Работа крана машиниста 394 во 2 положении. Краткая характеристика крана машиниста

Кран машиниста собран из пяти основных частей: верхней (золотниковой), средней (промежуточной), нижней (уравнительной), редуктора (питательного клапана) и стабилизатора (дросселирующего выпускного клапана).

В верхней части крана имеются золотник 12, крышка 11, стержень 17 и ручка 13 с фиксатором 14, надета на квадрат стержня и закреплена винтом 16 и гайкой 15.

Стержень 17 уплотнён в крышке манжетой, опирающейся на шайбу 19. Нижним концом стержень надет на выступ золотника 12, который прижимается к зеркалу пружиной 18.

Для смазывания золотника в крышке 11 имеется отверстие, закрываемое пробкой. Смазка трущейся поверхности стержня 17 производится через просверленное в нём осевое отверстие.

Средняя часть 10 крана служит зеркалом для золотника, а запрессованная в неё втулка 33 - седлом для обратного клапана 34.

Нижняя часть крана состоит из корпуса 2, уравнительного поршня 7 с резиновой манжетой 8 и латунным кольцом 9 и выпускного клапана 5, который прижимается пружиной 4 к седлу втулки 6. Хвостовик выпускного клапана уплотнён резиновой манжетой 3, вставленной в цоколь 1.

Верхняя, средняя и нижняя части соединяются через резиновые прокладки на четырёх шпильках 20 с гайками. Положение фланца крышки верхней части фиксируется на средней части штифтом 21.

Редуктор имеет корпус 26 верхней части с запрессованной втулкой 25 и корпус 29 нижней части. В верхней части находится питательный клапан 24, прижимаемый к седлу пружиной 23, которая вторым концом упирается в заглушку.

Фильтр 22 предохраняет питательный клапан от загрязнения.

На металлическую диафрагму снизу через упорную шайбу давит пружина 30, опирающаяся вторым концом через упор 32 на винт 31.

С трубами от питательной и тормозной магистралей кран соединяется с помощью накидных гаек.

Стабилизатор крана состоит из корпуса 7 с запрессованной в него втулкой 4, крышки 1 и клапана 3, прижимаемого к седлу пружиной 2. В корпус запрессован также ниппель 5 с калиброванным отверстием 0,45 мм. Между корпусом и втулкой 9 зажата металлическая диафрагма 6. Снизу на диафрагму через шайбу 8 давит пружина 10, сжатие которой регулируется винтом 11.

Ручка крана машиниста усл. № 394 (395) имеет семь рабочих положений.

Рассмотрим действие крана при различных положениях его ручки. На рисунках отверстия и выемки в золотнике обозначены цифрами, на зеркале – буквами.

I положение – зарядка и отпуск . Воздух из питательной магистрали А по каналам ГР, 4, 5 и М поступает в тормозную магистраль и одновременно через отверстие 13, выемку УР1 и отверстие УР2 – в полость над уравнительным поршнем, а оттуда через калиброванное отверстие Г диаметром 1,6 мм, по каналу В – в уравнительный резервуар УР. В полости над уравнительным поршнем давление повышается быстрее, чем в тормозной магистрали. Поршень опускается, отжимает от седла выпускной клапан и сообщает канал А1 с магистралью.

Сообщение ПМ с ТМ происходит каналом сечением около 200 мм. Одновременно воздух из питательной магистрали по каналам ГР, 3, Р2 и Р3 поступает к клапану редуктора.

Полость над уравнительным поршнем через отверстие УР4, выемку 8 и отверстие С сообщается со стабилизатором и далее с атмосферой.

Диаметр отверстия Г - 1.6мм подобран таким образом, чтобы после ступени или ПСТ подзарядка УР объёмом 20 л при I положении РКМ до давления 5.0 – 5.2 кгс/см 2 происходила несколько быстрее подзарядки ВР в головных вагонах поезда. Это позволяет РКМ держать в I положении не по отчету времени, а по показанию манометра УР.

