19 При техническом обслуживании вагонов проверить:
Состояние узлов и деталей тормозного оборудования на соответствие их установленным нормам. Детали, не обеспечивающие нормальную работу тормоза необходимо заменить;
Правильность соединения рукавов тормозной и питательной магистралей, открытие концевых кранов между вагонами и разобщительных кранов на подводящих воздухопроводах, а также их состояние и надежность крепления. Правильность подвешивания рукава и надежность подвешивания и закрытия концевого крана на хвостовом вагоне. При сцеплении пассажирских вагонов, оборудованных двумя тормозными магистралями должны соединяться рукава, расположенные по одну сторону оси автосцепок по ходу движения;
Отсутствие касания электрическими межвагонными соединениями головок концевых рукавов тормозной магистрали, а также несанкционированного касания между собой головок концевых рукавов тормозной и питательной магистралей;
Правильность включения режимов воздухораспределителей на каждом вагоне с учетом количества вагонов в составе;
Плотность тормозной сети состава, которая должна соответствовать установленным нормативам;
Действие автотормозов на чувствительность к торможению и отпуску, действие электропневматического тормоза с проверкой целостности электрической цепи состава, отсутствие замыкания проводов электропневматического тормоза между собой и на корпус вагона, напряжение в цепи хвостового вагона в режиме торможения. Проверку действия электропневматического тормоза производить от источника питания со стабилизированным выходным напряжением 50 В, при этом падение напряжения в электрической цепи проводов электропневматического тормоза в режиме торможения в пересчете на один вагон проверяемого состава должно составлять не более 0,5 В для составов до 20 вагонов включительно и не более 0,3 В для составов большей длины. Воздухораспределители и электровоздухораспределители, работающие неудовлетворительно, заменить исправными;
Действие противоюзного устройства (при наличии). Для проверки механического противоюзного устройства необходимо после произведённого полного служебного торможения через окно в корпусе датчика провернуть инерционный груз. При этом должен произойти выброс воздуха из тормозного цилиндра проверяемой тележки через сбрасывающий клапан. После прекращения воздействия на груз он должен сам возвратиться в исходное положение, а тормозной цилиндр наполниться сжатым воздухом до первоначального давления, что контролируется по манометру на боковой стенке кузова вагона. Проверку необходимо проводить для каждого датчика.
Для проверки электронного противоюзного устройства необходимо после произведённого полного служебного торможения произвести проверку функционирования сбрасывающих клапанов путем запуска тестовой программы. При этом должен происходить последовательный сброс воздуха на соответствующей колёсной паре и срабатывание соответствующих сигнализаторов наличия давления сжатого воздуха этой оси на борту вагона;
Действие скоростного регулятора (при наличии). Для проверки необходимо после проведенного полного служебного торможения нажать кнопку проверки скоростного регулятора. Давление в тормозных цилиндрах должно повыситься до установленной величины, а после прекращения нажатия на кнопку давление в цилиндрах должно снизиться до первоначального значения.
После проверки включить тормоза вагонов на режим, соответствующий предстоящей максимальной скорости движения поезда;
Действие магниторельсового тормоза (при наличии). Для проверки необходимо после экстренного торможения нажать на кнопку проверки магниторельсового тормоза. При этом башмаки магниторельсового тормоза должны опуститься на рельсы. После прекращения нажатия на кнопку все башмаки магниторельсового тормоза должны подняться в верхнее (транспортное) положение;
Правильность регулирования тормозной рычажной передачи. Рычажная передача должна быть отрегулирована так, чтобы расстояние от торца муфты защитной трубы винта авторегулятора 574Б, РТРП-675, РТРП‑675М, до присоединительной резьбы на винте авторегулятора было не менее 250 мм при отправлении из пункта формирования и оборота и не менее 150 мм при проверке на промежуточных пунктах технического осмотра.
При применении других типов авторегуляторов минимальная длина регулирующего элемента авторегулятора при отправлении из пункта формирования и оборота и при проверке на промежуточных пунктах технического осмотра должна быть указана в руководстве по эксплуатации конкретной модели вагона.
Углы наклона горизонтальных и вертикальных рычагов должны обеспечивать нормальную работу рычажной передачи до предельного износа тормозных колодок. В отпущенном состоянии тормоза ведущий горизонтальный рычаг (горизонтальный рычаг со стороны штока тормозного цилиндра) должен иметь наклон в сторону тележки;
Выхода штоков тормозных цилиндров, которые должны быть в пределах, указанных в таблице III.1 настоящих Правил.
Толщину тормозных колодок (накладок) и их расположение на поверхности катания колес.
Толщина тормозных колодок для пассажирских поездов должна обеспечивать возможность проследования без замены из пункта формирования до пункта оборота и обратно и устанавливается местными правилами и нормами на основе опытных данных.
Выход колодок с поверхности катания за наружную грань колеса не допускается.
Минимальная толщина колодок, при которой они подлежат замене устанавливается в зависимости от длины гарантийного участка, но не менее: чугунных - 12 мм; композиционных с металлической спинкой – 14 мм, с сетчато-проволочным каркасом – 10 мм (колодки с сетчато-проволочным каркасом определяют по заполненному фрикционной массой ушку).
Толщину тормозной колодки проверять с наружной стороны, а при клиновидном износе – на расстоянии 50 мм от тонкого торца.
В случае износа боковой поверхности колодки со стороны гребня колеса, проверить состояние траверсы, тормозного башмака и подвески тормозного башмака, выявленные недостатки устранить, колодку заменить;
Металлокерамические накладки толщиной 13 мм и менее и композиционные накладки толщиной 5 мм и менее по наружному радиусу накладок подлежат замене. Клиновидный износ накладок не допускается.
Таблица III.1 - Выход штока тормозных цилиндров пассажирских вагонов, мм
Примечания. 1 В числителе – при полном служебном торможении, в знаменателе – при первой ступени торможения.
