Если завышено давление в тормозной магистрали поезда

Завышение нормативной величины давления в тормозной магистрали поезда — нерегламентированное состояние его тормозной системы. Исключение составляет отпуск автотормозов установленным завышением давления для увеличения скорости распространения отпускной волны и обеспечения надежности отпуска.

Когда завышено давление в тормозной магистрали поезда, вагоны которого оборудованы пассажирскими воздухораспределителями № 292, при его следовании возникает опасность повреждения колесных пар. Так, в случаях срыва стоп-крана или ЭПК, разъеди­нения концевых рукавов, выполнения экстренного торможения воздухорас­пределители этого типа наполняют тормозные цилиндры до максимального давления, пропорционального предтормозному в магистрали. Превышение предельного давления 4,2 кгс/см² резко увеличивает вероятность заклинивания колесных пар.

Следование с завышенным давлением в тормозной магистрали поезда, вагоны которого имеют грузовые воздухораспределители № 483 или западно-европейские типа КЕ, менее опасно для колесных пар, так как эти приборы ограничивают максимальное давление в тормозных цилиндрах. Однако работа тормозной системы данных поездов все же ухудшается: несколько увеличиваются время на отпуск и утечки, ухудшается режим работы компрессоров, повышается вероятность самопроизвольного сра­батывания автотормозов.

Последнее становится возможным при давлении в тормозной магистра­ли выше нижнего предела давления главных резервуаров (7,5 кгс/см²) после отключения компрессоров, а также чрезмерно быстрого падения давления в сети и главных резервуаpax, вызванного утечками и оттоком воздуха на зарядку хвостовой части поезда. При давлении в тормозной магистрали выше 7,5 кгс/см² проблемной становится также надежность отпуска автотормозов после торможения с завышенного давления, так как необходимого для отпуска завышения давления в главных резервуарах может не оказаться. Особен­но это характерно для западно-европейских воздухораспределителей типа КЕ и грузовых № 483 на горном режиме работы, которые обеспечивают тяжелый отпуск.

Возможны две причины завышения давления в тормозной магистрали: ос­тавление ручки крана машиниста в положении I (неправильные действия машиниста — человеческий фактор); неисправность крана машиниста (технический фактор). Причем, зачастую неправильные действия машиниста по восстановлению зарядного давления в тормозной магистрали приводят к за­держкам поездов и даже бракам в работе. Например, восстановление за­рядного давления в тормозной магистрали пассажирского поезда глубокими торможениями может привести к потере управляемости и не отпуску тормозов, что вынуждает выполнять отпуск вручную со значительной затратой времени.

Ликвидация завышения давлении в тормозной магистрали, выз­ванного неправильными действиями машиниста. Если причина завы­шения давления в тормозной магистрали — оставление ручки крана машиниста в положении I или нечеткая ее установка в положении II, то необходимо ее немедленно и четко зафиксировать в поездном положении. Далее, в зависимости от типа воздухораспределителя, в тормозной системе поезда будут происходить процессы, в соответствии с которыми рекомендуются следующие действия.

Если вагоны в поезде оборудованы воздухораспределителями грузовом типа № 483 и западно-европейскими типа КЕ, то после четкой установки ручки крана машиниста в положение II можно следовать дальше. Стабилизатор крана машиниста темпом мягкости будет постепенно ликвидировать сверхзарядное давление в его уравнительном объеме, а уравнительный поршень — соответственно в тормозной магистрали. Излишек давления в запасных резервуарах будет постепенно ликвидирован при последующих штатных торможениях.

Когда возникает необходимость в торможении при еще неликвидиро­ванном завышении давления в тор­мозной магистрали (величиной выше нижнего предела давления главных резервуаров 7,5 кгс/см²), следует его выполнять до полной остановки. При более низком давлении допускается и регулировочное торможение, после которого отпуск может быть выполнен с необходимым превышением уровня предтормозного давления по уравнительному резервуару. При торможе­нии рекомендуется применять стандартные ступени, так как тормозной эффект определяется именно величи­ной ступени, а не величиной давления в тормозной магистрали.

В процессе ликвидации сверхзарядного давления могут самопроизвольно сработать тормоза, особенно в том случае, когда давление в тормозной маги­страли выше нижнего предела давле­ния главных резервуаров (7,5 кгс/см²). При этом в режиме «отдыха» компрессоров уравнительный объем крана машиниста разряжается через стабилизатор медленнее, чем падает давление в тормозной магистрали и главных резервуарах, как уже отмечалось, вследствие утечек и оттока воздуха на зарядку хвостовой части поезда. Кран машиниста не обеспечивает требуемый темп ликвидации сверхзарядного давления в тормозной магистрали, что и является причиной самопроизвольного срабатывания тормозов.

