Система приготовления сжатого воздуха.

       

 

   Источником сжатого воздуха, поступающего в пневматическую систему электровоза (электровоза с бустерной секцией) является компрессор КМ1, работающий с частотой вращения 1450 об/мин и обеспечивающий производительность 3,5 м³/мин. Компрессор нагнетает сжатый воздух в группу главных резервуаров РС1, РС2 и РС3 общим объемом 1050 л. Из резервуаров сжатый воздух через маслоотделитель МО1 поступает в питательную магистраль.

   Схема обеспечивает повторно-кратковременный режим работы компрессора. Для этого применен датчик-реле давления SP6. При достижении давления в главных резервуарах 0,9 МПа (9,0 кгс/см²) компрессор отключается. При падении давления в резервуарах до 0,75 МПа (7,5 кгс/см²) датчик-реле давления включает компрессор. Для защиты резервуаров от повышенного давления установлены предохранительные клапаны КП1 и КП2, которые отрегулированы на давление срабатывания 1,0 МПа (10,0 кгс/см²). Количество предохранительных клапанов, выбрано исходя из их пропускной способности. Компрессор защищен от противодавления со стороны главных резервуаров обратным клапаном КО7.

   Для снижения нагрузки на приводной электродвигатель компрессора при пуске на трубопроводе, со стороны компрессора установлен разгрузочный клапан У5. При отключении компрессора катушка клапана получает питание от электрической цепи, клапан срабатывает и соединяет трубопровод между компрессором и обратным клапаном с атмосферой.

   Время выпуска воздуха из указанного участка трубопровода не превышает 7 с. Этого времени достаточно, чтобы включение компрессора обеспечивалось при отсутствии противодавления в трубопроводе при любых эксплуатационных условиях. При включении двигателя напряжение на катушке вентиля снимается, клапан закрывается, и выпуск воздуха из трубопровода прекращается.

   Для исключения передачи вибрации от компрессора на трубопроводы, между ними установлен гибкий металлический рукав РУ20.

   Выпадающий в главных резервуарах и маслоотделителе конденсат удаляют в атмосферу с помощью электропневматических клапанов У21, У22, У23, У24, управление которыми выведено на пульт машиниста. Разобщительные краны КН10, КН11, КН12 и КН13 установлены на случай выхода из строя соответствующего клапана продувки.

     Для сбора масла и конденсирующейся в трубопроводах влаги на питательной магистрали перед краном машиниста SQ3 на обеих секциях электровоза установлены маслоотделитель МО2 с резервуаром РС11.

   Для уменьшения количества влаги и масла, попадающих в межсекционные соединения, на питательной магистрали установлен маслоотделитель МО3. Краны КН28, КН29 предназначены для периодического удаления конденсата.

   По обоим концам секции питательная магистраль оканчивается соединительными рукавами РУ1 и РУ2, которые могут быть использованы для зарядки пневматической системы электровоза сжатым воздухом от постороннего источника.

   Заполнение тормозной магистрали происходит из питательной магистрали через кран машиниста SQ3 установкой ручки крана в положение 2. По концам секции тормозная магистраль оканчивается рукавами РУ3 и РУ4.

   Для подъема токоприемника при отсутствии запаса сжатого воздуха на секциях электровоза установлен вспомогательный компрессор КМ2 с питанием электродвигателя от аккумуляторной батареи. Сжатый воздух, поступающий от вспомогательного компрессора, очищается в маслоотделителе МО4. Установленный на нем кран КН53 служит для периодического удаления конденсата. Этим же краном можно воспользоваться при необходимости облегчить запуск вспомогательного компрессора путем снижения противодавления, соединив магистраль с атмосферой.