II положение – поездное с автоматической ликвидацией сверхзарядки Воздух из питательной магистрали А по каналу ГР, через выемки 2 и Р2, отверстие Р3 и открытый клапан редуктора поступает в полость над уравнительным поршнем и в уравнительный резервуар УР.

Редуктор автоматически поддерживает установившееся давление в уравнительном резервуаре. Сверхзарядка ликвидируется стабилизатором.

Если давление в тормозной магистрали ниже, чем в полости над уравнительным поршнем, этот поршень переместится вниз и сообщит между собой каналы А1 и М – произойдёт питание ТМ, и давление в ней будет поддерживаться равным давлению в УР.

Полость над уравнительным поршнем через отверстие УР4, выемку 8, отверстие С и отверстие С2 диаметром 0,45 мм сообщается с атмосферой при давлении в полости С1 около 0,3 – 0,5 кгс/см², установленном пружиной стабилизатора.

Давление воздуха в уравнительном резервуаре, несмотря на расход воздуха через отверстие С2 стабилизатора, будет поддерживаться редуктором.

Для повышения давления в УР необходимо винт редуктора КМ завернуть по часовой стрелке (один оборот винта соответствует изменению давления в УР примерно на 1.1 кгс/см 2), а для понижения – вывернуть.

Для управления автоматическими тормозами пассажирских и грузовых поездов применяется кран машиниста № 394, основным исполняющим органом которого является его уравнительная часть. Общий вид крана машиниста в сборе показан на рис. 1.

Рис.1

Кран имеет довольно простой вид с чётко выделяемыми пятью его частями:

• верхней (золотниковой),
• средней (зеркало золотника),
• нижней (уравнительной),
• стабилизатора,
• редуктора.

Но если взглянуть на кран машиниста в разрезе (рис. 2), то большое число деталей просто пугает читателя, а изучение конструкции крана по такому рисунку вызывает массу трудностей.

Рис.2

В верхней части крана имеются золотник 12, крышка 11, стержень 17 и ручка 13 с фиксатором 14, которая надета на квадрат стержня и закреплена винтом 16 и гайкой 15.

Стержень 17 уплотнен в крышке манжетой, опирающейся на шайбу 19. Нижним концом стержень надет на выступ золотника 12, который прижимается к зеркалу пружиной 18.

Для смазывания золотника в крышке 11 имеется отверстие, закрываемое пробкой. Смазка трущейся поверхности стержня 17 производится через просверленное в нем осевое отверстие.

Средняя часть 10 крана служит зеркалом для золотника, а запрессованная в нее втулка 33 - седлом для обратного клапана 34.

Нижняя часть крана машиниста состоит из корпуса 2, уравнительного поршня 7 с резиновой манжетой 8 и латунным кольцом 9 и выпускного клапана 5, который прижимается пружиной 4 к седлу втулки 6. Хвостовик выпускного клапана уплотнен резиновой манжетой 3, вставленной в цоколь 1.

Верхняя, средняя и нижняя части соединяются через резиновые прокладки на четырех шпильках 20 с гайками. Положение фланца крышки верхней части фиксируется на средней части штифтом 21.

Редуктор крана имеет корпус 26 верхней части с запрессованной втулкой 25 и корпус 29 нижней части. В верхней части находится питательный клапан 24, прижимаемый к седлу пружиной 23, которая вторым концом упирается в заглушку.

Фильтр 22 предохраняет питательный клапан от загрязнения.

На металлическую диафрагму 27 снизу через упорную шайбу 28 давит пружина 30, опирающаяся вторым концом через упор 32 на винт 31.

С трубами от питательной и тормозной магистралей кран машиниста соединяется с помощью накидных гаек.

Стабилизатор крана состоит из корпуса 7 с запрессованной в него втулкой 4, крышки / и клапана 3, прижимаемого к седлу пружиной 2. В корпус запрессован также ниппель 5 с калиброванным отверстием 0,45 мм. Между корпусом и втулкой 9 зажата металлическая диафрагма 6. Снизу на диафрагму через шайбу 8 давит пружина 10, сжатие которой регулируется винтом 11.

