Способы формирования и условия обращения грузовых поездов повышенного веса и длины

 

Примечание. В скобках указаны значения допустимый скоростей движения для линий, оборудованный автоблокировкой с трехзначной сигнализацией при зеленом огне локомотивного светофора.

В соединенном поезде не должно быть: вагонов, занятых людьми или пассажирских (кроме случая их нахождения в хвосте поезда), а также подвижного состава, имеющего ограничение скорости до 70 км/ч. В грузовом поезде весом более 12 тыс. тс вагоны, размещенные между локомотивами, должны иметь загрузку нетто не менее 50 тс.

Все локомотивы, размещенные в поездах с объединенной тормозной магистралью, должны иметь кран машиниста с положением VA и сигнализатор обрыва тормозной магистрали. Обязательным условием соединения поездов является исправность радиосвязи на всех локомотивах.

Основными факторами, ограничивающими вес и длину грузового поезда, являются тяговые возможности локомотивов, неистощимость действия тормозов, плотность тормозной магистрали, эффективность торможения и продольно-динамические реакции при торможении и отпуске тормозов.

Грузовые поезда с локомотивом в голове состава. Главным параметром, ограничивающим длину порожних грузовых поездов, являются утечки воздуха из тормозной магистрали. Они ухудшают работу автотормозов, приводят к усиленной работе компрессорной установки и преждевременному выходу ее из строя.

Улучшить управляемость автотормозов и снизить напряженность работы компрессоров позволяет выключение каждого четвертого воздухораспределителя в составе с числом осей от 350 до 400, а в составах, длина которых более 400 до 520 осей, каждого третьего (за исключением пяти хвостовых вагонов). В целях ускорения отпуска тормозов стабилизатор крана регулируется на темп ликвидации сверхзарядного давления с 6,0 до 5,8 кгс/см2 за 100 - 120 секунд.

В каждом из составов, формируемых в поезд повышенной длины, производят полное опробование автотормозов от стационарной компрессорной установки. Зарядное давление в тормозной магистрали на поездном локомотиве с составом из порожних вагонов устанавливают 4,8 – 5,0 кгс/см2, при этом давление в тормозной магистрали хвостового вагона должно быть не менее 4,2 кгс/см2. Если состав сформирован из запруженных вагонов, то зарядное давление в тормозной магистрали поездного локомотива должно быть 5,3 – 5,5 кгс/см2, а в тормозной магистрали хвостового вагона после окончания зарядки тормозной сети давление должно быть не менее 4,7 кгс/см2.

Ограничение веса грузового груженого поезда обусловлено величиной продольно-динамических реакций, возникающими при торможении и отпуске тормозов. Локомотивы, находящиеся в голове состава, должны работать по системе многих единиц, с обязательной синхронизацией работы компрессоров и объединением главных резервуаров.

После соединения составов и прицепки поездного локомотива проверяют целостность тормозной магистрали, ее плотность и выполняют сокращенное опробование тормозов. Отпуск тормозов при опробовании выполняют с завышением давления в уравнительном резервуаре на 0,5 – 0,6 кгс/см2 выше зарядного. Торможение и отпуск проверяют по действию тормозов пяти хвостовых вагонов сформированного поезда.

Локомотивы, предназначенные для вождения поездов повышенного веса и длины, должны быть дополнительно оборудованы кнопкой принудительного включения компрессоров.

Первая ступень торможения в поездах повышенного веса и длины при снижении давления в уравнительном резервуаре более 0,6 кгс/см2 выполняется постановкой ручки крана машиниста в положение V с выдержкой в этом положении до снижения давления в уравнительном резервуаре на 0,5 – 0,6 кгс/см2 и последующим переводом в положение VA до получения необходимой величины разрядки. После этого ручку крана переводят в IV положение. Последующие ступени торможения выполняются V -м положением ручки крана.

На равнинном профиле пути со спусками до 0,008 в грузовых поездах повышенного веса и длины с постановкой локомотивов в голове состава при следовании на зеленый огонь светофора разрешается выполнять первую ступень торможения разрядкой магистрали на 0.3 - 0.5 кгс/см2. С целью уменьшения величины продольно-динамических реакций в поезде перед торможением необходимо сжать состав с использованием вспомогательного локомотивного тормоза локомотива, которым создают давление в тормозных цилиндрах 1,0 – 1,3 кгс/см2.

Отпуск тормозов в пути следования производят первым положением ручки крана машиниста с завышением давления в УР на 0,5 – 1,0 кгс/см2 выше нормального зарядного в зависимости от длины состава и плотности тормозной сети. Одновременно с началом отпуска тормозов приводят в действие вспомогательный тормоз локомотива, создающий давление в тормозных цилиндрах локомотива 1,0 – 1,3 кгс/см2. Тормоза локомотива в заторможенном состоянии выдерживают в течение 30—40 с. При скорости ниже 40 км/ч и длине поезда более 350 осей не допускается отпускать автотормоза до полной остановки в обрывоопасных местах, указанных в режимных картах, так как при этом возникают большие продольные динамические силы в поезде.

