Назначение электропневматического тормоза пассажирского поезда

ЭЛЕКТРОПНЕВМАТИЧЕСКИЕ ТОРМОЗА

Электропневматические тормоза (ЭПТ) представляют собой комплекс электрических и пневматических устройств, в котором управление осуществляется при помощи электрического тока, а в качестве источника энергии для торможения используется давление сжатого воздуха.

Преимущества и недостатки ЭПТ

На пассажирском подвижном составе Российских железных дорог применяется прямодействующий неавтоматический ЭПТ, обеспечивающий торможение с разрядкой и без разрядки ТМ и состоящий из одной тормозной магистрали, приборов питания и управления ЭПТ и электровоздухораспределителей, установленных на каждой единице подвижного состава и соединенных электрическими проводами с приборами питания и управления.
ЭПТ, по сравнению с пневматическими тормозами, обладают существенными преимуществами:

• сокращение тормозного пути и повышение плавности торможения за счет одновременности срабатывания тормозов в поезде и уменьшения времени наполнения ТЦ;
• гибкое регулирование тормозной силы, высокая точность остановки поезда — то есть лучшая управляемость тормозами за счет наличия ступенчатого отпуска;
• практическая неистощимость в действии, то есть возможность торможения без разрядки ТМ и пополнения запасных резервуаров из тормозной магистрали через воздухораспределители;
• при торможении ЭПТ давление в ТЦ не зависит от величины выхода штока.

Использующийся в настоящее время ЭПТ обладает также рядом недостатков:

• неавтоматичность действия (так, например, при потере питания ЭПТ при служебном торможении происходит самопроизвольный отпуск);
• относительно низкая надежность;
• отсутствие ограничения предельного давления в ТЦ при длительной выдержке ручки крана машиниста в положении VА.

Схемы ЭПТ

Применяемые на подвижном составе системы ЭПТ отличаются в основном количеством линейных проводов и пневматических магистралей, способом контроля целостности электрической линии, а также принципом действия тормоза — в зависимости или независимо от изменения давления воздуха в пневматической магистрали и от подачи или снятия напряжения в линии. Электрические схемы тормозов отличаются также тем, что в одних случаях в качестве обратного провода используются рельсы, а в других — обратные провода прокладываются вдоль всего подвижного состава вместе с основными рабочими проводами.
Наиболее распространенным видом управления ЭПТ является такой, при котором для торможения в линейные провода подается напряжение постоянного тока, а для отпуска напряжение снимается.
По количеству используемых линейных проводов можно разделить схемы ЭПТ на пятипроводные, двухпроводные и однопроводные.

Пятипроводные схемы ЭПТ используются на электропоездах и дизель-поездах серии. В этой схеме контроль исправности цепей управления осуществляется периодически (только в процессе торможения с помощью специального контрольного провода).
При торможении подается напряжение (+) в рабочие провода отпускной 4 и тормозной 3 и (-) в обратный провод 5, что приводит к одновременному срабатыванию катушек отпускного (ОБ) и тормозного (ТВ) вентилей электровоздухораспределителя. Перекрыша осуществляется снятием напряжения с тормозного вентиля при возбужденном вентиле ОБ, а отпуск обеспечивается снятием напряжения с обоих вентилей. Контроль целостности обратного провода 5 обеспечивается при всех процессах работы схемы (торможении, перекрыше, отпуске), контроль целостности остальных проводов происходит только при торможении. Провод 1 является контрольным. В положениях торможения и перекрыши наличие давления воздуха в ТЦ контролируется с помощью сигнального провода 2. Таким образом, при торможении используются все пять линейных проводов, при перекрыше ток протекает по проводам отпускному 4 и обратному 5, а при отпуске — только по обратному
проводу 5 (Подробно работа схемы будет описана ниже).

