5.3.3. Центробежный регулятор и режимный клапан

С повышением скорости движения поезда коэффициент трения между тормозной колодкой и бандажом колесной пары уменьшается. Для того чтобы при больших скоростях увеличить тор­мозное усилие, повышают давление сжатого воздуха в тормозных цилиндрах.

На электровозах ЧС2 это достигается применением центробежного регулятора 984 и режимного клапана 988. С их помощью при скорости движения выше 80км/ч давление в тормозном цилиндре увеличивается в отношении 6,5 : 3,8, т е с 3,8 до 6,5кгс/см². При понижении скорости с 80 до 50км/ч величина указанного соотношения уменьшается, а при скорости ниже 50км/ч центробежный регулятор и режимный клапан не оказывают действия на работу тормозов электровоза.

905 - вспомогательный резервуар, 964 - электровоздухораспределитель, 965 - воздухораспределитель; 971, 1005, 1007 - разобщительные краны, 984 - регулятор, 988 - режимный клапан, 992 - резиновые рукава; 993, 997, 1018 - резервуары, 996 - запасной резервуар, 1013 - режимный кран

Регулятор установлен на буксе оси третьей колесной пары и соединен с трубопроводами гибкими резиновыми рукавами 992. Сжатый воздух к регулятору подводится от тормозной магистрали через разобщительный кран 971, воздухораспределитель 965, электровоздухораспределитель 964, разобщительный кран 1007 и режимный кран 1013. Последний при включенном центробежном регуляторе должен стоять на положении R (скоростной режим). В этом положении при торможении на высоких скоростях воздух из запасного резервуара 996 через регулятор 984 поступает в резервуар 993, далее к режимному клапану 988, а из вспомогательного резервуара 905 и питательной магистрали через разобщительный кран 1005 и режимный клапан 988 в тормозные цилиндры до давления в них 6,5кгс/см².

При скорости 50км/ч и ниже регулятор 984 сообщает резервуар 993 с атмосферой и клапан 988 сбрасывает давление в тормозных цилиндрах до нормального, равного давлению в резервуарах 997 и 1018.

В положениях О и N воздух к регулятору 984 и в резервуар 993 не поступает. При торможении воздух из резервуара 996 поступает в резервуары 997 и 1018, а в тормозные цилиндры из резервуара 905 через режимный клапан 988. Резервуары 997 и 1018 являются фиктивными тормозными цилиндрами. Резервуар 993 служит для увеличения объема нижней камеры режимного клапана.

1, 4, 12 - подшипники, 2 - грузы, 3 - оси, 5 - опорное кольцо, 6 - хомут, 7 - полый валик, 8 - хвостовики; 9, 10, 16, 17 - пружины, 11 - корпус, 13 - поршень; 14, 15 - клапаны, 18 - крышка

Центробежный регулятор смонтирован в корпусе 11, укрепленном на буксе. С осью колесной пары сцеплен полый валик 7, который при движении электровоза приводит во вращение грузы 2, закрепленные на осях 3. Хвостовики 8 грузов проходят через окна в валике 7 и при повороте упираются в хомут 6. Последний отжимается в сторону оси колесной пары пружиной 9. Между хомутом и валиком 7 помещена вторая пружина 10. Она зажата между втулкой и опорным кольцом 5, которое в свою очередь удерживается выступом валика 7. Этот валик совместно с обеими пружинами, хомутом и грузами вращается в шариковых подшипниках 4 и 12, укрепленных соответственно в корпусе 11 и крышке 18. Внутрь хомута вмонтирован шариковый подшипник 1, посаженный на поршень 13, который может иметь осевое перемещение, но не вращается вместе с остальной системой. В поршне предусмотрено отверстие и боковое окно для прохода воздуха. В наружной части крышки 18 расположены два клапана 14 и 15, на которые действуют усилия пружин 16 и 17. Клапан имеет хвостовик в виде трубки.

Грузы центробежного регулятора до скорости 50км/ч находятся в положении I. При этом во время торможения давление воздуха в тормозных цилиндрах не превышает 3,8кгс/см². Полость А и трубопровод В сообщаются с атмосферой. При скорости движения электровоза 50-80км/ч центробежные силы грузов 2 преодолевают усилие пружины 9, и хомут 6 передвигается в сторону, противоположную оси колесной пары. Вместе с хомутом передвигается поршень 13, который отводит клапан 14 от своего седла. Полость А и трубопровод В по-прежнему остаются сообщенными с атмосферой (положение II). В этом положении регулятора тормоз электровоза действует так же, как и при скорости ниже 50км/ч; передвижение хомута 6 ограничивается опорным кольцом 5.

При скорости более 80км/ч центробежная сила грузов увеличивается настолько, что они преодолевают усилие обеих пружин 9 и 10 и хомут передвигается в сторону клапанов 14 и 15. В результате клапан 14 своим хвостовиком прикасается к клапану 15 (положение III), разобщает полость А с атмосферой и соединяет ее с полостью Б. Воздух проходит по трубопроводу Г, полостям Б и А центробежного регулятора и далее по трубопроводу В в полость Ж режимного клапана 988.

При понижении скорости движения ниже 80км/ч клапан 15 закрывает доступ воздуха из полости Б в полость А, а затем трубопровод В сообщается с атмосферой.

19, 20, 21 - диафрагмы, 22 -опорное кольцо, 23 -полый стержень, 24 - клапан, 25 - пружина, 26 - корпус, 27 - седло

Режимный клапан 988 состоит из корпуса, к которому подведено четыре трубопровода, двойного клапана 24 и трех диафрагм 19, 20 и 21, из которых первые жестко укреплены на полом стержне 23, а последняя может по нему свободно передвигаться. Ниже диафрагмы 21 на стержне 23 укреплено опорное кольцо 22. Над клапаном 24 помещена пружина 25, стремящаяся прижать этот клапан к своему седлу. Когда полости Е и Ж сообщены с атмосферой, сжатый воздух в тормозном цилиндре прогибает диафрагму 20, отжимает стержень вниз, последний отходит от клапана и воздух из цилиндра через камеру Д и канал И выходит в атмосферу (отпуск тормозов).

При обычном торможении, когда центробежный регулятор подает сжатый воздух не в полость Ж, а в полость Е по трубопроводу К воздух поступает от воздухораспределителя 964. Открытие клапана 24 и давление в тормозном цилиндре, т е в камере Д, зависит от величины давления в полости Е, которое одновременно действует на диафрагмы 19 и 21. Так как площадь диафрагмы 19 больше, то результирующее усилие (давление умноженное на разность площадей этих диафрагм) направлено в сторону открытия клапана 24.

Когда во время торможения приходит в действие центробежный регулятор и он подает сжатый воздух в полость Ж, диафрагма 21 поднимается вверх и отходит от опорного кольца 22. В результате на клапан 24 в сторону его открытия начинает действовать усилие, равное давлению воздуха в камере Е, умноженному на площадь диафрагмы 19. В этом случае и устанавливается иное соотношение между давлением в полости Е и давлением в тормозных цилиндрах и камере Д, т е происходит торможение с повышенным давлением.