При трогании с места поездов повышенного веса и длины время от момента перевода ручки крана машиниста в положение отпуска после служебного торможения до включения тяги увеличивают до 3 мин. после полного служебного торможения - до 4 мин., экстренного - до 8 мин. В зимних условиях эксплуатации указанное время увеличивается в 1,5 раза.

Для улучшения отпуска автотормозов разрешается использовать следующий способ: после завышения давления в уравнительном резервуаре первым положением ручки крана машиниста ее переводят в положение IV. После выдержки ручки в этом положении в течение 40 - 60 с ее кратковременно устанавливают в I положение и переводят в поездное положение. Этот порядок приемлем только при хорошей плотности уравнительного резервуара. Отпуск автотормозов рекомендуется производить при давлении в главных резервуарах, близком к максимальному значению, и работающих компрессорах. При проверке действия тормозов поездов повышенной длины, состоящих из порожних вагонов, отпуск необходимо производить после выдержки ручки крана машиниста в течение 8 - 10 с. в положении перекрыши. За время торможения и отпуска снижение скорости должно быть не менее 10 км/ч.

Грузовые поезда спецформирования с локомотивами в голове и хвосте состава. Заметное снижение предельно-динамических реакций наблюдается при перемещении второго локомотива в хвост состава. Такая схема формирования поезда позволяет увеличить его вес до 12 тыс. т. Объясняется это тем, что второй локомотив подключается к тормозной магистрали состава. Это упрощает процесс опробования тормозов, контроль целостности тормозной сети. Кроме того, ускоряется отпуск тормозов в хвостовой части состава и уменьшается общий расход воздуха на восполнение утечек.

Управление автотормозами и тягой задается машинистом первого локомотива. Указания о торможении и отпуске передается по радио. В случае отказа радиосвязи процесс управления существенно усложняется, а необходимость экстренного торможения при угрозе безопасности движения может быть не реализована из-за несогласованных действий машинистов, т.к. второй локомотив во время торможения первого будет питать тормозную магистраль и отпускать тормоза в составе.

Соединенные грузовые поезда с локомотивами в голове и середине состава. Такая схема формирования поездов получила широкое распространение, т.к. позволяет диспетчеру оперативно объединять и разъединять поезда в различных эксплуатационных условиях.

Поезда формируются по данной схеме тремя способами:

с автономными тормозными магистралями и управлением двумя кранами машиниста;

с использованием пневматической синхронизации;

с объединением тормозной магистрали и управлением двумя кранами машиниста.

Пропуск поездов с сохранением автономности тормозных магистралей разрешается, как исключение, в период ликвидации последствий крушений, аварий и стихийных бедствий. Их пропуск на двухпутных участках должен осуществляться по временно однопутному перегону и одному или двум впереди лежащим перегонам без скрещения с пассажирскими поездами. На однопутных линиях движение соединенных поездов может осуществляться в пределах всего участка, на котором ведутся восстановительные работы. Скорость такого поезда не должна превышать 60 км/ч. Это связано с возникновением больших продольно-динамических реакций, приводящих иногда к разрыву автосцепок или выдавливанию вагонов при торможениях и отпуске тормозов в случае отказа радиосвязи.

Машинист локомотива второго поезда управляет автотормозами по команде машиниста головного локомотива. При этом управление автотормозами должно производиться машинистами по возможности одновременно.

Применение полного служебного или экстренного торможения допускается только в крайних случаях, когда требуется немедленная остановка поезда. Первым выполняет торможение машинист, заметивший опасность, и немедленно передает извещение о торможении машинисту второго локомотива по радиосвязи. Машинист второго локомотива обязан повторить это торможение.

Практический интерес к объединенным поездам с автономными тормозными магистралями объясняется простотой подготовки состава и минимальными затратами времени при их соединении.

С 1970 года все грузовые магистральные локомотивы оборудованы устройствами пневматической синхронизации управления автотормозами. Пневматическая синхронизация осуществляется подключением уравнительного резервуара второго крана машиниста при четвертом положении ручки крана к тормозной магистрали хвостового вагона впереди стоящего поезда. Данная схема формирования позволяет ускорить зарядку тормозов не более, чем на 30% по сравнению с поездами, у которых локомотивы сосредоточены в голове поезда. Скорость распространения команд при пневматической синхронизации ниже по сравнению с другими схемами формирования, кроме того, наблюдается большой перепад давления между головой и хвостом состава.

