Кран машиниста усл.
3.1 Устройство и назначение
Краны машиниста предназначен для управления непрямо действующими тормозами подвижного состава. Поездной кран состоит из пяти пневматических частей: корпуса нижней части 1. редуктора зарядного давления 2, средней части 3, крышки 4, стабилизатора темпа ликвидации сверхзарядного давления 8 и электрического контроллера 6.
Конструкция пневматических частей показана на примере крана машиниста усл.№ 394-000-2. В верхней части крана имеется золотник 6, соединенный стержнем 3 с ручкой 2 крана. Ручка крана закреплена контргайкой 1 и имеет на корпусе 7 верхней части семь фиксированных положений. Стержень уплотнен в верхней части крышки манжетой 4.
Средняя часть представляет собой чугунную отливку 9, верхняя часть которой является зеркалом золотника. В корпусе средней части запрессована бронзовая втулка, являющаяся седлом алюминиевого обратного клапана 22. В нижней части корпуса 14 находится пустотелый впускной клапан 16 и уравнительный поршень 11, хвостовик которого образует выпускной клапан. Уравнительный поршень уплотнен резиновой манжетой 13 и латунным кольцом 12. Впускной клапан прижимается к седлу 15 пружиной 17. Хвостовик впускного клапана уплотнен резиновой манжетой 18, установленной в цоколе 19. В нижнюю часть корпуса ввернуты четыре шпильки, которые скрепляют все три части крана через резиновые прокладки 8 и 10, а также сетчатый фильтр 21. Редуктор зарядного давления и стабилизатор темпа ликвидации сверхзарядного давления крепятся к корпусу нижней части крана.
Редуктор предназначен для автоматического поддержания определенного зарядного давления в уравнительном объеме крана при поездном положении ручки. Редуктор состоит из двух частей: верхней 26 и нижней 30, между которыми зажата металлическая диафрагма 28. В верхней части корпуса расположено седло 27 питательного клапана 25, пружина 24 и заглушка 23. В нижнюю часть ввернут регулировочный стакан 32, с помощью которого изменяется усилие регулировочной пружины 31 на опорную шайбу 29.
Стабилизатор темпа ликвидации сверхзарядного давления предназначен для автоматической ликвидации сверхзарядного давления из уравнительного объема крана постоянным темпом при поездном положении ручки. Стабилизатор состоит из крышки 33 с калиброванным отверстием диаметром 0,45 мм, возбудительного клапана 35 с пружиной 34, металлической диафрагмы 36, пластмассовой шайбы 37, корпуса 38, регулировочной пружины 39 и регулировочного винта 40 с контргайкой.
Электрические контроллеры кранов машиниста усл.№ 395
Особенностью кранов машиниста № 395 всех модификаций является наличие контролера, который в кранах № 395-000, 395-000-4 и 395-000-5 служит для одновременного управления пневматическими и электропневматическими тормозами. В кране № 395-000-4 контроллер помимо управления электропневматическими тормозами служит для выключения тяговых двигателей и включения пневматической песочницы при экстренном торможении, а в кране № 395-000-3 - только для выключения тяговых двигателей и включения песочницы при экстренном торможении.Конструкции контролеров кранов машиниста № 395 отличаются числом микропереключателей, их расположением, числом проводов и типом штепсельного разъема. На кранах № 395-000-3 наружный диаметр контроллера меньше, чем на других кранах № 395. Краны машиниста 395-000 с двумя микропереключателями и № 395-000-4 с тремя применяются на пассажирских локомотивах. Кран машиниста № 395-000-5 с двумя микропереключателями, включенными по схеме, отличной от схемы крана № 395-000, применяется на электро - и дизель – поездах, а кран машиниста № 395-000-3 с одним микропереключателем - на грузовых локомотивах. У кранов машиниста № 395-000, 395-000-4 и 395-000-5 положение VЭ и VA совмещены. В положении ручки VA кроме управления электропневматическими тормозами происходит разрядка уравнительного резервуара темпом 0,5 кгс/см2 за 15 - 20 секунд. Золотник крана машиниста № 395-000 не имеет отверстия диаметром 0,75 мм, поэтому в положении VЭ разрядки уравнительного резервуара и тормозной магистрали не происходит.
Контроллер крана машиниста № 395-000 крепится к кронштейну 2 крышки. Стержень 1 ручки крана удлинен и на него надета ручка крана и кулачок 13, к которому плоской пружиной прижимаются шарикоподшипники 17, закрепленные в держателях 19. На диске 3 винтами укреплены панели 22 с микропереключателями 20. Через гайку 10, приваренную к диску 3, пропущен кабель, укрепленный резиновым кольцом 11 зажатый втулкой 14. Провода крепятся к диску 3 тремя зажимами. Крышка 6 улаживается тремя винтами. Контроллер соединяется с аппаратурой электропневматического тормоза штепсельным разъемом.
Работа крана машиниста.
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.
Рис.1 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.
Поездное положение
При этом положении золотник перекрывает прямое сообщение питательной магистрали с тормозной магистралью и с полостью над уравнительным поршнем. Из питательной магистрали через выемки золотника и зеркала и через отверстие диаметром 3 мм воздух поступает к возбудительному клапану редуктора. Камера над диафрагмой редуктора через выемку золотника связана с уравнительным резервуаром. В том случае, если в уравнительном резервуаре и камере над диафрагмой редуктора давление будет ниже величины, на которую отрегулирована пружина редуктора, диафрагма прогнется вверх и откроет возбудительный клапан. Сжатый воздух через отверстие диаметром 3 мм и открытый возбудительный клапан поступает в полость над уравнительным поршнем и далее через отверстие диаметром 1,6 мм в уравнительный резервуар. Полость над уравнительным поршнем при этом положении связана с атмосферой через отверстие 0,45 мм в стабилизаторе. Редуктор будет автоматически поддерживать установившееся давление в уравнительном редукторе в зависимости от регулировки пружины.
Если давление в тормозной магистрали будет ниже, чем давление в полости над уравнительным поршнем, поршень переместится вниз, отожмет от седла впускной двухседельчатый клапан, что обеспечит соединение питательной и тормозной магистралей. Давление в тормозной магистрали будет поддерживаться на уровне давления в уравнительном резервуаре. При переводе ручки крана машиниста во II положение после выдержки ее в I положении обеспечивается автоматический переход с повышенного зарядного давления в уравнительном резервуаре и тормозной магистрали на нормальное зарядное давление постоянным темпом, не зависящим от величины сверхзарядного давления и плотности тормозной магистрали. Этот переход обеспечивается действием стабилизатора. Давление в уравнительном резервуаре, несмотря на расход воздуха через калиброванное отверстие стабилизатора диаметром 0,45 мм, будет поддерживаться редуктором. Так как истечение воздуха через стабилизатор происходит при постоянном давлении в полости над диафрагмой (около 0,1—0,2 кгс/см2мин) установленном пружиной стабилизатора, темп снижения давления воздуха в уравнительном резервуаре, а следовательно, и в тормозной магистрали устанавливается постоянным независимо от величины сверхзарядки и утечки в тормозной магистрали. Следовательно, при I и II положениях ручки крана стабилизатор выпускает воздух из уравнительного резервуара постоянным темпом.
Рис.2 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.