2 Выход штока тормозного цилиндра при композиционных колодках на пассажирских вагонах указан с учетом длины хомута (70 мм), установленного на штоке.
3 Выходы штоков тормозных цилиндров у других типов вагонов устанавливаются в соответствии с руководством по их эксплуатации.
На пассажирских вагонах с дисковыми тормозами дополнительно проверить:
Суммарный зазор между обеими накладками и диском на каждом диске. Зазор между обеими накладками и диском должен быть не более 6 мм. На вагонах, оборудованных стояночными тормозами, зазоры проверять при отпуске после экстренного торможения;
Отсутствие пропуска воздуха обратным клапаном на трубопроводе между тормозной магистралью и дополнительным питательным резервуаром;
Состояние поверхностей трения дисков (визуально с протяжкой вагонов);
Исправность сигнализаторов наличия давления сжатого воздуха на борту вагона.
20 Запрещается устанавливать композиционные колодки на вагоны, рычажная передача которых переставлена под чугунные колодки (т.е. оси затяжки горизонтальных рычагов находятся в отверстиях, расположенных дальше от тормозного цилиндра), и, наоборот, не допускается устанавливать чугунные колодки на вагоны, рычажная передача которых переставлена под композиционные колодки, за исключением колесных пар пассажирских вагонов с редукторами, где могут применяться чугунные колодки до скорости движения 120 км/ч.
21 Пассажирские вагоны, эксплуатируемые в поездах со скоростями движения свыше 120 км/ч, должны быть оборудованы композиционными тормозными колодками.
22 При осмотре состава на станции, где имеется пункт технического обслуживания, у вагонов должны быть выявлены все неисправности тормозного оборудования, а детали или приборы с дефектами заменены исправными.
При выявлении неисправности тормозного оборудования вагонов на станциях, где отсутствует пункт технического обслуживания, допускается следование данного вагона с выключенным тормозом при условии обеспечения безопасности движения до ближайшего пункта технического обслуживания.
23 В пунктах формирования и оборота пассажирских поездов осмотрщики вагонов обязаны проверить исправность и действие стояночных (ручных) тормозов, обращая внимание на легкость приведения в действие и прижатие колодок к колесам.
Такую же проверку стояночных (ручных) тормозов осмотрщики вагонов должны производить на станциях с пунктами технического обслуживания, предшествующих крутым затяжным спускам.
24 Проверить расстояние между головками соединительных рукавов тормозной магистрали с электрическими наконечниками и штепсельными разъемами междувагонного электрического соединения осветительной цепи вагонов при их соединенном состоянии. Это расстояние должно быть не менее 100 мм.
Приложение 2
действие противоюзного и скоростного регуляторов на пассажирских вагонах с тормозами западноевропейского типа в соответствии с инструкциями владельца инфраструктуры, владельца инфраструктурного комплекса, а так же п. 5.8 настоящей Инструкции;
на вагонах с авторежимом соответствие выхода вилки авторежима нагрузке на ось вагона, надежность крепления контактной планки, опорной балки на тележке и авторежима, демпферной части и реле давления на кронштейне, ослабшие болты затянуть;
правильность регулирования тормозной рычажной передачи и действие автоматических регуляторов, выход штоков тормозных цилиндров, который должен быть в пределах, указанных в таблице 5.1 настоящей Инструкции.
Рычажная передача должна быть отрегулирована так, чтобы расстояние от торца соединительной муфты до конца защитной трубы авторегулятора было не менее 150 мм для грузовых вагонов и 250 мм для пассажирских, а для грузовых вагонов с раздельным потележечным торможением для авторегуляторов РТРП-300 и РТРП-675-М – не менее 50 мм; углы наклона горизонтальных и вертикальных рычагов должны обеспечивать нормальную работу рычажной передачи до предельного износа тормозных колодок. При симметричном расположении тормозного цилиндра на вагоне и на вагонах с раздельным потележечным торможением при полном служебном торможении и новых тормозных колодках горизонтальный рычаг со стороны штока тормозного цилиндра должен располагаться перпендикулярно к оси тормозного цилиндра или иметь наклон от своего перпендикулярного положения до 10о в сторону от тележки. При несимметричном расположении тормозного цилиндра на вагонах и на вагонах с раздельным потележечным торможением и новых тормозных колодках промежуточные рычаги должны иметь наклон не менее 20о в сторону тележек;
толщину тормозных колодок и их расположение на поверхности катания колес. Не допускается оставлять на грузовых вагонах тормозные колодки, если они выходят с поверхности катания за наружную грань обода колеса более чем на 10 мм. На пассажирских и рефрижераторных вагонах выход колодок с поверхности катания за наружную грань колеса не допускается.
Толщина тормозных колодок для пассажирских поездов должна обеспечивать проследование с пункта формирования до пункта оборота и обратно. Толщина тормозных колодок рефрижераторных и грузовых вагонов устанавливается приказом владельца инфраструктуры, владельца инфраструктурного комплекса по согласованию с территориальными органами федерального органа исполнительной власти в области железнодорожного транспорта на основе опытных данных с учетом обеспечения нормальной их работы между пунктами технического обслуживания.
Толщина чугунных тормозных колодок должна быть не менее 12 мм. Минимальная толщина композиционных тормозных колодок с металлической спинкой – 14 мм, с сетчато-проволочным каркасом – 10 мм (колодки с сетчато-проволочным каркасом определяют по заполненному фрикционной массой ушку).
Толщину тормозной колодки проверять с наружной стороны, а при клиновидном износе – на расстоянии 50 мм от тонкого торца.
В случае износа боковой поверхности колодки со стороны гребня колеса, проверить состояние триангеля или траверсы, тормозного башмака и подвески тормозного башмака, выявленные недостатки устранить, колодку заменить;
обеспеченность поезда требуемым нажатием тормозных колодок в соответствии с утвержденными нормативами по тормозам, приведенным в приложении 2 к настоящей Инструкции.
