ЭС2Г. Крановый модуль и система управления тормозной магистралью

    1 - несущая пластина; 2 - клапан Sifa; 3 - электромагнитный клапан; 4 - электромагнитный клапан с резьбовым соплом; 5 - болт заземления; 6 - типовая табличка; 7 - шаровой кран; 8 - выход сжатого воздуха к стеклоочистителю; 9 - выход сжатого воздуха к насосу стеклоомывательной системы; 10, 11 - выход сжатого воздуха к креслу машиниста (помощника машиниста); 12, 13 - вход ПМ; 14 - выход сжатого воздуха на муфту; 15 - вход сжатого воздуха от резервуара Z; 16 - выход к атмосфере; 17 - удаление воздуха из клапана Sifa; 18 - вход ТМ.

    Устройство используется для управления схемы автостопа Sifa, а также для подачи сжатого воздуха к периферийным установкам.
    Устройство представляет собой комбинацию пневматических и электропневматических отдельных устройств, функционально объединенных на одной несущей пластине. Основными частями устройства являются следующие:
    - несущая пластина;
    - магнитные клапаны;
    - клапан автостопа Sifa;
    - шаровые краны;
    - резьбовое сопло.
    Пневматическое соединение между устройством и пневматической системой электропоезда устанавливается путем трубопроводов. Несущая пластина включает в себя все каналы сжатого воздуха и отверстия, необходимые для взаимодействия отдельных компонентов. На задней стенке несущей пластины расположены все патрубки сжатого воздуха.

    Сжатый воздух из ПМ через патрубок (12) подводится к шаровым кранам, при открытых шаровых кранах воздух поступает к потребителям.
    Через вход (15) сжатый воздух из резервуара Z подается к электромагнитному клапану (3). При возбужденном магните и наличии управляющего давления клапан (3) находится в запорном положении. Если электромагнитный клапан (3) находится в проходном положении, воздух через выход (16) выпускается в атмосферу.
    Через вход (13) сжатый воздух из ПМ подается на электромагнитный клапан (4). При возбужденном магните и наличии управляющего давления клапан находится в запорном положении. Из патрубка (14) воздух выпускается черех выход (16) в атмосферу. Если электромагнитный клапан (4) находится в проходном положении, воздух из ПМ подается на муфту. Резьбовое сопло определяет скорость потока воздуха.
    Сжатый воздух из ТМ через подвод (18) подается на клапан Sifa. В зависимости от положения клапана проход воздуха либо закрыт, либо воздух выпускается через патрубок (17).

    Клапан Sifa при подаче команды со стороны автостопа осуществляет выпуск воздуха из тормозной магистрали автоматического пневматического тормоза, инициируя таким образом, экстренное торможение.
    В устройстве пространственно и функционально объединены в единый клапанный узел следующие компоненты: электромагнитный предварительный управляющий распределительный клапан, выпускной клапан, запорный орган с переключателем, а также реле давления для контроля привода.
    Устройство в целом состоит из двухкомпонентного корпуса, в котором смонтированы поршень К1 с K-кольцом KNORR и кольцом круглого сечения, запорный орган (пружины сжатия F2 и F3, седло клапана V2, шток клапана St, рычаг с валом) для автостопа,а также пневматический выключатель (поршень K2, пружина сжатия F3) для контроля управления приводом. Выключатели S1 и S2 закреплены на корпусе. Электромагнит клапана M навинчен на корпус.
    Устройство отключается вручную при помощи рукоятки.

