Электропневматический тормоз пассажирских поездов с локомотивной тягой

Электропневматический тормоз, устанавливаемый на локомотивах и вагонах, представляет собой комплекс электрических и пневматических устройств, воздействующих на механическую тормозную рычажную передачу. В общей системе тормозного оборудования этот тормоз является основным, а пневматический — резервным, приводимым в действие в случае неисправности электро пневматического.

Управление электро пневматическими тормозами осуществляется при помощи тока, а в качестве источника энергии для торможения используется давление сжатого воздуха на поршни тормозных цилиндров.

Электропневматические тормоза обладают рядом преимуществ по сравнению с пневматическими. Их применение позволяет повысить эффективность торможения поездов и заметно сократить длину тормозных путей, что достигается благодаря одновременности действия тормозов во всем поезде и уменьшению времени наполнения тормозных цилиндров воздухом. При этом резко снижаются продольно-динамические усилия и достигается плавность торможения.

При управлении электропневматическими тормозами можно производить четкие ступени торможения и быстродействующий ступенчатый отпуск, что позволяет гибко регулировать скорость движения поездов.

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 уcл. № 395 с контроллером 1; световой сигнализатор 2 с лампами О (отпуск), П (перекрыта), 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; электровоздухораспределитель 7 уcл. № 305-000. На вагонах — электровоздухораспределители 7 уcл. № 305-000.

Все электрические провода на локомотиве и вагонах проложены в кондуитных металлических трубах. В местах ответвления электрических проводов к электровоздухораспределителям установлены трехтрубные клеммные коробки уcл. № 317, а в местах присоединения проводов к кабелю межвагонных соединительных рукавов двухтрубные коробки б уcл. № 316.

Непрерывность электрической цепи управления тормозом обеспечивается при соединении рукавов 8 уcл. № 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.

На торцах рамы локомотива установлены специальные подвески. При закреплении на них головок рукавов уcл. № 369А провода № 1 и 2 размыкаются между собой.

Действие тормоза. Отпуск и поездное положение. При отпущенном состоянии электропневматического тормоза (I и II положения ручки крана машиниста уcл. № 395) постоянный ток от генератора управления ГУ (блока БП-ЭПТ-П) в электрическую магистраль тормоза (провода № 1 и 2 — рельсы) не поступает. При этом катушки электромагнитных вентилей ОВ и ТВ электровоздухораспределителей уcл. № 305-000 обесточены.

В контрольные цепи и реле КР блока управления БУ-ЭПТ-П подается переменный ток от генератора контроля ГК типа БСП-ЭПТ-П. На пульте в кабине машиниста горит сигнальная лампа О, свидетельствуя об отпуске электропневматического тормоза.

В электрической системе тормоза при этих положениях ручки крана машиниста 1 с контроллером КМ переменный ток от генератора контроля ГК поступает через вывод Г1, предохранитель Пр2, ограничительный резистор R1 блока управления, переключающие контакты ОР1 и ТР1 соответствующих реле ОР (отпускного) и ТР (тормозного) в рабочий линейный провод № 1.

Протекая через межвагонные соединения МС и перемычку КЗ соединительного рукава хвостового вагона поезда, переменный ток из рабочего провода № 1 поступает в контрольный провод № 2. Затем ток возвращается на локомотив и через выпрямительный мост ВК, катушку контрольного реле КР блока управления и заземленный корпус локомотива уходит в рельсы. Из рельсов через переключающие контакты ТР2 и ОР2 переменный ток проходит по ограничительному резистору R2, включенному главному выключателю ГВ2 и далее к выводу Г2 генератора ГК.

Переменный ток также проходит через шунтирующий конденсатор Сш. Кроме того, происходят утечки тока из провода № 1 в рельсы через выпрямительный клапан ВС, тормозной вентиль ТВ и отпускной ОВ электровоздухораспределителя на каждом вагоне поезда.

Однако благодаря высокому индуктивному сопротивлению катушки вентилей не реагируют на переменный и пульсирующий ток и электровоздухораспределители находятся в отпущенном состоянии. На схеме условно показано, что переменный ток через вентили ТВ и ОВ не проходит. Тормозное ТР, отпускное ОР и сильноточное К реле блока управления постоянным током не питаются. Лампы П и Т не горят, так как контакты ОР5 и ТР5 разомкнуты.