   Компрессор защищен от противодавления клапаном КО3, а от работы при повышенном давлении, в случае не отключения его вручную или датчиком-реле давления SP7 – предохранительным клапаном КП3, отрегулированным на срабатывание при давлении 0,7 МПа (7,0 кгс/см²). Назначение датчика-реле давления SP7 – автоматическое отключение приводного двигателя вспомогательного компрессора при достижении давления в системе 0,7 МПа (7,0 кгс/см²).

 

 

Тормоза пневматические.

 

 

Электровоз оборудован автоматическим и неавтоматическим (вспомогательным) пневматическими тормозами. Управление осуществляется из кабины электровоза.

   Исполнительным органом автоматического пневматического тормоза является воздухораспределитель ВРГ, а управляющим – кран машиниста SQ3.

   Автоматический тормоз срабатывает при разрядке тормозной магистрали, осуществляемой с поста управления в кабине электровоза, переводом ручки крана машиниста в тормозное положение, при разрыве поезда или при срабатывании электропневматического клапана автостопа У25. Величина давления в тормозных цилиндрах зависит от величины разрядки тормозной магистрали.

   Для обеспечения плавности срабатывания тормозов путем увеличения времени наполнения объема магистрали между воздухораспределителем ВРГ и реле давления РД1 и РД2 установлен резервуар РС13 объемом 5 л.

   Величина зарядного давления в тормозной магистрали регулируется редуктором на кране машиниста и устанавливается в зависимости от условий эксплуатации электровоза.

   На кране машиниста SQ3 установлен микровыключатель, обеспечивающий при постановке ручки крана в положение 6, разбор электрической схемы тягового режима, автоматическую подсыпку песка под все нечетные по ходу движения колесные пары и включение звукового сигнала низкого тона (тифона).

   Автоматическое торможение происходит следующим образом.

   При снижении давления в тормозной магистрали воздухораспределитель ВРГ срабатывает и сжатый воздух из резервуара РС7 через клапаны КПР3, КПР1 и КПР2 поступает в управляющие полости реле давлений РД1 и РД2. Далее реле давления РД1 и РД2 срабатывают и открывают проход сжатого воздуха из резервуаров РС5 и РС6 в тормозные цилиндры Ц1-Ц4. Резервуары защищены обратным клапаном КО1 от соединения с атмосферой и потери запаса сжатого воздуха при разрыве межсекционных соединений или при других нарушениях в питательной магистрали. При необходимости отключения реле давления или тележек используют разобщительные краны.

   Разобщительные краны КН33 и КН34 предназначены для отключения вышедших из строя реле давления РД1 и РД2. Кранами КН60 и КН61 можно отключить неисправную тележку с одновременным выпуском сжатого воздуха из тормозных цилиндров.

   Отпуск автоматического тормоза производится повышением давления в тормозной магистрали при переводе ручки крана машиниста в положение 2, что приводит к переходу воздухораспределителя ВРГ в отпускное положение. При этом сжатый воздух из управляющих полостей реле давлений РД1 и РД2 выходит в атмосферу через воздухораспределитель ВРГ, а из тормозных цилиндров – через реле давления РД1 и РД2.

   Вспомогательный тормоз применяется при следовании одиночного электровоза, маневровой работе, сжатии состава и работает следующим образом.

   При переводе ручки крана вспомогательного тормоза КУ в тормозное положение срабатывает реле давления РД3 и сжатый воздух из питательной магистрали через магистраль вспомогательного тормоза, переключательный клапан КПР2 поступает в управляющие полости реле давления РД1 и РД2. При этом реле срабатывают и открывают проход сжатого воздуха из резервуаров РС5 и РС6 в тормозные цилиндры Ц1-Ц4. Отпуск вспомогательного тормоза производится переводом ручки крана КУ в положение 1. При этом сжатый воздух из управляющих камер реле давлений РД1, РД2 через реле давления РД3, а из управляющей полости реле РД3 через кран КУ, выходит в атмосферу. В результате реле давления РД1 и РД2 переходят в положение, соединяющее тормозные цилиндры Ц1-Ц4 с атмосферой.

