Тормоза

К устройствам, обеспечивающим питание электровозов сжатым воздухом относятся компрессорная установка, главные воздушные резервуары, предохранительные, переключательные н обратные клапаны, маслоотделители, фильтры, регуляторы давления, фильтры компрессора, соединительные рукава, кран концевой.

Воздушные резервуары предназначены для создания запаса сжатого воздуха, необходимого для нормальной работы пневматических аппаратов всех систем.

Регулятор давления предназначен для автоматического включения и выключения мотор-компрессора с целью поддержания давления воздуха в питательной магистрали в установленных пределах.

Обратный клапан Э-155 предназначен для разгрузки клапанов компрессора КТ6-Эл от давления сжатого воздуха главных резервуаров. При остановке компрессора или повреждении обратный клапан Э-175 выполняет аналогичную роль в цепи вспомогательного компрессора КБ-1В.

Клапан предохранительный предназначен для выпуска избыточного воздуха при давлении выше установленного. Клапан переключательный предназначен для автоматического переключения воздухопроводов в зависимости от направлений действующих на него потоков сжатого воздуха.

Маслоотделитель предназначен для очистки сжатого воздуха от масла и влаги. Фильтр компрессора предназначен для очистки воздуха от пыли и влаги.

Соединительные рукава предназначены для обеспечения гибкого разъёмного соединения воздухопроводов смежных единиц подвижного состава, а также для гибкой связи воздухопровода кузова и тележек электровоза.

Кран концевой клапанного типа предназначен для включения и выключения тормозной и питательной магистралей, выведенных к концевым брусьям электровоза.

Конструкция приборов питания

Компрессор КТ-6Эл трёхцилиндровый, двухступенчатого сжатия. Корпус 19 компрессора литой, чугунный с четырьмя лапами для крепления. Передняя часть корпуса закрывается съёмной крышкой 18, в которой устанавливают один из подшипников 17 коленчатого вала 20 и резиновую манжету или кожаный сальник. По бокам в корпусе имеются два люка (крышки) 18 для доступа к деталям внутри корпуса. К корпусу на шпильках крепят три чугунных цилиндра 2, 7 с ребрами (для увеличения поверхности охлаждения), расположенных в одной вертикальной плоскости под углом 60° друг к другу. Боковые цилиндры являются цилиндрами 1-й ступени, средний цилиндр – 2-й ступени.

Коленчатый вал 20 – стальной штампованный с двумя балансирами, вращается на двух шариковых подшипниках №318, имеет систему каналов для прохода смазки. Для улучшения динамических качеств компрессора на основные балансиры коленчатого вала установлены два съемных дополнительных балансира, каждый из которых крепится двумя винтами. Винты стопорятся шплинтами.

В торец коленчатого вала запрессована втулка с квадратным отверстием для привода масляного насоса 21. Узел шатунов 8 состоит из одного жесткого и двух прицепных шатунов, шарнирно присоединенных к нему с помощью пальцев (см. рис. 6.5).

Главный шатун состоит из двух частей – шатуна / (рис. 6.6) и головки 4, которые неподвижно соединены друг с другом. В шатуны запрессованы бронзовые втулки 6. Головка шатунов разъемная. Съемная крышка 7 растачивается вместе с головкой 4 и крепится к ней четырьмя шпильками. В головке шатунов установлены два тонкостенных стальных вкладыша, залитых баббитом. Вкладыши плотно удерживаются в головке за счет натяга и дополнительно стопорятся штифтом. Между головкой шатунов и крышкой установлены регулировочные прокладки 8. Натяг зависит от толщины пакета прокладок. Номинальная толщина пакета прокладок с каждой стороны равна 1 мм: одна прокладка толщиной 0,7 мм и три – по 0,1 мм. При уменьшении толщины пакета прокладок натяг вкладышей увеличивается. Увеличение толщины пакета сверх 1 мм не допускается.

Литые поршни 3 и 6 (см. рис. 6.5) присоединены к верхним головкам шатунов с помощью поршневых пальцев плавающего типа. На каждом поршне установлены четыре поршневых кольца: два верхних – компрессионные, два нижних – маслосъемные. Маслосъемные кольца установлены острыми кромками в сторону нижней части поршня, имеют радиальные пазы для прохода смазки, снятой с зеркала цилиндра.

На поршнях имеются отверстия и проточки (ниже маслосъемных колец), предназначенные для отвода смазки, снятой кольцами во внутрь поршней. К верхним фланцам цилиндров на шпильках крепят клапанные коробки, аналогичные по конструкции имеющимся у цилиндров 1-й и 2-й ступеней.

