1. Общие сведения
Для обеспечения безопасности движения поезд ЭР1 оборудован надежными тормозными устройствами. Тормозные цилиндры и рычажная передача, установленные на вагонах, позволяют создать нажатие тормозных колодок с усилием: у моторных вагонов — в 169,6% от тары вагона; у прицепных вагонов — в 170% от тары вагона.
Для того чтобы при малых скоростях не получить заклинивания колесных пар и «юза», усилие нажатия тормозных колодок регулируется, и по мере уменьшения скорости оно автоматически снижается посредством инерционного регулятора, доходя до величины 70% от тары вагона.
Рис. 112. Схема тормозной рычажной передачи моторного вагона: 1 — тормозные цилиндры 14″; 2 — тяга ручного тормоза; 3—механизм привода ручного тормоза; 4—горизонтальные рычаги тормозной передачи; 5 — затяжки горизонтальных рычагов; 6 — оттормаживающие пружины; 7 — главные тяги тормозной передачи; 8 —балансир тормозной передачи на тележке; 9—тяга от балансира к вертикальному рычагу тележки; 10 — вертикальные рычаги тележки; 11—затяжка вертикальных рычагов; 12 — средняя тяга вертикальных рычагов; 13 — подвески тормозных башмаков; 14— тяга мертвой точки; 15 —тяги подвесок башмаков
На каждом вагоне установлено по два 14-дюймовых тормозных цилиндра, работающих на одну общую рычажную передачу. Схема рычажной передачи приведена на рис. 112.
Для удержания вагонов поезда в заторможенном состоянии при отстоях в депо и в других случаях, когда отсутствует в пневматической сети сжатый воздух, каждый вагон оборудован ручным тормозом, привод которого находится в тамбуре вагона.
2. Пневматическсе оборудование
Для обеспечения всего поезда сжатым воздухом, необходимого как для работы тормозного устройства, так и для работы-пневматических приводов электрических аппаратов управления поездом, звуковых сигналов, открывания и закрывания дверей и привода стеклоочистителей, на каждом прицепном вагоне установлен мотор-компрессор. Всего на 10-вагонном поезде установлено пять мотор-компрессоров. Схема пневматического оборудования головного вагона приведена на рис. 113.
Сжатый воздух из компрессора 34, охладившись в змеевике, проходит через влагосборник 38 и обратный клапан 32 и поступает в два главных резервуара 30 и 31 емкостью каждый по 170 л. Из резервуаров окончательно охлажденный воздух в целях дальнейшей его очистки проходит через маслоотделитель 36 и поступает в напорную магистраль, проходящую вдоль всего поезда. Из напорной магистрали сжатый воздух, идущий для привода дверей, поступает через фильтры 17 в электропневматический включающий вентиль 20 и, в зависимости от возбуждения одной или второй катушки вентиля, поступает в передние или задние полости цилиндров привода дверей.
Для регулирования скорости открывания и закрывания дверей в одной из труб, идущей от вентиля к цилиндрам, установлен регулировочный вентиль — дроссель 21. Регулируя винты, головки которых находятся вне корпуса вентиля, можно увеличивать или уменьшать проходное сечение, а следовательно, и регулировать скорость наполнения цилиндров.
В кабине машиниста сжатый воздух из напорной магистрали через вентили 12, самостоятельные для каждой группы, поступает в приводы стеклоочистителей 2 типа СЛ-21, установленные на лобовых окнах головного вагона, а также через разобщительный кран в клапан звуковых сигналов 11. Звуковых сигналов на головном вагоне два: тифон 8 и свисток 9, установлены они под полом вагона. В зависимости от степени нажатия клапана звуковых сигналов включается вначале свисток и при большем нажатии — дополнительно и тифон.