   Электровоз оборудован устройством блокировки тормозов SQ1, которое обеспечивает правильное включение тормозной системы при смене кабин управления, а также исключение возможности приведения в движение электровоза из нерабочей кабины.

   На электровоз выдается одна съемная ручка устройства блокировки тормозов, которая устанавливается на блокировке в рабочей кабине. Наличие одной ручки обеспечивает принудительное разобщение воздухопроводов, идущих к тормозным кранам в нерабочей кабине, из которой ведется управление электровозом.

   При смене кабин управления, для того, чтобы снять ручку, необходимо привести в действие автоматический тормоз поворотом ручки крана машиниста SQ3 в положение 6 с полной разрядкой тормозной магистрали. Ручку крана вспомогательного тормоза КУ необходимо установить в положение 5. Затем перевести устройство блокировки тормозов в нерабочее положение. При этом происходит разрыв электрических цепей управления электровозом, что исключает возможность приведения его в движение. После смены кабины управления ручку блокировки установить на вал блокировки в управляемой кабине и перевести ручку блокировки в рабочее положение. При этом электрические цепи управления замыкаются, а тормозная магистраль заполняется переводом ручки крана машиниста SQ3 в положение 2. Затем ручку крана вспомогательного тормоза КУ необходимо установить в положение 1.

   В устройстве блокировки тормозов размещен комбинированный кран КК1, позволяющий производить экстренное торможение из нерабочей кабины, для чего его ручку необходимо повернуть вправо до упора.

   Для контроля давления сжатого воздуха в питательной и тормозной магистралях, в уравнительном резервуаре и тормозных цилиндрах крайних тележек на пультах машиниста установлены двухстрелочные манометры МН1, МН2.

   Для осуществления торможения экстренным темпом при возникновении аварийной ситуации предусмотрен клапан аварийно-экстренного торможения SQ4. Клапан установлен на посту помощника машиниста. При нажатии на кнопку клапана происходит сообщение тормозной магистрали с атмосферой, подается сигнал на снятие тяги, включение подсыпки песка под колесные пары и включение тифона.

   Схемой предусмотрена возможность отпуска автоматического тормоза электровоза, без отпуска тормозов состава. Для этого необходимо после автоматического торможения, разрядкой тормозной магистрали до 0,4 МПа       (4,0 кгс/см²), включить кнопку ОТПУСК ТОРМОЗА. При этом получает питание электроблокировочный клапан У3, который открывает выход сжатого воздуха в атмосферу из импульсных камер реле давлений РД1 и РД2. Далее, реле давления срабатывают и выпускают сжатый воздух из тормозных цилиндров в атмосферу. Происходит отпуск тормоза только на электровозе. В том случае, если отпуск тормоза осуществляется после служебного торможения, электрической схемой предусмотрено (c помощью сигнализатора SP16) поддержание клапана У3 во включенном состоянии независимо от нажатия кнопки до тех пор, пока не будет отпущен тормоз состава путем повышения давления в тормозной магистрали. Восстановление давления в тормозной магистрали поезда ведет к переходу воздухораспределителя ВРГ в режим отпуска.

   После этого система переходит в состояние готовности торможения электровоза при приведении в действие автоматического тормоза, о чем будет свидетельствовать не горящая лампа Н5.

   Для отпуска тормозов при разрыве межсекционного соединения или после экстренного торможения необходимо нажать кнопку ОТПУСК ТОРМОЗА и не отпускать её. При этом подается напряжение на электроблокировочный клапан У3, воздух из тормозных цилиндров выходит в атмосферу описанным выше путем. При возвращении кнопки в исходное состояние давление в тормозных цилиндрах восстанавливается до первоначального (этот режим обеспечивается с помощью сигнализатора SP17).

