TRANSPORT SZYNOWY
Niezależna strona informacyjna
www.transportszynowy.pl



Kolej     |     Tramwaje     |     Metro     |     Mapa sieci trakcyjnej     |     Symulator tramwaju NGT6

Autor     |     Strona     |     Kontakt     |     Linki     |     Fotorelacje     |     Książka Gości    


Kolej

Powrót

Urządzenia hamulcowe:

Hamulec pneumatyczny:

- Opis elementów układu hamulca pneumatycznego

- Przebieg hamowania i luzowania hamulca zespolonego
- Rodzaje ręcznych sterowników hamulca zespolonego w kabinach
- Rodzaje nastawień hamulca zespolonego oraz jego oznaczenia

- Przebieg hamowania i luzowania hamulca dodatkowego
- Rodzaje ręcznych sterowników hamulca dodatkowego w kabinach


- Urządzenia kontroli i likwidacji poślizgu w wagonach

- Próby hamulca zespolonego























































1) Opis elementów układu hamulca pneumatycznego:
Zasadniczym hamulcem w pojazdach kolejowych jest hamulec pneumatyczny zespolony, czyli taki który działa we wszystkich pojazdach składu pociągu i w normalnym trybie pracy uruchamiany jest z jednego miejsca, czyli z kabiny maszynisty poprzez ręczny sterownik zwany zaworem (kranem) hamulcowym, a w nowoczesnych pojazdach trakcyjnych nastawnikiem hamulcowym. Różnice pomiędzy zaworem, a nastawnikiem wyjaśniam przy opisie przebiegu hamowania.
W sytuacji awaryjnej hamulec ten może być również uruchomiony z przedziałów pasażerskich poprzez pociągniecie za rączkę hamulca bezpieczeństwa.

Kliknij aby powiększyć    Hamulec bezpieczeństwa - EN57


Niektóre pojazdy trakcyjne (głównie lokomotywy oraz w wagony silnikowe i spalinowe zespoły trakcyjne) wyposażone są w układ hamulca pneumatycznego dodatkowego, który działa tylko na pojazd trakcyjny sterujący natomiast nie realizuje hamowania w wagonach składu pociągu lub pojazdach trakcyjnych jadących w trakcji ukrotnionej jako sterowane.
Na przykładzie lokomotywy hamulec dodatkowy maszynista wykorzystuje podczas jazdy luzem lub do lekkiego przyhamowywania podczas jazdy ze składem. Hamulec dodatkowy działa szybciej niż zespolony, a jego zasada działania będzie opisana w dalszej części tego działu.
Sterowanie hamulcem dodatkowym odbywa się wyłącznie z kabiny maszynisty za pośrednictwem ręcznego zaworu (kranu) hamulca dodatkowego lub nastawnika hamulca dodatkowego.




W układzie hamulców pneumatycznych wagonów wyróżnia się część: pneumatyczną do której zalicza się zbiorniki powietrza główne i pomocnicze, przewód główny, cylindry hamulcowe (siłowniki), zawory rozrządcze powietrza oraz część mechaniczną, którą stanowi zespół przekładni siłowych, dźwigni i cięgieł wraz z układem wykonawczym hamowania którym są hamulce klockowe lub tarczowe. Opis układu mechanicznego opisany jest w dziale hamulców klockowych i tarczowych.
W skład układu hamulców pneumatycznych w pojazdach trakcyjnych oprócz powyższych części (pneumatycznej i mechanicznej) wchodzą podzespoły takie jak sprężarka główna powietrza, układ sterowania hamulcami oraz zespół urządzeń kontrolnych pracy hamulców.