Рис. 113. Схема пневматического оборудования головного вагона: 1 — соединительный рукав тормозной магистрали; 2 — стеклоочистители; 5 — кран разобщительный 1/2″: 4 — элсктропневматичеекий клапан автостопа; 5— стоп-кран 3/4″; 6— спускной кран 3/8″; 7 — резервуар 12 л; 8 — звуковой сигнал; 9 — свисток; 10 — соединительный рукав напорной магистрали; 11—клапан сигналов; 12 — вентиль стеклоочистителя; 13 — кран разобщительный 1/2″; 14— манометр с двумя стрелками; 15 — кран машиниста с золотниковым питательным клапаном; 16 — кран двойной тяги; 17—фильтр; 18 —скоростемер; 19 — вентиль перекрыши; 20 — включающий вентиль дверного цилиндра; 21 — регулировочный вентиль; 22 — цилиндр тормозной; 23— дифференциальное реле; 24 — скородействующий тройной клапан; 25 — запасной резервуар 75 л; 26 —клапан обратный 3/4″; 27 — пьглеловка; 28 — запасной резервуар 75 л; 29 —инерционный регулятор; 30 и 31— главные резервуары (170 л); 32— клапан обратный 1/2″; 33 — цилиндр дверной; 34 —компрессор; 35 — фильтр; 36 —маслоотделитель; 37 — спускной кран 1/2″; 55 — влагосборник; 39— кран концевой 1/2″; 40 — электровоздухораспределитель; 41 —предохранительный клапан; 42 — отпускной клапан; 43 — резервуар 6 л; 44—трехходовой разобщительный кран
К напорной магистрали в кабине подключены также один из отводов двухстрелочного манометра 14, электропневматический клапан ЭПК автостопа 4 и вентиль перекрыши 19 электропневматического тормоза. Воздух, идущий для торможения, поступает к тормозным цилиндрам двумя путями.
В I тормозной цилиндр сжатый воздух поступает так: из напорной магистрали через кран машиниста 15 в тормозную магистраль, а оттуда через пылеловку 27 и скородействующий тройной клапан 24 с электровоздухораспределителем 40 в запасной резервуар 28 и тормозной цилиндр. Работа тормозного цилиндра I ничем не отличается от работы тормозных цилиндров электросекций СР3, оборудованных электропневматическим тормозом.
Во II тормозной цилиндр сжатый воздух поступает из напорной магистрали через обратный клапан 26, запасной резервуар 25 емкостью 75 л, дифференциальное реле 23 и трехходовой разобщительный кран 44.
Рис. 114. Тормозное дифференциальное реле: 1 — штуцер для присоединения к запасному резервуару; 2 — корпус; 3 — гнездо клапана; 4 — дифференциальный поршень; 5 — штуцер для присоединения к инерционному регулятору; 6 —крышка; 7 — калиброванное отверстие; 8— штуцер для присоединения к тормозному цилиндру; 9 — клапан; 10 — упорная шайба; 11 — пружина; 12 — фильтр
Дифференциальное реле 23 системой труб через резервуар 43 емкостью 6 л, инерционный регулятор 29 и разобщительный кран 13 соединено с первым тормозным цилиндром.
Процесс торможения и отпуска в этой системе происходит следующим образом.
При срабатывании воздухораспределителя (посредством возбуждения катушек вентилей при электропневматическом торможении или же при понижении давления в тормозной магистрали при пневматическом торможении) воздух поступает в первый тормозной цилиндр и повышает в нем давление; одновременно воздух из воздухораспределителя поступает в инерционный регулятор и, проходя по его каналам, заполняет резервуар 43 и поступает в надпоршневое пространство большого поршня дифференциального реле (рис. 114), перемещает вниз поршень, открывает нижний клапан и воздух из резервуара 43 поступает во второй тормозной цилиндр и заполняет его. Поскольку площадь дифференциального поршня 4 сверху больше, чем снизу, то давление воздуха, поступающего во второй тормозной цилиндр, выше, чем в первом цилиндре. Площади поршней дифференциального реле рассчитаны так, что давление го втором цилиндре не превышает 6ат (на поездах последнего выпуска это давление несколько снижено). При повышении давления выше указанного предела воздух, поступающий через калиброванное отверстие 7 под нижний, меньшего диаметра, поршень, перемещает клапан вверх и прекращает поступление воздуха из резервуара во II тормозной цилиндр.
Как только началось торможение поезда и он начал замедлять свою скорость, груз 1 в инерционном регуляторе (рис. 115) перемещается пропорционально замедлению вправо или влево в зависимости от направления движения поезда. Перемещаясь, груз поворачивает один из кривых рычагов 2, который своим вторым концом поднимает верхний 3 и нижний 7 золотники. При этом канал, соединяющий дифференциальное реле с воздухораспределителем первого тормозного цилиндра, перекрывается. При увеличении замедления груз перемещается дальше, надпоршневая полость дифференциального реле сообщается нижним золотником с атмосферой и давление в этой полости снижается.
