Меню

Электропневматический тормоз что это

ЭЛЕКТРОПНЕВМАТИЧЕСКИЕ ТОРМОЗА

Электропневматические тормоза (ЭПТ) представляют собой комплекс электрических и пневматических устройств, в котором управление осуществляется при помощи электрического тока, а в качестве источника энергии для торможения используется давление сжатого воздуха.

Преимущества и недостатки ЭПТ

На пассажирском подвижном составе Российских железных дорог применяется прямодействующий неавтоматический ЭПТ, обеспечивающий торможение с разрядкой и без разрядки ТМ и состоящий из одной тормозной магистрали, приборов питания и управления ЭПТ и электровоздухораспределителей, установленных на каждой единице подвижного состава и соединенных электрическими проводами с приборами питания и управления.
ЭПТ, по сравнению с пневматическими тормозами, обладают существенными преимуществами:

  • сокращение тормозного пути и повышение плавности торможения за счет одновременности срабатывания тормозов в поезде и уменьшения времени наполнения ТЦ;
  • гибкое регулирование тормозной силы, высокая точность остановки поезда — то есть лучшая управляемость тормозами за счет наличия ступенчатого отпуска;
  • практическая неистощимость в действии, то есть возможность торможения без разрядки ТМ и пополнения запасных резервуаров из тормозной магистрали через воздухораспределители;
  • при торможении ЭПТ давление в ТЦ не зависит от величины выхода штока.

Использующийся в настоящее время ЭПТ обладает также рядом недостатков:

  • неавтоматичность действия (так, например, при потере питания ЭПТ при служебном торможении происходит самопроизвольный отпуск);
  • относительно низкая надежность;
  • отсутствие ограничения предельного давления в ТЦ при длительной выдержке ручки крана машиниста в положении VА.

Схемы ЭПТ

Применяемые на подвижном составе системы ЭПТ отличаются в основном количеством линейных проводов и пневматических магистралей, способом контроля целостности электрической линии, а также принципом действия тормоза — в зависимости или независимо от изменения давления воздуха в пневматической магистрали и от подачи или снятия напряжения в линии. Электрические схемы тормозов отличаются также тем, что в одних случаях в качестве обратного провода используются рельсы, а в других — обратные провода прокладываются вдоль всего подвижного состава вместе с основными рабочими проводами.
Наиболее распространенным видом управления ЭПТ является такой, при котором для торможения в линейные провода подается напряжение постоянного тока, а для отпуска напряжение снимается.
По количеству используемых линейных проводов можно разделить схемы ЭПТ на пятипроводные, двухпроводные и однопроводные.

Пятипроводные схемы ЭПТ используются на электропоездах и дизель-поездах серии. В этой схеме контроль исправности цепей управления осуществляется периодически (только в процессе торможения с помощью специального контрольного провода).
При торможении подается напряжение (+) в рабочие провода отпускной 4 и тормозной 3 и (-) в обратный провод 5, что приводит к одновременному срабатыванию катушек отпускного (ОБ) и тормозного (ТВ) вентилей электровоздухораспределителя. Перекрыша осуществляется снятием напряжения с тормозного вентиля при возбужденном вентиле ОБ, а отпуск обеспечивается снятием напряжения с обоих вентилей. Контроль целостности обратного провода 5 обеспечивается при всех процессах работы схемы (торможении, перекрыше, отпуске), контроль целостности остальных проводов происходит только при торможении. Провод 1 является контрольным. В положениях торможения и перекрыши наличие давления воздуха в ТЦ контролируется с помощью сигнального провода 2. Таким образом, при торможении используются все пять линейных проводов, при перекрыше ток протекает по проводам отпускному 4 и обратному 5, а при отпуске — только по обратному
проводу 5 (Подробно работа схемы будет описана ниже).

