Каналы, отверстия и выемки в золотнике и зеркале крана машиниста № 394 имеют следующие назначения

(см. рис. 20.4):

1. отверстие диаметром 5 мм из питательной магистрали для зарядки полости над уравнительным поршнем при положении /;
2. выемка для сообщения уравнительного резервуара с полостью над диафрагмой редуктора в положении // ручки крана машиниста;
3. отверстия диаметром 1 мм для смазки;
4. выемка, соединяющая питательную магистраль с питательным клапаном редуктора в положении //;
5. то же в положении /;
6. канал, соединяющий питательную и тормозную магистрали в положении / и тормозную магистраль с атмосферой в положении VI;
7. отверстие диаметром 16 мм, которое постоянно сообщено с тормозной магистралью;
8. выемка для сообщения полости над уравнительным поршнем с атмосферой в положении VI;
9. отверстие диаметром 3 мм, сообщающее уравнительный резервуар с атмосферой в положении V;
10. выемка, соединяющая полость под уравнительным поршнем со стабилизатором в положениях / и //;
11. выемка для смазки;
12. отверстие диаметром 4 мм для сообщения полости над уравнительным поршнем через обратный клапан с тормозной лаги-стралью в положении ///;
13. выемка н отверстие диаметром 2,3 мм, соединяющие уравнительный резервуар с атмосферой в положении V;
14. выемка н отверстие диаметром 2,3 мм, соединяющие уравнительный резервуар с атмосферой в положении V;
15. отверстие диаметром 0,7 мм для медленной разрядки уравнительного резервуара;

• М — отверстие диаметром 16 мм, постоянно сообщенное с тормозной магистралью;
• АТ1 — канал, соединяющий тормозную магистраль с атмосферой при экстренном торможении;
• АТ2 — отверстие диаметром 5 мм, соединяющее полость над уравнительным поршнем с атмосферой прн экстренном торможении;
• ГР — канал с дугообразной выемкой, постоянно сообщенный с питательной магистралью;
• УР1, УР2 — выемка и отверстие диаметром 5 мм из полости над уравнительным поршнем;
• УР4, УРЗ — выемка и отверстие диаметром 3 мм для соединения с уравнительным резервуаром;
• Р1 — отверстие диаметром 3 мм из полости над диафрагмой редуктора;
• Р2, РЗ — выемка и отверстие диаметром 3 мм к питательному клапану редуктора;
• К—отверстие диаметром 3 мм к обратному клапану из полости над уравнительным поршнем;
• УР5 — отверстие диаметром 3 мм из полости над уравнительным поршнем;
• С — отверстие диаметром 3 мм к стабилизатору;
• СМ — смазочные канавки.

Работа крана машиниста

Ручка крана надета на стержень, нижний конец которого сцеплен с золотником. Поэтому при повороте ручки поворачивается золотник относительно зеркала, соединяя или разобщая разные каналы, выемки и отверстия. Из-за этого возникают или прерываются различные пневматические цепи.

• I - зарядка и отпуск для сообщения питательной магистрали с тормозной каналом сечением около 200мм2;
• II - поездное для поддержания в тормозной магистрали зарядного давления, установленного регулировкой редуктора. Сообщение питательной магистрали с тормозной происходит каналами минимальным сечением около 80 мм2;
• III - перекрыша без питания тормозной магистрали, применяется при управлении непрямодействующими тормозами;
• IV - перекрыша с питанием тормозной магистрали и поддержанием установившегося в магистрали давления;
• VA - служебное торможение медленным темпом, применяется для торможения длинносотавных грузовых поездов для замедления наполнения тормозных цилиндров в головной части поезда, и как следствие, для уменьшения реакций в поезде;
• V - служебное торможение с разрядкой тормозной магистрали темпом 1 кг/см2 за 4-6 сек;
• VI - экстренное торможение для быстрой разрядки тормозной магистрали при аварийной ситуации.