Сжатый воздух из питательной магистрали проходит в камеру над золотником и по двум широким каналам в тормозную магистраль. Первый путь — по выемке золотника 6, второй — по открытому впускному клапану 16. Впускной клапан открыт хвостовиком уравнительного поршня 11, на который оказывает давление воздух камеры над уравнительным поршнем У1.

Действие крана при первом положении ручки

В камеру У1 воздух проходит из главных резервуаров двумя путями: первым — по каналу в золотнике, вторым — через золотник 6, фильтр 21 и открытый питательный клапан 25 редуктора зарядного давления. По каналу диаметром 1,6 мм из камеры над уравнительным поршнем заряжается уравнительный резервуар. Канал питания
уравнительного резервуара заужен для того, чтобы рукоятку кран можно было выдерживать в первом положении более продолжительное время, сообщая в то же время питательную магистраль двумя широкими путями с тормозной магистралью.
В первом положении ручки крана по манометру уравнительного резервуара можно выбирать величину давления, которое установится в тормозной магистрали после перевода ручки крана во второе положение.

Второе положение — Поездное

Автоматическая ликвидация сверхзарядного давления. Уравнительный резервуар УР и камера над уравнительным поршнем У1, сообщается золотником с камерой У2, над металлической диафрагмой 28 редуктора и камерой над возбудительным клапаном 35 стабилизатора. Усилием пружины 39 диафрагма 36 прогибается вверх и открывает возбудительный клапан 35. Воздух уравнительного резервуара проходит в камеру У3 над диафрагмой 36 и по калиброванному отверстию диаметром 0,45 мм выходит в атмосферу. Давление воздуха в камере У3 поддерживается постоянным соответственно усилию пружины 39. Так как истечение воздуха из уравнительного объема в атмосферу происходит все время при постоянном давлении в камере У3, то стабилизатор обеспечивает постоянный темп ликвидации сверхзарядного давления из уравнительного объема. Уравнительный поршень 11, находящийся под давлением воздуха УР и тормозной магистрали, поднимается вверх и открывает выпускной клапан, по которому воздух из ТМ уходит атмосферу. Темп ликвидации сверхзарядного давления из тормозной магистрали не зависит от наличия и величины утечки из нее. Уравнительный резервуар УР и камера над уравнительным поршнем У1, сообщается золотником с камерой У2, над металлической диафрагмой 28 редуктора и камерой над возбудительным клапаном 35 стабилизатора. Усилием пружины 39 диафрагма 36 прогибается вверх и открывает возбудительный клапан 35. Воздух уравнительного резервуара проходит в камеру У3 над диафрагмой 36 и по калиброванному отверстию диаметром 0,45 мм выходит в атмосферу. Давление воздуха в камере У3 поддерживается постоянным соответственно усилию пружины 39. Так как истечение воздуха из уравнительного объема в атмосферу происходит все время при постоянном давлении в камере У3, то стабилизатор обеспечивает постоянный темп ликвидации сверхзарядного давления из уравнительного объема. Уравнительный поршень 11, находящийся под давлением воздуха УР и тормозной магистрали, поднимается вверх и открывает выпускной клапан, по которому воздух из ТМ уходит атмосферу. Темп ликвидации сверхзарядного давления из тормозной магистрали не зависит от наличия и величины утечки из нее.

Действие крана при поездном положении ручки.