Таблица 5.1
Выход штока тормозных цилиндров вагонов, мм
Тип вагонов | При отправлении с пунктов технического обслуживания | Максимально допустимый при полном торможении в эксплуатации (без авторегулятора) |
||
Грузовой с колодками: | ||||
чугунными | ||||
композиционными | ||||
Грузовой с раздельным потележечным торможением с колодками: | ||||
чугунными | ||||
композиционными | ||||
Пассажирский | ||||
с чугунными и композиционными колодками | ||||
габарита РИЦ с воздухораспределителями КЕ и чугунными колодками | ||||
ВЛ-РИЦ на тележках ТВЗ-ЦНИИ М с композиционными колодками | ||||
Примечания. 1. В числителе – при полном служебном торможении, в знаменателе – при первой ступени торможения.
2. Выход штока тормозного цилиндра при композиционных колодках на пассажирских вагонах указан с учетом длины хомута (70 мм), установленного на штоке.
5.2. При регулировании рычажной передачи на вагонах, оборудованных авторегулятором, его привод регулируется на грузовых вагонах на поддержание выхода штока тормозного цилиндра на нижнем пределе установленных норм в соответствии с таблицей 5.2 настоящей Инструкции.
На пассажирских вагонах в пунктах формирования регулировку привода производить при зарядном давлении 5,2 кгс/см2 и полном служебном торможении. На вагонах без авторегуляторов рычажную передачу регулировать на поддержание выхода штока, не превышающего средние значения установленных норм.
Таблица 5.2
Ориентировочные установочные размеры привода регулятора тормозной рычажной передачи
Тип вагона | Тип тормозных колодок | Размер «А», мм |
|
рычажный привод | стержневой привод |
||
Грузовой 4-осный | Композиционные | ||
Чугунные | |||
Грузовой 8-осный | Композиционные | ||
Грузовой с раздельным потележечным торможением | Композиционные | ||
Рефрижераторный 5-вагонной секции постройки БМЗ и ГДР | Композиционные | ||
Чугунные | |||
Автономный рефрижераторный вагон (АРВ) | Композиционные | ||
Чугунные | |||
Пассажирский вагон (тара вагона): | |||
От 42 до 47 т | Композиционные | ||
Чугунные | |||
От 48 до 52 т | Композиционные | ||
Чугунные | |||
От 53 до 65 т | Композиционные | ||
Чугунные |
5.3. Нормы выхода штоков тормозных цилиндров у грузовых вагонов, не оборудованных авторегуляторами, перед крутыми затяжными спусками устанавливаются владельцем инфраструктуры, владельцем инфраструктурного комплекса по согласованию с территориальными органами федерального органа исполнительной власти в области железнодорожного транспорта.
5.4. Запрещается устанавливать композиционные колодки на вагоны, рычажная передача которых переставлена под чугунные колодки (т. е. валики затяжки горизонтальных рычагов находятся в отверстиях, расположенных дальше от тормозного цилиндра), и, наоборот, не допускается устанавливать чугунные колодки на вагоны, рычажная передача которых переставлена под композиционные колодки, за исключением колесных пар пассажирских вагонов с редукторами , где могут применяться чугунные колодки до скорости движения 120 км/ч.
Шести - и восьмиосные грузовые вагоны эксплуатировать только с композиционными колодками.
5.5. При осмотре состава на станции, где имеется пункт технического обслуживания, у вагонов должны быть выявлены все неисправности тормозного оборудования, а детали или приборы с дефектами заменены исправными.
411. При ТО тормозного оборудования вагонов необходимо проверить:
1) износ и состояние узлов и деталей, соответствие их установленным размерам.
Детали, у которых размеры вышли за пределы допусков или не обеспечивают нормальную работу тормоза, следует заменить;
2) правильность соединения рукавов тормозной и питательной магистрали, открытие концевых кранов между вагонами и разобщительных кранов на подводящих воздухопроводах от магистрали к воздухораспределителям, а также их состояние и надежность крепления, состояние поверхностей электрических контактов головок рукавов № 369А (при необходимости зачистить контактные поверхности наждачным полотном);
3) правильность включения режимов воздухораспределителей на каждом вагоне с учетом наличия авторежима, в том числе в соответствии с загрузкой вагона и типом тормозных колодок;
4) плотность тормозной сети состава, которая должна соответствовать установленным нормативам;
5) действие автотормозов на чувствительность к торможению и отпуску, действие ЭПТ на предмет целостности электрической цепи в проводах № 1 и 2 состава, отсутствие замыкания этих проводов между собой и на корпус вагона, напряжение в цепи хвостового вагона в режиме торможения.
Проверку действия ЭПТ проводить от источника питания со стабилизированным выходным напряжением 40 В, при этом падение напряжения в электрической цепи проводов № 1 и 2 в режиме торможения в пересчете на один вагон проверяемого состава должно составлять не более 0,5 В для составов до 20 вагонов включительно и не более 0,3 В – для составов большей длины.
Воздухораспределители и электровоздухораспределители, работающие неудовлетворительно, необходимо заменить исправными;
6) действие противоюзного и скоростного регуляторов на пассажирских вагонах с тормозами западноевропейского типа в соответствии с пунктом 417 настоящей Инструкции;
7) на вагонах с авторежимом соответствие выхода вилки авторежима загрузке вагона, надежность крепления контактной планки, опорной балки на тележке, авторежима, демпферной части и реле давления на кронштейне, (ослабшие болты затянуть);
8) правильность регулирования тормозной рычажной передачи и действие автоматических регуляторов, выход штоков ТЦ, который должен быть в пределах, указанных в таблице 7 настоящей Инструкции.
