Назначение. Обеспечивает все виды пневматического торможения и отпуска тормоза, а также замещение электротормоза пневматикой. По конструкции относится к клапанно-диафрагменному типу приборов, а по принципу действия является автоматическим, двухпроводным и обладает мягкостью. Установлен под вагоном перед 2-й тележкой. Крепится к кронштейну рамы кузова при помощи 4 болтов. Состоит из трёх частей:
- камера;
- главная часть;
- электрическая часть.
ВР работает в комплекте с электропневматическим авторежимом и связан с ним при помощи трубопровода.
Камера. Это отливка из чугуна. Она является кронштейном для крепления главной и электрической частей. В камере имеются полости:
- рабочая камера (7 л);
- камера дополнительной разрядки ТМ (1 л);
- камера для установки контактного фильтра в канал ТМ;
- камера для подсоединения электропроводов из схемы управления.
В корпус рабочей камеры ввёрнут отпускной клапан, нажимной стержень которого при помощи троссиков связан с рукоятками, установленными с обеих сторон вагона у третьих дверных проёмов. На вагонах 81-717 и 81-714, кроме того и под третьим левым диваном. К камере подводятся 5 трубопроводов.
Электрическая часть. Включает в себя 2 электропневматических вентиля для замещения электротормоза пневматикой. Вентиль замещения №1 включающего типа работает с НМ. Вентиль замещения №2 выключающего типа работает с ТМ.
Для ручного включения вентилей сверху имеются отверстия, закрытые заглушками.
Главная часть состоит из 4 узлов:
- магистральный узел;
- промежуточный узел;
- режимный узел;
- питательный узел.
В нижнюю крышку главной части ввёрнут клапан ликвидации сверхзарядки.
Магистральный узел. Включает в себя магистральную диафрагму, загруженную пружинойсверху. С верхним зажимом диафрагмы связан стержень с тремя манжетами. Он служит для дополнительной разрядки ТМ при торможении. В верхнем зажиме имеется отверстие диаметром 0,8 мм, а между зажимами установлен клапан зарядки. Он двухседельчатый: внутренним седлом является торец трубки, идущей вниз к клапану ликвидации, а наружное седло сделано в нижнем зажиме диафрагмы.
Камера под диафрагмой сообщается с ТМ и называется магистральной. Камера под диафрагмой называется рабочей и сообщается с рабочей камерой (7 л).
Промежуточный узел. Включает в себя промежуточный поршенёк, ход которого вверх ограничен накидной регулировочной гайкой. Он через упорку воздействует только на большую режимную пружину. Камера под поршеньком сообщается только с ВЗ №1.
Режимный узел. Включает в себя режимный шток с режимными пружинами, режимный поршень и режимную диафрагму. Над ней имеется выступ, который является атмосферным клапаном с мягкой посадкой. Диафрагма нагружена возвратной пружиной сверху. Камера над диафрагмой сообщается с ТЦ и называется тормозной камерой. Камера под ней сообщается савторежимом и называется авторежимной.
Питательный узел. Включает в себя полый стержень с питательным клапаном. Он нагружен пружиной сверху. Внутренний канал стержня выходит в атмосферные отверстия верхней крышки. Камера над питательным клапаном сообщается с НМ, камера под ним - с ТЦ.
Клапан ликвидации сверхзарядки. Служит для ликвидации сверхзарядки рабочей камеры свыше 5 Ат.
Устройство. Внутри корпуса установлена резиновая диафрагма. Она нагружена регулировочной пружиной снизу. Регулировка осуществляется регулировочным стаканом. Норма - 5 Ат. По центру диафрагмы имеется подвижное седло с отверстием. Над ним установлен клапан с мягкой посадкой, ход которого вниз ограничен шляпкой винта, ввёрнутого в корпус.