Объединение тормозных магистралей в соединенном поезде уменьшает перепад давлений и ускоряет распространение тормозной волны по длине поезда. Однако, расход воздуха на питание утечек в поезде на первом локомотиве в значительно меньше чем на втором. Если на первом локомотиве установить давление в тормозной магистрали на 0,2 – 0,3 кгс/см2 выше, чем на втором, то во втором составе улучшается отпуск тормозов и уменьшается частота включения компрессора второго локомотива.

Стабилизатор крана машиниста регулируют на темп ликвидации сверхзарядного давления с 6,0 до 5,8 кгс/см2 за 100 - 120с. В каждом из объединяемых поездов производится полное опробование тормозов с выдачей справки формы ВУ-45, а после их объединения, дозарядки и проверки плотности тормозной сети в пути следования выполняется проверка действия тормозов всего поезда снижением давления в тормозной магистрали на 0,7 – 0,8 кгс/см2.

После дозарядки тормозов соединенного поезда замеряется плотность тормозной сети на локомотивах, находящихся в голове и середине или хвосте поезда как в положении II ручки крана машиниста, так и в положении IV. Норма времени снижения давления в главных резервуарах рассчитывается в зависимости от числа осей в составе и объема главных резервуаров локомотивов. Принимается, что в каждых 1000 л суммарного объема главных резервуаров падение давления на 0,5 кгс/см2 происходит за следующее минимальное время: при 351-400 осях - за 15 с, 401 - 500 осях - за 13 с. 501- 600 осях - за 10 с. 601 - 700 осях - за 9 с. 701 - 780 осях - за 8 с. Указанное время вычисляется путем деления суммы времени, затраченного на снижение давления в главных резервуарах всех локомотивов, на сумму объемов их главных резервуаров.

Служебное и полное служебное торможения выполняются одновременно на всех локомотивах по команде машиниста головного локомотива, передаваемой по радиосвязи, причем предупреждение о подготовке к торможению передается за 10 - 15 с до его выполнения. Экстренное и полное служебное торможения производятся только в случаях необходимости немедленной остановки поезда. Полное служебное торможение выполняется снижением давления в магистрали в поездах весом 6 тыс. тс и более на 1,8 – 2,0 кгс/см2, а в порожних поездах с числом осей 350 и более - на 1,5 – 1,7 кгс/см2.

Отпуск тормозов производится на всех локомотивах одновременно или с опережением до 6 с на локомотивах, находящихся в середине (хвосте) состава, путем повышения давления в уравнительном резервуаре на 0,5 – 0,6 кгс/см2 выше зарядного. Так как при сжатом состоянии поезда продольные силы, действующие в нем. намного меньше, чем при растянутом, перед торможением и далее до полного отпуска тормозов в составе давление в тормозных цилиндрах локомотива (1,3 - 2 кгс/см2) поддерживается с помощью крана вспомогательного тормоза № 254.

Режим управления поездом задает машинист первого локомотива, передавая указания по радиосвязи. Сложность работы машиниста второго локомотива состоит в необходимости контролировать срабатывание сигнализатора разрыва тормозной магистрали по загоранию лампы, т.к. срабатывание сигнализатора является сигналом к торможению даже, если не поступала команда по радиосвязи.

При неисправности радиосвязи (о чем свидетельствует трехкратное отсутствие ответа на вызов) дальнейшее следование поезда с локомотивом в голове и в составе или в хвосте поезда запрещается. Машинист головного локомотива должен остановить поезд служебным торможением, по возможности на площадке и прямом участке пути. Машинист локомотива, находящегося в середине или хвосте поезда, при загорании лампы «ТМ» или понижении давления в тормозной магистрали должен перевести ручку крана машиниста в положение III. Отпуск автотормозов в любом случае производить только после полной остановки поезда. Если после остановки машинистам не удается установить между собой радиосвязь, поезд должен быть разъединен.

Экстренное и полное служебное торможение в один прием применяют в случае внезапной остановки, если есть угроза безопасности движения. При ступенчатом торможении порожнего поезда на втором локомотиве следует делать ступень торможения на 0,2 – 0,3 кгс/см2 меньше, чем на головном. Это способствует снижению продольно-динамических усилий улучшению управляемости тормозов.

Тормозное нажатие в поезде устанавливают по наименьшему значению одного из объединенных составов.

Одним из вариантов специального формирования поездов с объединенными тормозными магистралями является постановка локомотивов в голове и последней трети состава. Техническое состояние подвижного состава и тормозных средств делает возможным водить поезда по такой схеме весом до 16 тыс. т. и длиной до 780 осей. Второй локомотив располагают на расстоянии не менее 400 осей и далее 540 осей. Существенным недостатком этой схемы является сложность формирования и расформирования поезда, а также продолжительность занятости станционных путей и большой объем маневровой работы.