    Если автостоп находится в состоянии готовности и запорный орган установлен в положение I ("ВКЛ"), то электромагнит клапана M, функционирующий по принципу тока покоя, находится в возбужденном состоянии.
    При возбужденном электромагните клапана М седло клапана V1 закрыто, соединение между камерой давления А и наружным воздухом через канал k перекрыто.
    Сжатый воздух из тормозной магистрали через сопло D заполняет камеру давления A над поршнем K1. Таким же образом сжатый воздух через открытое седло клапана V2 поступает в канал k и в пространство под поршнем K2 для управления пневматическим выключателем. Под действием сжатого воздуха поршень К2 перемещается вверх, преодолевая сопротивление пружины сжатия F3.
    Электрическая цепь управления приводом замыкается выключателем S2. Электрическая цепь контроля положения рычага ВКЛ.-ВЫКЛ. замыкается выключателем S1.
    При срабатывании автостопа и прерывании подачи тока управления на устройство электромагнит клапана М размагничивается, поэтому седло клапана V1 открывается. Сжатый воздух из камеры давления А и из пространства под поршнем К2 выходит через канал k и открытое седло клапана V1 наружу.
    Давление над поршнем K1 снижается, так как сжатый воздух из тормозной магистрали может поступать через сопло D лишь в ограниченном объеме. Когда усилие, воздействующее на верхнюю сторону поршня, становится меньше давления, воздействующего снизу из тормозной магистрали, поршень К1 перемещается вверх, открывая седло клапана V3.
    Давление в тормозной магистрали быстро падает, что приводит к включению экстренного торможения. При падении давления поршень К2 под действием пружины сжатия F3 перемещается вниз и выключатель S2 размыкает цепь управления приводом. По достижении минимального давления (менее 1 бар) в тормозной магистрали, определяемого усилиями пружин сжатия F1 и F2, седло клапана V3 снова закрывается.
    Вследствие переключения запорного органа в положение О ("ВЫКЛ.") устройство и автостоп отключаюттся (в случае возникновения неисправностей).
    При изменении положения рукоятки вал поворачивается на 90°, что позволяет толкателям для седла клапана V2 и выключателя S1 войти в выемки вала. При этом седло клапана V2 Закрывается под действием пружины сжатия F1, канал k отделяется от камеры А и одновременно выключатель S1 прерывает подачу электропитания на автостоп.
    Электромагнит клапана М переходит в обесточенное состояние и открывает седло клапана V1, через которое выходит воздух из канала k и из пространства под поршнем K2. Одновременно выключатель S2 размыкает электрическую цепь управления приводом. Так как седло клапана V2 в этом случае закрыто, последующие реакции отсутствуют.

    1 - датчик давления; 2 - типовая табличка; 3 - подключение заземления; 4 - электромагнитный клапан; 5 - шаровой кран; 6 - реле давления; 7 - несущая пластина; 8 - выход в атмосферу; 9 - вход сжатого воздуха отпирающего давления АВ; 10 - выход сжатого воздуха давления управления А; 11 - патрубок сжатого воздуха резервуара Z; 12 - вход сжатого воздуха ПМ; 13 - выход сжатого воздуха ТМ.

    Устройство предусмотрено для регулирования и управления давлением в тормозной магистрали.
    Устройство представляет собой комбинацию пневматических и электропневматических отдельных устройств, функционально объединенных на одной несущей пластине. Основными частями устройства являются следующие:
    - несущая пластина;
    - реле давления;
    - электромагнитный клапан;
    - шаровой кран;
    - сопла;
    - датчик давления.
    Несущая пластина включает в себя все каналы сжатого воздуха и отверстия, необходимые для взаимодействия отдельных компонентов. Также на задней стенке несущей пластины расположены все патрубки сжатого воздуха.
    Пневматическое соединение между устройство и пневматической системой электропоезда устанавливается путем трубопроводов.

    На реле давления подается сжатый воздух из ПМ и сжатый воздух давления управления А из тормозного контроллера, которое контролируется датчиком давления.
    Сжатый воздух отпирающего давления АВ подается на электромагнитный клапан и шаровой кран. При подаче тока на электромагнитный клапан сжатый воздух отпирающего давления АВ направляется к реле давления. Если электромагнитный клапан находится в обесточенном состоянии, ручным переключением шарового крана отпирающее давление АВ можно пропустить или заблокировать. Положение переключения шарового крана контролируется электрически.
    С учетом параметров давления управления А в реле давления из давления ПМ образуется давление ТМ. Давление ТМ выводится из устройства через патрубок сжатого воздуха 13.