Корпуса 1 коробок (рис. 6.7) чугунные с ребрами для увеличения площади охлаждения. Внутренняя полость каждой коробки разделена на две части: в одной установлен нагнетательный клапан 3, в другой – всасывающий 4. Клапаны самодействующие, пластичные, кольцевые. Всасывающий (рис. 6.8, а) и нагнетательный (рис. 6.8, б) клапаны аналогичны по своей конструкции.

Клапан состоит из седла 5 с кольцевыми окнами, перекрываемыми большой 4 и малой 3 кольцевыми пластинами. Каждая пластина прижимается к седлу тремя пружинами 2, установленными в гнездах упора /, ограничивающего ход пластин: он равен 2,5 мм. Седло и упор соединяются шпилькой 7 и гайкой 6 со шплинтом.

Пружины ленточные, конические, одинаковы по размерам и жесткости для всасывающих и нагнетательных клапанов (5,4–7,4 Н при сжатии до 8 мм). Пружины не маркируются. Нагнетательный и всасывающий клапаны крепят упорным болтом 6 (см. рис. 6.7), который прижимает клапан к корпусу коробки через упор 2. Болт ввертывают в крышку 5 и стопорят контргайкой 7. Под каждый клапан ставят уплотнительную медную прокладку 9, под крышки – паранитовые прокладки 8. Выключение клапана происходит вследствие отжатия пластин от седла упором.

При выключении всасывающих клапанов сжатие воздуха прекращается и компрессор переходит на холостой ход. Работой компрессора управляет электропневматический регулятор, который выключает электродвигатель при повышении давления питательной магистрали до 0,9 МПа (9 кгс/см²) и включает его при падении давления до 0,75 МПа (7,5 кгс/см²).

Воздух, всасываемый компрессором, очищается в двух воздушных фильтрах 10, установленных на клапанных коробках / цилиндров 1-й ступени 2 (см. рис.). Фильтрующими элементами в них является капроновое волокно и войлочный чехол или проволочная сетка, смоченная в масле.

После сжатия в цилиндрах 1-й ступени воздух для охлаждения поступает в холодильник 9 компрессора, который состоит из двух секций верхнего коллектора и двух нижних коллекторов, имеющих краны для слива конденсата. В средней части верхнего коллектора имеется патрубок, соединяющийся с клапанной коробкой 2-й ступени.

Для ограничения давления в холодильнике на верхнем коллекторе установлен предохранительный клапан 12, отрегулированный на давление 0,45 МПа (4,5 кгс/см²).

Холодильник и цилиндры обдуваются вентилятором 15, установленным на кронштейне и приводящимся во вращение клиновым ремнем от шкива на муфте привода компрессора. В кронштейн, имеющий продольный паз, ввертывается болт для регулирования натяжения ремня.

Две цельноштампованные лопасти вентилятора, заключенные в предохранительный кожух с сеткой, вращаются на двух шариковых подшипниках №202.

Система смазки компрессора комбинированная: под давлением смазываются шатунная шейка коленчатого вала, пальцы прицепных шатунов и поршневые пальцы; остальные детали смазываются разбрызгиванием. Масло заливается в картер компрессора через отверстие в боковой крышке, закрываемое пробкой 26 (или через патрубок сапуна 4). Уровень масла контролируется маслоуказателем автомобильного типа.

Подача смазки осуществляется масляным насосом 21 лопастного типа. Масляный насос состоит из крышки, корпуса и фланца, соединенных четырьмя шпильками и центрируемых двумя штифтами.

Из картера масло засасывается насосом через сетчатый масляный фильтр. Через нижнее отверстие в крышке насоса масло поступает во всасывающую полость, откуда лопастями перегоняется в нагнетательную полость и затем по сверлениям в крышке подводится к манометру 11 и по пустотелому валику – к коленчатому валу 20. К трущимся поверхностям масло подводится по системе каналов в коленчатом вале и шатунах. Избыток масла сливается в картер компрессора, а из него – через отверстия, расположенные с двух сторон картера, закрываемые пробками 25.

С помощью редукционного клапана 22 регулируется давление масла, подаваемого масляным насосом.

Работа системы смазки контролируется по показателям манометра // , перед которым для отключения его установлен кран. Для устранения колебаний стрелки манометра вследствие пульсирующей подачи масла насосом в узле манометра имеется воздушный резервуар; в штуцере, соединяющем резервуар с масляным насосом, просверлено отверстие диаметром 0,5 мм.