Двухпроводная схема ЭПТ используется в пассажирских поездах с локомотивной тягой и дизель-поездах Д1. В этой схеме в качестве обратного провода используются рельсы. Управление таким тормозом осуществляется изменением полярности постоянного тока в линейных проводах и рельсах. При торможении (+) подается в рабочий провод 1, а (-) в рельсы 3. При этом возбуждаются отпускной ОБ и тормозной ТВ вентили электровоздухораспределителя. Положение перекрыши обеспечивается сменой полярности управляющего тока: (+) в рельсах, (-) в рабочем проводе. В этом случае под напряжением оказывается только отпускной вентиль ОВ,
а вентиль ТВ обесточен, так как его электрическая цепь запирается диодом ВС.
Отпуск тормоза осуществляется снятием напряжения постоянного тока с линейных проводов. Одновременно с этим в рабочий провод 1 подается напряжение переменного тока, однако вентили ОВ и ТВ остаются невозбужденными вследствие их большого индуктивного сопротивления.
Контроль целостности рабочего провода 1 осуществляется непрерывно с помощью контрольного провода 2 переменным током при отпускном и поездном положениях ручки крана машиниста и постоянным током в положениях перекрыши и торможения.

При оборудовании ЭПТ грузовых поездов многопроводные линии электрического управления тормозами оказываются неприемлемыми. В схеме такого тормоза предполагается использовать линейный провод , замыкаемый в хвосте поезда через конденсатор 2 на рельсы 3. В процессе торможения и перекрыши в линейный провод и рельсы подаются одновременно два рода тока: переменный для контроля целостности линии и постоянный для управления тормозом. При отпуске в проводе 1 остается только переменный ток. Управление тормозом осуществляется изменением полярности постоянного тока в линейном проводе и рельсах. Раздельное
питание током вентилей ОВ и ТВ электровоздухораспределителя обеспечивается наличием двух диодов ВС1 и ВС2, то есть при торможении возбуждается только тормозной вентиль, а при перекрыше только отпускной вентиль. Использование ЭПТ для грузовых поездов сдерживается поиском вариантов обеспечения надежного
контакта в междувагонном соединении линейного провода.

Читайте также:  Шпилька ручного тормоза гранта

Структурная схема двухпроводного ЭПТ и назначение тормозных приборов

Структурная схема двухпроводного ЭПТ представлена на рисунке. В комплект схемы входит блок питания 3, подключенный к локомотивной аккумуляторной батарее 2; контроллер 1 крана машиниста, световой сигнализатор 4 с тремя сигнальными лампами, блок управления 5, линейные провода — рабочий №1 и контрольный №2, соединенные между собой с помощью клеммных коробок 6, междувагонных соединений 7 и изолированной подвески 8, электровоздухораспределители (ЭВР) усл.№ 305-000, представленные на рисунке в виде катушек, отпускного 10 и тормозного 11 вентилей и включенного между ними диода 9.

Для контроля напряжения цепей управления ЭПТ используется вольтметр «V». Блок питания БП (статический преобразователь) является источником постоянного и переменного тока для питания и контроля цепей ЭПТ. Статические преобразователи рассчитаны на входное напряжение питания 50 пли 110 В и должны обеспечивать на выходе: для цепей управления ЭПТ — напряжение постоянного тока 50 В при величине тока 7 — 8 А; для цепей контроля — напряжение переменного тока 50 В при величине тока 0,5 – 0,6 А и частоте 625 Гц.
Блок управления БУ представляет собой прибор, в котором сосредоточена вся релейно-контактная часть ЭПТ. БУ включает в себя четыре реле: сильноточное «К» с силовым контактом К1, контрольное «КР» с контактами КР1 и КР2, тормозное «ТР» и отпускное «ОР» с соответствующими контактными группами ТР1 — ТР5 и ОР1 — ОР5.(см. рис. 7.8.). Все реле за исключением сильноточного имеют выдержку времени на отключение. Клок управления содержит также выпрямительный мост «ВК», конденсатор замедления «Сз», включенный параллельно катушке реле «КР», шунтирующий конденсатор «Сш», резисторы ограничения тока и предохранители.
Световой сигнализатор имеет три лампы: «О» — отпуск («линия»), которая горит при всех положениях ручки крана машиниста и свидетельствует о целостности линейных проводов; «П» — перекрыша, горит при III и IV положениях ручки крана машиниста; «Т» — торможение, горит при VА, V и VI положениях ручки крана машиниста.
Контроллер крана машиниста — используется для непосредственного управления ЭПТ.
Междувагонные соединения — состоят из рукавов с универсальными соединительными головками усл.№ 369 А. Клеммные коробки — используются для крепления и соединения линейных проводов. Изолированные подвески — служат для подвешивания соединительных рукавов на локомотиве и на хвостовом вагоне.