Работа воздухораспределителя
Зарядка. Производится 2 положением крана машиниста усл. №013. При этом воздух из ТМ проходит фильтр тонкой очистки и невключённый ВЗ №2 в магистральную камеру. Магистральная диафрагма силой пружины и воздуха сверху прогибается вниз и при этом открывается внешнее седло клапана зарядки, через которое воздух из магистральной камеры, проходя отверстие 0,8 мм, поступает в рабочую камеру и далее в РК 7л. Время зарядки рабочей камеры от 0 до 5 Ат через отверстие 0,8 мм - от 55 до 75 сек. Одновременно, воздух из НМ поступает в камеру над питательным клапаном, который в процессе зарядки закрыт силой воздуха и пружиной сверху. Одновременно, воздух из НМ поступает к ВЗ №1. Все остальные камеры ВР и ТЦ сообщены с атмосферой.
Мягкость. При медленном падении давления в ТМ темпом 0,3 - 0,5 Ат/мин. ВР на тормоз не срабатывает, так как воздах успевает перетекать из рабочей камеры в магистральную и далее в ТМ через отверстие 0,8 мм и разности давлений на магистральную диафрагму не создаётся.
ПСТ. Получается в результате разрядки ТМ краном машиниста с 5 Ат до 3 Ат (6 положение крана машиниста усл. №013). При понижении давления в ТМ снижается давление и в связанной с ней магистральной камеры ВР. Так как воздух из рабочей камеры не успевает перетекать через отверстие 0,8 мм в магистральную камеру, то создаётся разность давлений на магистральную диафрагму и она прогибается вверх. При этом внешнее седло клапана зарядки закрывается и прекращает связь магистральной и рабочей камеры, а внутреннее седло открывается и воздух рабочей камеры проходит вниз к клапану ликвидации сверхзарядки. Но при нормальном давлении 5 Ат в РК клапан не открывается.
Затем магистральная диафрагма перемещает вверх стержень с тремя манжетами, который делает дополнительную разрядку ТМ, сообщая ТМ с камерой дополнительной разрядки. Это приводит к увеличению скорости распространения тормозной волны. Затем стержень с манжетами перемещает вверх режимный шток с режимной пружиной, режимный поршень и режимную диафрагму. При этом атмосферный клапан над ней закрывается и отсекает ТЦ от атмосферы, а питательный клапан открывается и воздух из НМ через него поступает в ТЦ и тормозную камеру (над режимной диафрагмой). Диафрагма начинает выпрямляться, опуская режимный поршень и сжимая режимные пружины. В этот момент магистральная диафрагма находится в верхнем положении. Когда сила воздух на режимную диафрагму сверху сравняется с усилием режимных пружин снизу, диафрагма выпрямиться настолько, что позволит питательному клапану сесть на седло. При этом атмосферный клапан остаётся закрытым. Наступает перекрыша двух клапанов.
Поступление воздуха в ТЦ прекращается, в них установится давление при ПСТ = 2,5 - 2,7 Ат, которое зависит от регулировки режимных пружин.
Неистощимость тормоза. В случае утечки воздуха из ТЦ, понижается давление в связанной с ними тормозной камере, поэтому режимная диафрагма силой режимных пружин снизу прогнётся вверх, поднимет питательный клапан и через него произойдёт подпитка ТЦ из НМ. Это будет происходить до тех пор, пока имеется воздух в ЗР.
Ступенчатый тормоз. Получается в результате разрядки ТМ краном машиниста ступенями (первый раз не менее, чем на 0,7 Ат, а последующие ступени можно получить, разряжая ТМ каждый раз не менее, чем на 0,2 - 0,3 Ат). Работа ВР происходит аналогично ПСТ, но на магистральную диафрагму создаётся меньший перепад давлений и она делает частичный ход вверх. При этом полного сжатия режимных пружин не происходит и питательный клапан становится в перекрышу при меньшем давлении в ТЦ по сравнению с ПСТ.
При каждой последующей ступени тормоза перепад давлений на магистральную диафрагму возрастает. Она частично прогибается вверх и процесс поступления воздуха в ТЦ повторяется.
Экстренный тормоз. Получается в результате разрядки ТМ 7 положением крана машиниста усл. №013, стоп-краном, срывным клапаном, ЭПК (ЭПВ) и при разрыве ТМ. Работа ВР при этом не отличается от работы при ПСТ, но при более высоком темпе разрядки ТМ 0,8 - 1 Ат/сек. все узлы ВР, а также каждый ВР срабатывают быстрее, поэтому сокращается предтормозной путь, а конечное давление в ТЦ устанавливается такое же, как при ПСТ.
