3.1.1.При каких неисправностях воздухораспределителей и крана машиниста происходит самопроизвольный отпуск автотормозов и как в этом случае должен действовать машинист?
Самопроизвольный отпуск на равнинном режиме отдельного воздухораспределителя № 270-002, 270-005 или 483 возможен при пропуске в атмосферу сжатого воздуха из золотниковой или рабочей камеры. При этом магистральный орган сметается под действием давления из магистрали в отпускное положение и сообщает между собой рабочую, золотниковую камеры и магистраль. Если утечка из золотниковой камеры небольшая (до 1,5 л в 1 мин), в воздухораспределителях № 270-005 отпуск не произойдет вследствие притока воздуха в золотниковую камеру из магистрали через отверстие диаметром 0,3 мм в плунжере; воздухораспределитель № 483 при такой утечке тормозит в течение 40- 70 с в зависимости от ступени, воздухораспределитель № 270-002- в течение 20 30 с. На горном режиме утечка из золотниковых камер воздухораспределителей не вызывает самопроизвольный отпуск, так как при этом рабочая камера в тормозном положении главного поршня изолирована от золотниковой камеры и магистрали при любом положении магистрального органа. Утечка из золотниковой камеры воздухораспределителя (или небольшая утечка из рабочей камеры) не оказывает влияния на работу других, исправных воздухораспределителей, если на ступень торможения не накладываются повторные ступени.
Более опасна большая утечка из рабочей камеры у воздухораспределителей № 270-005. Причиной такой утечки в большинстве случаев является потеря уплотняющей способности манжет главного поршня воздухораспределителя, особенно при низких температурах (ниже минус 40°C), если превышены сроки службы манжет (3 года), либо их морозостойкость утрачена после пребывания вагона в тепляке для разогрева смерзающихся грузов (последнее наиболее вероятно в маршрутах, вагоны которых многократно пропускаются через тепляки).
При большом пропуске из рабочей в золотниковую камеру главный поршень не перемещается в тормозное положение в процессе дополнительной разрядки тормозной магистрали и не закрывает каналы, сообщающие тормозную магистраль с атмосферой. Это приводит к интенсивному выпуску сжатого воздуха в атмосферу в течение 40—60 с, пока не сядет на седло клапан дополнительной разрядки магистральной части. В течение 40— 60 с давление в хвостовой части поезда (особенно, если «дующие» приборы оказываются во второй половине состава) снижается, а затем происходит его повышение после прекращения «дутья», что вызывает отпуск автотормозов в большей части поезда в IV положении ручки крана машиниста.
Снижение давления в хвостовой части поезда при двух-трех «дующих» воздухораспределителях даже при первой ступени торможения может достигать нормативов полного торможения. При этом (особенно в поездах большой массы и длины) возникают повышенные продольные растягивающие силы, которые могут приводить к обрыву поезда. Эти силы тем больше, чем меньше ступень торможения краном машиниста: при ступени поезд сжимается, после перехода его хвостовой части на полное торможение возникает резкая оттяжка, в процессе которой может происходить обрыв даже новых автосцепок, не имеющих никаких повреждений. При этом характерным местом обрыва является первая треть поезда.
Машинист ощущает сильный рывок через 15—25 с после начала торможения, что является характерным признаком «дутья» воздухораспределителей № 270 во второй половине состава. При дальнейшем ведении поезда (если не произошел его обрыв) необходимо тормозить с разрядкой магистрали на 0,9—1,0 кгс/см2 с таким расчетом, чтобы необходимая продолжительность каждого торможения не превышала 40 с, за это время снижать скорость, после чего производить отпуск автотормозов. Увеличенная разрядка тормозной магистрали краном машиниста уменьшает продольные силы, если хвостовая часть поезда перейдет на полное торможение в результате «дутья» отдельных воздухораспределителей, так как при этом вагоны поезда тормозятся с почти максимальными силами. Закономерность распределения продольных динамических сил в поезде такова, что его обрыв при торможении в первой трети не может рассматриваться как результат неправильного управления автотормозами. Это, как правило, следствие «дутья» неисправных воздухораспределителей № 270-005.
Если по условиям профиля пути необходимы длительные непрерывные торможения, то при самопроизвольном отпуске автотормозов вследствие «дутья» поезд необходимо остановить, перевести воздухораспределители на горный режим, после чего продолжать следование.
Возможна небольшая утечка из рабочей или золотниковой камеры, при которой каналы дополнительной разрядки перекрываются главным поршнем, однако в процессе выдержки ступени воздухораспределитель отпускает Если после этого машинист усиливает торможение повторной разрядкой магистрали, отпустивший воздухораспределитель срабатывает, действуя, как при первой ступени с дополнительной разрядкой магистрали, снижая в ней давление на 0,5 кгс/см2. Если разрядка магистрали краном машиниста меньше, вместо ожидаемого усиления торможения может произойти отпуск. Для предотвращения этого явления повторную ступень для усиления торможения в таких случаях необходимо выполнять снижением давления в магистрали не менее чем на 0,3 кгс/см2, при котором каналы дополнительной разрядки сработавшего отпущенного воздухораспределителя перекрываются манжетами на штоке главного поршня, а его дополнительная разрядка магистрали практически не влияет на стабильность ступени торможения.