Сообщение внутренней полости корпуса компрессора с атмосферой осуществляется через сапун 4, имеющий клапан и фильтрующую набивку из капронового волокна.

При установке необходимо соблюдать следующие требования:

1.                направление вращения коленчатого вала (если смотреть со стороны привода) по часовой стрелке; работа компрессора с противоположным направлением вращения не допускается;

2.                внутренний диаметр труб, из которых выполнен трубопровод от компрессора до первого воздушного резервуара, не менее 50 мм;

3.                муфта или редуктор привода компрессора не создают дополнительную нагрузку на вал компрессора;

4.                на нагнетательном трубопроводе от компрессора до первого главного резервуара установлены один или несколько предохранительных клапанов, пропускная способность которых не меньше производительности компрессора.

Охлаждение компрессора воздушно-принудительное. Режим работы повторно-кратковременный: отношение времени работы ко времени, в течение которого компрессор выключен, 1:2. Время работы под нагрузкой не должно превышать 15 минут.

Главные резервуары имеют общий объем от 1200 до 2100 л. Цилиндрическая часть главного резервуара изготовлена из листовой стали толщиной 5-б мм два выпуклых днища – из стали толщиной 6–8 мм. Резервуар представляет собой сварной сосуд, состоящий из цилиндра с двумя выпуклыми днищами. Для присоединения трубопроводов, установки спускных кранов в резервуары вварены специальные бобышки с трубной резьбой. В соединениях днищ с цилиндром используют подкладные кольца.

Главные резервуары установлены на крыше электровоза на специальных кронштейнах. Для предотвращения повреждения поверхности главных резервуаров и попадания на них прямых солнечных лучей предусмотрены ограждения. Остальные резервуары устанавливают в соответствующих магистралях пневматических цепей в кузове и под кузовом на специальных кронштейнах, и крепят хомутами. Монтаж осуществляют с помощью шарово-конусных и резьбовых соединений и стальных трубопроводов соответствующего сечения.

Главные резервуары снабжают паспортной металлической табличкой, укрепленной на днище. На остальных резервуарах паспортные данные наносят масляной краской. Все резервуары имеют клейма, содержащие название завода-изготовителя, номер резервуара по списку завода, год постройки, допускаемое давление. Каждый резервуар в зависимости от назначения рассчитан на соответствующее давление и испытывается согласно нормам и требованиям котлонадзора.

Предохранительный клапан Э-216 регулируется на срабатывание при давлении в главные резервуарах, превышающем рабочее на 0,1 МПа (1,0 кгc/см²). Рабочая площадь подвижной части клапана 6,15 см², срывная площадь – 13,8 см². В корпусе 7 клапана предохранительного Э-216 (рис.) находится тарельчатый клапан 6 с направляющими перьями. Снизу на клапан давит сжатый воздух магистрали, сверху – пружина 4, которая упирается в центрирующие шайбы 5. Нажатие пружины регулируется гайкой 2, которая закрывается колпачком /. Отверстие а в колпачке/ и стакане 3 служит для пломбирования клапана, отрегулированного на заданное давление. Клапан 6 имеет ступенчатую форму, рабочей площадью его является поверхность до притирочного кольца, срывной площадью – поверхность до наружной окружности клапана.

При нормальном давлении усилие пружины уравновешено давлением воздуха на рабочую площадь клапана, но, как только давление превысит силу нажатия пружины 4, клапан немного отойдет от гнезда, после чего воздух будет действовать уже на большую (срывную) площадь. Усилие на клапан резко возрастет, он поднимется и выпустит воздух в атмосферные окна стакана 3. Воздух будет выходить до тех пор, пока нажатие пружины не превысит давление воздуха на срывную площадь.

Клапан переключательный ЗПК. предназначен для автоматического переключения воздухопроводов в зависимости от направлений действующих на него потоков сжатого воздуха.

Клапан переключательный (рис.) состоит из корпуса 4, крышки / и поршневого клапана 3, изготовленного из дюралюминия и имеющего две уплотнительные прокладки 2. Клапан 3 движется в цилиндрической части крышки /. При поступлении воздуха в один из боковых отростков клапан 3 перемещается в противоположную от него сторону и посадкой на торцовый выступ закроет второй боковой отросток. Воздух при этом направится в средний отросток.   