    Схема реле давления
    a - реле давления; b - обратный клапан ТМ; c - клапан изменения сечения; d - запорный вентиль ТМ; e - запорный А-вентиль; f - реле контроля давления Z; g - выпускной клапан Z; h - обратный клапан FU; D - сопло; K - поршень; R - обратный клапан; V - седло клапана; 0 - отверстие для удаления воздуха; A - управляющее давление; A1 - давление управления на поршне К1; AB - запорное давление; HB - давление в ресивере ТМ; HL - давление ТМ; HL1 - давление L до сопла D1; L - давление управления на поршне (К1-К2); Z - давление в резервуаре времени; FU - отпускное давление.
    Реле давления используется в прямодействующем автоматическом пневматическом тормозе и предназначено для регулировки давления в питательной магистрали в зависимости от заданного давления управления.
    Реле давления состоит из корпуса, в который встроены клапаны с различными функциями:
    - реле давления;
    - обратный клапан тормозной магистрали;
    - клапан изменения сечения;
    - запорный клапан тормозной магистрали;
    - запорный клапан А;
    - реле контроля давления Z;
    - выпускной клапан Z;
    - обратный клапан FU.
    Реле давления содержит мембранный поршень К1 и клапанный комплект V1/V2 с управляющим клапаном для наполнения воздухом (отпуска тормоза) и выпуска воздуха (торможения) из ТМ в нормальном режиме эксплуатации, а также при отпускном толчке. Поршень К2 служит для выравнивания давления в тормозной магистрали с управляющим давлением.
    Обратный клапан тормозной магистрали с подпружиненной тарелкой клапана при торможении обеспечивает выпуск воздуха из ТМ через увеличенное поперечное сечение.
    В отпускном положении рукоятки пневматического крана машиниста (тормозного контроллера FBS1-9-SB2-DA) клапан изменения сечения открывается, чем обеспечивается дополнительная подпитка ТМ. В поездном и тормозном положениях клапан закрыт, вследствие чего подпитка ТМ осуществляется только через сопло D1.
    Запорный клапан тормозной магистрали с седлом клапана (V4), которое в процессе эксплуатации остается открытым, соединяет реле давления с ТМ. При экстренном торможении, торможении в режиме "Sifa" или "Indusi", а также при блокировке клапан закрывается и, тем самым, прерывает соединение.
    Запорный клапан А в процессе эксплуатации через открытое седло клапана (V5) соединяет воздухопровод управления А с камерой управления А1 реле давления. При экстренном торможении, торможении в режиме "Sifa" или "Indusi", а также при блокировке соединение А-А1 прерывается, после чего из камеры управления А1 через седло клапана (V6) выпускается воздух до достижения 0,25 МПа (2,5 кгс/см²). Благодаря этому воздух из камеры HL1 также выпускается до достижения 0,25 МПа (2,5 кгс/см²), это гарантирует, что при заблокированном реле давления тормоз не сможет произвести самопроизвольный отпуск из-за утечки воздуха.
    Реле контроля давления Z: при служебном торможении давление в резервуаре времени Z резко падает через обратный клапан R2 до давления в ТМ и при отпускании с задержкой выравнивается с давлением управления L через сопло D2 (автоматический период заполнения низкого давления). При экстренном торможении подпружиненный поршень К6 предотвращает падение давления в резервуаре времени Z ниже 0,3 МПа (3,0 кгс/см²).
    Через открытый в отпускном положении обратный клапан R4 (выпускной клапан Z) сжатый воздух из резервуара времени Z выпускается в атмосферу.
    Через обратный клапан R3 (обратный клапан FU) в отпускном положении рукоятки пневматического крана машиниста (тормозного контроллера FBS1-9-SB2-DA) сжатый воздух из главных резервуаров поступает в поршневую камеру А1 реле давления и прижимает поршень К1/К2 в его левое крайнее положение, в результате чего седло клапана V1 полностью открывается.