Рис. 115. Инерционный регулятор: 1 — груз; 2 — рычаг; 3 — золотник верхний; 4 — упор верхний; 5 — упор нижний; 6-— прокладка; 7 —золотник нижний; в —нижняя часть корпуса; 9—заглушка; 10—корпус; 11 — пружина; 12— болт; 13 — резиновый амортизатор; 14— крышка
Под воздействием сжатого воздуха, находящегося во втором цилиндре и в камере под нижним поршнем, поршни дифференциального реле перемещаются вверх и системой каналов, проходящих внутри поршней, соединяют II тормозной цилиндр с атмосферой, снижая давление в нем. В зависимости от величины замедления груз перемещается на большую или меньшую величину и, воздействуя соответственно на дифференциальное реле, регулирует давление во втором тормозном цилиндре.
При скоростях, близких к остановке, (около 15—20 км/ч), давление во втором цилиндре снижается до нуля и на тормозные колодки передается усилие только первого тормозного цилиндра, при этом получается минимальное значение величины нажатия тормозных колодок. Такое устройство регулирования нажатия учитывает не только величину замедления поезда, но и заполнение его пассажирами, сохраняя более или менее независимую от нагрузки длину тормозных путей.
При испытаниях средний тормозной путь был следующий:
Скорость начала торможения Тормозной путь в км/ч в м 45 100 65 200 85 400 100 580 130 950
Для возможности наблюдения со стороны машиниста за работой тормоза оба тормозных цилиндра головных вагонов соединены с двухстрелочным манометром, установленным на пульте управления. Одна из стрелок показывает давление в первом тормозном цилиндре, другая — во втором.
Для возможности отключения второго тормозного цилиндра при перемещении поезда в недействующем состоянии в трубопроводах, идущих к цилиндру и инерционному регулятору, установлены разобщительный и трехходовой краны.
В пассажирских помещениях, а также в кабине машиниста установлены стоп-краны для экстренной остановки поезда. Поезд оборудован локомотивной сигнализацией и автостопом. Схема пневмооборудования прицепного вагона ничем не отличается от схемы пневмооборудования головного вагона, за исключением оборудования, кабины машиниста, которого в прицепном промежуточном вагоне не имеется.
Схема пневматического оборудования моторного вагона (рис. 116) ввиду отсутствия на нем мотор-компрессора и наличия электрических аппаратов, для привода которых применяется сжатый воздух, отлична от схемы прицепного вагона. Из напорной магистрали сжатый воздух поступает к механизмам открывания дверей аналогично прицепным вагонам, а также через обратный клапан 27 и запасной резервуар 24 для питания второго тормозного цилиндра и через золотниковый клапан 25 и обрагный клапан 28 в резервуар управления 30 емкостью 55 л.
Рис. 116. Схема пневматическоготоборудования моторного вагона: 1 — включающий вентиль: 2— регулировочный вентиль: 3 — фильтр; 4 — кран концевой: 5— соединительный рукав напорной магистрали; 6 — соединительный рукав тормозной магистрали; 7 — автоматический выключатель управления; 8 —цилиндр дверной; 9 —рукав пантографа; 10 — стоп-кран 3-4”; 11 – насос ручной; 12 – клапан пантографа; 13 – манометр; 14- кран трехходовой; 15 — инерционный регулятор; 15— резервуар 6 л; 17—запасной резервуар 75 л; 18—спускной кран; 19—пылеловка; 20 — воздухораспределитель; 21 — скородействующий тройной клапан; 22 —спускной клапан; 23 — кран разобщительный; 24 — запасной резервуар 75 л; 25 — золотниковый клапан; 20 — дифференциальное реле; 27 — обратный клапан 3/4”; 28 — обратный клапан 1/2”; 29 — цилиндр тормозной; 30-резервуар управления 75 л; 31 — трехходовой кран 3/4″
Из резервуара управления воздух поступает в электрические аппараты (камера электрооборудования, линейные контакторы), быстродействующий выключатель и через клапан пантографа 12 и трехходовой кран 14 в цилиндр пантографа. При отсутствии сжатого воздуха в напорной магистрали пантограф может быть поднят ручным насосом 11. На поездах последнего выпуска дополнительно устанавливается особый резервуар пантографа емкостью 12 л для сохранения запаса сжатого воздуха. В тормозной магистрали установлен автоматический выключатель управления (АВУ) 7, разрывающий питание электрической цепи управления поездом при отсутствии воздуха в тормозной магистрали.