ТОРМОЗНЫЕ ЦИЛИНДРЫ
Тормозные цилиндры предназначены для передачи усилия сжатого воздуха, поступающего в них при торможении, тормозной рычажной передаче. В ТЦ происходит преобразование потенциальной энергии сжатого воздуха в механическое усилие на штоке поршня.
Конструктивно подавляющее большинство тормозных цилиндров имеют литой чугунный корпус, в котором расположены поршень со штоком и отпускная пружина. На подвижном составе применяются ТЦ с жестко закрепленным в поршне штоком, с самоустанавливающимся штоком, шарнирно соединенным с поршнем, и со встроенным автоматическим регулятором тормозной рычажной передачи.
Стандартный ТЦ усл.№ 188Б устанавливается на четырехосных грузовых вагонах, полувагонах, цистернах, платформах.
Тормозной цилиндр состоит из литого чугунного корпуса 14, передней крышки 8 с удлиненной горловиной и задней крышки 15, уплотненной резиновым кольцом. Задняя крышка крепится к корпусу большим количеством болтов, чем передняя, так как испытывает усилие сжатого воздуха до 4 тс, в то время, как передняя крышка нагружена только отпускной пружиной 5, имеющей предварительную затяжку 150 — 160 кгс.
На поршне 4 установлены резиновая манжета 1 и войлочное смазочное кольцо 2, удерживаемое в проточке поршня распорной пластинчатой пружиной 3. С поршнем жестко связана (посредством пальца 6) полая труба, являющаяся штоком 7. В горловине передней крышки расположены атмосферные каналы (Ат), в которых установлены сетчатые фильтры 9. Резиновая шайба 10, надетая на трубу штока, защищает внутреннюю полость ТЦ от пыли. В торец штока вставлена головка 13, в проточку которой входят винты 11, крепящие упорное кольцо 12 к штоку. Это упорное кольцо предназначено для снятия передней крышки в сборе с поршнем и отпускной пружиной.
На задней крышке имеются шпильки для крепления кронштейна мертвой точки и два резьбовых гнезда: одно для присоединения трубопровода для подвода сжатого воздуха, другое, заглушённое пробкой 16, — для установки манометра.
Тормозные цилиндры усл.№ 519Б имеют такое же конструктивное исполнение, что и ТЦ усл.№ 183Б. но больший внутренний диаметр корпуса — 16 дюймов вместо 14, и устанавливаются на шести- и восьмиосных вагонах.
Тормозной цилиндр усл.№ 502Б имеет самоустанавливающийся шток 7, шарнирно связанный с поршнем 4, и помещенный в направляющую трубу 17. Головка 13 штока закреплена не на трубе, как у ТЦ усл.№ 188Б, а на штоке 7. Зазор между штоком и стенками трубы позволяет головке 13 при торможении двигаться по дуге. Тормозные цилиндры с самоустанавливающимся штоком применяются на локомотивах.
Тормозные цилиндры усл.№ 501Б используются на пассажирских вагонах и на головных и прицепных вагонах электропоездов ЭР-2 и ЭР-9 и имеют на задней крышке фланец для крепления воздухораспределителя.
На некоторых видах подвижного состава, в частности на части тепловозов ТЭП-70. используются тормозные цилиндры ТЦР-3 со встроенным авторегулятором выхода штока.
Тормозной цилиндр ТЦР-3 состоит из корпуса 15 с приварным дном 17 и привалочного фланца 4. Внутри корпуса помещен стакан 1 регулятора, на который воздействует усилие возвратной пружины 2. Поршень 16 с резиновой манжетой и смазочным кольцом вставлен своей направляющей частью в стакан 1. Шток 6 поршня имеет несамотормозящую резьбу, на которую навернуты регулировочная 13 и вспомогательная 11 гайки. На цилиндрической части гаек 11 и 13 стопорными кольцами закреплены упорные шарикоподшипники 5 и 18. Коническая часть гаек 11 и 13 прижимается пружинами, действующими через шарикоподшипники. к конусным
втулкам 8 и 3. Стакан регулятора закрыт резьбовой крышкой 10, имеющей с внутренней стороны коническую фрикционную поверхность, через которую стакан опирается на вспомогательную гайку 11.