Особенность работы ВР при экстренном торможении. При разрядке ТМ и магистральной камеры до 0 Ат давление в рабочей камере примерно через 30 сек. понижается до 2 - 2,5 Ат. Происходит это следующим образом: при перепаде давления на клапан зарядки равной 5 Ат его пружина не может удержать клапан в закрытом положении, поэтому силой давления воздуха снизу клапан зарядки поднимается и воздух из рабочей камеры перетекает в магистральную и далее в ТМ. После снижения давления до 2 - 2,5 Ат пружина прижимает клапан к внешнему седлу. Таким образом, при отпуске тормоза после экстренного торможения или глубокой разрядки ТМ, или срабатывании ВЗ №2 отпуск получается быстрый, но необходимо время для дозарядки рабочей камеры 25 - 30 сек. для того, чтобы снова производить нормальное служебное торможение. Если времени нет, тормозить экстренным тормозом.
Замещение электротормоза. Принципиальное отличие вентилей включающего и выключающего типа:
При подаче напряжения на катушку вентиль включающего типа пропускает сжатый воздух к нужному аппарату, а вентиль выключающего типа отсекает сжатый воздух от аппарата и одновременно сообщает аппарат с атмосферой.
Вентили установлены:
1. Включающего типа - в линейных контакторах, реверсоре, переключателе положений и ВЗ №1;
2. Выключающего типа - в ДВР (3 шт.), ВЗ №2.
Работа вентилей замещения
ВЗ №1 включающего типа служит для замещения электротормоза пневматикой при истощении электротормоза на малой скорости. Включается на последней позиции реостатного электротормоза. При подаче напряжения на катушку ВЗ №1 вентиль пропускает сжатый воздух из НМ в камеру под поршеньком в главной части ВР. Поршенёк силой воздуха снизу перемещается вверх до упора в накидную регулировочную гайку и через упорку поднимает большую режимную пружину, режимный поршень и режимную диафрагму. Дальнейшая работа аналогична пневматическому торможению, но вследствие ограниченного подъёма поршенька, усилие большой режимной пружины на диафрагму снизу невелико, поэтому перекрыша наступает при небольшом давлении в ТЦ и тормозной камере. При данном виде работы магистральный узел вработе не участвует, регулировка давления в ТЦ производится накидной регулировочной гайкой 0,9 - 1,1 Ат.
При снятии напряжения с катушки ВЗ №1 воздух из камеры под поршеньком выходит в атмосферное отверстие вентиля и поршенёк вместе с большой режимной пружиной, поршнем и диафрагмой перемещается вниз под действием воздуха тормозной камеры. При этом открывается атмосферный клапан над режимной диафрагмой и ТЦ сообщаются с атмосферой, происходит отпуск тормоза.
ВЗ №2 выключающего типа служит для замещения электротормоза на вагоне. При подаче напржения на катушку вентиля №2 магистральная камера отсекается от ТМ и одновременно сообщается с атмосферой через вентиль №2. Резкое падение давления в магистральной камере вызывает срабатывание ВР на тормоз полностью аналогичное экстренному торможению, но разрядки ТМ поезда не происходит, давление в ТЦ такое же, как при ПСТ. После отключения катушки вентиля воздух из ТМ поступает в магистральную камеру. Давление в магистральной и рабочей камерах уравнивается и вся система главной части ВР перемещается вниз под действием возвратных пружин и воздуха тормозной камеры. Открывается атмосферный клапан над режимной диафрагмой и происходит отпуск тормоза.