Рычажная передача должна быть отрегулирована так, чтобы расстояние от торца соединительной муфты до конца защитной трубы авторегулятора было не менее 150 мм для грузовых вагонов и 250 мм – для пассажирских вагонов. Углы наклона горизонтальных и вертикальных рычагов должны обеспечивать нормальную работу рычажной передачи до предельного износа тормозных колодок;
9) толщину тормозных колодок и их расположение на поверхности катания колес.
Не допускается оставлять на грузовых вагонах тормозные колодки, если они выходят за наружную грань от поверхности катания колеса более чем на 10 мм. На пассажирских и рефрижераторных вагонах выход колодок за наружную грань от поверхности катания колеса не допускается. Толщина чугунных тормозных колодок устанавливается на основе опытных данных, с учетом обеспечения их нормальной работы между ПТО.
Толщина чугунных тормозных колодок должна быть не менее 12 мм. Минимальная толщина композиционных тормозных колодок с металлической спинкой – 14 мм, с сеточно-проволочным каркасом – 10 мм (толщину колодки с сетчато-проволочным каркасом определяют по заполненному фрикционной массой ушке).
Толщину тормозной колодки необходимо проверять с наружной стороны, а при клиновидном износе – на расстоянии 50 мм от тонкого торца.
В случае явного износа тормозной колодки с внутренней стороны (со стороны гребня колеса) колодку надлежит заменить, если этот износ может вызвать повреждение башмака.
10) обеспеченность поезда требуемым нажатием тормозных колодок в соответствии с нормативами по тормозам (приложение 2 к настоящей Инструкции).
Тормозные нормативы для грузовых и пассажирских поездов. Порядок следования поездов при недостающем тормозном нажатии
Все поезда, отправляемые со станции, должны быть обеспечены единым наименьшим нажатием тормозных колодок (на 100 тс веса состава или поезда) в соответствии с нормативами по тормозам, утвержденными МПС (приложение 2 Инструкции по эксплуатации тормозов подвижного состава железных дорог ЦТ-ЦВ-ЦЛ-ВНИИЖТ\277; Приложение 1 к Указанию МПС России № Е-501у от 27.03.01):
- грузовой груженый, грузовой порожний с числом осей более 400 до 520 (включительно) и рефрижераторный поезда для скоростей движения до 90 км/ч - 33 тс;
- грузовой порожний до 350 осей для скоростей до 100 км/ч - 55 тс;
- пассажирский поезд для скоростей движения до 120 км/ч - 60 тс;
- рефрижераторный поезд для скоростей движения более 90 до 100 км/ч -55 тс;
- рефрижераторный поезд для скоростей движения более 100 до 120 км/ч - 60 тс;
- грузо-пассажирский поезд, порожний грузовой с числом осей от 350 до 400 (включительно) для скоростей движения до 90 км ч - 44 тс.
Грузовые поезда, в составе которых имеются вагоны с осевой нагрузкой 21 т и автотормоза все включены, могут следовать с установленной скоростью:
- с тормозным нажатием менее 33 тс, но не менее 31 тс на 100 тс веса состава и при наличии в составе не менее 75% вагонов, оборудованных композиционными тормозными колодками, с воздухораспределителями, включенными на средний режим;
- с тормозным нажатием менее 31 тс, но не менее 30 тс на 100 тс веса состава и при наличии в составе не менее 100% вагонов, оборудованных композиционными тормозными колодками, с воздухораспределителями, включенными на средний режим.
- грузовые и рефрижераторные поезда, обращающиеся со скоростями до 80 км/ч, с нажатием не менее 28 тс на 100 тс веса состава;
- грузовые поезда с составом из порожних вагонов до 350 осей, обращающиеся со скоростями более 90 до 100 км/ч, с нажатием не менее 50 тс на 100 тс веса состава;
- пассажирские поезда, обращающиеся со скоростью до 120 км/ч, с нажатием не менее 45 тс на 100 тс веса поезда;
- грузо-пассажирские поезда, обращающиеся со скоростью до 90 км/ч, с нажатием не менее 38 тс на 100 тс веса поезда;
- рефрижераторные поезда, обращающиеся со скоростями более 90 до 120 км/ч, с нажатием не менее 50 тс на 100 тс веса поезда.
В случае снижения тормозного нажатия поездов меньше единого наименьшего вследствие выключения в пути следования неисправных автотормозов у отдельных вагонов разрешается пропускать такие поезда до первой станции, где имеется пункт технического обслуживания (ПТО) вагонов.
В исключительных случаях, вследствие отказа автотормозов у отдельных вагонов в пути следования, поезд может быть отправлен с промежуточной станции до первой станции, где имеется ПТО вагонов, с тормозным нажатием менее установленного нормативами при условии наличия на этом участке уклонов не круче 0,010, с выдачей машинисту предупреждения об ограничении скорости.
Порядок отправления и следования таких поездов устанавливается приказом начальника дороги. Скорость движения грузового и рефрижераторного поездов при нажатии менее 28 тс на 100 т веса поезда, но не менее 25 т; грузопассажирского поезда при нажатии менее 38 тс на 100 т веса поезда, но не менее 33 тс - должна быть не более 55 км/ч.
Отправление грузового или рефрижераторного поезда запрещено при тормозном нажатии менее 25 тс на 100 тс веса, грузопассажирского поезда - менее 33 тс на 100 тс и пассажирского поезда - менее 45 тс на 100 тс. Ремонт тормозов в поезде производится осмотрщиками, которые направляются с ближайшего ПТО вагонов.
Расчетные нажатия тормозных колодок указаны в инструкции по эксплуатации тормозов подвижного состава железных дорог для вагонов в табл. 1, а для локомотивов, моторвагонного подвижного состава и тендеров в табл. 2 приложения 2.
Фактический вес грузовых, почтовых и багажных вагонов в составах поездов определять по поездным документам, учетный вес локомотивов и число тормозных осей - по данным табл. 3 приложения 2.