В горловину передней крышки ТЦ ввернуты упорные болты 7 и 12. Болт 12 после отвертывания может перемещаться в продольном направлении и устанавливаться на выбранном расстоянии «А» от кольцевой поверхности конусной втулки 8. Это расстояние определяет величину хода штока ТЦ, которая будет автоматически поддерживаться регулятором. Иными словами, это расстояние соответствует нормальному зазору между колодкой и колесом при неизношенных колодках. На горловину крышки надет защитный чехол 9.
При торможении поршень и стакан перемещаются вправо и усилие от поршня ТЦ передается на шток 6 через конусную втулку 3 и регулировочную гайку 13. Если выход штока ТЦ меньше или равен установленному расстоянию «А», то как при торможении, так и при отпуске сохраняется неизменным относительное положение стакана 1 регулятора и штока 6 ТЦ. При выходе штока ТЦ большем, чем расстояние «А», кольцевая поверхность конусной втулки 5 упирается в хвостовик болта 12, и после дальнейшего выхода штока происходит вращение вспомогательной гайки 11, которая свинчивается по штоку, оставаясь в соприкосновении с конической фрикционной поверхностью конусной втулки 8. При отпуске тормоза стакан 1 вместе с поршнем ТЦ перемещается пружиной 2 в исходное положение (влево), втулка 8 доходит до упора в хвостовик болта 7 и дальнейшее движение штока в отпускное положение прекращается. При последующем движении стакана под действием возвратной пружины до упора крышки 10 во вспомогательную гайку 11, происходит свинчивание со штока регулировочной гайки 13, сохраняющей под действием пружины 14 контакт с конусной втулкой 3.
Таким образом, поддержание стабильного хода штока ТЦ обеспечивается соответствующим выходом штока из стакана в исходном положении.
На штоке поршня ТЦ пассажирских вагонов, оборудованных композиционными колодками, устанавливается и закрепляется специальный хомут длиной 70 мм. Таким образом, при отпуске поршень не доходит до исходного положения (до задней крышки) на длину хомута, увеличивая объем «вредного» пространства ТЦ примерно на 7 л. Следовательно, при полном выходе штока ТЦ 130 — 160 мм при полном служебном торможении перемещение поршня составит 60 — 90 мм. Этим обеспечивается рабочий объем ТЦ такой же, как и при чугунных колодках, а также нормальный зазор между колодками и колесом в отпущенном состоянии тормоза.
Выход штока ТЦ является важным эксплуатационным показателем состояния тормоза.
Для каждого типа подвижного состава нормы верхнего и нижнего пределов выхода штока, а также величина максимально допустимого выхода штока ТЦ в эксплуатации устанавливается специальными инструкциями МПС. При увеличенном выходе штока увеличивается рабочий объем ТЦ и, следовательно, уменьшается давление в ТЦ и замедляется его наполнение, что в конечном итоге ведет к снижению эффективности тормозов. При малом выходе штока возможно заклинивание колесных пар из-за повышения давления в ТЦ, а в зимнее время — и из-за примерзания колодок к колесам после стоянки, вследствие уменьшения расстояния между колодкой и колесом.
Инструкция по эксплуатации тормозов подвижного состава железных дорог ЦТ-ЦВ-ЦЛ-ВНИИЖТ/277 для электровозов и тепловозов (кроме тепловозов ТЭП-60 и ТЭП-70) устанавливает нормы нижнего и вехнего пределов выхода штока ТЦ 75 — 100 мм, а максимально допустимый в эксплуатации — 125 мм. Для грузовых вагонов с чугунными колодками при первой ступени торможения 40 — 100 мм, а максимально допустимый в эксплуатации — 175 мм; для грузовых вагонов с композиционными колодками соответственно 40 — 80 мм и 130 мм. Для пассажирских вагонов с чугунными и композиционными колодками при первой ступени торможения 80 — 120 мм, максимально допустимый в эксплуатации — 180 мм. (для пассажирских вагонов с композиционными колодками выход штока ТЦ указан с учетом длины хомута, установленного на штоке, а максимально допустимый выход штока ТЦ в эксплуатации для всех вагонов указан при отсутствии на вагоне авторегулятора рычажной передачи).