    Поездное положение. Во время движения на патрубок АВ подано запорное давление АВ. Благодаря этому давлению оба поршня К3 в запорном клапане А и К4 в запорном клапане HL удерживают открытыми седла клапанов V4 и V5. Через открытое седло клапана V5 воздухопровод управления А соединен с камерой управления А1 реле давления. Обратный клапан FU R3 и седло клапана V3 закрыты. Седла клапана V1 и V2 также закрыты. На поршне K1/K2 создается равновесие между образующимся из управляющего давления А давлением управления А1 и давлением управления L, которое сообщается с давлением в тормозной магистрали HL. Давление в резервуаре времени Z через сопло D2 выравнивается с давлением L, а в тормозной магистрали давление HL выравнивается с управляющим давлением А. Реле давления RH3... находится в положении перекрыши.
    Если давление HL в тормозной магистрали и тем самым давление управления L падают, поршень К1/К2 отпирает малое седло клапана V1. Давление в главном резервуаре HB заполнчет тормозную магистраль и повышает давление HL. По достижении равенства значений давлений A1 и L малое седло клапана V1 снова закрывается. Таким образом, автоматически восполняются утечки в тормозной магистрали.
    В случае возрастания - вследствие утечек на седле клапана V1 - давления HL в тормозной магистрали и, соответственно, давления L поршень К1/К2 смешается вправо, и малое седло клапана V2 открывает соединение с атмосферой через отверстие для удаления воздуха 01. Воздух из тормозной магистрали под действием давления HL выходит в атмосферу до тех пор, пока значения давления управления A1 и L не сравняются. Малое седло клапана V2 снова закрывается.
    Торможение. При торможении под внешним воздействием управляющее давление А и, следовательно, давление управления А1 ступенчато или постепенно падают на 0,16 МПа ниже регулируемого давления. Поршень К1/К2 смешается вправо, и седла клапана V2 открываются. Благодаря соплу D1 происходит падение давления на обратном клапане тормозной магистрали R1. Воздух из тормозной магистрали через сопло D1 и обратный клапан R1 выпускается в атмосферу.
    Если давление HL и, соответственно, давление L достигают настроенного управляющего давления А, седла клапана V2 снова закрываются, и реле давления RH3... находится в положении перекрыши.
    На каждой ступени торможения потери давления в тормозной магистрали автоматически пополняются.
    Отпуск. При отпуске созданное посредством крана машиниста или аналогового преобразователя управляющее давление А и, соответственно, давление управления А1 ступенчато или постепенно повышаются. Поршень К1/К2 смешается влево, и малое седло клапана V1 открывается. Давление из главного резервуара HB через сопло D1 поступает в тормозную магистраль.
    Так как давление в резервуаре времени Z приводится в соответствие с давлением управления L через сопло D2 только с замедлением, то давление HL в тормозной магистрали при закрывании седла клапана V1 в зависимости от высоты ступени отпуска превышает давление управления А1 на значение до 0,025 МПа.
    В последующем периоде заполнения низкого давления давление HL автоматически выравнивается с управляющим давлением А. После этого реле давления находится в положении перекрыши.
    На каждой ступени отпуска потери давления в тормозной магистрали автоматически пополняются.
    Экстренное торможение. При экстренном торможении запорное давление АВ на поршнях К3 и К4 сбрасывается вне реле давления, и седла клапана V4 в запорном клапане HL (d) и V5 в запорном клапане А (е) закрываются. Соединение тормознйом агистрали с реле давления (а) заблокировано, и через открытый внешний клапан экстренного торможения воздух из тормозной магистрали выпускается до 0 МПа.