Отпуск и зарядка

Сжатый воздух из питательной магистрали проходит в камеру над золотником и по двум широким каналам в тормозную магистраль. Первый путь - по выемке золотника 6, второй - по открытому впускному клапану 16. Впускной клапан открыт хвостовиком уравнительного поршня 11, на который оказывает давление воздух камеры над уравнительным поршнем У1.

Действие крана при первом положении ручки

В камеру У1 воздух проходит из главных резервуаров двумя путями: первым - по каналу в золотнике, вторым - через золотник 6, фильтр 21 и открытый питательный клапан 25 редуктора зарядного давления. По каналу диаметром 1,6 мм из камеры над уравнительным поршнем заряжается уравнительный резервуар. Канал питания
уравнительного резервуара заужен для того, чтобы рукоятку кран можно было выдерживать в первом положении более продолжительное время, сообщая в то же время питательную магистраль двумя широкими путями с тормозной магистралью.
В первом положении ручки крана по манометру уравнительного резервуара можно выбирать величину давления, которое установится в тормозной магистрали после перевода ручки крана во второе положение.

Заметим, что если ручку крана надолго оставить в положении I, то далвение в УР и ТМ сравняется с давлением в ГР. Это недопустимая перезарядка. Так делать нельзя. В действительности ручку крана выдерживают в первом положении до тех пор, пока в УР не создастся давление на 0,5 кг/см2 выше первоначального зарядного, а затем переводят ее во II положение. Это небольшое завышение (которое принято называть сверхзарядка) ускоряет процесс зарядки и отпуска.

Поездное положение

Автоматическая ликвидация сверхзарядного давления.

Сверхзарядное давление (эти самые 0,5 кг/см²) необходимо ликвидировать, то есть сбросить в атмосферу, чтобы в тормозной магистрали снова установилось давление зарядное. Но здесь есть сложности. Если сверхзарядное давление сбросить слишком быстро, то воздухораспределители вагонов воспримут это как команду на торможение и приведут тормоза в действие. Если сбрасывать слишком медленно, то воздухораспределители и запасные резервуары успеют зарядиться на повышенное давление, как на рабочее. Поэтому сбрасывать надо не быстро, не медленно, а постоянным темпом, указанным в инструкции по эксплуатации тормозов. Для ликвидации сверхзардного давления постоянным темпом, не вызывающим срабатывания воздухораспределителей на торможение используется стабилизатор крана машиниста. Полость над уравнительным поршнем через отверстие диаметром 0,45 мм сообщается с атмосферой при постоянном давлении в полости в над диафрагмой (около 3-3,5 кг/см2), установленном пружиной стабилизатора. При этом происходит понижение давления в полости над уравнительным поршнем и уравнительном резервуаре темпом 0,1 кг/см² за 90-120 сек.

Уравнительный резервуар УР и камера над уравнительным поршнем У1, сообщается золотником с камерой У2, над металлической диафрагмой 28 редуктора и камерой над возбудительным клапаном 35 стабилизатора. Усилием пружины 39 диафрагма 36 прогибается вверх и открывает возбудительный клапан 35. Воздух уравнительного резервуара проходит в камеру У3 над диафрагмой 36 и по калиброванному отверстию диаметром 0,45 мм выходит в атмосферу. Давление воздуха в камере У3 поддерживается постоянным соответственно усилию пружины 39. Так как истечение воздуха из уравнительного объема в атмосферу происходит все время при постоянном давлении в камере У3, то стабилизатор обеспечивает постоянный темп ликвидации сверхзарядного давления из уравнительного объема. Уравнительный поршень 11, находящийся под давлением воздуха УР и тормозной магистрали, поднимается вверх и открывает выпускной клапан, по которому воздух из ТМ уходит атмосферу. Темп ликвидации сверхзарядного давления из тормозной магистрали не зависит от наличия и величины утечки из нее. Уравнительный резервуар УР и камера над уравнительным поршнем У1, сообщается золотником с камерой У2, над металлической диафрагмой 28 редуктора и камерой над возбудительным клапаном 35 стабилизатора. Усилием пружины 39 диафрагма 36 прогибается вверх и открывает возбудительный клапан 35. Воздух уравнительного резервуара проходит в камеру У3 над диафрагмой 36 и по калиброванному отверстию диаметром 0,45 мм выходит в атмосферу. Давление воздуха в камере У3 поддерживается постоянным соответственно усилию пружины 39. Так как истечение воздуха из уравнительного объема в атмосферу происходит все время при постоянном давлении в камере У3, то стабилизатор обеспечивает постоянный темп ликвидации сверхзарядного давления из уравнительного объема. Уравнительный поршень 11, находящийся под давлением воздуха УР и тормозной магистрали, поднимается вверх и открывает выпускной клапан, по которому воздух из ТМ уходит атмосферу. Темп ликвидации сверхзарядного давления из тормозной магистрали не зависит от наличия и величины утечки из нее.