Двухпроводная схема ЭПТ используется в пассажирских поездах с локомотивной тягой и дизель-поездах Д1. В этой схеме в качестве обратного провода используются рельсы. Управление таким тормозом осуществляется изменением полярности постоянного тока в линейных проводах и рельсах. При торможении (+) подается в рабочий провод 1, а (-) в рельсы 3. При этом возбуждаются отпускной ОБ и тормозной ТВ вентили электровоздухораспределителя. Положение перекрыши обеспечивается сменой полярности управляющего тока: (+) в рельсах, (-) в рабочем проводе. В этом случае под напряжением оказывается только отпускной вентиль ОВ,
а вентиль ТВ обесточен, так как его электрическая цепь запирается диодом ВС.
Отпуск тормоза осуществляется снятием напряжения постоянного тока с линейных проводов. Одновременно с этим в рабочий провод 1 подается напряжение переменного тока, однако вентили ОВ и ТВ остаются невозбужденными вследствие их большого индуктивного сопротивления.
Контроль целостности рабочего провода 1 осуществляется непрерывно с помощью контрольного провода 2 переменным током при отпускном и поездном положениях ручки крана машиниста и постоянным током в положениях перекрыши и торможения.

При оборудовании ЭПТ грузовых поездов многопроводные линии электрического управления тормозами оказываются неприемлемыми. В схеме такого тормоза предполагается использовать линейный провод , замыкаемый в хвосте поезда через конденсатор 2 на рельсы 3. В процессе торможения и перекрыши в линейный провод и рельсы подаются одновременно два рода тока: переменный для контроля целостности линии и постоянный для управления тормозом. При отпуске в проводе 1 остается только переменный ток. Управление тормозом осуществляется изменением полярности постоянного тока в линейном проводе и рельсах. Раздельное
питание током вентилей ОВ и ТВ электровоздухораспределителя обеспечивается наличием двух диодов ВС1 и ВС2, то есть при торможении возбуждается только тормозной вентиль, а при перекрыше только отпускной вентиль. Использование ЭПТ для грузовых поездов сдерживается поиском вариантов обеспечения надежного
контакта в междувагонном соединении линейного провода.

Структурная схема двухпроводного ЭПТ и назначение тормозных приборов

Структурная схема двухпроводного ЭПТ представлена на рисунке. В комплект схемы входит блок питания 3, подключенный к локомотивной аккумуляторной батарее 2; контроллер 1 крана машиниста, световой сигнализатор 4 с тремя сигнальными лампами, блок управления 5, линейные провода — рабочий №1 и контрольный №2, соединенные между собой с помощью клеммных коробок 6, междувагонных соединений 7 и изолированной подвески 8, электровоздухораспределители (ЭВР) усл.№ 305-000, представленные на рисунке в виде катушек, отпускного 10 и тормозного 11 вентилей и включенного между ними диода 9.

Для контроля напряжения цепей управления ЭПТ используется вольтметр «V». Блок питания БП (статический преобразователь) является источником постоянного и переменного тока для питания и контроля цепей ЭПТ. Статические преобразователи рассчитаны на входное напряжение питания 50 пли 110 В и должны обеспечивать на выходе: для цепей управления ЭПТ — напряжение постоянного тока 50 В при величине тока 7 — 8 А; для цепей контроля — напряжение переменного тока 50 В при величине тока 0,5 – 0,6 А и частоте 625 Гц.
Блок управления БУ представляет собой прибор, в котором сосредоточена вся релейно-контактная часть ЭПТ. БУ включает в себя четыре реле: сильноточное «К» с силовым контактом К1, контрольное «КР» с контактами КР1 и КР2, тормозное «ТР» и отпускное «ОР» с соответствующими контактными группами ТР1 — ТР5 и ОР1 — ОР5.(см. рис. 7.8.). Все реле за исключением сильноточного имеют выдержку времени на отключение. Клок управления содержит также выпрямительный мост «ВК», конденсатор замедления «Сз», включенный параллельно катушке реле «КР», шунтирующий конденсатор «Сш», резисторы ограничения тока и предохранители.
Световой сигнализатор имеет три лампы: «О» — отпуск («линия»), которая горит при всех положениях ручки крана машиниста и свидетельствует о целостности линейных проводов; «П» — перекрыша, горит при III и IV положениях ручки крана машиниста; «Т» — торможение, горит при VА, V и VI положениях ручки крана машиниста.
Контроллер крана машиниста — используется для непосредственного управления ЭПТ.
Междувагонные соединения — состоят из рукавов с универсальными соединительными головками усл.№ 369 А. Клеммные коробки — используются для крепления и соединения линейных проводов. Изолированные подвески — служат для подвешивания соединительных рукавов на локомотиве и на хвостовом вагоне.