Другим важным эксплуатационным показателем, оказывающим влияние на эффективность работы тормоза, является плотность ТЦ. При давлении сжатого воздуха в ТЦ не менее 3,5 кгс/см2 падение давление в ТЦ допускается не более 0,2 кгс/см2 за 1 мин.
Для проверки плотности ТЦ необходимо:
- на локомотивах с блокировкой тормозов усл.№ 367 разрядить ТМ экстренным торможением до 0, перевести КВТ в VI положение, наполнив ТЦ до полного давления, и выключить блокировку. По манометру ТЦ следить за падением давления;
- на локомотивах, не оборудованных устройством блокировки тормозов усл.№ 367, разрядить ТМ до 0 экстренным торможением, перевести КВТ в VI положение, наполнив ТЦ до полного давления, и перекрыть разобщительный кран на трубопроводе от КВТ к ТЦ. По манометру ТЦ следить за падением давления;
- на электровозах ЧС разрядить ТМ до 0 экстренным торможением, наполнив ТЦ до полного давления. По манометру ТЦ следить за падением давления. КВТ остается в поездном положении, разобщительный кран на трубопроводе от КВТ к ТЦ не перекрывается.
Анимация (мультик) по схемам прямодействующего, непрямодействующего тормоза и ЭПТ. Для скачивания проги кликните по картинке
Отличное пособие по новому воздухораспределителю пассажирских вагонов № 242.
С анимацией и дикторским сопровождением. Для скачивания PDF кликните по картике
Источник
Неисправности, проверка и ремонт тормозного цилиндра
Выписка из Инструкциипотехническомуобслуживанию, ремонтуииспытаниютормозногооборудованиялокомотивовимотор-вагонногоподвижногосостава (№ ЦТ-533 от. 27.01.1982)
Проверяется плотность тормозного цилиндра. В случае выявления пониженной плотности тормозной цилиндр следует вскрыть, вынуть поршень,проверить состояние манжеты, внутренней поверхности цилиндра и очиститьвнутреннюю поверхность цилиндров и манжет, после чего их смазать (Смазка ЖРО ТУ 32ЦТ 520-83 12). Приобнаружении дефекта на манжете следует заменить ее новой. После сборкицилиндров проверяется их плотность.
Обязательно вскрываются тормозные цилиндры не реже 1 раза в год, привыполнении очередного планового ремонта локомотивов и мотор-вагонногоподвижного состава.
После разборки тормозной цилиндр промывается керосиномвнутренняя поверхность и металлическая часть поршня, затем насухо вытирается иосматривается. Проверяется состояние кольца разжимного, стопорного и упорного,фильтра и других деталей. Неисправные детали заменяются.
Резиновая манжета при потере эластичности, разбухании, расслоении, разрывах, трещинах или просроченным сроком службы заменяетсяновой. Смазочные кольца очищаются и осматриваются. Перед сборкой кольцо пропитывается в смазке.
Замеряется диаметр тормозного цилиндра. Овальность внутреннейповерхности до 1 мм устраняется шлифовкой, при овальности более 1 мм -внутреннюю поверхность разрешается расточить и отшлифовать.
Увеличениедиаметра тормозного цилиндра от альбомного размера допускается не более 3 мм,при этом разница диаметров поршня и цилиндра должна быть в пределахчертежного размера.
Проверяется высота пружины. В случае просадки пружины более 20мм,она заменяется новой. Допускается восстанавливать пружину разжатием доальбомного размера и последующей термической обработкой. После ремонтапружина окрашивается черной масляной краской.
При разработке отверстия горловины передней крышки по диаметруболее 2 мм крышка заменяется или отверстие (при износе не более 4 мм)восстанавливается наплавкой чугуна или постановкой втулки с приваркой ее кгорловине крышки.
Кроме этого, при ремонте в условиях депо износ отверстий горловины
передних крышек разрешается устранять:
-расточкой отверстия и постановкой втулки с внутреннимдиаметром, равным диаметру проверенного штока, и с приваркой этой втулки поторцу к горловине крышки;
— расточкой отверстия и пригонкой штока увеличенного диаметра;
— насадкой стальной втулки в горячем состоянии на всю длинуштока, при этом наружный диаметр втулки должен соответствовать расточенномуотверстию горловины крышки.
Шпильки с забитой или изломанной резьбой заменяются.
