Техническое описание крана вспомогательного тормоза (крана локомотивного тормоза) усл. № 254-1

1. Назначение и область применения
Кран вспомогательного тормоза (КВТ) усл. № 254-1 является ключевым органом управления автономным (локомотивным) тормозом на локомотивах (электровозах, тепловозах), моторвагонном подвижном составе (электропоездах) и специальном самоходном транспорте.
Основные функции:

1. Независимое управление тормозами локомотива: Позволяет машинисту осуществлять торможение и отпуск только локомотива, без воздействия на тормозную магистраль (ТМ) и тормоза состава. Это критически важно при маневровой работе, точном позиционировании, проверке тормозов локомотива и в аварийных ситуациях, когда тормоз состава неэффективен или нежелателен.
2. Дублирование и усиление в системе автоматических тормозов: При управлении тормозами всего поезда (автоматическими тормозами) через кран машиниста усл. № 395, КВТ 254-1 выполняет роль повторителя и усилителя управляющих сигналов. Он значительно ускоряет наполнение и опорожнение тормозных цилиндров (ТЦ) локомотива, обеспечивая синхронность его торможения с головной частью состава и повышая общую эффективность тормозной системы.
3. Фиксация локомотива или состава: Обеспечивает длительную подачу и удержание давления в тормозных цилиндрах локомотива для надежного закрепления на стоянках.

Область применения: Пассажирские и грузовые локомотивы, маневровые тепловозы, электропоезда, дизель-поезда, специальный железнодорожный транспорт.

Кран представляет собой моноблочный комбинированный пневмоаппарат, объединяющий в одном литом корпусе (как правило, из алюминиевого сплава) функции задатчика, редуктора и повторительного реле. Конструктивно разделяется на три основных блока, собранных на общих шпильках:
2.1. Верхняя часть (задающая или регулировочная):

• Задатчик давления: Основной узел, преобразующий угловое перемещение рукоятки крана в команду на определенное давление. Состоит из:
• Кулачкового механизма или криволинейного паза, связанного с осью рукоятки. Профиль кулачка определяет зависимость «положение ручки — заданное давление».
• Задающего поршня (плунжера) с пружиной. Перемещение рукоятки через кулачок сжимает или отпускает эту пружину, создавая эталонное усилие.
• Клапанной головки задатчика (впускного и выпускного клапанов). Под действием поршня клапаны коммутируют подвод воздуха из питательной магистрали (ПМ) к следующей ступени.
• Дросселирующие устройства (жиклеры): Калиброванные отверстия в каналах, обеспечивающие плавность изменения давления при торможении и отпуске, предотвращая резкие удары в тормозной системе.

2.2. Средняя часть (усилительно-повторительная):

• Повторительное реле (усилитель): Сердце крана. Представляет собой дифференциальный поршень (мембранно-поршневого типа) большого диаметра.
• Верхняя полость поршня соединена с камерой задатчика и воспринимает его управляющее давление.
• Нижняя полость соединена с выходной магистралью, идущей к воздухораспределителю локомотива (например, усл. № 483).
• Дифференциальная конструкция позволяет небольшому давлению от задатчика (например, 0.2 МПа) управлять поршнем, который, в свою очередь, через собственную клапанную систему подает в выходную магистраль полное давление от ПМ (0.5-0.65 МПа). Это обеспечивает многократное усиление по потоку и скорости срабатывания.

2.3. Нижняя часть (привалочная плита):

• Монтажный фланец: Содержит расточки с уплотнениями для присоединения к воздухораспределителю локомотива (например, № 483). Обеспечивает непосредственную связь выходной магистрали КВТ с полостью управления воздухораспределителя.
• Резьбовые отверстия для подключения трубопроводов: от питательной магистрали, к тормозным цилиндрам, иногда к сигнальным лампам на пульте.

3.1. Режим вспомогательного (локомотивного) торможения:

1. Машинист поворачивает рукоятку КВТ из крайнего положения «ОТПУСК» в одно из положений торможения (I, II, III, IV).
2. Кулачок сжимает задающую пружину, смещая задающий поршень. Открывается впускной клапан в задающей части.
3. Сжатый воздух из ПМ через открытый клапан поступает в верхнюю полость повторительного поршня.
4. Поршень повторительного реле, преодолевая сопротивление своей возвратной пружины, перемещается вниз.
5. При движении поршень открывает свой впускной клапан, напрямую соединяя ПМ с выходной магистралью, ведущей к воздухораспределителю локомотива.
6. Воздухораспределитель, получив управляющее давление, наполняет тормозные цилиндры локомотива. Давление растет до тех пор, пока в нижней полости повторительного поршня (которая связана с этой же выходной магистралью) не создастся сила, уравновешивающая давление в верхней полости от задатчика. Тогда поршень приходит в равновесие, закрывая впускной клапан. Установившееся давление в ТЦ пропорционально углу поворота рукоятки.

3.2. Отпуск в режиме вспомогательного торможения:

1. Ручка переводится в положение «ОТПУСК».
2. Задающая пружина разжимается, задающий поршень открывает выпускной клапан задатчика.
3. Воздух из верхней полости повторительного поршня стравливается в атмосферу через этот клапан и дроссель.
4. Равновесие нарушается, нижнее давление (от ТЦ) поднимает повторительный поршень вверх.
5. При движении вверх поршень открывает выпускной клапан в повторительной части, напрямую соединяя выходную магистраль (и, следовательно, управляющую полость возд.распределителя) с атмосферой.
6. Воздухораспределитель выпускает воздух из ТЦ локомотива – тормоз отпускается.

3.3. Работа в составе автоматической тормозной системы:
При срабатывании автоматических тормозов от крана машиниста, воздух из тормозной магистрали (ТМ) поступает в отсек автоматического торможения воздухораспределителя локомотива. Этот отсек механически воздействует на тот же повторительный поршень КВТ 254-1, заставляя его работать как повторитель, обеспечивая быстрое и синхронное наполнение ТЦ локомотива. Таким образом, КВТ в этом режиме – пассивный усилитель.