Анимация (мультик) по схемам прямодействующего, непрямодействующего тормоза и ЭПТ. Для скачивания проги кликните по картинке

Отличное пособие по новому воздухораспределителю пассажирских вагонов № 242.
С анимацией и дикторским сопровождением. Для скачивания PDF кликните по картике

АВТОМАТИЧЕСКИЕ ТОРМОЗА ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

Весь электронный учебник по автотормозам можно скачать одним архивным файлом ЗДЕСЬ

Источник

УСТРОЙСТВО ЭПТ ПАССАЖИРСКОГО ПОЕЗДА

На пассажирских поездах с локомотивной тягой применяется двухпроводный электропневматический тормоз. Вдоль всего поезда проложены линейные провода тормоза: провод № 1 — рабочий, предназначенный для управления действием электровоздухораспределителей, и провод № 2 — контрольный, для сигнализации машинисту о состоянии цепи управления. В качестве обратного провода используются рельсы железнодорожного пути.
В электрических устройствах тормоза применяется ток двух родов : постоянный напряжением 50 В для цепей управления и переменный напряжением 50 В, частотой 625 Гц для контроля целостности цепей.
Кроме приборов пневматического тормоза на локомотиве и вагонах, оборудованных электропневматическим тормозом, устанавливаются следующие дополнительные приборы. На локомотиве — кран машиниста усл. № 328 или 395 с контроллером 1; световой сигнализатор 2 с лампами О (отпуск), П (перекрыша), Т (торможение); блок электрического питания 3 типа БП-ЭПТ-П со статическим преобразователем 4 типа БСП-ЭПТ-П; блок управления 5 типа БУ-ЭПТ-П; электровоздухораспредель 7 усл. № 305-000. На вагонах — электровоздухораспределители 7 усл. № 305-000.

В местах ответвления электрических проводов к электровоздухораспределителям установлены трехтрубные клеммные коробки усл. № 317, а в местах присоединения проводов к кабелю межвагонных соединительных рукавов двухтрубные коробки 6 усл. № 316.
Непрерывность электрической цепи управления тормозом обеспечивается при соединении рукавов 8
усл. № 369А локомотива и всех смежных вагонов. В хвосте поезда соединительный рукав подвешивается на изолированную подвеску 9, а его провода № 1 и 2 замыкаются между собой.

Блок питания

Блок питания состоит из статического преобразователя БСП-ЭПТ-П и щелочной аккумуляторной батареи 40КН-10. Преобразователь БСП-ЭПТ-П подключается к аккумуляторной батарее локомотива и преобразует вырабатываемый ею постоянный ток в переменный, подаваемый в цепи контроля электропневматического тормоза. Кроме того, через преобразователь заряжается выпрямленным током батарея 40КН-10, которая предназначена для питания цепей управления тормоза.
Блок БП-ЭПТ-П может работать совместно с блоком управления типа БУ-ЭПТ выпуска с 1964 г., который устроен по схеме раздельного питания сигнальных ламп и снабжен конденсаторами емкостью 0,25 мкФ на ток частотой 625 ± 15 Гц.
По своей мощности на выходе (напряжение 50—55 В, ток 7 А) блок обеспечивает работу электропневматических тормозов в пассажирских поездах до 30—36 вагонов. Длина блока 512 мм, ширина 275 мм, высота 547 мм, масса 54 кг.
Аккумуляторная батарея 40КН-10 состоит из двух секций, по 20 элементов в каждой, заключенных в металлический ящик.
Преобразователь БСП-ЭПТ-П крепится винтами к ящику батареи. На основании 1 размещены узлы и детали преобразователя: реле токовой защиты 12 с амортизаторами 11, трансформатор 3, диоды 4 с радиаторами, резисторы 5, триоды 7 и 9, конденсаторы 10.