Анимация (мультик) по схемам прямодействующего, непрямодействующего тормоза и ЭПТ. Для скачивания проги кликните по картинке

Отличное пособие по новому воздухораспределителю пассажирских вагонов № 242.
С анимацией и дикторским сопровождением. Для скачивания PDF кликните по картике

АВТОМАТИЧЕСКИЕ ТОРМОЗА ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

Весь электронный учебник по автотормозам можно скачать одним архивным файлом ЗДЕСЬ

Источник

ХАРАКТЕРИСТИКА И КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРОПНЕВМАТИЧЕСКИХ ТОРМОЗОВ

Электропневматические тормоза, устанавливаемые на локомотивах и вагонах, представляют собой комплекс электрических и пневматических устройств. В общей системе тормозного оборудования пассажирского поезда этот тормоз является основным, а пневматический — резервным, приводимым в действие в случае неисправности электропневматического.
Управление электропневматическими тормозами осуществляется при помощи электрического тока , а в качестве источника энергии для торможения используется давление сжатого воздуха на поршни тормозных цилиндров.
Применяемые на подвижном составе пассажирских поездов в России и других странах электропневматические тормоза разнообразны по принципиальным схемам и конструкции.
Различные системы электропневматических тормозов отличаются одна от другой в основном количеством линейных проводов и пневматических магистралей, способом контроля исправности электрической линии, принципом дей­ствия тормоза (в зависимости или независимо от изменения давления воздуха в пневматической магистрали в процессе торможения и от подачи или снятия напряжения в линии).
Количество электрических линейных проводов, при помощи которых осуществляется контроль состояния линии и управление действием тормозов, а также количество пневматических магистралей в значительной степени определяют систему тормоза. В зависимости от последней состояние линии контролируется периодически или непрерывно. Непрерывный контроль является наиболее совершенным. О неисправности линии локомотивная бригада предупреждается сигналом (обычно гаснет сигнальная лампа). Однако есть и такие системы, в которых неисправность линии вызывает не только сигнал, но и приводит к автоматическому торможению поезда.
Применяемые способы контроля по принципу действия и конструктивному выполнению также разнообразны. Основными из них являются следующие:

  • а) периодический контроль только в тормозном режиме, осуществляемый постоянным током при помощи контрольного провода, замыкаемого в хвосте поезда (электропоезда России). Достоинством этого способа контроля является отсутствие специальных контрольных устройств, обычно усложняющих конструкцию тормозной системы, а недостатком — отсутствие контроля до начала торможения;
  • б) непрерывный контроль переменным током в отпускном режиме и постоянным током в тормозном режиме при помощи контрольного провода, замыкаемого в хвосте поезда (пассажирские поезда России). Достоинство этого способа контроля заключается в его непрерывности и в простоте, а недостаток — в наличии специального провода и возможности ложного контроля при замыкании между собой рабочего и контрольного проводов;
  • в) непрерывный контроль переменным током при помощи локомотивного устройства, воспринимающего импульсы генератора, включаемого в хвосте поезда (экспериментальные). Преимуществом такого контроля является отсутствие специального провода и точная информация о состоянии линии, а недостатком — относительная сложность контрольных устройств и необходимость включения в хвосте поезда специального концевого блока. При этом блок может совмещать в себе устройства для контроля состояния линии и хвостового электрического сигнального фонаря;
  • г) контроль измерением с локомотива сопротивления линии (пассажирские поезда США). Положительным качеством этого способа является наличие контрольных устройств только на локомотиве. К недостаткам относятся возможные в эксплуатации отклонения (изменения температуры и т. п.), при которых удельное сопротивление линии изменяется в значительной степени и частичные нарушения линии могут оказаться незафиксированными.
Читайте также:  Вакуумный усилитель тормозов для рено лагуна 2