В приведенном случае для восстановления работоспособности автотормозов необходимо ликвидировать сверхзарядку тормозной системы уже после остановки поезда. Если его вагоны оборудованы грузовыми возду­хораспределителями № 483, установленными на равнинный режим работы, то на остановке достаточно снизить давление в тормозной магистрали до 3,2 — 3,6 кгс/см², затем отпустить тормоза положением I ручки крана машиниста до давления в уравнительном резервуаре 6 — 6,5 кгс/см². В поезде же, вагоны которого имеют западноевропейские воздухораспределители типа КЕ или грузовые № 483, установленные на горный режим, следует от­пустить тормоза на стоянке вручную. Таким же образом необходимо действовать, когда локомотивная бригада своевременно не обнаружит завышение давления в тормозной магистрали, и грузовой поезд будет остановлен в результате самоторможения.

Если в поезде, вагоны которого оборудованы пассажирскими воздухо­распределителями № 292, обнаружено завышение давления в тормозной магистрали из-за непра­вильной установки ручки машиниста, то необходимо как можно быстрее остановиться на благоприятном профиле пути, чтобы устранить риск, связан­ный с возможностью применения экстренного торможения.

В случае следования поезда на электропневматическом управлении тормозами рекомендуется перейти на пневматическое, так как торможение на ЭПТ будет непривычно «резким» из-за повышенного давления в запасных резервуарах. Когда машинист перейдет на пневматическое управление и выберет место для торможения, он останавливает поезд применением первой ступени 0,5 — 0,6 кгс/см². Так же как в поезде, вагоны которого оборудованы грузовыми воздухораспре­делителями № 483, тормозной эффект при служебном торможении определяется величиной ступени, а не давлением в тормозной магистрали.

После остановки поезда с вагонами, которые имеют пассажирские воздухораспределители № 292, необходимо ликвидировать излишек давления в тормозной магистрали и запасных резервуарах. Эти действия машинист должен выполнить максимально надежно (чтобы не потерять контроль над работой автотормозов, а также исключить их не отпуск) и по возможности быстро (чтобы уменьшить отста­вание от графика движения). Поэтому перевод тормозной системы с завышенного давления (Рзав) на нормальное зарядное (Рзар) осуществляется циклически несколькими перетормаживаниями. Каждый цикл содержит:

 

►торможение снижением давления в уравнительном резервуаре на величину АР_Т;

► последующий отпуск автотормозов положением I ручки крана машиниста с повышением давления в уравнительном резервуаре на величину ДР_О.

 

Необходимое количество циклов для восстановления давления в тор­мозной магистрали определяется выражением:

 

N цикл = (Рpав - Рзар) / (ДР_Т - ДР_О).

Из этого выражения следует, что количество циклов перетормаживания будет тем меньше, чем меньше ДР₀ и больше ДР_Т. Определим их оптимальные значения.

Локомотивным бригадам из практи­ки вождения поездов известно, что надежный отпуск автотормозов обес­печивается при повышении давления в тормозной магистрали не менее чем на 0,5 кгс/см², то есть ДР_О = 0,5 кгс/см².

Чрезмерно увеличивать ступени торможения (АР_Т) нельзя, во-первых, по причине соблюдения предельного давления в тормозном цилиндре (4,2 кгс/с), во-вторых, чтобы обеспечить надежный отпуск ав­тотормозов. Первое ограничение ДР_Т — по предельному давлению в тормозном цилиндре определяется из следующих соображений. При увеличе­нии ступени торможения (ДР_Т) давление в тормозном цилиндре — увеличивается, а давление в запасном резервуаре уменьшается до тех пор, пока они не сравняются между собой (рис. 1).

Дальнейший рост ступени торможения не приведет к изменению дав­лений в запасном резервуаре и тормозном цилиндре. Давление в тормозном цилиндре до момента достижения его максимального значения (Ртц mах) определяется в зависимости от величин объемов запасного резервуара (Vзp) и тормозного цилиндра (Vтц — с учетом «вредного» объема):

 

Ртц mах = = (Vзp / Vтц) - ДP_T.

 

Следовательно, огра­ничение величины ступени торможе­ния по предельному давлению в тормозном цилиндре имеет вид:

 

ДРт ≤ (Vтц min / Vзр) * Ртц max

Где Vтц min — объем тормозного цилиндра при ми­нимально допустимом выходе штока. После подстановки в данное неравен­ство численных значений Vтц min = 13 л, Vзр = 55 л и Ртц max = 4,2 кгс/см² получаем ДР_Т ≤ 1 кгс/см².

