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
РАБОТА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ЭПТ ПАССАЖИРСКОГО ПОЕЗДА
Принципиальная электрическая схема ЭПТ пассажирского поезда приведена на рисунке.
Электрические цепи управления и контроля ЭПТ состоят из рабочего провода (РП) № 1 и контрольного провода (КП) № 2. В качестве обратного провода используются рельсы. Для управления ЭПТ применяется постоянный ток напряжением 50 В, а для контроля — переменный ток напряжением 50 В, частотой 625 Гц.
Статический преобразователь (блок питания) 5 является источником постоянного (зажимы +Г и -Г) и переменного (зажимы Г1 и Г2) тока для устройств ЭПТ. Входными зажимами блок включен через предохранитель 3 и главный выключатель 4 в цепь аккумуляторной батареи 2. Блок преобразует напряжение 50—52 В локомотивной аккумуляторной батареи 2 в напряжение 50 В переменного тока частотой 625 Гц для контрольных цепей и выпрямленное напряжение 50 В для управления тормозами.
В качестве блока питания применяются тиристорные статические преобразователи или преобразователи с дополнительными батареями емкостью 10 Ач.
Блок управления 7 усл. № 579 представляет собой прибор, в котором сосредоточена вся релейно-контактная часть электрических устройств электропневматического тормоза. В блоке содержатся четыре реле: сильноточное К, тормозное ТР, перекрыши (отпускное реле) ПР и контрольное КР (обозначения реле указаны на их якорях) с
контактами Kl, TP1—ТР5, ПР1—ПР5, КР1, КР2. Параллельно катушке реле КР включен конденсатор замедления С3, а между зажимами Л и 3 включен шунтирующий конденсатор Сш. Внешние монтажные провода присоединяют к контактам амортизационной панели, что позволяет снимать с панели и осматривать блок управления, не нарушая соединения проводов. В цепь питания катушки контрольного реле КР включен выпрямительный мост ВК из четырех германиевых диодов. Трубчатые резисторы Rl, R2, R3 предназначены для ограничения тока при коротком замыкании.
На панели блока управления расположены зажимы ЛС, ЛП, ЛТ, АВ, +50, —50,З1, Л1, Т, П, КЛ, Л, 3. В новых блоках зажимы вместо буквенных обозначений имеют цифровые.
Световой сигнализатор 6 состоит из трех ламп:
- О—отпуска, которая горит при всех положениях ручки крана и свидетельствует о целостности линейных проводов;
- П — перекрыши, горит при нахождении ручки крана машиниста с контроллером 1 в положениях III и IV;
- Т — торможения, горит при нахождении ручки крана с контроллером в положениях VЭ (VA), V и VI.
На большинстве локомотивов сигнальные лампы С, П, Т и вольтметр V вмонтированы в пульт управления.
Главный выключатель 4 снабжен ручкой с двумя фиксированными положениями — «Включено» и «Выключено» и служит для подключения цепей управления электропневматического тормоза и источника питания.
Междувагонные соединения 8 состоят из рукавов № 369А с унифицированными головками для одновременного соединения электрических цепей тормоза и тормозной магистрали поезда.
Провод № 1 припаян к контактному пальцу головки и имеет наконечник с отверстием диаметром 8 мм. Провод № 2 припаян к контактному кольцу и имеет наконечник с отверстием диаметром 6 мм. В свободном состоянии рукава проводов № 1 и № 2 замкнуты. При сцепленных рукавах провода № 1 каждого вагона через пальцы, а провода № 2 через гребни головок соединены в непрерывную цепь, а в хвосте поезда замкнуты.
Концевая подвеска 9 (изолированная) предназначена для подвешивания головки соединительного рукава хвостового вагона, при этом электрический контакт в головке замыкается. В изолированной подвеске локомотива электрические контакты головки рукава разомкнуты.
Электровоздухораспределители 10 имеют вентиль перекрыши ВП, тормозной вентиль ВТ и полупроводниковый вентиль ВС.
Контроллер 1 крана машиниста усл. № 395 имеет штепсельный разъем и семь рабочих положений (I-VI).
Зарядка и отпуск
При I и II положениях ручки крана машиниста с контроллером постоянный ток в цепи проводов № 1 и 2 отсутствует, так как контакты ОР1 и ТР1 разомкнуты. Блок питания (статический преобразователь) на рисунках-анимациях 4.9-4.11 представлен в виде генераторов управления ГУ и контроля ГК.
Переменный ток от генератора контроля ГК проходит через предохранитель Пр, резистор R1, контакты ОР1 и ТР1 в линейный рабочий провод № 1 состава и дальше через соединительный рукав с головкой хвостового вагона в линейный контрольный провод №2, по которому возвращается на локомотив и поступает в выпрямительный
мост ВК. Пройдя через левый верхний вентиль ВК, ток попадает в катушку контрольного реле КР, а затем через правый нижний вентиль ВК на корпус локомотива, рельсы, контакты ТР2, ОР2, резистор R2, главный выключатель ГВ и возвращается в генератор контроля ГК. Таким образом, цепь замкнута.
Для прохождения переменного тока имеются еще цепи: от контакта ТР1 через шунтирующий конденсатор Сш, контакт ТР2 и далее в генератор ГК, из рабочего провода № 1 через отпускной вентиль ОВ, а также полупроводниковый вентиль ВС и тормозной ТВ электровоздухораспределителей вагонов и локомотива, рельсы,
контакты ТР2, ОР2, резистор R2, выключатель ГВ в генератор ГК. Однако от прохождения переменного тока по этим цепям отпускные ОВ и тормозные ТВ, имеющие высокое индуктивное сопротивление, не возбуждаются, и
электровоздухораспределители находятся в состоянии отпуска и зарядки.