Работа ВР при сверхзарядке ТМ
При сверхзарядке ТМ свыше 5 Ат такое же давление установится и в магистральной, и в рабочей камерах. При торможении в первый момент магистральная диафрагма прогибается вверх настолько, что через открывшееся внутреннее седло клапана зарядки воздух рабочей камеры поступает к клапану ликвидации сверхзарядки. Давление свыше 5 Ат заставляет диафрагму клапана прогнуться вниз настолько, что подвижное седло по центру диафрагмы уходит от клапана вниз и воздух из рабочей камеры выбрасывается в атмосферу через отверстие регулировочного стакана. Таким образом, одновременно с разрядкой магистральной камеры происходит разрядка рабочей камеры ВР, но сечение отверстия в седле клапана ликвидации сверхзарядки значительно меньше сечения канала в корпусе ВР, через который разряжается магистральная камера. Поэтому давление в магистральной камере падает быстрее, чем в рабочей, что приводит к дальнейшему прогибу магистральной диафрагмы вверх. Тормоз сработает. Клапан ликвидации закроется тогда, когда давление в рабочей камере упадёт до 5 Ат, поэтому для устойчивого пневматического торможения в случае сверхзарядки следует разряжать ТМ до 4 - 3 Ат и ниже. Если в результате разрядки ТМ давление в ней будет выше указанного, то за счёт выхода воздуха из рабочей камеры перепад давлений на диафрагму уменьшится и произойдёт самопроизвольный отпуск тормоза. Вентили при сверхзарядке ТМ работают нормально.
Для ликвидации сверхзарядки следует глубоко разрядить ТМ (менее 3 Ат), сделать выдержку 15 - 20 секунд, а затем зарядить ТМ до 5 Ат.
Авторежимусл. №260.001
Назначение. Для сохранения постоянного тормозного пути независимо от нагрузки. Установлен рядом с ВР и связан с ним при помощи трубопровода.
Устройство. Буфер авторежима состоит из внешнего и внутреннего стаканов, между которыми установлены пружины. Под внутренним стаканом расположен шток с поршнем-демпфером.
Поршень-демпфер имеет отверстие диаметром 0,8 мм. Его ход - 30 мм. Он проходит это расстояние за 7 - 17 сек. Под поршнем-демпфером находится возвратная пружина поршня. Она воздействует на шток пневмо-реле, который имеет свою возвратную пружину и упорную гайку нанижней части штока. Ниже штока установлена диафрагма пневмо-реле авторежима. По центру диафрагмы установлен полый толкатель, внутренний канал которого постоянно сообщается с атмосферным отверстием сбоку пневмо-реле. Ниже толкателя установлен клапан гружёного режима. Он двухседельчатый: внутренним седлом является торец толкателя, а наружное седло сделано в корпусе. Камера под клапаном сообщается с ТЦ. Камера над ним сообщается с авторежимной камерой ВР. В приливе корпуса пневмо-реле установлен обратный клапан пневмо-реле. Он служит для надёжного отпуска тормоза при средних нагрузках. Авторежим имеет электрическую часть, которая служит для изменения уставки РУТ в зависимости от нагрузки.
Назначение поршня-демпфера - для того, чтобы авторежим не срабатывал при кратковременной просадке кузова.
Привод авторежима
Назначение. Для передачи просадки кузова относительно рамы тележки на буфер авторежима.
Включает в себя вал шариковых подшипников. С одной стороны вала приварен фигурный рычаг. С ним шарнирно связана вилка. В неё ввёрнут толкатель, который опирается на буфер авторежима. Здесь же находятся возвратная пружина и пружинная защёлка для отключения. С другой стороны вала приварена планка, к которой двумя болтами крепится рычаг с шаровой опорой. Шарик имеет лыску диаметром 20 мм. Он опирается на сменный наконечник плиты, приваренной к кронштейну на поперечной балке рамы тележки.
Работа. При просадке кузова рычаг с шаровой опорой поворачивает вал, на другом конце которого фигурный рычак опускает вилку с толкателем на буфер авторежима. При уменьшении нагрузки возвратная пружина возвращает вал в исходное положение.