Второе ограничение ДР_Т — по надежности отпуска тормозов—оп­ределяется следующими соображениями. Выравнивание давлений запасно­го резервуара и тормозного цилиндра соответствует выражению:

Рзр min = Pзав*Vзав/(Vзр+ Vтц)

 

где Рзав — предтормозное завышенное давление в тормозной магистрали. Снижать давление в тормозной магистрали ниже величины минимального в запасном резервуаре (Рзр min) нецелесообразно, так как увеличивается время на осуществление процесса торможения. Более того, это опасно из-за возмож­ного не отпуска автотормозов при по­следующем повышении давления на ДР_О. Поэтому ограничение снижения давления в тормозной магистрали по условию надежности отпуска имеет вид:

ДРт ≤ Рзав - Рзр min = Рзав min * Vтц / (Vзp + Vтц)

 

В последнем цикле перетормаживаний снижение давления в тормозной магистрали ниже величины

(Рзар - ДР_О) = (5 - 0,5) = 4,5 кгс/см²

нецелесообразно, так как это приведет только к потере времени. Поэтому

 

Рзав min = ДРт + (Рзар - ДРо)

После подстановки последнего выражения в предыдущее и преобразований окончательно получим:

 

ДРт≤(Vтц min / Vзp) * (Рзар - ДРо)

 

Используя для этого выражения численные значения Vтц min = 13 л, V_3p = 55 л, Рзар = 5 кгс/см² и ДР_О = 0,5 кгс/см², находим, что ДРт ≤ 1,1 кгс/см².

Таким образом, оба ограничения величины снижения давления в тор­мозной магистрали, как по предельному давлению в тормозном цилиндре, так и надежности отпуска автотормозов, дают практически одно и то же значение ДРт = 1 кгс/см². Следовательно, в поезде, вагоны которого оборудованы пассажирскими воздухорас­пределителями № 292, переходить с завышенного зарядного давления на нормальное необходимо после оста­новки несколькими перетормаживани-ями снижением давления на 1 кгс/см² с последующим повышением давле­ния на 0,5 кгс/см².

Приведенный порядок перехода с завышенного зарядного давления на нормативное был предложен доктором технических наук В.Г. Иноземцевым (Тормоза железнодорожного подвижного со­става: вопросы и ответы. — М.: Транспорт, 1987. — 207 с). При такой методике максимальное количество перетормаживаний с наибольшего завышенного давления 9 кгс/см² (давление отключения компрессора) составит:

Nцикл = (9 - 5)/(1 - 0,5) = 8.

 

«Плата» за большое количество перетормаживаний — надежный отпуск тормозов. Тем не менее, после выполнения таких действий проход помощника машиниста до хвоста поезда с проверкой отпуска автотормозов на всех вагонах остается обязательным условием.

Неисправности крана машиниста № 395, приводящие к завышению давления в тормозной магистрали. Все неисправности, которые сопровождаются повышением давле­ния в тормозной магистрали при положении II его ручки, можно разделить на четыре группы (рис. 2):

► неисправности трубопровода пи­тания уравнительного резервуара, вызванные, например, засорением (заужением) калиброванного отверстия диаметром 1,6 мм между полостью над уравнительным поршнем и каналом к уравнительному резервуару, а также появлением дополнительных утечек из уравнительного резервуара вследствие нарушения герметичности в его соединениях, излома трубки к нему, нарушения плотности диафрагмы редуктора или ее излома. В этих случаях давление в тормозной магис­трали превышает давление в уравнительном резервуаре;

► пропуск сжатого воздуха питательным клапаном редуктора зарядного давления. Данная неисправность возникает в случае попадания под клапан абразивной частицы или его загрязнения, что может усугубиться засорением канала стабилизатора. При этом давление повышается как в уравнительном резервуаре, так и в тормозной магистрали;

► пропуск сжатого воздуха золотником крана машиниста при повреждении притирочных поверхностей зеркала золотника или самого золотника;

► неисправности привода золотника, обусловленные либо износом гра­дационного сектора крана машиниста, либо разработкой узла соединения золотника и стержня.