От положительного полюса генератора управления ГУ ток проходит через предохранитель Пр, резистор R3, контакт КР2, сигнальную лампу О, главный выключатель ГВ к отрицательному полюсу генератора ГУ. Сигнальная лампа О при этом загорается.
Перекрыша
При III и IV положениях ручки крана машиниста постоянный ток от положительного полюса генератора ГУ пойдет через контроллер, замкнутый контакт ТР4, катушку отпускного реле ОР, главный выключатель ГВ к отрицательному полюсу генератора ГУ. В результате реле ОР возбудится и его контакты ОР1 и ОР2 разомкнут цепь генератора ГК. Ранее разомкнутые контакты ОР4 и ОР5 замкнутся. В линейных проводах № 1 и 2 переменного тока не будет.
Постоянный ток от положительного полюса генератора ГУ через контроллер образует две цепи: через контакты ОР4, КР1, катушку реле К, главный выключатель ГВ и генератор ГУ, а также от контакта КР2 через контакт ОР5, лампу О и выключатель ГВ. При этом возбудится реле К, его контакт К1 замкнется и загорится лампа П.
С замыканием контакта К образуется новая цепь для прохождения постоянного тока:
от положительного полюса генератора ГУ через предохранитель Пр, контакты К1, ОР2, ТР2, рельсы, нижний правый вентиль выпрямительного моста ВК, катушку контрольного реле КР, верхний левый вентиль ВК, линейный контрольный провод № 2, головку соединительного рукава хвостового вагона, линейный рабочий провод № 1, контакты ТР1, ОР1, выключатель ГВ в генератор ГУ. Благодаря полупроводниковым вентилям ВС постоянный ток протекает только по вентилям ОВ и не проходит по вентилям ТВ, чем обеспечивается положение перекрыши.
Следовательно, при III и IV положениях ручки крана машиниста в рельсы поступает постоянный ток положительной полярности; в рабочем и контрольном проводах, а также в катушке КР протекает также постоянный ток. В связи с замедлением на отпадание якоря реле КР и наличием конденсатора замедления Сз контакты КР1 и КР2 во время перехода с одного рода тока на другой остаются в прежнем положении; наряду с сигнальной лампой О горит и лампа П. Первая указывает на исправное состояние цепи рабочего и контрольного проводов, а вторая сигнализирует о том что тормозная система находится в положении перекрыши.
Служебное и экстренное торможение
В положениях VЭ (VA), V и VI ручки крана машиниста цепь от положительного зажима генератора ГУ через контроллер, контакт ТР4, катушку реле ОР разрывается. Контакты ОР1, ОР2 и ОР3 возвращаются в свое исходное положение, а контакты ОР4, ОР5 размыкаются и сигнальная лампа П гаснет. Цепей для прохождения переменного тока нет, а для постоянного тока их несколько: к контакту ОР3 и катушке тормозного реле ТР1 к предохранителю Пр, контактам ОР1, ТР1, линейному рабочему проводу №1, головке соединительного рукава хвостового вагона, линейному контрольному проводу № 2, выпрямительному мосту ВК, катушке контрольного реле КР, опять к мосту ВК, рельсам и контакту ТР2; к отпускному вентилю ОВ каждого вагона, рельсам и дальше к генератору ГУ; от рабочего провода № 1 к полупроводниковым вентилям ВС и тормозным вентилям ВТ каждого вагона; через контакты КР2 и ТР5 к лампе Т.
В результате прохождения постоянного тока тормозное реле ТР возбуждается, вследствие чего его контакты ТР1 и ТР2 размыкают цепь переменного тока от генератора ГК, контакты ТРЗ и ТР5 замыкаются, а контакт ТР4 размыкается. Поэтому катушка сильноточного реле К остается под током, удерживая контакт К1 в замкнутом положении, и загорается сигнальная лампа Т.
Сигнальная лампа О продолжает гореть, так как через катушку контрольного реле КР благодаря выпрямительному мосту ВК проходит постоянный ток прежней полярности, не позволяя контакту КР1 разомкнуться.
Вследствие переключения контактов ТР1 и ТР2 постоянный ток положительной полярности будет поступать не в рельсы, как было при перекрыше, а в рабочий провод. При такой полярности ток проходит через полупроводниковый вентиль ВС в катушку тормозного вентиля ТВ. Вентиль ОВ продолжает находиться в возбужденном состоянии, что соответствует положению торможения.
Дублированное питание осуществляется установкой на локомотиве перемычки между проводами № 1 и № 2. В этом случае ток подается в оба линейных провода и ЭПТ остается работоспособным при неправильном монтаже поездных цепей, повреждении одного из проводов № 1 или № 2 и при нарушении контакта в междувагонных
соединениях. Обрыв поездной цепи контролируется по амперметру. Контролируется также состояние ЭПТ на локомотиве и наличие короткого замыкания в поезде.
Дублированное питание применяется только с разрядкой уравнительного резервуара в поездах, имеющих максимальную скорость до 120 км/ч. Для поездов, обращающихся со скоростями более 120 км/ч, должен применяться блок управления и контроля типа БУ-ЭПТ-Д, при котором в поездном положении контроль цепи обеспечивается переменным током, а дублированное питание производится при перекрыше и торможении.
Проводятся эксплуатационные испытания устройства на локомотиве, с помощью которого будет осуществляться контроль однопроводной линии, т. е. провода № 1. В этом случае провод № 2 не нужен — контроль может быть непрерывный или в двух положениях ручки крана машиниста: поездном и положении перекрыши.
Анимация (мультик) по схемам прямодействующего, нпрямодействующего
тормоза и ЭПТ
Отличное пособие по новому воздухораспределителю пассажирских вагонов № 242.
С анимацией и дикторским сопровождением
Источник