Работа при полной нагрузке
Поршень-демпфер делает полный ход вниз на 30 мм за 7-17 сек. и его возвратная пружина сжимается на полную величину. При этом она перемещает вниз шток пневмо-реле, который прогибает диафрагму реле вниз. При этом внутреннее седло клапана гружёного режима закрывается, а наружное открывается и через него ТЦ сообщаются с авторежимной камерой ВР.При пневмоторможении, когда открывается питательный клапан ВР, воздух из НМ через него поступает в тормозную камеру ВР, ТЦ и от них через авторежим в авторежимную камеру ВР. В результате постоянного сообщения тормозной и авторежимной камер через клапан гружёного режима давление в них уравнивается. Так как режимная диафрагма уравновешена воздухомсверху и снизу, то питательный клапан остаётся открытым до тех пор, пока давлением воздуха авторежимной камеры режимный поршень не будет перемещён вниз. Это произойдёт при давлении в ТЦ и авторежимной камере 3,6 - 4,0 Ат, так как площадь режимного поршня меньше площади режимной диафрагмы.
Работа при средних нагрузках
Поршень-демпфер делает частичный ход вниз и его возвратная пружина сжимается меньше, чем при полной нагрузке. В начальный момент при торможении работа пневмо-реле аналогична полной нагрузке и обеспечивает уравнивание давлений в тормозной и авторежимной камерах ВР, но по мере поступления воздуха в поддиафрагменную камеру пневмо-реле давление на диафрагму реле снизу увеличивается. Наступает момент, когда сила воздуха на диафрагму реле снизу, складываясь с усилием возвратной пружины штока реле, преодолевает действие пружины поршня-демпфера. Диафрагма реле прогибается вверх настолько, что клапан гружёного режима устанавливается в положение перекрыши, закрывая одновременно внешнее и внутреннее седло. Поступление воздуха в авторежимную камеру прекращается. Но усилия воздуха ещё недостаточно для перемещения режимного поршня вниз. Поступление воздуха в ТЦ продолжается. Это происходит до тех пор, пока сила воздуха на режимную диафрагму сверху не прогнёт её вниз и питательный клапан закроется.
Отпуск тормоза
Получается в результате зарядки ТМ краном машиниста 1 или 2 положением. При повышении давления в ТМ и магистральной камере перепад давлений на магистральную диафрагму уменьшается и вся система главной части ВР под действием воздуха тормозной камеры и возвратной пружины на диафрагму сверху перемещается вниз. При этом открывается атмосферный клапан над режимной диафрагмой и ТЦ и тормозная камера сообщаются с атмосферой. Если ТМ зарядить до 5 Ат, то произойдёт полный отпуск тормоза.
Для получения ступенчатого отпуска тормоза следует заряжать ТМ 2-м положением крана машиниста усл.№334 ступенями. При этом перепад давлений на магистральную диафрагму уменьшается и она делает частичный ход вниз. Начинается процесс отпуска тормоза, но после некоторого снижения давления в ТЦ и тормозной камере наступит момент, когда режимные пружины, несколько распрямившись, прогнут режимную диафрагму вверх до состояния перекрыши. Облегчение отпуска тормоза достигается воздействием возвратных пружин на диафрагму сверху. Оно равноценно повышению давления в ТМ на 0,3 Ат.
Отпуск при гружёном режиме
Необходимо выпустить воздух из авторежимной камеры:
- при полной нагрузке авторежимная камера через авторежим постоянно сообщается с ТЦ и при понижении давления в ТЦ во время отпуска тормоза понижается давление и в авторежимной камере;
- при средней нагрузке клапан гружёного режима находится в положении перекрыши, поэтому для надёжного отпуска тормоза применяется обратный клапан пневмо-реле: при падении давления в ТЦ в начале отпуска тормоза понижается давление и в полости под обратным клапаном. Силой воздуха снизу клапан поднимается и сообщает камеру под диафрагмой реле и авторежимную камеру ВР с трубками ТЦ и далее с атмосферой. Понижение давления под диафрагмой реле приводит к прогибу диафрагмы вниз и при этом открывается внешнее седло клапана гружёного режима и через него в дальнейшем авторежимная камера сообщается с ТЦ и далее с атмосферой.