Sprężarka główna to urządzenie mechaniczno-pneumatyczne służące do sprężania powietrza wykorzystywanego do zasilania układów pneumatycznych w taborze w tym układu pneumatyki hamulców. Rozróżnia się trzy podstawowe typy sprężarek: tłokowe, śrubowe i rzadko stosowane spiralne. W tych pierwszych elementami realizującymi sprężanie powietrza są tłoki zamocowane na korbowodzie i poruszające się w cylindrach. W sprężarkach śrubowych powietrze sprężane jest za pośrednictwem specjalnych śrub ślimakowych (głównej i pomocniczej) obracających się w komorze sprężania. Sprężarki spiralne działają na zasadzie dwóch spiral, w których jedna porusza się ruchem mimośrodowym względem drugiej.
W sprężarkach tłokowych wielocylindrowych, cylindry mogą mieć układ widlasty, rzędowy pionowy lub poziomy.
Obecnie najczęściej stosuje się sprężarki śrubowe lub sprężarki tłokowe bezolejowe


Schemat cylindra sprężarki oraz układy cylindrów


W elektrycznych pojazdach trakcyjnych napęd sprężarki realizuje silnik elektryczny, obracający korbowodem tłoków lub śrubami. W pojazdach spalinowych jest napęd elektryczny poprzez silnik elektryczny lub napęd od silnika spalinowego, z którego moment obrotowy przenoszony jest na sprężarkę poprzez wały pędne.
Praca sprężarki powoduje jej nagrzewanie oraz nagrzewanie sprężanego powietrza. W związku z tym cylindry i głowice sprężarek tłokowych posiadają wokół radiatory, czyli użebrowanie służące do zwiększenia powierzchni oddającej ciepło. Powietrze natomiast chłodzone jest przez układ chłodniczy w postaci wężownicy, która chłodzona jest przez wentylator lub pod wpływem biegu powietrza (np. gdy sprężarka zamontowana jest na zewnątrz pojazdu).
Powietrze do sprężarki pobierane jest przez filtr tak, aby zanieczyszczenia nie dostawały się do wnętrza układu pneumatycznego.
Układ pneumatyczny pojazdu trakcyjnego wyposażony jest ponadto w odolejacze (do zbierania zaciąganych z cylindrów kropel oleju smarującego) oraz osuszacze (do zbierania skroplonej pary wodnej).

Kliknij aby powiększyć    Sprężarka główna tłokowa - EU07 (opis na pow.)

Kliknij aby powiększyć    Sprężarka główna tłokowa - EN57/71 (opis na pow.)

Kliknij aby powiększyć    Wał korbowy sprężarki tłokowej

Kliknij aby powiększyć    Sprężarka główna śrubowa - 6Dg

Kliknij aby powiększyć    Turbiny (śruby ślimakowe) sprężarki śrubowej - 2 zdjęcia


W zależności od potrzeby wydajności na pojazdach trakcyjnych mogą występować jedna lub dwie sprężarki główne (w ET41 - elektrowóz dwusekcyjny - są w sumie 4).


Sprężonym powietrzem ze sprężarki głównej zostają zasilone zbiorniki powietrzne, których w układzie pneumatycznym hamulców jest klika rodzajów. W zależności od pełnionej funkcji rozróżnia się zbiorniki główne, pomocnicze, sterujące wyrównawcze, dodatkowe i rozrządcze. Zbiorniki główne i pomocnicze wraz z przewodem głównym odgrywają zasadniczą rolę w sterowaniu hamulcem pneumatycznym. Pozostałe zbiorniki służą do zasilania urządzeń sterujących hamulcami, regulacji ciśnienia itp.

Ilość zbiorników głównych oraz ich pojemność jest zależna od potrzeb wydajności układu pneumatycznego hamulców. Robocze ciśnienie sprężonego powietrza w zbiorniku głównym w większości lokomotywy osiąga wartości około 0,7 - 0,8 MPa. W lokomotywie EP09 ciśnienie w zbiorniku głównym wynosi 1 MPAa.
Spadek ciśnienia w zbiorniku głównym poniżej 0,7 Mpa powoduje automatyczne załączenie sprężarki / sprężarek i dobicie sprężonego powietrza do wartości roboczej.

