Электропневматические тормоза-это комплекс устройств, обеспечивающих управление тормозными процессами в поезде путем подачи по электрической линии соответствующих электрических сигналов.
Чем меньше расформирований претерпевает подвижной состав, тем большее количество проводов для управления ЭПТ на нем можно допустить. Поэтому на пассажирских поездах с локомотивной тягой используют двухпроводную, на электропоездах — пятипроводную, а на грузовых поездах — однопроводную схемы ЭПТ. Последняя прошла стадию эксплуатационных испытаний и может быть в первую очередь применена на длинносоставных пассажирских поездах.
Поскольку электрическим током постоянного напряжения одного уровня, передаваемым по одному или двум проводам, трудно обеспечить управление тремя процессами (отпуском, перекрышей и торможением) и оценить исправность канала управления, применяют переменный ток для обеспечения функции контроля при проверке целостности электрической линии. Частота тока выбрана равной 625 Гц для того, чтобы снизить влияние на работу ЭПТ тягового и сигнального тока в рельсовых цепях.
С аналогичной целью, чтобы мешающее влияние постоянного обратного тягового тока в рельсах, составляющее на длине пассажирских и грузовых поездов соответственно около 30 В и 130 В, не нарушало действия ЭПТ, уровень рабочего и контрольного напряжения в них повышен до 50 В и 220 В соответственно.
Бели в пассажирских и электропоездах работу ЭПТ обеспечивают специальные приборы — ЭВР № 305, то в грузовых она осуществляется через ВР № 483. Последний может управляться двояко: как обычно от ТМ или при ЭПТ, через электропневматическую приставку с вентилями торможения и перекрыши, изменяющими давление в золотниковой камере ВР. При этом все процессы по наполнению и опорожнению ТЦ ускоряются в 3-4 раза по отношению к пневматическому управлению. Существенно улучшается стандартность действия ВР по темпу, так как диаграммы изменения давления в ТЦ по поезду во времени сливаются в одну.
Последнее важное достоинство свойственно всем видам ЭПТ и позволяет существенно снизить продольно-динамические реакции, длину тормозного пути, повысить неистощимость, управляемость тормозов в поездах и снять ограничения на их длину. Кроме того, ЭПТ легко встраивается в системы автоведения поездов и является перспективным для автоматизации многих процессов на подвижном составе.
Двухпроводный ЭПТ (рис. 5.1, 5.2) представляет собой комплекс приборов, обеспечивающих управление пневматическими процессами в тормозных системах посредством электрических сигналов. Этот тормоз устанавливается дополнительно к существующему пневматическому и состоит из следующих показанных на рисунке основных узлов: крана машиниста I, контроллера 2, светового сигнализатора 3, статического преобразователя 4, блока управления 5, клеммных коробок 6, электровоздухораспределителей 7, соединительных рукавов с электроконтактом 8 и изолированной подвески 9.
Для контроля за состоянием цепей и управления работой тормоза (см. рис. 5.2) используются два рода тока: переменный (ГК) частотой 625 Гц и постоянный (ГУ) напряжением 50 В, вырабатываемые статическим преобразователем 4. Подключение напряжения, переключение рода тока и полярности в проводах обеспечивается контактами сильноточного К, тормозного ТР и отпускного ОР реле, а контроль за целостностью электрической линии осуществляется реле КР, находящимися в блоке управления 5.
В I и II положениях ручки крана машиниста (см. рис. 5.2) через его контроллер (ККМ) отсутствуют цепи для возбуждения реле К, ОР и ТР. Контактами последних создается цепь для протекания переменного тока через диодный мост ВК и возбуждения реле КР. Его контактами включается лампа О светового сигнализатора (СС), показывающая, что цепи управления и контроля исправны. За счет высокой индуктивности электромагнитных вентилей ОВ и ТВ переменный ток через них практически не протекает, и оба вентиля обесточены.
Рис. 5.2. Устройство электропневматического тормоза для пассажирских поездов и его схема (отпуск)
В ЭВР полости над и под диафрагмой сообщаются с атмосферой, и давление в ТЦ отсутствует или при отпуске падает до нуля. ВР при исправно действующем ЭПТ отключен от ТЦ переключательным клапаном ЗПК. Находясь в положении отпуска, он сообщает ТМ с ЗР, обеспечивая его подзарядку.
Основные технические характеристики ЭПТ определяются параметрами его статического преобразователя, в последнее время модернизированного для управления большим количеством ЭВР в длинносоставных пассажирских поездах.