Автоматическое поддержание зарядного давления в тормозной магистрали. Когда давление в уравнительном резервуаре и камере У1, над уравнительным поршнем понизится до зарядного, то несмотря на продолжающееся истечение воздуха в атмосферу через отверстие диаметром 0,45 мм, редуктор будет поддерживать в уравнительном объеме нормальное зарядное давление, величина которого установлена пружиной 31.
Снижение давления воздуха в УР ниже зарядного вызовет снижение давления в камере У2, над металлической диафрагмой 28 редуктора. Усилием пружины 31 диафрагма 28 прогибается вверх и поднимает питательный клапан 25. Воздух из главного резервуара через вертикальный канал в золотнике 6. фильтр 21 и открытый питательный клапан 25 поступает в камеру У1 над уравнительным поршнем 11. Из камеры У1, по калиброванному отверстию диаметром 1,6 мм воздух проходит в УР и камеру У2.
Когда давление воздуха и пружины 31 на диафрагму 28 выравнивается, она займет горизонтальное положение и питательный клапан 15 будет прижат к седлу пружиной.
Если в результате утечек упадет давление в тормозной магистрали, то уравнительный поршень под давлением воздуха уравнительного объема опускается вниз, отжимает от седла впускной клапан 16 и воздух из ГР будет проходить в ТМ.

Когда давление в ТМ достигнет зарядного уровня (станет равно давлению в камере У1), пружина поднимет уравнительный поршень и закроет впускной клапан. Питание утечек ТМ прекратится.
Отпуск вторым положением ручки крана. Во втором положении ручки крана машиниста золотник сообщает камеру У2 редуктора с уравнительным резервуаром. Если поставить ручку крана во второе положение после торможения, то в камере У2 установится давление ниже зарядного, т.е. тормозное. На металлическую диафрагму 28 снизу будет давить пружина 31 с усилием, соответствующим зарядному давлению, поэтому диафрагма 28 прогнется вверх и откроет питательный клапан 25. Воздух из ГР по вертикальному каналу золотника, через фильтр 21, открытый клапан 15 широким каналом поступает в камеру над уравнительным поршнем У1, а уходит из нее по узкому каналу диаметром 1,6 мм в ЗР и камеру У2. В камере У1 создается повышенное давление. Этим давлением уравнительный поршень сдвинется вниз и своим хвостовиком полностью откроет впускной клапан 16, который пропустит в тормозную магистраль воздух давлением, равным давлению над уравнительным поршнем. Давление в УР и камере У2 постепенно увеличивается, поэтому диафрагма выпрямляется, а питательный клапан 25 прижимается к седлу.
С момента, когда давление в камере У1 над уравнительным поршнем выравнивается с давлением в УР, т.е. становится зарядным, воздух из ГР будет проходить в ТМ по впускному клапану только зарядным давлением.

Третье положение — Перекрыша без питания

Золотник сообщает камеру над уравнительным поршнем с тормозной магистралью через обратный клапан 22. Давление в тормозной магистрали понижается быстрее, чем в уравнительном резервуаре, поэтому воздух уравнительного объема поднимает обратный клапан и перетекает в ТМ Давление воздуха на уравнительный поршень 11 сверху и снизу выравнивается, впускной и выпускной клапаны остаются закрытыми.

Действие крана при перекрыше без питания утечек из тормозной магистрали.

Четвертое положение — Перекрыша с питанием

Действие крана при перекрыше с питанием утечек из тормозной магистрали.

Уравнительный резервуар, тормозная магистраль и главный резервуар разобщены между собой золотником. В уравнительном резервуаре из-за его высокой плотности поддерживается практически постоянное давление. При понижении давления в тормозной магистрали, вследствие утечек, уравнительный поршень 11 опускается вниз давлением камеры У1, и открывает впускной клапан 16. Воздух ГР проходит в ТМ и восстанавливает в ней давление до уровня давления в уравнительном резервуаре. После этого впускной клапан закрывается своей пружиной и питание утечек прекращается.

Пятое положение — Служебное торможение (V и VА положения ручки)

Действие крана при служебном торможении.

Золотник сообщает уравнительный резервуар с атмосферой по каналу диаметром 2,3 мм. Давление в камере над уравнительным поршнем У1 падает темпом 0,2 кгс/см2 — 0,25 кгс/см2 за секунду. Уравнительный поршень поднимается вверх давлением тормозной магистрали, и хвостовик поршня (выпускной клапан) отходит от своего седла во впускном клапане 16. Воздух из тормозной магистрали по осевому каналу клапана 16 выходит в атмосферу.
Положение VА предусмотрено для замедленной разрядки уравнительного резервуара по каналу в золотнике диаметром 0,75 мм при торможении длинносоставных поездов. Кран машиниста действует так же, как при V положении ручки, но темп разрядки составляет 0,5 кгс/см2 за 15 — 20 секунд.

