПУ-ЭЛ обеспечивает отображение информации о значении тока аккумуляторной батареи и напряжения цепей управления, давления в тормозной магистрали, тормозных цилиндров, уравнительном резервуаре, главных резервуарах, цепях управления.