При прохождении через мост ВК переменный ток выпрямляется, контрольное реле КР возбуждается, его контакты КР1 и КР2 замыкаются. Создается цепь постоянного тока от вывода +Г генератора управления ГУ через предохранитель Пр1, резистор R3, контакт КР2, сигнальную лампу О, главный выключатель ГВ1 на вывод —Г генератора. При этом лампа О загорается, сигнализируя об исправности источника постоянного тока и электрической магистрали тормоза (проводов № 1 и 2).

В I и II положениях ручки крана машиниста с контроллером горящая лампа О указывает также на то, что электропневматический тормоз подготовлен к действию. При таких положениях ручки крана машиниста происходит питание сжатым воздухом запасных резервуаров 5 из тормозной магистрали 2 через воздухораспределители 3 уcл. № 292-001. В то же время сжатый воздух из тормозных цилиндров 4 через электровоздухораспределители б уcл. № 305-000 выходит в атмосферу.

Перекрыта без питания и с питанием тормозной магистрали. При положениях перекрыши (III и IV положения ручки крана машиниста 1) переменный ток в электрическую магистраль тормоза не поступает. В цепях управления протекает постоянный ток с полярностью «—» в линейных проводах, «+» на рельсах.

Теперь возбуждены постоянным током только катушки отпускных вентилей ОВ электровоздухораспределителей на каждом вагоне. Возбуждению тормозных вентилей ТВ препятствуют выпрямительные клапаны ВС. В контрольных цепях также протекает постоянный ток, горят сигнальные лампы О и П. Лампа Т не горит, так как контакт ТР5 разомкнут.

При переводе ручки крана машиниста 1 с контроллером в III или IV положение в электрических цепях тормоза происходят следующие изменения.

Постоянный ток от вывода +Г генератора ГУ через контакты контроллера КМ идет в блок управления. Через замкнутый контакт ТР4 тормозного реле ТР ток протекает в катушку реле ОР и возвращается через выключатель ГВ1 на вывод —Г генератора ГУ. Отпускное реле ОР при этом возбуждается и все его контакты ОР1, ОР2, ОРЗ, ОР4 и ОР5 занимают противоположное положение. При таком положении контактов реле ОР имеется несколько электрических цепей для прохождения постоянного тока.

Первая цепь — от вывода +Г генератора через предохранитель Пр1, контакты контроллера КМ, контакты ОР4 и КР1, катушку реле К, выключатель ГВ1 на вывод —Г. Реле К срабатывает и замыкает свой контакт К1.

Вторая цепь — от вывода +Г через предохранитель Пр1, контакты Kl, ОР2, ТР2 и заземляющий зажим блока управления в рельсы, затем через катушки вентилей ОВ, рабочий провод № 1, контакты ТР1, ОР1, выключатель ГВ1 на вывод —Г генератора. При такой полярности постоянного тока («+» в рельсах, «—» в рабочем проводе) катушки электромагнитных отпускных вентилей ОВ

электровоздухораспределителей оказываются под напряжением, а возбуждению катушек тормозных вентилей ТВ препятствуют выпрямительные клапаны ВС, которые постоянный ток указанной полярности не пропускают.

Кроме цепей управления образуется также цепь для прохождения постоянного тока в контрольные устройства: от вывода +Г генератора ГУ, через предохранитель Пр1, контакты Kl, ОР2, ТР2, рельсы, выпрямительный мост ВК, катушку реле КР, контрольный провод №2, межвагонные соединения МС, перемычку КЗ в соединительном рукаве хвостового вагона, рабочий провод № 1, контакты ТР1 и ОР1, главный выключатель ГВ1 на вывод — Г генератора.

Контрольное реле КР питается теперь постоянным током, который протекает в контрольном проводе № 2 тормозной электрической магистрали поезда. Благодаря имеющемуся у реле КР замедлению на отпадение якоря и наличию конденсатора замедления С, контакты КР1 и КР2 во время переключений реле КР не размыкаются, что дает возможность осуществлять электрическое управление тормозами при помощи контакторного реле К через контакт КРУ и контролировать исправность электрических цепей тормоза через контакт КР2.

В случае повреждения проводов № 1 или 2 на каком-либо вагоне (например, при коротком замыкании или обрыве) катушка контрольного реле КР обесточивается, его контакт КР2 размыкается и сигнальные лампы О и П гаснут, что свидетельствует о неисправности тормоза. Одновременно размыкается контакт КР1, благодаря чему предотвращается подача постоянного тока в неисправные цепи управления или отключаются цепи, если ток был уже подан в них.