 

 

Рис. 1. Зависимости давлений в запас­ном резервуаре (Рзр) и тормозных ци­линдрах (Ртц) от ступени торможения (ДР_Т) для пассажирского воздухорас­пределителя № 292

Рис. 2. Возможные неисправности крана машиниста № 395 при положении II его ручки, которые приводят к завышению давления в тормозной магистрали:

1 — неисправности трубопровода питания уравнительного резервуара, вызванные засоре­нием (заужением) калиброванного отверстия диаметром 1,6 мм между полостью над уравнительным поршнем и каналом к уравнительному резервуару, появлением дополнительных утечек из уравнительного резервуара вследствие нарушения герметичности в его соединениях, излома трубки к нему, нарушения плотности диафрагмы редуктора или ее излома;

2 — пропуск сжатого воздуха питательным клапаном редуктора зарядного давления из-за попадания под клапан абразивной частицы или его загрязнения;

3 — пропуск сжатого воздуха золотником при повреждении притирочных поверхностей;

4 — неисправности при­вода золотника, обусловленные либо износом градационного сектора, либо разработкой узла соединения золотника и стержня

Ликвидация завышения давления в тормозной магистрали, вызванного неисправностью крана машиниста №395. Выявление при следовании поезда завышения давления в его тормозной магистрали при четкой фиксации ручки в положении II свидетельствует о неисправности крана, требующей в подавляющем боль­шинстве случаев остановки. Поезд, вагоны которого оборудованы пасса­жирскими воздухораспределителями № 292, следует остановить как можно скорее на благоприятном профиле пути, чтобы избежать возможного по­вреждения колесных пар. Остановить поезд, вагоны которого имеют грузо­вые воздухораспределители № 483 или западно-европейские типа КЕ, желательно на ближайшей станции. При этом следовать до предусмотренной остановки необходимо с учетом характера выявленной неисправности крана машиниста.

Если явные утечки воздуха из крана машиниста или уравнительного резервуара отсутствуют, то для определения характера неисправности и порядка дальнейших действий, обеспечивающих при необходимости остановку поезда, рекомендуется, прежде всего, сравнить показания манометров тормозной магистрали и уравнитель­ного резервуара. При этом могут возникнуть два варианта: либо давление в тормозной магистрали превышает давление в уравнительном резервуа­ре, либо они равны между собой.

Если давление в тормозной магистрали превышает давление в уравнительном резервуаре, то наиболее вероятная причина повышения давления в тормозной магистрали — неисправность трубопровода питания уравнительного резервуара (первая группа неисправностей), в результате чего создается перепад давлений между уравнительным объемом и уравнительным резервуаром. В этом случае не рекомендуется прекращать подпитку уравнитель­ного объема постановкой ручки крана машиниста в положение IV из-за возможности сброса давления из уравнительного объема и, как следствие, неже­лательного торможения.

Целесообразнее увеличить темп ликвидации сверхзарядного давления из уравнительного объема крана машиниста через стабилизатор затяжкой его пружины. Если этого будет недостаточно, то необходимо ослабить заглушку возбудительного клапана стабилизатора. Следует помнить, что при дальнейшем следовании грузового поезда до ближайшей станции отпуск автотормозов необходимо выполнять с минимальным завышением давления (на 0,2 — 0,3 кгс/см² выше зарядного уровня), так как ликвидация сверхзарядного давления будет осуществляться повышенным темпом.

Чтобы обеспечить гарантированный отпуск автотормозов хвостовой части грузового поезда, можно после рекомендуемого завышения дав­ления в тормозной магистрали поло­жением I ручки крана машиниста перевести ее на 30 — 40 с в положение IV, а затем установить в положение II. Если длина грузового поезда невелика (не превышает 100 осей), то отпуск тормозов можно выполнять положением I ручки крана машиниста до получения зарядного давления по уравнительному резервуару.

При выявлении дополнительных утечек по уравнительному резервуару необходимо попытаться их устранить. В случае обрыва трубки к уравнительному резервуару ее следует заглушить, а для выполнения торможений использовать положение VA ручки крана машиниста. Это позволит сохранить приемлемый темп служебного торможения.

Если давления в тормозной магистрали и уравнительном резервуаре равны между собой, то наиболее вероятная причина роста давления в тормозной магистрали — переполнение уравнительного объема крана машиниста из-за неисправности питательного клапана редуктора зарядного давления (вторая группа неисправностей).

Для устранения возникшей неисправности рекомендуется легко обсту­чать молотком корпус редуктора. При этом абразивная частица, попавшая под питательный клапан, может быть удалена из-под его конусной части. Когда и после этих действий нормальная работа крана машиниста не вос­станавливается, то, чтобы устранить переполнение уравнительного объема, необходимо перекрыть канал его пи­тания, т.е. установить ручку крана ма­шиниста в положение IV.