Вес пассажирских вагонов определить по данным, нанесенным на кузов или швеллер вагонов, а нагрузку от пассажиров, ручной клади и снаряжения принимать:
- для вагонов СВ и мягких на 20 посадочных мест - 2.0 тс на вагон;
- остальных мягких - 3.0 тс, купейных - 4.0 тс;
- купейных с местами для сидения, некупейных плацкартных и вагонов-ресторанов - 6.0 тс;
- для вагонов межобластных в скорых и пассажирских поездах - 7.0 тс; некупейных неплацкартных - 9.0 тс
Для удержания на месте после остановки на перегоне в случае неисправности автотормозов грузовые, грузо-пассажирские и почтово-багажные поезда должны иметь ручные тормоза и тормозные башмаки в соответствии с нормами, указанными в табл. 4 приложения 2. Если ручных тормозов в поезде не хватает, то их заменяют тормозными башмаками из расчета один башмак за три тормозных оси при осевой нагрузке 10 тс и более, или один башмак за одну ось при установке под вагон с меньшей осевой нагрузкой.
Порядок размещения и включения автотормозов в поездах
Автоматические тормоза всех вагонов в поезде, отправляемого со станции, где есть пункт технического обслуживания вагонов, а также со станции формирования поездов или пункта массовой погрузки грузов должны быть включены.
Выключение исправного тормоза вагона возможно только в случаях, предусмотренных МПС. Причем в составе должно быть не более восьми осей с выключенными тормозами и пролетной магистралью в одной группе, а в хвосте поезда перед последними двумя тормозными вагонами - не более четырех осей.
В случае отказа автотормозов одного из двух хвостовых вагонов на ближайшей станции выполняют маневровую работу для постановки в хвост поезда двух вагонов с исправными автотормозами. При отказе воздухораспределителя хвостового вагона электропоезда он должен быть заменен на ближайшей станции исправным воздухораспределителем соседнего вагона.
Пассажирские поезда должны эксплуатироваться на электропневматических тормозах, а при наличии в составе вагонов габарита РИЦ - на пневматических тормозах. При наличии в пассажирском поезде одного вагона с воздухораспределителем «КЕ» его можно выключить, если обеспечивается величина единого тормозного нажатия в соответствии с установленным нормативом. В порядке исключения допускается прицеплять в хвост пассажирского поезда на ЭПТ не более двух пассажирских вагонов, не оборудованных ЭПТ, но с исправным автоматическим тормозом.
В состав пассажирских поездов запрещается ставить грузовые вагоны, кроме случаев, предусмотренных ПТЭ. В грузовых и грузопассажирских поездах допускается совместное применение воздухораспределителей грузового и пассажирского типов. Если в грузовом поезде не более двух пассажирских вагонов, то их воздухораспределители можно выключать (кроме двух хвостовых вагонов).
Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно - к тормозным колодкам железнодорожных транспортных средств. Тормозная колодка содержит металлический каркас и закрепленный на нем композиционный фрикционный элемент, выполненный из двух продольных слоев, различающихся по теплопроводности. Менее теплопроводный слой выполнен из композиционного фрикционного материала, имеющего большие адгезию к металлу и прочность, по сравнению со слоем, расположенным с рабочей поверхности колодки. Толщина менее теплопроводного слоя меньше минимальной толщины колодки, разрешенной для эксплуатации, но больше толщины от тыльной поверхности колодки до выступающих деталей металлического каркаса. По второму варианту тормозная колодка содержит металлический каркас и закрепленный на нем композиционный фрикционный элемент, выполненный из двух продольных слоев, и вставку из чугуна, расположенную в центральной части колодки. Менее теплопроводный слой выполнен из композиционного фрикционного материала, имеющего большие адгезию к металлу и прочность, по сравнению со слоем, расположенным с рабочей поверхности колодки. Толщина менее теплопроводного слоя меньше минимальной толщины колодки, разрешенной для эксплуатации, но больше толщины от тыльной поверхности колодки до выступающих деталей металлического каркаса. Достигается повышение прочности, надежности и ресурса тормозной колодки. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к колодочным тормозным устройствам, а именно к тормозным колодкам железнодорожных транспортных средств.
Колодочному тормозу столько лет, сколько и самой железной дороге. Его конструкция основана на использовании поверхности катания колеса в качестве контртела в паре трения с тормозной колодкой. Такое двойное использование может приводить иногда к критической ситуации, так как при торможении (особенно с высокой скорости) возникают большие термические нагрузки, которые могут вызвать повреждения поверхности катания колеса (прижоги, термические трещины и другие). Важной положительной особенностью колодочного тормоза является то, что при его использовании очищается поверхность катания и за счет этого улучшается сцепление между колесом и рельсом.
В настоящее время известны и изготавливаются несколько основных типов тормозных колодок, в том числе:
Тормозные чугунные колодки выпускаемые по ГОСТ 1205-73 «Колодки чугунные для вагонов и тендеров железных дорог. Конструкция и основные размеры»;
Тормозные композиционные колодки см. Ширяев Б.А. Производство тормозных колодок из композиционных материалов для железнодорожных вагонов. - М.: Химия, 1982 г., с.9-14, 70, 71), содержащие металлический каркас и фрикционный, композиционный элемент;
Тормозные колодки железнодорожного транспортного средства по патенту на полезную модель № 52957 F16D 65/04, 2006 г., содержащие металлический каркас, композиционный фрикционный элемент и твердую вставку из чугуна;
Тормозные металлокерамические колодки (см. Порошковая металлургия. Спеченные и композиционные материалы» под редакцией В.Шатта. Перевод с немецкого. М.: Металлургия, 1983 г., с.249, 260, 261, содержащие металлический каркас и фрикционный металлокерамический элемент.
Из всех известных, перечисленных выше типов, наиболее широко применяются тормозные композиционные колодки, содержащие металлический каркас (стальной цельнометаллический или сетчатопроволочный) и фрикционный композиционный элемент. Начали применяться перспективные колесосберегающие тормозные колодки для железнодорожных транспортных средств, содержащие металлический каркас, фрикционный, композиционный элемент и металлическую вставку из чугуна.