Наиболее распространенным видом управления электропневматическими тормозами является такой, при котором для торможения в линейные провода подается напряжение постоянного тока, а для отпуска напряжение снимается.
На ряде зарубежных железных дорог в поездах с локомотивной тягой применяются электропневматические тормоза, в которых торможение и отпуск происходят при наличии напряжения в линии, а перекрыша — при снятии напряжения. Встречаются также системы, в которых для отпуска тормозов подается напряжение в линию, а для торможения напряжение снимается.
В электропневматических тормозах, предназначенных для работы в коротких поездах (электропоезда, метро
и т. п.), ток для управления тормозами протекает непосредственно через контакты контроллера крана машиниста. В тормозах сравнительно длинных поездов при снятии напряжения с линейных проводов между контактами возникает электрическая дуга, поэтому включение и снятие напряжения с линейных проводов осуществляются специальными реле или контакторами локомотивных блоков, управляемых контроллерами.
В качестве источников питания в зависимости от системы тормоза и типа подвижного состава для электропневматических тормозов используются аккумуляторные батареи , предназначенные для питания низковольтных цепей локомотивов и электропоездов, или специальные генераторы и статические преобразователи.
Электрические схемы тормозов отличаются также тем, что в одних случаях в качестве обратного провода используются рельсы (провод—рельс), а в других схема построена на принципе провод — провод, т. е. электрическая схема тормоза изолирована от рельсов, а обратные провода прокладываются на подвижном составе наравне с основными рабочими проводами.
Наличие большего количества линейных проводов усложняет схему, ее контроль и содержание устройств в эксплуатации.
В различных системах электропневматических тормозов режим давления в пневматической магистрали в процессе торможения устанавливается разный. В пассажирских поездах с локомотивной тягой, имеющих одну пневматическую магистраль (Россия), во время торможения при электрическом управлении давление воздуха в магистрали через кран машиниста, как правило, не снижается. В пассажирских поездах США, оборудованных электропневматическими тормозами, имеется дополнительная пневматическая магистраль, заполняемая сжатым воздухом во время торможения. Имеются системы электропневматических тормозов в пассажирских поездах с двумя пневматическими магистралями — тормозной и напорной (Франция, ФРГ), причем в тормозной магистрали давление воздуха во время торможения снижается, а в напорной под­держивается на заданном уровне.
В опытном электропневматическом тормозе для грузовых поездов (Россия) давление воздуха в магистрали во время торможения сохраняется на уровне поездного, но может и повышаться в случае необходимости при движении поезда по крутым и затяжным спускам.
По принципу действия электропневматические тормоза, применяемые на дорогах России, получили наименование «прямодействующих». В ряде стран Западной Европы намечается широкое применение в пассажирских поездах с ло­комотивной тягой электропневматических тормозов «автоматического» типа. В результате сравнительных испытаний этих двух систем было установлено, что они удовлетворяют требованиям для международных сообщений.
Применяемые на дорогах России электропневматические тормоза характеризуются следующими показателями.
В электропоездах применяется электропневматический тормоз с пятью линейными проводами и вся система тормоза и источника питания изолированы от земли. В электропневматическом тормозе для пассажирских поездов с локомотивной тягой имеются два линейных провода (рабочий и контрольный) и рельсы используются в качестве одного из рабочих линейных проводов.
В тормозе пассажирского поезда с локомотивной тягой в отличие от тормоза электропоезда между контроллером и линейными проводами включены сильноточные реле , при помощи которых подается и снимается напряжение с линейных проводов. Катушки сильноточных реле получают питание через контакты контроллера. Это дополнение было внесено вследствие того, что количество вагонов в пассажирском поезде значительно больше, чем в электропоезде. Увеличение количества включенных в линию электромагнитных вентилей и значительная длина линейных проводов, проложенных в стальных трубах, создают высокие перенапряжения линии в момент снятия напряжения.

Читайте также:  Трос тормоза наката knott

Структурная схема двухпроводного ЭПТ представлена на рисунке. В комплект схемы входит блок питания, подключенный к локомотивной аккумуляторной батарее через аппарат защиты — главный выключатель; контроллер крана машиниста, световой сигнализатор с тремя сигнальными лампами, блок управления, линейные провода — рабочий №1 и контрольный №2, соединенные между собой с помощью клеммных коробок, междувагонных соединений и изолированной подвески, электровоздухораспределители (ЭВР) усл.№ 305-000, представленные на рисунке в виде катушек вентиля торможения и вентиля перекрыши и включенного между ними диода ВС.