Триоды 7 имеют общий теплоотводящий радиатор 8, так как их коллекторы объединены, а триоды 9 снабжены автономными радиаторами. Проволочные резисторы 5 отделены от остальных устройств преобразователя теплоизоляционной перегородкой 6. Преобразователь закрывается футляром, имеющим вентиляционные жалюзи. Для включения в общую схему блока питания на преобразователе есть панель с шестью зажимами 2.
Статический преобразователь предназначен для применения в качестве источника питания током электропневматического тормоза взамен блока питания типа БП-ЭПТ-П № 579-00-35. Преобразователь выполнен на мощных вентилях-тиристорах, благодаря чему нет необходимости в дополнительной аккумуляторной батарее. С помощью этого преобразователя постоянный ток напряжением 52 В (±10%) аккумуляторной батареи локомотива преобразуется в переменный ток напряжением 50 В частотой 625 Гц для контрольных цепей тормоза и в выпрямленный ток до 10—12 А напряжением 50 В для цепей управления тормозами.

Конструктивно преобразователь выполнен в виде переносного блока, устанавливаемого на амортизационную панель, закрытую кожухом 1. На панели имеется колодка зажимов с семью контактными пружинами для включения преобразователя в цепи электропневматического тормоза. Входные и выходные зажимы 3 преобразователя соединяются с соответствующими зажимами на амортизационной панели.
На основании 2 преобразователя укреплены стойки 5 для размещения двух тиристоров 4 с охлаждающими радиаторами. Трансформатор 11 инвертора и конденсаторы 10 расположены в нижней части преобразователя. Вверху смонтированы реле 6 устройства токовой защиты, диоды 7 с радиаторами и дроссель 8. На плате 9 смонтированы остальные детали преобразователя: трансформаторы задающего генератора и промежуточного усилителя, транзисторы и резисторы.
Преобразователь имеет длину 373 мм, ширину 180 мм, высоту 360 мм. Масса его составляет 15 кг.
В статическом преобразователе типа ПТ-ЭПТ-П используются полупроводниковые элементы — тиристоры серий ПТЛ, ТЧ и триоды типов П4Б, П217. Преобразователь имеет мощность на выходе 600 Вт, что обеспечивает нормальную работу электропневматического тормоза в пассажирских поездах из 30—40 вагонов.

Блок управления

Блок типа БУ-ЭПТ предназначен для электрического управления действием электропневматического тормоза и контроля за состоянием цепей управления. Он работает совместно с блоком питания типа БП-ЭПТ-П, а возбуждение получает через электрический контроллер крана машиниста усл. № 395.
Блок управления выполняет следующие основные функции:

• при отпуске — отключает постоянный ток и подает переменный в цепь контроля;
• при торможении — подает в цепи управления и контроля постоянный ток с полярностью “ + ” в рабочем проводе и “—” на рельсах;
• при перекрыше — подает в цепи управления и контроля постоянный ток с полярностью “—” в рабочем проводе и “ + ” на рельсах.

Время смены полярности тока в цепях управления составляет 0,05—0,1 с.

Конструктивно блок управления состоит из металлической панели 11 со стойками левой 6 и правой 18, образующими каркас. На планке 5, соединенной со стойками, размещены реле 7 типа РКС-3, три кодовых реле 2, 3, и 4, резисторы 20 и 21 типа ПЭ-15 и выпрямитель из диодов 22. На левой стойке укреплен еще один резистор 7 типа ПЭ-50, а на правой — конденсатор 23 типа МБГП и шпилька 19 для подсоединения заземления цепи контрольного реле 2. Второй конденсатор 14 типа КЭГ расположен на панели. Блок закрывается кожухом 24 с ручкой.
С помощью втулок 15 и винтов 17 блок закрепляется на амортизационной панели 13. Выводные штыри 8 с нижней стороны клеммных реек 9 заканчиваются пластинами из фосфористой бронзы, которые взаимодействуют с одноименными контактными пластинами 10.
Обозначение выводов указано против каждого из 14 штырей и пружин. Панель 13 монтируется на четырех резиновых амортизаторах 16 и заземляется проводом от зажима 12 на корпус локомотива.