Тормозные композиционные колодки, по сравнению с чугунными, обеспечивают работоспособность не до 120 км/час, а до 160 км/час, имеют более высокий и стабильный коэффициент трения, в 3-4 раза больше ресурс, при меньшей скорости. Однако их теплопроводность в 10 и более раз меньше, чем теплопроводность чугуна и поэтому они в несколько раз больше передают тормозную энергию в колесо по сравнению с чугунными. Решение задачи повышения теплопроводности тормозных композиционных колодок с целью снижения температуры колеса приводит к увеличению температуры в месте крепления фрикционного композиционного элемента с металлическим каркасом с тыльной стороны колодки и, как следствие, ведет к ослаблению крепления фрикционного композиционного элемента с металлокерамическим каркасом и снижению прочности и надежности конструкции колодки. Очень высока вероятность отрыва фрикционного элемента от каркаса при эксплуатации, что может привести к разрушению колодки и возникновению аварийных ситуаций.
Известна тормозная колодка железнодорожного подвижного состава, включающая металлический каркас и закрепленный на нем полимерный композиционный фрикционный элемент, по патенту РФ № 2072672, В61Н 7/02, 1997. В указанной колодке фрикционный элемент выполнен из двух слоев, имеющих разную теплопроводность. Слой, контактирующий с металлическим каркасом, выполнен из полимерного композиционного фрикционного материала, теплопроводность которого меньше теплопроводности полимерного композиционного фрикционного материала, из которого выполнен слой, размещенный со стороны рабочей поверхности колодки.
Недостатком известной колодки является то, что толщина менее теплопроводного слоя определена как слой, контактирующий с металлическим каркасом. Толщина этого слоя недостаточна для существенного понижения температуры в месте крепления металлического каркаса с полимерным композиционным фрикционным элементом. Кроме того, в известной колодке недостаточно сцепление (адгезия) менее теплопроводного слоя с металлическим каркасом ввиду недостаточного количества связующего и недостаточна прочность менее теплопроводного слоя ввиду отсутствия требований к армированию волокнами.
Существенные признаки известных колодок «металлический каркас», «композиционный фрикционный элемент, выполненный из двух слоев, различных по теплопроводности», являются общими с существенными признаками заявляемой колодки.
Известны тормозные колодки железнодорожного транспортного средства, содержащие металлический каркас, композиционный фрикционный элемент и одну твердую вставку из чугуна, расположенную в центральной части колодки, по патенту РФ № 2188347 В61Н 1/00, 2001 г.) и патенту на полезную модель № 52957, F16D 65/04, 2006 г.
Существенные признаки известной колодки «металлический каркас», «композиционный фрикционный элемент» и «вставка из чугуна, расположенная в центральной части колодки» являются общими с существенными признаками заявляемой колодки.
Известная колодка обеспечивает повышенный срок службы колеса за счет сохранения поверхности катания колеса, а также стабильность и эффективность торможения при обычных и тяжелых условиях эксплуатации.
Недостатками данных колодок является повышенная температура в месте крепления фрикционного композиционного элемента с металлическим каркасом с тыльной стороны колодки (в особенности из-за наличия очень теплопроводной чугунной вставки), которая приводит к ослаблению крепления фрикционного композиционного элемента с металлическим каркасом и снижению прочности и надежности конструкции колодки. Кроме того, в известной колодке в месте крепления с металлическим каркасом недостаточны (адгезия) сцепление композиционного фрикционного элемента с металлическим каркасом и прочность фрикционного композиционного элемента.
Наиболее близким аналогом заявляемой колодки является тормозная колодка железнодорожного подвижного состава по патенту РФ на изобретение № 2097239, В61Н 7/02, 1997 г. Колодка включает металлический каркас и полимерный композиционный фрикционный элемент, который выполнен из двух продольных слоев, имеющих различную электропроводность. При этом слой, в котором размещен каркас колодки, имеет меньшую электропроводность.
Существенные признаки наиболее близкого аналога «металлический каркас» и «композиционный фрикционный элемент, выполненный из двух продольных слоев» являются общими с существенными признаками заявляемой колодки.
Рассматриваемые тормозные колодки могут быть использованы с целью уменьшения деструкции полимерного связующего в этих колодках под действием электрического тока только в тормозных узлах подвижного состава на электрической тяге, например, в электровозах и моторных вагонах электропоездов.
К сожалению, в конструкции рассматриваемой тормозной колодки все внимание уделено обеспечению различия электропроводности рабочего слоя и менее электропроводного слоя, расположенного с тыльной поверхности колодки, в котором размещен металлический каркас колодки.
Поэтому из-за необеспечения различия в теплопроводности указанных выше слоев эти колодки неэффективны и малопригодны на обычных составах с применением, например, тепловозов, так как их слой, расположенный с тыльной поверхности колодки, в котором размещен металлический каркас, имеет большую теплопроводность, что вызывает высокую температуру в месте контакта металлического каркаса и композиционного фрикционного элемента и, как правило, не обеспечивается достаточная прочность колодки. В рассматриваемой конструкции колодки поставленная в наиболее близком аналоге задача снижения токов, протекающих через колодку, при наличии твердой вставки из чугуна, и вовсе не обеспечивается и поэтому на границе контакта вставки из чугуна и металлического каркаса с фрикционным элементом вследствие высокой температуры металла неизбежно разрушение прилегающих слоев композиционного фрикционного элемента с образованием трещин и разрушением колодки.
Кроме того, эта колодка при использовании ее на обычных вагонах вне зависимости от тяги обладает недостаточной прочностью, так как в месте крепления композиционного фрикционного элемента с металлическим каркасом недостаточна адгезия (сцепление) композиционного фрикционного элемента с металлическим каркасом ввиду отсутствия повышенного содержания связующего и прочность композиционного фрикционного элемента в связи с отсутствием повышенных требований к армированию его волокнами.