Питание сигнальной лампы П (лампа О также горит) происходит по цепи: вывод +Г генератора, предохранитель Пр1, ограничительный резистор R3, контакты КР2 и ОР5, лампа П, выключатель ГВ1, вывод —Г генератора.

Горение лампы П свидетельствует о том, что электропневматический тормоз находится в положении перекрыши.

Служебное и экстренное торможение. При V, V3 и VI положениях ручки крана машиниста 1 переменный ток в контрольные цепи электрической магистрали тормоза не поступает и эти цепи, а также цепи управления питаются постоянным током с полярностью «+» в проводах, «—» на рельсах. При этом возбуждаются катушки отпускных ОВ и тормозных ТВ вентилей электровоздухораспределителей на каждом вагоне.

Сигнальные лампы О и Т горят, лампа П не горит, так как контакт ОР5 отпускного реле разомкнут.

При переводе ручки крана машиниста 1 с контроллером в положении V, V3 или VI разрывается цепь от вывода +Г генератора ГУ к катушке реле ОР вследствие размыкания соответствующих контактов контроллера КМ; все контакты реле ОР занимают свое верхнее положение, как и при отпущенном тормозе.

От вывода +Г генератора ГУ создается цепь для прохождения тока через контакты контроллера КМ и контакт ОРЗ к катушке реле ТР, далее к главному выключателю ГВ1 и выводу —Г генератора. Тормозное реле ТР возбуждается и все его контакты TPI, ТР2, ТРЗ, ТР4 и ТР5 занимают нижнее положение, при котором в рабочий провод № 1 и рельсы поступает постоянный ток прямой полярности («+» в провод №1, «—» на рельсы).

При V, V3 и VI положениях ручки крана машиниста с контроллером ток протекает по таким цепям.

Первая цепь — от вывода +Г генератора через предохранитель Пр1, контакты контроллера КМ, контакты ТРЗ и КР1, катушку реле К, выключатель ГВ1 на вывод —Г генератора.

Вторая цепь — от вывода +Г генератора через предохранитель Пр1, контакты Kl, ТР1, рабочий провод № 1, катушки вентилей ОВ и ТВ электровоздухораспределителей всех вагонов, рельсы, контакт ТР2, выключатель ГВ1 на вывод—Г генератора управления ГУ.

При этом ток в катушки вентилей ТВ поступает через клапаны ВС.

Третья цепь — от вывода +Г через предохранитель Пр1, контакты К1 и ТР1 в рабочий провод № 1, далее через перемычку КЗ на хвостовом вагоне, контрольный провод № 2, выпрямительный мост ВК, катушку реле КР, рельсы, контакт ТР2, выключатель ГВ1 на вывод —Г генератора,

При этом благодаря наличию выпрямительного моста направление тока в контрольном реле КР остается таким же, как при III и IV положениям ручки крана машиниста (положении перекрыши),

Четвертая цепь — от вывода +Г через предохранитель Пр1, резистор R1, контакты КР2, ТР5, лампы О и Т, выключатель ГВ1 на вывод —Г генератора. Лампа Т горит, свидетельствуя о происходящем процессе торможения.

Условные обозначения на схемах приняты следующие: ГУ— генератор управления; ГК — генератор контроля; ГВ1, ГВ2 —главные выключатели; Пр1, Пр2 — предохранители; ТР, ОР, КР — реле тормозное, отпускное и контрольное; КР1, КР2 - контакты реле КР; С3, Сш — конденсаторы замедления и шунтирующий; К — сильноточное реле; К1 — контакт сильноточного реле; R1-R3 — ограничительные рвіисторьі; ВК — выпрямитель контрольного реле; ОВ и ТВ — вентили электровоздухораспределителя отпускной и тормозной; ВС — выпрямительный клапан; МС — межвагонное соединение; КЗ — перемычка в соединительном рукаве хвостового вагона; О, П, Т — сигнальные лампы отпуска, перекрыши и торможения; КМ — контроллер крана машиниста; +Г и -Г, Г1 и Г2 — выводы генераторов ГУ и ГК; ОР1-ОР5, ТР1-ТР5 — контакты реле ОР и ТР; № 1 — рабочий провод; № 2 — контрольный провод.

Реле давления уcл. № 304, 404 | Тормозное оборудование локомотивов | Электровоздухораспределитель уcл. № 305-000