Электромагнитные кодовые реле постоянного тока типа КДР1 — М предназначены для коммутации электрических цепей и для пропуска тока через контакты при работе блока управления БУ-ЭПТ № 579.
Конструктивно реле выполнено с неразветвленной магнитной системой и состоит из сердечника 1, катушки 5, ярма 4 и якоря 2. Ярмо магнитопровода выполнено из полосовой стали толщиной 3 мм, а сердеч­ник — из стали круглого сечения диаметром 12 мм.
Якорь укреплен на корпусе реле при помощи замка 3. Этот замок ограничивает перемещение якоря в вертикальном, про­дольном и горизонтальном направлениях. Катушка удерживается на сердечнике пружинным кольцом, предохраняющим ее от выворачивания при тряске.
Сердечник реле крепится к ярму посредством стержня 10, который одновременно используется для установки самого реле в блоке управления. Кроме того, якорь имеет направляющий штифт 11, позволяющий установить реле в строго горизонтальном положении. Контактная система реле состоит из контактных пружин 7 с хвостовиками 9 и упорных пластин 12, предназначенных для устранения вибрации пружин.
Пружины 7, изготовленные из листовой оловянисто-фосфористой бронзы толщиной 0.33—0,4 мм, имеют ширину 5,5 мм, длину 71—78 мм. К пружинам приклепаны контакты из серебра, имеющие диаметр 2,2 мм. Изоляционные прокладки 8 сделаны из карболита К-21-22.
При прохождении тока по катушке якорь притягивается к сердечнику, его изоляционная полка 6 нажимает на пружины 7 и переключает контакты реле. При обесточивании катушки реле якорь возвращается в исходное положение силой упругости пру­жин.
Сильноточное реле типа РКС-3 предназначено для коммутации электрических цепей при прохождении по ним постоянного тока до 20 а. Реле состоит из корпуса (ярма) 9, сердечника 1 с катушкой 2, якоря 4 с контактным мостиком 5 и токопроводящих контактных пластин 6, каждая из которых имеет серебряный 7 и вольфрамовый 10 контакты.
Корпус реле изготовлен из листовой стали толщиной 4 им, а сердечник длиной 80.5 мм — из круглой стали диаметром 9 мм. Сердечник прикреплен к корпусу болтом 11, катушка укреплена между двумя щеками — задней 12 и передней 3. Штифты 13 служат для подключения выводных концов катушки, а винты 8 — для рабочих проводов.
При возбуждении реле сначала замыкаются вольфрамовые 10, а затем серебряные 7 контакты. При обесточивании реле размыкаются, наоборот, сначала серебря­ные, а затем вольфрамовые контакты, на которых и происходит искрогашение.

Тормозное оборудование вагона

В пассажирских вагонах сети дорог воздухораспределитель 4 усл. № 305-000 крепятся на кронштейне или крышке тормозного цилиндра 3. На магистральной трубе расположены концевые краны 9 усл. № 190 с соединительными рукавами 10 усл. № 396А и пылеловка 5, а на отводах от нее – разобщительный кран 6 и стоп-краны 8. Для отпуска тормоза вручную предусмотрен клапан 2 усл. № 31.