Недостатком рассматриваемой колодки является и то, что толщина продольного слоя композиционного фрикционного элемента, расположенного с тыльной поверхности колодки, определена как «слой, в котором размещен каркас колодки» и, таким образом, недостаточно полно установлена по отношению к общей толщине колодки и по отношению к толщине рабочего слоя, что не позволяет изготовить максимально эффективную двухслойную тормозную колодку с рациональными толщинами слоев.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение прочности, надежности и ресурса тормозной колодки.
Поставленную задачу решает тормозная колодка железнодорожного транспортного средства по описанным ниже вариантам № 1 и 2.
По варианту № 1.
Тормозная колодка железнодорожного транспортного средства содержит металлический каркас и закрепленный на нем композиционный фрикционный элемент, выполненный из двух продольных слоев, различающихся по теплопроводности. Менее теплопроводный слой выполнен из композиционного фрикционного материала, имеющего большие адгезию к металлу и прочность, по сравнению со слоем, расположенным с рабочей поверхности колодки. Толщина менее теплопроводного слоя меньше минимальной толщины колодки, разрешенной для эксплуатации, но больше толщины от тыльной поверхности колодки до выступающих деталей металлического каркаса.
По варианту № 2.
Тормозная колодка железнодорожного транспортного средства содержит металлический каркас и закрепленный на нем композиционный фрикционный элемент, выполненный из двух продольных слоев, различающихся по теплопроводности, и вставку из чугуна, расположенную в центральной части колодки. Менее теплопроводный слой выполнен из композиционного фрикционного материала, имеющего большие адгезию к металлу и прочность по сравнению со слоем, расположенным с рабочей поверхности колодки. Толщина менее теплопроводного слоя меньше минимальной толщины колодки, разрешенной для эксплуатации, но больше толщины от тыльной поверхности колодки до выступающих деталей металлического каркаса.
Для понимания формулировок рассмотрим графические изображения тормозных железнодорожных колодок, представленные на фиг.1 и 2.
Первоначальная толщина новой тормозной колодки обозначена «S» и приведена в технической литературе (Ширяев Б.А. Производство тормозных железнодорожных колодок из композиционных материалов для железнодорожных вагонов. М.: Химия, 1982 г., с.72).
Толщина от тыльной поверхности колодки до выступающих деталей металлического каркаса обозначена - «S 1 » и зависит от конструкции каркаса. Эта толщина, например, соответственно составляет согласно имеющимся чертежам специального конструкторского бюро ЦВ МПС:
Для композиционных тормозных колодок с металлической спинкой - 12 мм;
Для композиционных тормозных колодок с сетчатопроволочным каркасом - 8 мм.
Имеется минимальная толщина колодки, разрешенная для эксплуатации - обозначена «S 3 ».
Минимальная толщина колодки, разрешенная для эксплуатации, установлена в «Инструкции по эксплуатации тормозов подвижного состава железных дорог». Издательство «Инпресс» при содействии НПП Транспорт, г.Омск, 111395, Москва, Аллея 1-й Маевки д.15. 1994 г., с.3, 12, 13. Минимальная толщина колодки, разрешенная для эксплуатации, также устанавливается отдельно для каждого типа колодки и составляет:
Для композиционных тормозных колодок с металлической спинкой - 14 мм;
Для композиционных тормозных колодок с сетчато-проволочным каркасом - 10 мм.
Таким образом, минимальная толщина колодки, разрешенная для эксплуатации, обозначена - S 3 , в данном случае на 2 мм превышает толщину от тыльной поверхности колодки до выступающих деталей металлического каркаса для исключения повреждения поверхности колеса металлическим каркасом при торможении, а именно, с учетом пробега и износа до следующего осмотра на станции.
Поэтому толщина менее теплопроводного слоя композиционного фрикционного элемента обозначена S 2 , меньше минимальной толщины колодки, разрешенной для эксплуатации S 3 , но больше толщины от тыльной поверхности колодки до выступающих частей металлического каркаса S 1 , так как это позволит максимально уменьшить температуру в зоне контакта композиционного фрикционного элемента и одновременно обеспечить требуемые характеристики при торможении и максимальный ресурс колодки.
С целью увеличения прочности колодки и ресурса композиционный фрикционный элемент выполнен из двух продольных слоев, имеющих разную теплопроводность, причем менее теплопроводный слой композиционного фрикционного элемента, расположенный с тыльной стороны колодки, выполнен из композиционного фрикционного материала с более высоким содержанием связующего (каучука и/или смол) и более термостойких армирующих волокон и их размеров, например стекловолокна, и поэтому имеющим большие адгезию к металлу и прочность, по сравнению со слоем, расположенным с рабочей поверхности колодки. Увеличение содержания связующего (каучука) и термостойких армирующих неметаллических волокон одновременно приводит к снижению теплопроводности и повышению способности к упругоэластическим деформациям, что особенно важно при эксплуатации под действием ударных и вибрационных нагрузок, при которых работает тормозная колодка.
Таким образом, с целью обеспечения максимального ресурса тормозной колодки, максимальной прочности и надежности колодки, а также исключения повреждения колеса нерабочий, менее теплопроводный, слой колодки, расположенный с тыльной стороны колодки, по отношению к рабочему, более теплопроводному, слою, должен быть также фрикционным и композиционным, но более адгезионным и прочным, чем рабочий слой, а его толщина должна быть меньше минимальной толщины, разрешенной для эксплуатации колодки, но больше толщины слоя колодки от тыльной поверхности колодки до выступающих деталей металлического каркаса. При толщине колодки 50-60 мм соотношение толщины более теплопроводного слоя, имеющего также меньшую адгезию к металлу и прочность по сравнению со слоем, расположенным с тыльной поверхности колодки, будет составлять, соответственно для вышерассмотренных тормозных колодок с металлическим и сетчатопроволочным каркасом:
Существенные признаки заявляемой колодки «менее теплопроводный слой выполнен из композиционного фрикционного материала имеющего большие адгезию к металлу и прочность, по сравнению со слоем, расположенным с рабочей поверхности колодки» и «толщина менее теплопроводного слоя меньше минимальной толщины колодки, разрешенной для эксплуатации, но больше толщины от тыльной поверхности колодки до выступающих деталей металлического каркаса» являются отличительными от существенных признаков наиболее близкого аналога.