Шестое положение — Экстренное

Широкой выемкой золотника тормозная магистраль, уравнительный резервуар и камера У1 над уравнительным поршнем сообщаются с атмосферой. По сравнению с объемом тормозной магистрали объем камеры У1, над уравнительным поршнем меньше, поэтому камера У1 разряжается в атмосферу быстрее. Из-за возникшего перепада давлений уравнительный поршень поднимается вверх и открывает выпускной клапан. Тормозная магистраль разряжается в атмосферу двумя путями: по широкой выемке в золотнике и по осевому каналу впускного клапана 16.

Действие крана при экстренном торможении

Краны машиниста предназначены для управления прямодействующими и непрямодействующими тормозами подвижного состава.

К конструкции крана машиниста предъявляются следующие технические требования:

Для ускорения процесса зарядки и отпуска тормозов должно использоваться давление главных резервуаров;

Кран должен автоматически переходить с любого сверхзарядного давления в тормозной магистрали на зарядный уровень регулируемым темпом;

При поездном положении ручки кран должен поддерживать требуемое заданное давление в тормозной магистрали;

У крана должно быть положение перекрыши; желательно, два положения: с питанием и без питания утечек из тормозной магистрали;

Служебное торможение кран должен обеспечивать определенным темпом с любого уровня зарядного давления, как полное, гак и ступенчатое;

отпуск тормозов должен быть полным и ступенчатым;

При отпуске в поездном положении ручки крана должна быть автоматическая зависимость между значением начального скачка давления в тормозной магистрали и предшествовавшей ступенью торможения;

При экстренном торможении кран должен обеспечивать прямое сообщение тормозной магистрали с атмосферой.

Конструкция поездного крана машиниста усл. № 394 (395)

Поездной кран состоит из пяти пневматических частей: корпуса нижней части 1 (рис.1), редуктора зарядного давления 2, средней части 3, крышки 4, стабилизатора темпа ликвидации сверхзарядного давления 8 и электрического контроллера 6.

Конструкция пневматических частей поясняется на примере крана машиниста усл. № 395-000-2. В верхней части крана (рис.2) имеется золотник 6, соединенный стержнем 3 с ручкой 2 крана. Ручка крана закреплена контргайкой 1 и имеет на крышке 7 верхней части семь фиксированных положений. Стержень уплотнен в верхней части крышки манжетой 4.

Рис.1.

Средняя часть 9 представляет собой чугунную отливку, верхняя часть которой является зеркалом золотника. В корпусе средней части запрессована бронзовая втулка, являющаяся седлом алюминиевого обратного клапана 22.

В нижней части корпуса 14 находятся пустотелый впускной клапан 16 и уравнительный поршень 11, хвостовик которого образует выпускной клапан. Уравнительный поршень уплотнен резиновой манжетой 13 и латунным кольцом 12. Впускной клапан прижимается к седлу 75 пружиной 17. Хвостовик впускного клапана уплотнен резиновой манжетой 18, установленной в цоколе 19.

Рис. 2

В нижнюю часть корпуса ввернуты четыре шпильки, которые скрепляют все три части крана через резиновые прокладки 8 и 10, а также сетчатый фильтр 21. Редуктор зарядного давления и стабилизатор темпа ликвидации сверхзарядного давления крепятся к корпусу нижней части крана.

Рис. 3

Редуктор (рис.3) предназначен для автоматического поддержания определенного зарядного давления в уравнительном объеме крана при поездном положении ручки. Редуктор состоит из двух частей: верхней -- крышки 26 и нижней -- корпуса 30, между которыми зажата металлическая диафрагма 28. В верхней части корпуса расположено седло 27 питательного клапана 25, пружина 24 и заглушка 23. В нижнюю часть ввернут регулировочный стакан 32, с помощью которого изменяется усилие регулировочной пружины 31 на опорную шайбу 29.