Обратные клапаны Э-155 и Э-175 устанавливают: первый – на нагнетательной трубе между главным резервуаром и компрессором, второй – между резервуаром управления н питательной магистралью. Обратные клапаны (рис. 19.3) состоят из литого корпуса 4, в вертикальной части которого помещен на скользящей посадке цилиндрический клапан 3. Над клапаном 3 имеется небольшая камера В, закрытая крышкой / с кожаной прокладкой 2. При подаче сжатого воздуха клапан поднимается и пропускает воздух в указанном стрелкой на корпусе направлении. Если клапан 3 опускается, над ним образуется разрежение, и он удерживается в верхнем положении.

В случае прекращения подачи воздуха ввиду неплотности прилегания цилиндрической поверхности клапана к корпусу давление уравновесится и клапан под собственным весом встанет на место, перекрыв обратный поток сжатого воздуха. Наличие камеры В над клапаном способствует устойчивой работе прибора.

При большой неплотности присасывания клапана не происходит, и он во время работы со стуком опускается на седло 5, разбивая его. Наоборот, при чрезмерно плотной посадке клапан может остаться в верхнем положении и не попадет на свое седло.

Маслоотделитель Э – 120/Т (рис.) состоит из корпуса 4, в котором установлен цилиндр5,  уплотненный прокладками 3. Цилиндр 5, сверху и снизу закрыты решетками 2, заполнен штампованными цилиндрическими элементами 6 (800 шт.). В боковой части корпуса 4 имеется отверстие для входа сжатого воздуха. В крышке / имеется отверстие для выхода очищенного сжатого воздуха. Проходя через цилиндр 5 с элементами 6, сжатый воздух очищается от примесей масла и влаги, которые стекают на дно корпуса 4. Продувка маслоотделителя производится вручную разобщительным краном.

Фильтр компрессора типа УФ-2. установлен на всасывающей трубе компрессора Э-500 для очистки воздуха от пыли и влаги. Фильтр (рис.) состоит из фланца 1, к которому присоединена всасывающая труба от компрессора, двух сетчатых цилиндров 3, 4 и кожуха 2. Внутренний цилиндр 4 обтянут фильтрующим материалом (тонким фетром). Между цилиндрами 3 и 4 помещена фильтрующая набивка из конского волоса, слегка смоченного маслом, или латунной проволоки диаметром 0,05 мм. Кожух 2 укреплен на шпильке 6 гайкой 5. В дне кожуха имеется несколько отверстий для выхода воды.

Воздух засасывается через кольцевой зазор между фланцем 1 и кожухом 2, проходит через сетчатый цилиндр 3, фильтрующую набивку, сетчатый цилиндр 4 и поступает в компрессор. Сетчатка цилиндров 3 и 4 вместе с набивкой представляет собой фильтрующий патрон, который после снятия кожуха 2 может быть отделен, от фланца /. Масса фильтра равна 10 кг.

Соединительные рукава типа Р16 имеют две соединительные головки и используются для соединения питательной магистрали. Рукав 3 насаживается одним концом на соединительную головку 2, другим на наконечник 5 с резьбой и закрепляется хомутиком 4, стягиваемым болтом. В канавке головки размещено кольцо уплотнительное /.

Маслоотделитель центробежный предназначен для тонкой очистки сжатого воздуха, поступающего в цепи управления, от масла и влаги.

Фильтр контакторный 3–114 предназначен для очистки сжатого воздуха, поступающего в пневматические аппараты от механических примесей, устанавливается на трубопроводе таким образом, чтобы сжатый воздух выходил через его крышку.

Фильтр с металлокерамической вставкой предназначен для очистки сжатого воздуха, поступающего в главный (воздушный) выключатель, от масла, влаги и механических примесей; имеет два фильтрующих патрона; один – из тканой латунной сетки с размером ячеек 0,1 мм очищает воздух от механических примесей, другой – металлокерамический фильтрующий элемент ФЭ-16 очищает воздух от масла и влаги. Вставка фильтра – прессованная из порошка титана или нержавеющей стали. Проницаемость

вставки по воздуху, приведенному к нормальным условиям, при аэродинамическом сопротивлении 6 кПа – не менее 0.14м³ / мин. Средний размер пор – не более 0,035 мм. Корпус фильтра сварной.