Неисправности ВР
- разрыв магистральной диафрагмы. Приводит к сообщению магистральной и рабочей камер. При торможении разности давлений на диафрагму не создаётся и ВР на тормоз не срабатывает (кроме ВЗ №1);
- разрыв режимной диафрагмы. Приводит к сообщению тормозной и авторежимной камер и при торможении ВР работает, как при полном гружёном режиме. Для этой неисправности при порожнем вагоне характерно дутьё в атмосферное отверстие пневмо-реле авторежима;
- попадание окалины под питательный клапан. При этом происходит заброс давления воздуха в ТЦ выше нормы и происходит сильное дутьё в атмосферные отверстия верхней крышки. Тормоз на этом вагоне не отпускает;
- излом режимных пружин. Приводит к ослаблению давления воздуха в ТЦ при торможении;
- разрыв средней манжеты на стержне. Приводит к утечке из ТМ. Она пополняется 2-м положением крана машиниста, а при ступени торможения приводит к более глубокой разрядке ТМ и получению ПСТ;
- неплотность отпускного клапана. Приводит к утечке из рабочей камеры, что вызываетсамопроивольный отпуск тормоза после торможения;
- занижена регулировка клапана ликвидации сверхзарядки - при этом после ступени торможения происходит самопроизвольный отпуск тормоза.
Регулировка ВР
- давление в ТЦ при действии ПСТ, ЭТ и ВЗ№2 зависит от степени сжатия режимных пружин и устанавливается вращением регулировочной гайки на средней части режимного штока;
- давление в ТЦ от ВЗ№1 устанавливается вращением накидной гайки, ограничивающей ходпромежуточного поршенька;
- регулировка клапана ликвидации сверхзарядки устанавливается вращением регулировочного стакана клапана, норма 5,0 Ат;
- регулировка авторежима. Производится вращением регулировочного стакана у штока пневмореле. При этом образующийся зазор между штоком и диафрагмой устраняется вращением упорной гайки на нижней части штока. Зазор не более 0,5 мм.
Отключение неисправного ВР
Отключение справа. Перекрыть краны ТЦ (3-ходовой) и ОТЦ (2-ходовой). При этом тормозные цилиндры отсекаются от камер ВР и одновременно сообщаются с атмосферным отверстием крана ТЦ.
Отключение слева. Перекрыть кран ВР (ВРН) 3-ходовой. При этом НМ отсекается от неисправного ВР, а камера над питательным клапаном сообщается с атмосферой через отверстие крана ВР. При этом питательный клапан поднимается под действием режимных пружин снизу и пропускает воздух из ТЦ в атмосферное отверстие крана ВР. Для ускорения отпуска тормоза при отключении слева следует потянуть за тросик отпускного клапана. При этом воздух из рабочей камеры выходит через клапан в атмосферу, вся система главной части ВР перемещается вниз и открывается атмосферный клапан над режимной диафрагмой.
При неисправности крана ВР нужно снова открыть кран, затем перекрыть кран ЗР (2-ходовой) и открыть сливной краник запасного резервуара. При этом воздух из ТЦ выйдет в сливной краник ЗР.
Во всех случаях после отключения неисправного ВР убедиться в отпуске тормоза по манометру или тормозным колодкам.
Отключение авторежима
Перекрыть 3-ходовой кран АР. При этом авторежимная камера сообщается с атмосферным отверстием крана АР.
Для полного отключения авторежима следует ввернуть толкатель привода авторежима в вилку и зафиксировать на пружинную защёлку.
Влияние перекрытых кранов ВР, ЗР, ТЦ, ОТЦ, ТМ на работу ВР
1. ВР (3-ходовой). При этом НМ отключается от ВР и он на тормоз не работает
2. ЗР (2-ходовой). При этом сжатый воздух не получает ни магистраль управления, ни ВР.
3. ТЦ (3-ходовой). При этом во время торможения воздух через питательный клапан поступает по трубке ОТЦ в тормозные цилиндры и одновременно выходит в атмосферное отверстие крана ТЦ.
4. ОТЦ (2-ходовой). При этом во время торможения происходит дросселированиепитетельного клапана. Это приводит к увеличению времени наполнения ТЦ, т.е. к увеличению тормозного пути.
5. ТМ (2-ходовой). При этом тормозная магистраль отсекается от магистральной камеры и ВРна тормоз не работает, кроме ВЗ№1. Если кран ТМ перекрыт после торможения, то не происходит отпуска тормоза.