В результате естественных утечек воздуха из уравнительного резервуара давление в нем начнет постепенно по­нижаться. При его падении ниже заряд­ного на 0,1 — 0,2 кгс/см² необходимо возвратить ручку крана машиниста в поездное положение II, а после увеличе­ния на 0,1 — 0,2 кгс/см² выше зарядного вновь перевести в положение IV. Та­ким образом, нужно действовать при следовании до намеченной остановки. Остановочное торможение необходимо выполнять установленным порядком, но с учетом того, что оно должно быть од­нократным, так как в принципе возможен не отпуск тормозов.

Если при постановке ручки крана машиниста в положение IV давление в тормозной магистрали не снижается, то рекомендуется увеличить темп ликвидации сверхзарядного давления из уравнительного объема крана машиниста через стабилизатор так, как изложено в случае, когда давление в тор­мозной магистрали превышает давление в уравнительном резервуаре.

Те же действия по увеличению темпа ликвидации сверхзарядного давления необходимо выполнить, если при постановке ручки крана машиниста в положение IV давления в уравнительном резервуаре и тормозной магистрали продолжают повышаться. Наиболее вероятная причина этого — неисправности крана машиниста, относящиеся к третьей группе. В этом случае необходима скорейшая остановка поезда установленным по­рядком по возможности на благопри­ятном профиле пути.

Восстановление работоспособ­ности крана машиниста при остановке. Если после остановки на перегоне невозможно управление автотормозами из головной кабины, то необходимо перейти на управление локомотивом из задней кабины. Затем выполняют сокращенное опробование автотормозов в пасса­жирском поезде в соответствии с тре­бованиями ЦТ-0015, а в грузовом — по 10 головным вагонам, и ведут поезд до ближайшей станции. Дальнейшее его следо­вание с неисправным в головной кабине краном машиниста запрещается.

Локомотивная бригада может попытаться восстановить работоспособность крана машиниста. Если есть возможность, то необходимо отремонтировать кран. На двухкабинном локомотиве можно также заменить в комплекте неис­правные редуктор, стабилизатор, верхнюю и среднюю части или целиком кран машиниста на исправные из задней кабины. Когда нет возможности восстановить в головной кабине ра­ботоспособность крана машиниста, необходимо затребовать вспомога­тельный локомотив.

Ремонт крана машиниста. При засорении питательного клапана редуктора крана машиниста удалить грязь из него можно либо продувкой, либо ручной очисткой. Для продувки отключают кран машиниста от тормозной магистрали перекрытием на ней комбинированного крана, а затем ставят ручку крана машиниста в положение VI. Для ручной очистки отключают редуктор от крана машиниста установкой его ручки в положение IV. Далее отворачивают верхнюю пробку редуктора, достают питательный кла­пан и тщательно очищают поверхно­сти его и седла.

Если засорилось калиброванное отверстие диаметром 1,6 мм, то следует разрядить тормозную магистраль краном машиниста, а потом отключить его от питательной и тормозной магистралей перекрытием, соответственно, разобщительного и комбинированного кранов или выключением устройства блокировки тормозов. Затем от­ворачивают гайки крепления на шпильках, которые соединяют части крана машиниста, снимают верхнюю и среднюю его части.

В средней части прочищают калиброванное отверстие диаметром 1,6 мм. После этого собирают кран машиниста, обращая особое внимание на правильность установки прокладок между частями крана, и затягивают гайки крепления крест-накрест. Далее устанавливают ручку крана машиниста в положение II и подключают его к питательной и тормозной магистралям.

Замена неисправных частей крана машиниста. Чтобы заменить неисправные редуктор или стабилизатор крана машиниста, необ­ходимо ручку крана установить в положение IV, отвернуть гайки крепления, снять приборы и заменить их на исправные из задней кабины. Для замены верхней и средней частей в головной кабине разряжают тормозную магистраль. Затем отключают кран машиниста от питательной и тормозной магистралей перекрытием, соответственно, разобщительного и комбинированного кранов или выключением устройства блокировки тормозов.

Далее отворачивают гайки крепле­ния на шпильках, которые соединяют части крана, снимают верхнюю и среднюю части и заменяют их на исправ­ные из задней кабины. При сборке крана гайки крепления затягивают крест-накрест. После этого устанавли­вают ручку крана машиниста в положение II и подключают его к питательной и тормозной магистралям.

Если требуется замена всего крана машиниста, то разряжают тормозную магистраль, а затем отключают его от питательной и тормозной магистралей, как уже было рекомендовано. Далее кран машиниста отсоединяют от уравнительного резервуара, стенки кабины и подходящих воздухопроводов.

После восстановления работоспособности крана машиниста и ликвида­ции сверхзарядного давления в тормозной магистрали при необходимо­сти выполняют сокращенное опробование тормозов поезда с последующей проверкой их действия в пути следования.