Регулятор давления АК-11БТЗ обеспечивает автоматическое включение и выключение мотор-компрессора и поддержание давления воздуха в питательной магистрали в установленных пределах; имеет следующие технические данные: номинальное напряжение – 220 В, номинальный ток контактов – 20 А, масса – 2 кг, нижний предел давления включения – не менее 0,3 (3) МПа (кгс/см²), верхний предел – не менее 0,9 (9) МПа (кгс/см²); перепад давления включения при растворе контактов 5 мм. – не более 0,14 (1,4) МПа (кгс/см²), 15 мм. – 0, 2 (2) МПа (кгс/см²), установка регулятора давления при включении – 0,9 (9) МПа (кгс/см²); наименьший рабочий раствор контактов – 5 мм.

Регулятор давления АК-11ПБТЗ представляет собой электрический выключатель мгновенного действия с пневматическим приводом. Регулятор состоит из пластмассовой плиты1, на которой смонтирован режимный механизм с контактом, крышки 5 и фланца 14. На плите укреплены стойка 3 с винтом 4, неподвижный контакт 2, две стойки 20 с металлическими планками 19 и пластмассовая направляющая 12. В направляющей 12 находится пластмассовый шток 17 с отверстием для оси 20. Регулирующая пружина 6 одним концом упирается в гнездо штока 11, другим – в, пластмассовую планку 7. На верхней металлической планке 9 расположен винт 8; им осуществляют регулировку пружины 6 путем перемещения планки 7.

Рычаг 17 имеет две оси: подвижную 10 в штоке 11 л неподвижную 18 в направляющей 12. Подвижной контакт 15 с помощью контактной пружины 16 упирается в рычаг 17, пружина 16 одним концом закреплена на оси 18, другим – в подвижном контакте 15. К фланцу 14 поступает воздух из питательной магистрали и заполняет камеру под диафрагмой 13. При отсутствии давления в питательной магистрали или при его возрастании до уставки регулятора на включение контактный механизм регулятора занимает положение /. Под усилием пружины 6 шток 11 находится в нижнем положении, а пружина 16 устойчиво прижимает подвижной контакт 15 к неподвижному 2 (контакты замкнуты).

При повышении давления магистрали шток // начинает перемещаться вверх вместе с подвижной осью 10 (положение // ). Рычаг 17 поворачивается около неподвижной оси 18, при этом угол а уменьшается, и как только он будет равен нулю, т.е. ось пружины 16 совпадает с осью рычагов 15 и 17, система займет неустойчивое положение. При дальнейшем перемещении штока 11 вверх пружина 16 резко перебросит подвижной контакт 15 с неподвижного контакта 2 на винт 4 и подвижной контакт примет положение /// . Произойдет размыкание контактов.

При снижении давления в питательной магистрали до уставки регулятора на включение контактная система переключается из положения /// в положение /.

Регулятор давления монтируют вертикально контактами вверх. В эксплуатации необходимо зачищать контакты, следить, чтобы на диафрагму не попадало масло. При замене диафрагмы закрепляют фланец при включенных контактах и до отказа завинчивают винты, крепящие его. Проверяют регулировку. Давление выключения регулируют, вращая головку винта 8 главной пружины. Перепад не зависит от давления включения и несколько изменяется с изменением разрыва контактов: при уменьшении разрыва перепад уменьшается, при увеличении увеличивается. Перепад регулируют винтом-упором 4 подвижного контакта.

При периодических ремонтах следует регулятор проверять на соответствие техническим данным.

Кран концевой (рис.) состоит из корпуса 2, внутри которого находится клапан 3 с прокладочными кольцами 4. В вертикальный вырез задней части клапана входит палец кривошипа 7. На квадрате оси кривошипа, проходящей через крышку 6, укреплена ручка 8 шплинтом 5. Кран к магистрали присоединяется с помощью штуцера /, имеющего внутреннюю резьбу. К нижнему отростку корпуса крана присоединяется рукав и крепится контргайкой 9.

Если положение ручки вдоль крана, клапан занимает крайнее положение и магистраль свободно соединяется с рукавом. При установке ручки в вертикальное положение под действием поворачивающегося кривошипа поршень получает горизонтальное перемещение и занимает крайнее переднее положение. В этом случае воздушная магистраль перекрыта и не имеет сообщения с рукавом.

Оба положения ручки строго фиксированы и устойчивы. Для разгрузки рукава от давления при перекрытии магистрали в задней части корпуса крана имеется атмосферное отверстие. При вертикальном положении ручки крана, т.е. когда магистраль перекрыта, полость рукава через это отверстие соединяется с атмосферой.