Для контроля напряжения цепей управления ЭПТ используется вольтметр «V». Блок питания БП (статический преобразователь) является источником постоянного и переменного тока для питания и контроля цепей ЭПТ. Статические преобразователи рассчитаны на входное напряжение питания 50 пли 110 В и должны обеспечивать на выходе: для цепей управления ЭПТ — напряжение постоянного тока 50 В при величине тока 7 — 8 А; для цепей контроля — напряжение переменного тока 50 В при величине тока 0,5 – 0,6 А и частоте 625 Гц.
Блок управления БУ представляет собой прибор, в котором сосредоточена вся релейно-контактная часть ЭПТ.
Световой сигнализатор имеет три лампы: «О» — отпуск («линия»), которая горит при всех положениях ручки крана машиниста и свидетельствует о целостности линейных проводов; «П» — перекрыша, горит при III и IV положениях ручки крана машиниста; «Т» — торможение, горит при VА, V и VI положениях ручки крана машиниста.
Контроллер крана машиниста — используется для непосредственного управления ЭПТ.

ПРЕИМУЩЕСТВА ЭЛЕКТРОПНЕВМАТИЧЕСКИХ ТОРМОЗОВ

Электропневматические тормоза обладают рядом преимуществ по сравнению с пневматическими.
Применение электропневматических тормозов дает возможность повысить эффективность торможения поездов, т. е. заметно сократить длину тормозного пути . Это достигается благодаря одновременному действию тормозов во всем поезде, которое позволяет намного ускорить время наполнения тормозных цилиндров и, как следствие, сократить время, затрачиваемое при пневматических тормозах на подготовительный процесс к торможению. Практически одновременное прижатие холодных тормозных колодок к колесам во всем поезде позволяет эффективнее реализовать относительно высокий коэффициент трения, что также способствует сокращению длины тормозного пути.
При управлении пневматическим тормозом машинист должен не только определить (на глаз) место начала торможения, но и определить момент, в который нужно произвести отпуск тормозов. Для избежания толчков в поезде торможение производится ступенями. При пневматическом бесступенчатом отпуске ошибки в определении времени начала отпуска приводят в одном случае (при опоздании) к резкой остановке поезда и часто к заклиниванию колес, особенно при чугунных колодках, из-за высокого значения коэффициента трения, а в другом — к возможному проезду места остановки.
Электропневматические тормоза позволяют производить интенсивное торможение без опасения возникновения толчков в поезде , а при снижении скорости применять быстродействующий ступенчатый отпуск. Благодаря этому поезд при подходе к станции может двигаться с высокой скоростью до начала торможения, после которого остановка происходит плавно и без скольжения колес по рельсам. Возможность производства четких ступеней торможения и отпуска при электропневматическом тормозе позволяет гибко регулировать скорость движения и точность остановки поездов.
При электропневматических тормозах автоматическое регулирование силы нажатия чугунных колодок в зависимости от скорости поезда можно осуществлять при помощи скоростного датчика на локомотиве, в то время как при пневматических тормозах для этой цели необходимо оборудовать скоростным регулятором каждый вагон.
Наиболее эффективное торможение с высокой скорости достигается при применении электропневматических тормозов совместно с композиционными тормозными колодками и противоюзными устройствами.
При наличии противоюзных устройств величина тормозной силы могла бы быть доведена до полного использования силы сцепления колес с рельсами.
Одним из преимуществ электропневматических тормозов, особенно в грузовых поездах, является резкое снижение продольных усилий, иногда превышающих при пневматических тормозах допускаемые нагрузки по прочности подвижного состава! Так, во время испытания тяжеловесных грузовых поездов весом от 6000 до 10 000 т продольные усилия при пневматических тормозах превышали 300 тс. В результате возникновения таких усилий были случаи повреждения вагонов, в том числе автосцепок. В таких же поездах, оборудованных электропневматическими тормозами, величина продольных усилий составляла 50 тс и лишь в отдельных случаях была около 100 тс.
Таким образом, электропневматические тормоза в грузовых поездах не ограничивают вес и длину поезда по продольной динамике.

Анимация (мультик) по схемам прямодействующего, нпрямодействующего
тормоза и ЭПТ

Отличное пособие по новому воздухораспределителю пассажирских вагонов № 242.
С анимацией и дикторским сопровождением

Источник

Adblock
detector