Электропневматический клапан автостопа

На подвижном составе используются электропневматические клапаны автостопа ЭПК № 150Е и № 150И

 

ЭПК имеет кронштейн 5, к которому присоединены трубопроводы от ГР и ТМ, а также атмосферная труба Ат1. В этом же кронштейне расположена камера 24 выдержки времени объемом 1 л. На верхней части кронштейна смонтированы все узлы ЭПК.

Электромагнит ЭПК состоит из катушки 20 с сердечником 25 и якорем 18. С якорем жестко соединен шток 19, нижняя часть которого представляет собой плунжер (клапан) 21. Полость плунжера каналом 26 может сообщаться со свистком 1. На электромагните установлен корпус 16 замка ЭПК, в котором находятся эксцентрик 4 с осью 2, проходящей через крышку 3. На крышке 13 с помощью скобы 14 укреплена контактная группа 15, замыкание и размыкание контактов которой осуществляется эксцентриком 4. Эта контактная группа обеспечивает регистрацию на скоростемерной ленте состояние автостопа (включенное или выключенное).

Камера выдержки времени снабжена резиновой диафрагмой 7, на которую сверху через стакан 11 действует регулировочная пружина 12. Стакан имеет рычаг 9, с помощью которого он может воздействовать на атмосферный клапан 8 и концевой выключатель 10. Под диафрагмой расположен напруженный пружиной срывной клапан 6 с калиброванным отверстием «а» диаметром 0,8 мм.

Схема работы ЭПК

Для зарядки ЭПК необходимо вставить ключ 17 в корпус замка 16 и повернуть его до упора вправо (выключить ЭПК). При этом ось 2 эксцентрика переместит шток 19 с плунжером 21 в крайнее нижнее положение и последний перекроет канал 26, разобщив полость плунжера от свистка 1. Воздух из ГР через калиброванные отверстия 23 и 22, диаметром соответственно 0,9 мм и 1,0 мм. начнет поступать в камеру выдержки времени и в полость под диафрагмой 7. Зарядка камеры выдержки времени с 1,5 кгс/см2 до 8,0 кгс/см2 происходит за 9 - 10 с.

Диафрагма, прогибаясь вверх, также перемещает в верхнее положение стакан 11 с рычагом 9 и сжимает регулировочную пружину 12. При этом рычагом 9 замыкаются контакты концевого выключателя 10 и электрическая цепь питания катушки электромагнита ЭПК будет частично подготовлена к включению. Одновременно рычаг 9 освобождает атмосферный клапан 8, который своей пружиной поднимается вверх (закрывается) и разобщает полость над срывным клапаном 6 от атмосферы Ат2. Сжатый воздух из ТМ поступает под срывной клапан 6 и через калиброванное отверстие «а» диаметром 0,8 мм перетекает в полость, расположенную над ним, сильнее прижимая клапан к седлу.

После этого ключ 17 необходимо повернуть в крайнее левое положение (включить ЭПК) и нажать рукоятку бдительности РБ. При этом на катушку 20 электромагнита будет подано напряжение и якорь 18 притянется к сердечнику 25, обеспечивая тем самым нижнее положение плунжера 21, то есть перекрытие воздушного канала 26 к свистку 1.

При потере питания катушки ЭПК, например при смене огня локомотивного светофора, давлением воздуха из ГР плунжер 21 со штоком 19 поднимаются вверх. При этом плунжер открывает канал 26. и сжатый воздух из камеры выдержки времени и из ГР начинает через свисток выходить в атмосферу АтЗ (рис. 9.4 б). Если в течение 7-8с после начала звучания свистка машинист не нажмет РБ. то давление в камере выдержки времени упадет продано до 1,5 кгс/см2, и регулировочная пружина 12 переместит вниз стакан с рычагом 9, Последний разомкнет контакты концевого выключателя 10 и одновременно переместит вниз (откроет) атмосферный клапан 8, который сообщит полость над срывным клапаном 6 с атмосферой Ат2. Давлением ТМ срывной клапан поднимается вверх, обеспечивая экстренную разрядку тормозной магистрали в атмосферу Ат1. Разрядка ТМ независимо от положения ручки крана машиниста будет происходить до тех пор, пока срывной клапан не опустится на седло под действием своей пружины, то есть приблизительно до давления в ТМ 1,5 -2.0 кгс/см2.

Прекратить начавшееся торможение поезда, вызванное автостопом, путем нажатия РБ невозможно, поскольку электрическая цепь питания катушки ЭПК разорвана контактами концевого выключателя 10.

Чтобы восстановить работу автостопа, необходимо ключ 17 повернуть в крайнее правое положение - выключить ЭПК и произвести зарядку камеры выдержки времени.