Воздухораспределитель № 483 при любых неисправностях не может становиться на «дутье», так как при открытом клапане дополнительной разрядки магистрали в нем золотниковая камера сообщена с каналом дополнительной разрядки, что вызывает быстрое снижение давления в золотниковой камере и автоматическое быстрое закрытие клапана дополнительной разрядки.
Выполненная модернизация воздухораспределителей № 270 005 (введением дополнительного сверления в плунжере, обеспечивающего опережающее сообщение рабочей камеры с золотниковой в сравнении с магистралью при перемещении в отпускное положение) повысила стабильность ступеней торможения этих воздухораспределителей в поезде, в том числе и в случае «дутья». Однако не исключена возможность «дутья» при большом пропуске главного поршня.
«Дующие» в поезде воздухораспределители должны выявляться при опробовании автотормозов: проверка срабатывания на торможение должна производиться не ранее чем через 2 мин после ступени торможения. За это время последствия «дутья» успевают проявиться в самопроизвольном отпуске автотормозов. Если поезд имеет большую массу и в процессе опробования автотормозов производится проверка давления в тормозной магистрали переносным манометром или в хвост поезда установлен толкач с тормозной магистралью, включенной в магистраль поезда, то наличие «дующих» воздухораспределителей выявляется по повышенному снижению магистрального давления в хвосте поезда по сравнению с головой с последующим повышением давления Машинист имеет возможность выявить наличие «дутья» в составе поезда непосредственно на локомотиве. Для этого достаточно сравнить плотность тормозной сети по снижению давления в главных резервуарах при отключенных регулятором давления компрессорах до начала торможения и в интервале 20—60 с после выполнения торможения. Существенно большая утечка после ступени торможения характеризует наличие «дующих» воздухораспределителей.
Для определения, какие же воздухораспределители являются источниками «дутья», необходимо переключить воздухораспределители на горный режим, произвести ступень торможения и через 1 мин проверить, какие воздухораспределители № 270 отпустили.
У отпустивших воздухораспределителей сменить главные (или магистральные) части. Если такой возможности нет (когда проверка выполняется на станции, где нет ПТО), отпустившие воздухораспределители следует выключить, после чего вести поезд в соответствии с имеющимся расчетным тормозным нажатием в составе.
Неисправностью крана машиниста, вызывающей отпуск автотормозов в IV положении ручки крана, является накапливание давления в уравнительном резервуаре из-за пропуска золотника. В этом случае следует при ступени торможения ручку крана машиниста ставить в IV положение, предотвращая завышение давления в магистрали последующим периодическим переводом ручки крана в III или VА положение, избегая при этом чрезмерной разрядки магистрали. При проверке крана машиниста после перевода его ручки из поездного положения в перекрышу с питанием завышение давления в уравнительном резервуаре не допускается. Следует отличать завышение давления в уравнительном резервуаре в результате неплотности золотника от завышения, вызываемого температурными изменениями давления в замкнутом объеме уравнительного резервуара после перевода ручки из V в IV положение, которое практически безопасно по условиям отпуска воздухораспределителей, так как аналогичный процесс происходит и в их золотниковых камерах. Магистральные поршни остаются при этом в положении перекрыши (допускается завышение давления в тормозной магистрали до 0,3 кгс/см2 в течение 40 с после разрядки уравнительного резервуара V положением ручки крана на 1,5 кгс/см2 и перевода ее в IV положение).
3.1.2. Почему происходит самопроизвольный отпуск тормозов на отдельных грузовых вагонах при экстренном торможении?
Особенность экстренного торможения состоит в том, что тормоза теряют свойство неистощимости ввиду полной разрядки тормозной магистрали. При нарушении плотности обратного клапана из запасного резервуара воздух будет перетекать обратно в тормозную магистраль и тем самым уменьшит максимальное давление в тормозных цилиндрах. В результате этого уравнительный поршень не будет иметь полного хода при полном ходе главного поршня и тормозной клапан остается открытым со стороны запасного резервуара. При таком положении поршней воздух из тормозного цилиндра и запасного резервуара будет перетекать через неплотность обратного клапана в тормозную магистраль, где создано атмосферное давление.
Самопроизвольный отпуск будет происходить также при потере плотности манжет поршня тормозного цилиндра и при нарушении плотности тормозного клапана по ниппелю уравнительного поршня. В обоих случаях воздух из тормозного цилиндра будет перетекать в атмосферу. На время самопроизвольного отпуска тормоза сильное влияние оказывает установленный режим тормозного нажатия. Наиболее быстрый отпуск тормозов бывает при груженом режиме, так как утечки воздуха происходят при высоком начальном давлении и при отсутствии запаса воздуха в запасном резервуаре. На порожнем режиме утечки из тормозного цилиндра уменьшаются.