При зарядке и отпуске тормоза воздух из магистрали через воздухораспределитель 7 поступает в запасный резервуар 1, а тормозной цилиндр 3 сообщается с атмосферой.
В процессе торможения на пневматическом управлении воздух из запасного резервуара поступает через воздухораспределитель 7, а на электрическом – через пневматическое реле электро-воздухораспределителя 4.
Вдоль вагона в металлической трубе проложены два линейных электрических провода.
Передача сжатого воздуха от компрессора до тормозного цилиндра производится по трубам, которые называются воздухопроводом. По своему назначению последние делятся на магистрали и отводы.
Магистраль от компрессора до крана машиниста с высоким давлением сжатого воздуха называется питательной магистралью. Магистраль за краном машиниста называется тормозной магистралью.
Воздухопроводы подвижного состава и его арматура должны обладать минимум сопротивления для движения сжатого воздуха, максимальной плотностью в местах соединения труб.
Воздухопроводная тормозная магистраль объединяет тройники 1, стоп-краны 2, пылеловку 3, магистральную трубу 4 диаметром 11/4”, муфты 5, контргайки 6, концевые краны 7, гибкие межвагонные рукава 8 с головками 9, подвески 10, трубы 11, разобщительные краны 12 для включения и выключения воздухораспределителей
Пылеловка служит для очистки воздуха от механических примесей. Выпускной клапан усл. №31 предназначен для отпуска вручную тормоза отдельного вагона и выпуска воздуха из камер при выключении воздухораспределителя.

Соединительные рукава ЭПТ

Соединительный рукав усл. №369 А имеет чугунную головку, в корпусе 11 которой сделан прилив 12 для размещения подвижного контактного пальца 7 с резиновой манжетой 9 и пружиной 4, а также изоляционной втулки б. Резьбовое отверстие прилива закрыто крышкой 1 с резиновым кольцом 2 и изоляционной прокладкой 3. Хвостовик корпуса головки закреплен хомутом в резина-тканевой трубке 16.
Кабель 15 с двумя проводами № 1 и 2 укреплен в головке резиновым кольцом 13 со штуцером 14, а с противоположной стороны притянут хомутом 17. Провод № 1 с наконечником под шпильку М8 присоединяется в клеммной коробке к одноименной шпильке, а внутри головки — к контактному пальцу 7. Провод №2 с наконечником под шпильку М6 припаивают к контактному кольцу 5, а в клемной коробке соединяют со шпилькой.

При соединении головок смежных рукавов палец 7 отходит от кольца 5 и провода № 1 и 2 размыкаются. В то же время провода № 1 замыкаются через пальцы 7, а провода № 2 — непосредственно через корпуса головок и их гребни 8. Для лучшего контакта в гребень головки запрессована стальная заклепка 10. В хвостовом вагоне рукав подвешивают на изолированную подвеску 19 с токонепроводящей вставкой 18.

Клеммные коробки

Клеммные коробки, устанавливаемые на локомотивах и вагонах, бывают двухтрубные и трехтрубные, в чугунном (усл. № 316-000-4 и 317-000-4) или пластмассовом (усл. № 316-000-5 и 317-000-5) корпусе.

Корпус 7 двухтрубных коробок усл. № 316-000-4 и 316-000-5 имеет прилив 1 со штуцером для ввода кабеля рукава усл. № 369А и прилив 5 с резьбовым отверстием 1/2″ для ввода проводов № 1 и 2 и закрепления кондуитной трубы. Внутри коробки расположена изоляционная панель 6 с двумя шпильками: к шпильке 2 с резьбой М8 подсоединяют провод № 1, а к шпильке 3 с резьбой М6 — провод № 2. Чугунный корпус закрывается откидной крышкой 4, уплотненной кольцом 8 и удерживаемой болтом 9.
Трехтрубные коробки усл. № 317-000-4 и 317-000-5 снабжены двумя приливами 1 и 5 с тремя резьбовыми отверстиями 1/2″ для ввода проводов № 1 и 2 и отвода провода к электровоздухораспределителю усл. № 305-000. Шпилька 3 в этих коробках не устанавливается и провод № 2 проходит через коробку без подсоединения. На шпильке 2 закрепляются провода № 1, идущие с обоих концов вагона, и отвод к электровоздухораспределителю.
Чтобы открыть крышку у пластмассовой коробки, надо снять гайку с болта 9.

Анимация (мультик) по схемам прямодействующего, нпрямодействующего
тормоза и ЭПТ

Отличное пособие по новому воздухораспределителю пассажирских вагонов № 242.
С анимацией и дикторским сопровождением

Источник