Металлический каркас может быть выполнен в виде металлической полосы с П-образным выступом в центральной ее части с усилительной пластиной или без нее. В колодке может быть использован и сетчато-проволочный каркас или каркас какой-либо другой конструкции.
С целью сохранения поверхности катания колеса колодка может быть снабжена твердыми вставками из чугуна. Например, одна из твердых вставок расположена в центральной части колодки и прикреплена к каркасу. Вставка в продольном сечении может иметь форму прямоугольника, квадрата, трапеции с прямым или радиусным основаниями или другую форму.
Для изготовления композиционного фрикционного элемента используют материал, содержащий полимерное связующее, в котором расположены фрикционные и армирующие наполнители. Конкретная рецептура определяется в зависимости от назначения колодки.
В качестве армирующих наполнителей для железнодорожных тормозных колодок используют различные волокнистые наполнители, например синтетические полиарамидные волокна, стекловолокно, минеральные волокна, металлические волокна и другие.
Повышение армирования и адгезионной способности менее теплопроводной фрикционной композиционной смеси, используемой для нерабочего слоя, достигается рецептурно за счет увеличения содержания связующего (полимера-каучука или смол), а также термостойких армирующих волокон, например стекловолокна (и их размера) в композиции.
Изготавливают заявляемые тормозные колодки по известной технологии на известном оборудовании.
Процесс изготовления включает следующие стадии:
Изготовление металлического каркаса или металлического каркаса со вставкой;
Изготовление двух фрикционных полимерных композиций; при этом отдельно изготавливают композиции, предназначенные для изготовления каждого из слоев фрикционного композиционного элемента;
Укладка в пресс-форму каркаса и затем навески менее теплопроводной фрикционной полимерной композиции, при этом она непосредственно на каркас равномерно укладывается и разравнивается, а затем укладывается и разравнивается навеска полимерной композиции для изготовления рабочего слоя колодки;
Формование колодки в пресс-форме с последующей вулканизацией.
На фиг.1 представлена тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, где:
1 - металлический сетчато-проволочный каркас;
2 - продольный менее теплопроводный слой композиционного фрикционного элемента расположенный с тыльной поверхности колодки;
3 - продольный более теплопроводный слой композиционного фрикционного элемента, расположенный с рабочей поверхности колодки (рабочий слой).
S - толщина колодки;
На фиг.2 представлена тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, где:
1 - основная полоса с П-образным выступом металлического каркаса,
2 - усилительная пластина каркаса,
3 - вставка из чугуна.
4 - продольный менее теплопроводный слой композиционного фрикционного элемента, расположенный с тыльной поверхности колодки,
5 - продольный более теплопроводный слой композиционного фрикционного элемента, расположенный с рабочей поверхности колодки (рабочий слой),
S - толщина колодки;
S 1 - толщина от тыльной поверхности колодки до выступающих деталей металлического каркаса;
S 2 - толщина менее теплопроводного слоя композиционного фрикционного элемента;
S 3 - минимальная толщина колодки, разрешенная для эксплуатации.
Выполнение заявляемой тормозной колодки железнодорожного транспортного средства с признаками, указанными в отличительной части формулы, позволяют повысить прочность, надежность и ресурс тормозной колодки.
Выполнение менее теплопроводного слоя из композиционного фрикционного материала, имеющего большие адгезию к металлу и прочность по сравнению со слоем, расположенным с рабочей стороны колодки, позволяет повысить прочность крепления фрикционного элемента с металлическим каркасом, а также прочность и надежность колодки в месте расположения металлического каркаса и как, следствие, ресурс колодки.
Выполнение менее теплопроводного слоя толщиной менее минимальной толщины колодки, разрешенной для эксплуатации, но больше толщины от тыльной поверхности колодки до выступающих деталей металлического каркаса позволяет максимально снизить температуру фрикционного композиционного элемента в месте контакта его с металлическим каркасом, а следовательно, повысить надежность и прочность крепления его с каркасом и одновременно обеспечить максимальный ресурс колодки.
1. Тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, содержащая металлический каркас и закрепленный на нем композиционный фрикционный элемент, выполненный из двух продольных слоев, различающихся по теплопроводности, отличающаяся тем, что менее теплопроводный слой выполнен из композиционного фрикционного материала, имеющего большие адгезию к металлу и прочность, по сравнению со слоем, расположенным с рабочей поверхности колодки, а толщина менее теплопроводного слоя меньше минимальной толщины колодки, разрешенной для эксплуатации, но больше толщины от тыльной поверхности колодки до выступающих деталей металлического каркаса.
2. Тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, содержащая металлический каркас и закрепленный на нем композиционный фрикционный элемент, выполненный из двух продольных слоев, различающихся по теплопроводности, и вставку из чугуна, расположенную в центральной части колодки, отличающаяся тем, что менее теплопроводный слой выполнен из композиционного фрикционного материала, имеющего большие адгезию к металлу и прочность, по сравнению со слоем, расположенным с рабочей поверхности колодки, а толщина менее теплопроводного слоя меньше минимальной толщины колодки, разрешенной для эксплуатации, но больше толщины от тыльной поверхности колодки до выступающих деталей металлического каркаса.
Похожие патенты:
Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно - к тормозным колодкам железнодорожных транспортных средств