    Пружины и поршень К3 запорного клапана А (е) рассчитаны так, что давление А1 на реле давления (а) через седло клапана V6 сбрасывается до 0,25 МПа, вследствие чего поршень К1/К2 переходит в положение торможения. Воздух из пневматической магистрали к резервуару времени Z выпускается через обратный клапан R2 в тормозную магистраль HL. При давлении Z ниже 0,3 МПа подпружиненный поршень К6 снова блокирует обратный клапан R2 и предотвращает дальнейшее падение давления Z.
    Отпускной толчок. Для активации отпускного толчка с внешнего оборудования давление главного резервуара HB подводится к патрубку FU реле давления RH3... В результате действующего давления открывается обратный клапан FU R3, и давление главного резервуара HB поступает в поршневую камеру A1. Поршень K1/K2 включается и выключается, и открывает оба седла клапана V1 для отпускного толчка, т.е. воздух из главного резервуара под давлением HB наполняет камеру HL1. Одновременно подается давление на поршень K5 выпускного клапана Z (g) и поршень К7 клапана изменения сечения. Через открытый поршнем К7 выпускной клапан Z R4 давление Z выпускается в атмосферу. Поршень К5 открыл седло клапана V3 и, тем самым, обеспечил большое сечение к тормозной магистрали.
    По окончании отпускного толчка давление FU отпускного толчка сбрасывается извне по заданным градиентам в атмосферу. В результате седло клапана V3, обратный клапан FU R3 и выпускной клапан Z R4 закрываются с соответствующим замедлением. Оставшееся избыточное давление в камере А1 сбрасывается извне в атмосферу, вследствие чего седла клапана V1 снова закрываются. Давление в резервуаре времени Z выравнивается через сопло D2 с давлением управления L достаточно медленно, чтобы не сработали воздухораспределители. Так как седло клапана V3 снова закрыто, подпитка осуществляется только через сопло D1 в пределах, обеспечивающих автоматическое действие тормоза.
    Выравнивание давления. Если для выравнивания давление в резервуаре времени Z сбрасывается извне до 0 МПа, поршень К1/К2 регулирует седла клапана V1, и давление в тормозной магистрали HL повышается макс. на 0,08 МПа. По окончании удаления воздуха давление в резервуаре времени Z выравнивается через сопло D2 с давлением управления L достаточно медленно, чтобы не сработали воздухораспределители.
    Падение давления Z на 0,10 МПа вызывает в тормозной магистрали повышение давления HL прибл. на 0,015 МПа.
    Блокировка. При блокировке возникающее на поршне К3 в запорном клапане А (е) и на поршне К4 в запорном клапане HL (d) запорное давление АВ сбрасывается извне. Вначале закрывается седло клапана V4, а затем седло клапана V5. Через седло клапана V6 давление управления А1 падает до 0,25 МПа, и поршень К1/К2 переходит в положение торможения.
    Это ггарантирует, что на заторможенном поезде негерметичное седло клапана V4 запорного клапана HL (d) ни в коем случае не может привести к отпуску тормоза.
    Негерметичности в седле клапана V5 запорного клапана A (e) компенсируются через седло клапана V6 и благодаря этому не оказывают влиянияна камеру управления А1.
    Деблокировка. При деблокировке на поршни К3/К4 воздействует внешний орган управления с соплами (0,7 мм( с запорным давлением АВ. Перед открытием запорного клапана HL (d) через ранее задействованный запорный клапан A (e) в напорных камерах A1 и HL1 восстанавливается исходный режим давления и тем самым не допускается самопроизвольный режим давления в тормозной магистрали.
    В конце концов, в тормозной магистрали устанавливается давление, равное управляющему давлению А.
    Экстренное торможение. Если при экстренном торможении тормозная магистраль в каком-либо месте открывается и из нее выпускается воздух, то реле давления переходит в положение отпускания и через сопло D1 наполняет тормозную магистраль. В то же время, размеры сопла D1 таковы, что начатое торможение не может быть отменено, и это обеспечивает соответствие требованиям к автоматической работе пневматического тормоза.