   Учитывая, что при движении грузовых поездов воздухораспределитель ВРГ электровоза может находиться в режимах пониженного давления в тормозных цилиндрах (порожний, средний) схемой предусмотрено наполнение тормозных цилиндров до полного давления по отдельной цепи при экстренном торможении, при разрыве межсекционного соединения и других неисправностях в поезде. При этом клапан К при понижении давления в тормозной магистрали открывает проход сжатого воздуха через редуктор КР5 через переключательные клапаны КПР3, КПР1 и КПР2 в тормозные цилиндры описанным выше путем.

   Во избежание движения электровоза при не полностью выпущенном сжатом воздухе из тормозных цилиндров предусмотрена световая сигнализация на пульте машиниста об остаточном давлении (неотпуск тормоза) хотя бы в одной тележке. Сигнальная лампа горит до понижения давления в цилиндрах ниже 0,03 МПа±0,01 МПа (0,3 кгс/см²±0,1 кгс/см²). Функции датчика давления выполняют пневматические выключатели управления SP11 и SP12.

   Для обеспечения возможности подтормаживания электровоза при движении в режиме рекуперативного торможения предусмотрена допустимость совместного действия электрического и пневматического тормоза. При этом, если давление в тормозных цилиндрах превысит величину 0,14 МПа ±0,01 МПа (1,4 кгс/см²±0,1 кгс/см²) электрический тормоз автоматически отключается. Функции датчика давления в этой ситуации выполняет пневматический выключатель управления SP3.

   Электровоз оборудован устройством автоматического торможения при проезде запрещающих сигналов светофора. Для этого в схему включен электропневматический клапан автостопа У25. Клапан обеспечивает сброс сжатого воздуха из тормозной магистрали при нарушении правил проезда сигналов светофора темпом экстренного торможения, что ведет к срабатыванию автоматических пневматических тормозов.

   Для обеспечения работы автоматического тормоза электровоза в режиме движения в недействующем состоянии предусмотрена цепь наполнения питательной магистрали и запасных резервуаров РС5 и РС6 из тормозной магистрали. С целью исключения обратного перетекания сжатого воздуха – из питательной магистрали в тормозную – установлен обратный клапан КО2. Цепь отключается разобщительным краном КН24. Торможение в режиме движения в недействующем состоянии происходит следующим образом. Недействующий электровоз подключается к ведущему локомотиву тормозной магистралью. Открывается кран КН24 и устанавливаются остальные краны в положения соответствующие режиму «Движение электровоза в недействующем состоянии» (таблица 2). Тормозами управляют с ведущего локомотива изменением давления в тормозной магистрали, которое ведет к срабатыванию воздухораспределителя ВРГ. Далее процесс торможения происходит описанным выше путем.

С целью исключения наполнения тормозных цилиндров повышенным давлением при транспортировании в недействующем состоянии в блоке пневматического оборудования установлен кран КН42, который на период транспортирования должен быть закрыт.

   Разобщительный кран КН1 необходим для отключения питательной магистрали секции при повреждениях в цепи «Компрессор КМ1-питательная магистраль».

   Функциональное назначение преобразователей давления ВР3, ВР4, ВР7, ВР9, ВР10, электропневматической приставки У28, клапана У27, блока КОН А67 определяется системами автоматического управления тормозами (САУТ) и комплексом локомотивных устройств безопасности (КЛУБ) и описано в соответствующей документации.

 

 

   3.3 Взаимодействие электрического и пневматического тормозов.

 

 

    Совместное действие электрического и пневматического тормозов недопустимо из-за возможного юза колесных пар вследствие большого тормозного усилия. Поэтому схема автоматически устанавливает только один вид примененного торможения: электрический или пневматический. Это обеспечивает электропневматический клапан У3 и пневматический выключатель управления SP4.