После ремонта и полной сборки тормозного цилиндра проверяетсяего плотность при среднем рабочем выходе штока и рабочем давлении 4,0 кгс/см 2 .Допускается снижение давления не более 0,2 кгс/см 2 в течение 1 мин.
При установке тормозного цилиндра на локомотив или вагон мотор-вагонного подвижного состава необходимо следить за прочностью его крепления иотсутствием перекоса относительно оси штока и рамы.
При испытаниях контролируют герметичность цилиндра, плавность хода поршня и давление сжатого воздуха в начале и конце перемещения поршня. При минусовой температуре в начальный момент движения штока с поршнем от передней или задней крышек допускается толчок.
Герметичность цилиндров в сборе проверяют при давлении воздуха 0,05; 0,40; 0,60 МПа [(0,50; 4,00; 6,00) кгс/см 2 ].
Плавность хода поршня цилиндра проверяют подключением к воздушной магистрали при давлении воздуха 0,02-0,08 МПа (0,2-0,8 кгс/см 2 )
шток поршня должен выходить плавно, без толчков и остановок.
При давлении воздуха в цилиндре (0,60±0,02) МПа [(6,00±0,20) кгс/см 2 ] проверяют герметичность в местах установки шпилек и конической пробки путем обмыливания. При этом в течение 15 с не должно быть обнаружено появление мыльных пузырей.
Снижают давление сжатого воздуха в цилиндре до (0,40±0,02) МПа [(4,00±0,20) кгс/см 2 ], отключают источник питания. За 3 мин давление не должно понижаться более чем на 0,01 МПа (0,10 кгс/см 2 ), после чего снижают давление до нуля.
Повышают давление воздуха в цилиндре до (0,05±0,01) МПа [(0,50±0,10) кгс/см 2 ], а для цилиндров диаметром 203 мм — до (0,08±0,01) МПа [(0,80±0,10) кгс/см 2 ], отключают источник питания и проверяют падение давления в цилиндре. За одну минуту давление не должно снижаться более чем на 0,01 МПа (0,10 кгс/см 2 ).
 | 1- манжета; 2 — смазка; 3- кольцо смазочное; 4 — пробка; 5 — крышка задняя; б — поршень; 7 — кольцо стопорное; 8 — палец; 9 — цилиндр; 10 — лапа крепления; Я — крышка передняя; 12- пружина отпускная; 13 — труба направляющая; 14 — шток; 15 — головка штока; 16 — кольцо упорное; 17 — болт стопорный; 18 — шайба пылезащитная; 19 — фильтр Рисунок 26–Тормозной цилиндр № 553 |
При испытаниях поршень не должен доходить до упора в переднюю крышку на 10-50 мм.Герметичность цилиндра следует проверять через 60-80 с после достижения заданного давления. Ограничение хода поршня обеспечивает технологическое приспособление.
Цилиндры должны обеспечивать работоспособность при температуре от минус 60 °С до плюс 60°С.Испытания цилиндров на работоспособность при температуре минус 60°С проводят после выдержки цилиндров при этой температуре не менее четырех часов. При испытании допускается отклонение значений на ±0,005 МПа (0,05 кгс/см 2 ).
Контроль давления воздуха в цилиндре проводят манометрами или другими средствами измерений с пределами измерений 0,1; 0,6; 1,0 МПа (1, 6, 10 кгс/см 2 ) класса точности не ниже 0,6 поГОСТ 2405.
Таблица 30– Перемещение поршня в цилиндре от задней крышки и передней крышки
| Давление при перемещении поршня от задней крышки, МПа (кгс/см 2 ) | Давление при перемещении поршня от передней крышки, МПа (кгс/см 2 ) | ||
| в начале | в конце | в начале | в конце |
| (0,30 — 0,50) | (0,50 — 0,80) | (0,40 — 0,65) | (0,15 — 0,25) |
Контроль линейных размеров проводят штангенциркулемГОСТ 166 или линейкой ГОСТ 427.
Срок службы цилиндров — 20 лет со дня ввода в эксплуатацию. По истечении срока службы цилиндров их эксплуатация должна быть прекращена. Решение о возможности дальнейшей эксплуатации — по результатам обследования технического состояния каждого цилиндра.
Источник