Стабилизатор (рис.4) предназначен для автоматической ликвидации сверхзарядного давления из уравнительного объема крана постоянным темпом при поездном положении ручки. Стабилизатор состоит из крышки 33 с калиброванным отверстием диаметром 0,45 мм, возбудительного клапана 35 с пружиной 34, металлической диафрагмы 36, пластмассовой упорной шайбы 37, корпуса 38, регулировочной пружины 39 и регулировочного стакана 40 с контргайкой.

Рис. 4

Особенностью кранов машиниста усл. № 395 всех модификаций является наличие контроллера (рис. 5), который в кранах № 395-000, 395-000-4 и 395-000-5 служит для одновременного управления пневматическими и электропневматическими тормозами. В кране усл. № 395-000-4 контроллер помимо управления электропневматическими тормозами служит для выключения тяговых двигателей и включения -пневматической песочницы при экстренном торможении, а в кране № 395-000-3 -- только для выключения тяговых двигателей и включения песочницы при экстренном торможении.

Конструкции контроллеров кранов машиниста усл. № 395 отличаются числом микропереключателей, их расположением, числом проводов и типом штепсельного разъема. На кранах № 395-000-3 наружный диаметр контроллера меньше, чем на кранах других модификаций.

Краны машиниста № 395-000 с двумя микропереключателями и № 395-000-4 с тремя применяются на пассажирских локомотивах. Кран машиниста № 395-000-5 с двумя микропереключателями, включенными по схеме, отличной от схемы крана № 395-000, применяется на электро- и дизель-поездах, а кран машиниста № 395-000-3 с одним микропереключателем -- на грузовых локомотивах. У кранов машиниста № 395-000, 395-000-4 и 395-000-5 положения V3 и VA совмещены. В положении ручки VA кроме управления электропневматическими тормозами происходит разрядка уравнительного резервуара темпом 0,5 кгс/см2 за 15...20 с.

Золотник крана машиниста усл. № 395-000 не имеет отверстия диаметром 0,75 мм, поэтому в положении V3 разрядки уравнительного резервуара и тормозной магистрали не происходит.

Рис. 5 Контроллер крана машиниста

Работа крана

поездной кран машинист ремонт

Положения ручки крана и соответствующие им управляющие действия представлены в таблице № 1

Таблица № 1. Положения ручки крана машиниста

Положение ручки крана	Управляющее действие при пневматическом торможении
I - отпускное	Прямое сообщение питательной магистрали с тормозной
II -- поездное	Автоматическое поддержание в тормозной магистрали заданного давления. Автоматическая ликвидация сверхзарядки
III -- перекрыша без питания	Перекрыша без питания тормозноймагистрали (уравнительный резервуар сообщен с тормозной магистралью)
IV -- перекрыша с питанием	Перекрыша с питанием тормозной магистрали (до давления, . равного в уравнительном резервуаре)
VA -- служебное торможение	Служебное торможение с разрядкой тормозной магистрали медленным темпом (0.5 кгс/см2 за 15--20 с)
V -- служебное торможение	Торможение со служебной разрядкой тормозной магистрали с 5 до 4 кгс/см2 за 4--6 с
VI -- экстренное торможение	Разрядка тормозной магистрали в атмосферу с 5 до 1 кгс/см2 за время около 2,5 с

Техническая характеристика крана машиниста

Масса, кг……………………………………………22,2

Объем уравнительного резервуара, л……………..20

Диаметр уравнительного поршня, мм…………….100

Автоматичность перехода с 6,0 до 5,8, с………80-120

Время зарядки магистрального резервуара 55 л, с

При I положении до 0,5 МПа……………………..1,5

При II положении до 0,48 МПа……………………3,0

Чувствительность в поездном положении, МПа/см 2 ..0,015