    При действии автоматического пневматического тормоза на катушке вентиля клапана У3 отсутствует напряжение, и он пропускает воздух от воздухораспределителя ВРГ к тормозным цилиндрам. В момент перехода на электрическое торможение на катушку вентиля У3 подается напряжение. Клапан перекрывает проход воздуха через клапан КПР1 и одновременно сообщает с атмосферой магистраль между клапанами КПР1, КПР2 и реле давления РД1, РД2, что приводит к отпуску пневматического тормоза. Возможность торможения состава пневматическим тормозом при электрическом торможении электровоза сохраняется. В случае приведения в действие автоматического пневматического тормоза, когда давление в тормозной магистрали снизится до величины от 0,29 до 0,27 МПа (от 2,9 до 2,7 кгс/см²), электрическое торможение автоматически отключается выключателем SP4, который одновременно снимает напряжение с катушки вентиля клапана У3, в результате чего клапан У3 пропускает сжатый воздух к реле-давления. Происходит процесс пневматического торможения и разбор тягового режима.

    Возможность восстановления электрического тормоза и тягового режима достигается при повышении давления в тормозной магистрали до величины 0,46 МПа (4,6 кгс/см²).

    При срыве электрического торможения, даже если ручка крана машиниста находится в поездном положении, автоматически приходит в действие схема замещения электрического тормоза пневматическим. В этом случае пневматическое устройство У4 получает питание и пропускает сжатый воздух давлением от 0,18 до 0,2 МПа (от 1,8  до 2,0 кгс/см²) через клапан КПР1 к реле-давления РД1 и РД2. Далее идет процесс пневматического торможения, описанный выше. Понижение давления до указанной величины осуществляется редуктором КР6. Одновременно при срыве электрического тормоза срабатывает свисток НА1, установленный в обеих кабинах машиниста.

    Схема допускает возможность одновременного применения электрического и пневматического торможения краном вспомогательного тормоза КУ. Совместное действие двух видов торможения возможно, пока давление в тормозных цилиндрах не превысит величины 0,14 МПа              (1,4 кгс/см² ). При более высоком давлении пневматический выключатель управления SP3 разбирает схему электрического торможения, после чего может применяться любой вид пневматического торможения. Восстановление электрического тормоза возможно при снижении давления в тормозных цилиндрах ниже 0,14 МПа (1,4 кгс/см²).

 

 

  3.4 Цепи вспомогательные.

 

 

   Сжатый воздух на электровозе используют также для работы системы смазки гребней, подачи звуковых сигналов, работы главного выключателя, аппаратов цепей управления и токоприемников, а также для подсыпки песка под колесные пары.

   Система смазывания гребней установлена на 1-ой по ходу движения колесной паре. Сжатый воздух в систему поступает через электромагнитный вентиль У30 и непосредственно к масляному баку. Краны КН45 и КН46 постоянно открыты и перекрываются только в случае выхода из строя гребнесмазывателей. Подробное описание работы системы приводится в специальной инструкции, разработанной изготовителем и прилагаемой к паспорту электровоза.

   Звуковыми сигналами являются тифон и свисток, установленные на едином кронштейне – РВН. Управление сигналами – электропневматическое. Тифон управляется клапаном У17, свисток – клапаном У18. При выходе из строя клапанов они могут быть отключены разобщительными кранами КН17 и КН18.

   Для работы аппаратов цепей управления и цепей блокирования высоковольтной камеры давление сжатого воздуха понижается в редукторе КР4 до 0,5 МПа (5,0 кгс/см²). Предусмотрена возможность отключения любого вышедшего из строя аппарата кранами КН55...КН59.