Работу стабилизатора можно пояснить на таком примере. Предположим, в резиновом мячике сделано отверстие иглой. В первоначальный момент, когда давление воздуха в мячике велико, воздух через отверстие будет истекать быстро, сильной струей. Но по мере уменьшения давления напор струи будет ослабевать. Чтобы поддерживать постоянную силу струи, мячик можно сдавливать, поддерживая в нем постоянное давление. Именно на таком принципе работает стабилизатор.

Действие крана при поездном положении ручки.

Автоматическое поддержание зарядного давления в тормозной магистрали. Когда давление в уравнительном резервуаре и камере У1, над уравнительным поршнем понизится до зарядного, то несмотря на продолжающееся истечение воздуха в атмосферу через отверстие диаметром 0,45 мм, редуктор будет поддерживать в уравнительном объеме нормальное зарядное давление, величина которого установлена пружиной 31.
Снижение давления воздуха в УР ниже зарядного вызовет снижение давления в камере У2, над металлической диафрагмой 28 редуктора. Усилием пружины 31 диафрагма 28 прогибается вверх и поднимает питательный клапан 25. Воздух из главного резервуара через вертикальный канал в золотнике 6. фильтр 21 и открытый питательный клапан 25 поступает в камеру У1 над уравнительным поршнем 11. Из камеры У1, по калиброванному отверстию диаметром 1,6 мм воздух проходит в УР и камеру У2.
Когда давление воздуха и пружины 31 на диафрагму 28 выравнивается, она займет горизонтальное положение и питательный клапан 15 будет прижат к седлу пружиной.
Если в результате утечек упадет давление в тормозной магистрали, то уравнительный поршень под давлением воздуха уравнительного объема опускается вниз, отжимает от седла впускной клапан 16 и воздух из ГР будет проходить в ТМ.
Когда давление в ТМ достигнет зарядного уровня (станет равно давлению в камере У1), пружина поднимет уравнительный поршень и закроет впускной клапан. Питание утечек ТМ прекратится.

Отпуск вторым положением ручки крана. Во втором положении ручки крана машиниста золотник сообщает камеру У2 редуктора с уравнительным резервуаром. Если поставить ручку крана во второе положение после торможения, то в камере У2 установится давление ниже зарядного, т.е. тормозное. На металлическую диафрагму 28 снизу будет давить пружина 31 с усилием, соответствующим зарядному давлению, поэтому диафрагма 28 прогнется вверх и откроет питательный клапан 25. Воздух из ГР по вертикальному каналу золотника, через фильтр 21, открытый клапан 15 широким каналом поступает в камеру над уравнительным поршнем У1, а уходит из нее по узкому каналу диаметром 1,6 мм в ЗР и камеру У2. В камере У1 создается повышенное давление. Этим давлением уравнительный поршень сдвинется вниз и своим хвостовиком полностью откроет впускной клапан 16, который пропустит в тормозную магистраль воздух давлением, равным давлению над уравнительным поршнем. Давление в УР и камере У2 постепенно увеличивается, поэтому диафрагма выпрямляется, а питательный клапан 25 прижимается к седлу.
С момента, когда давление в камере У1 над уравнительным поршнем выравнивается с давлением в УР, т.е. становится зарядным, воздух из ГР будет проходить в ТМ по впускному клапану только зарядным давлением .