При перекрыше (рис. 5.3) в третьем и четвертом положениях ручки КМ через его контроллер образуется электрическая цепь для последовательного возбуждения ОР, а затем К. Через их контакты в рабочий провод подается «минус», а на землю — «плюс», в результате создается цепь для продолжения питания реле КР. На моменты переключения контактов в схеме (и перехода с переменного на постоянный ток) реле КР остается в возбужденном состоянии за счет собственного замедления на отпускание якоря и конденсатора С3. Дополнительно к лампе О на световом сигнализаторе загорается лампа П, а на электровоздухораспределителях включаются электромагнитные вентили отпуска (ОВ). Они отделяют полость над диафрагмой, связанную с плотной рабочей камерой (РК) объемом 1,5 л от атмосферы.
Давление воздуха в ТЦ (под диафрагмой) будет поддерживаться таким же, как и в РК. Поскольку обычно при торможении ТМ не разряжается, то ЗР имеет возможность постоянно пополняться из нее через ВР № 292, находящийся в положении отпуска. Этим обеспечивается свойство прямодействия тормоза и его неистощимость.
Двухпроводный ЭПТ не обладает свойством автоматичности (при обрыве цепи срабатывает на отпуск), однако безопасность движения обеспечивается в этом случае резервным пневматическим автоматическим тормозом.
Электрическое питание ЭПТ поступает от статического преобразователя ПТ-ЭПТ-П (рис. 5.4), в схему которого в последнее время внесены некоторые изменения, предоставляющие возможность вождения длинносоставных, соединенных и сдвоенных пассажирских поездов. Модернизация преобразователя заключается в установке конденсатора С5, резистора РчЮ; реле К, диодов Д11, Д12 и повышении емкости конденсатора С4 (16 мкФ). На вторичную обмотку ТРЗ добавляется еще две: 8-12 и 6-11.
Рис. 5.3. Схемы электропневматического тормоза (перекрыша) пассажирских поездов и его основных блоков Принципиальная электрическая схема модернизированного статического преобразователя ПТ-ЭПТ-П
Рис. 5.4. Схемы электропневматического тормоза пассажирских поездов и его основных блоков
В режиме торможения клемма «минус» соединяется с землей через блок управления и происходит зарядка конденсатора С5, при которой кратковременно возбуждается реле К. Его контактом дополнительные обмотки ТРЗ подключаются к клемме «плюс», создавая повышенное напряжение на выходе. Это позволяет надежно включить электромагнитные вентили в хвостовой части поезда. Чтобы огрубить защиту блока на время прохождения импульса, используется дополнительно намотанная и встречно включенная через контакт реле К обмотка реле Р2. Этим обеспечивается увеличение порога срабатывания защиты до 22-25 А при импульсе.
В положениях ручки крана машиниста V, Уэ и VI (рис. 5.5, 5.6) через его контроллер последовательно возбуждаются реле ТР и К, через контакты которых дополнительно к лампе О загорается лампа Т, и «плюс» источника электрического питания подается в рабочий провод, а «минус» — на рельсы. В ЭВР возбуждаются оба электромагнитных вентиля ОВ и ТВ, что обеспечивает наполнение рабочих камер, прогиб диафрагм в нижнее положение и сообщение ЗР с ТЦ.
При повреждении или нарушении электрической цепи питания контрольного реле (КР) оно обесточивается и размыкает свои контакты КР1 и КР2. При этом обесточивается сильноточное реле К и отключается питание рабочего провода, что приводит к отпуску ЭПТ. На световом сигнализаторе гаснут все лампы, что требует перехода на пневматическое торможение (согласно инструкции).
Для повышения надежности действия ЭПТ используется дублирующее питание, обеспечиваемое установкой перемычки между рабочим 1 и контрольным 2 проводами на выходе блока управления. При этом однократный обрыв или потеря контакта в рабочем проводе не приводят к отказу тормоза, так как ЭВР за обрывом получают питание через контрольный провод. Обрыв поездной цепи может быть обнаружен по показаниям амперметра, сопоставляемым с номограммой, представленной на рис. 5.6. Контролируется также возникновение короткого замыкания проводов в поезде и состояние ЭПТ на локомотиве.
При дублированном питании с установленной перемычкой, как указано выше, обязательна разрядка уравнительного резервуара при торможении на скоростях более 120 км/ч. Для больших скоростей Рис. 5.5. Схемы электропневматического тормоза (торможение) пассажирских поездов и его основных блоков применяется блок управления БУ-ЭПТ-Д, в котором замыкание рабочего и контрольного проводов происходит автоматически только в режимах торможения и перекрыши, а при отпуске контролируется исправность электрической линии переменным током.
Применение ЭПТ на подвижном составе позволяет повысить тормозную эффективность, плавность и управляемость тормоза за счет одновременности действий и сокращения времени наполнения ТЦ.
⇐ | Расчет элементов тормозных приборов | | Автоматические тормоза подвижного состава | | Пятипроводный ЭПТ для электро- и дизель-поездов | ⇒