   Для обеспечения подъема токоприемника давление сжатого воздуха понижается редуктором КР3 до 0,35 МПа (3,5 кгс/см²). Управление подъемом и опусканием токоприемника осуществляется клапаном У10. С целью обеспечения устойчивой работы токоприемника установлен резервуар РС10 объемом 10 литров и дроссельное устройство ДР5. Клапан предохранительный КП4, настроенный на давление срабатывания 0,4 МПа (4,0 кгс/см²), защищает токоприемник от перегрузок при его перемещениях или разрегулировке редуктора КР3. Воздухопровод ВИ – изоляционное устройство, разъединяющее токоприемник от земли. Материал воздухопровода – фторопласт. Для исключения возможности входа в высоковольтную камеру без опускания токоприемника установлен вентиль защиты. Вентиль не открывает выход сжатого воздуха в атмосферу, а следовательно и не разблокирует высоковольтную камеру, если хотя бы одна из его катушек остается под напряжением. Пневматический выключатель SP5 включен в электрическую схему подъема токоприемника.

                Для стабилизации величины нажатия полоза токоприемника на контактный провод, при прохождении участков с меняющейся высотой контактного провода, в системе питания токоприемника установлены сигнализаторы давления SP23 и SP24 и устройство пневматическое У31.

                После подачи напряжения на клапан токоприемника У10 воздух из буферного резервуара РС9 и через калибровочный клапан ДР5 со стороны редуктора КР3 поступает в баллон токоприемника. При достижении необходимого давления в баллоне токоприемник поднимается. Время подъема токоприемника регулируется с помощью клапана ДР5. Контакт сигнализатора давления SP23 разомкнут, при этом устройство пневматическое У31 закрыто. При движении полоза токоприемника вниз давление в системе нарастает и при достижении 0,36 МПа (3,6 кгс/см²) сигнализатор давления SP23 собирает цепь подачи напряжения на устройство пневматическое У31. Происходит кратковременный сброс воздуха из системы питания токоприемника. Как только давление в системе станет меньше 3,5 кгс/см² сигнализатор SP23 разберет цепь подачи напряжения на У31 и сброс воздуха прекратится. Для исключения возможности опускания токоприемника под нагрузкой, установлен сигнализатор давления SP24, отрегулированный на размыкание контакта при снижении давления до 2,6 кгс/см². При снижении давления до этой уставки сигнализатор SP24 обеспечит отключение главного выключателя. Величины уставок сигнализаторов SP23, SP24 и редуктора КР3 могут корректироваться на локомотиве в процессе наладки системы питания асимметричного токоприемника для обеспечения необходимого диапазона контактных нажатий.

   Для обеспечения подъема токоприемника без включения вспомогательного компрессора предусмотрено сохранение запаса сжатого воздуха в резервуаре РС4. Объем резервуара позволяет поднять токоприемник, если давление в резервуаре не ниже 0,7 МПа (7,0 кгс/см²). Для сохранения запаса воздуха необходимо при опускании токоприемника отключить резервуар краном КН25 в момент, когда давление в питательной магистрали около                        0,9 МПа (9,0 кгс/см²). Показания снимаются по манометру МН5. В целях уменьшения расхода сжатого воздуха на наполнение не участвующих в работе магистралей необходимо перекрыть кран КН52. Расход воздуха на питательную магистраль исключается установкой обратного клапана КО4.

   Для увеличения сцепления колеса с рельсом служит система, осуществляющая подачу песка в зону контакта колеса с рельсом с помощью форсунок ФП1…ФП8. Работой форсунок управляют электропневматические клапаны У11…У14. Подсыпка песка производиться под первую, третью, пятую и седьмую колесные пары по ходу движения электровоза. Автоматическая подсыпка песка производится (срабатыванием электропневматических клапанов У11…У14 по сигналу пневматического выключателя управления SP8) при экстренном торможении, когда ручка крана машиниста находится в 6 положении, а также при возникновении буксования или юза колесной пары. При скорости движения ниже 10 км/час подсыпка песка прекращается.

   Для гибкой связи пескопровода, расположенного на кузове и тележках, применены резиновые рукава РУ12…РУ19.

   Свисток НА1 сигнализирует о срыве рекуперации.

   Кран КН54 служит для отбора сжатого воздуха на обдув помещения или ходовых частей. Давление можно регулировать редуктором КР4.