  Zbiorniki główne powietrza o pojemności 500l każdy - ET21


Zbiorniki główne połączone są poprzez układ sterujący z przewodem głównym, czyli przewodem powietrznym, który ma za zadanie dostarczanie sprężonego powietrza do poszczególnych pojazdów / wagonów stanowiących skład pociągu oraz przesyłanie do nich drogą pneumatyczną sygnałów hamowania i luzowania (odhamowania).
Przewód ten stanowi rura stalowa o średnicy 1 cala lub 1 i 1/4 cala prowadzona w podwoziu przez całą długość składu pociągu.
Na łączeniach pojazdu trakcyjnego z pierwszym wagonem i wagonów między sobą, zastosowane są sprzęgi powietrzne elastyczne w postaci węży gumowych. Na końcu każdego pojazdu wagonu w miejscu połączenia rury z wężem elastycznym zamontowany jest kurek odcinający.
Kurki odcinające umożliwiają zamknięcie przewodu głównego, gdy dany wagon pojazd jedzie w składzie pociągu jako ostatni. Brak zamknięcia przewodu głównego na końcu pociągu powodowałby wylot powietrza do atmosfery i samoczynne zahamowanie pociągu (dlaczego? opis w dalszej części). Z tego też powodu przy rozprzęganiu wagonów / pojazdów trakcyjnych należy najpierw zamknąć kurki przewodów powietrznych w rozłączanych wagonach / pojazdach trakcyjnych, następnie rozłączyć główki połączeń wężowych (sprzęg pneumatyczny) i na końcu rozpiąć sprzęg mechaniczny.
Oprócz przewodu głównego w podwoziu może biegnąć przewód powietrzny zasilający zwany też przewodem pomocniczym, w którym panuje ciśnienie takie jak w zbiorniku głównym.
Służy on do zaopatrywania sprężonym powietrzem ze zbiornika głównego innych podzespołów pneumatycznych w wagonach (np. układów pneumatycznego sterowania drzwiami, uzupełniania powietrza w zbiornikach pomocniczych, układów pneumatycznych wagonów towarowych samowyładowczych itp.). Przewody pomocnicze posiadają odmienne kształtem i kolorem kurki oraz główki łączeniowe. Przewód główny ma zakończenia zawsze w kolorze czerwonym, a przewód zasilający najczęściej w żółtym lub białym.
Na końcach wagonów / pojazdów trakcyjnych przewód główny i przewód zasilajacy mogą się rozwidlać tworząc po dwa sprzęgi pneumatyczne każdego z nich. Ma to na celu stworzenie rezerwy w przypadku uszkodzenia któregoś ze sprzęgów.



Rozwidlone końce przewodów PG i PZ





Schemat przebiegu przewodu głównego
i zasilającego w składzie pociągu
(opis na powiększeniu)



  Sprzęgi powietrzne pojedyncze - EN81

  Sprzęgi powietrzne rozwidlone

  Sprzęgi powietrzne rozwidlone (tylko przew.gł) - ET22

Kliknij aby powiększyć    Kurki hamulcowe (opis na powiększeniu)


Kliknij aby powiększyć    Kliknij aby powiększyć   
Główki łączeniowe przewodu pomocniczego i przewodu głównego




W zespołach trakcyjnych, które są pojazdami trakcyjnymi wieloczłonowymi (jednostkami) połączenia członów między sobą realizują sprzęgi krótkie.
Biegnący w podwoziu przewód główny i ewentualnie pomocniczy na tych łączeniach posiada węże elastyczne jednak bez główek łączeniowych. Spowodowane to jest faktem, że człony jednostek nie są rozdzielane podczas służbowej eksploatacji, a jedynie przy naprawach, przeglądach w zakładach obsługujących tabor.

Kliknij aby powiększyć    Sprzęgi pneumatyczne międzyczłonowe - EN57


Łączenia jednostek (EZT / SZT) ze sobą w celu prowadzenia trakcji ukrotnionej mogą być realizowane są przez sprzęgi automatyczne typu Scharfenberga, które realizują jednocześnie połączenie mechaniczne, elektryczne i pneumatyczne pojazdów.

  Sprzęg samoczynny - STADLER GTW (opis na pow.)

  Jednostki STADLER Flirt sprzegnięte

W starszych rozwiązaniach oprócz połączenia pneumatycznego realizowanego przez sprzęg samoczynny stosuje się dodatkowo sprzęgi pneumatyczne elastyczne analogiczne do tych wagonowych. Ma to na celu zabezpieczenie układu pneumatycznego na wypadek wystąpienia ewentualnych nieszczelności na sprzęgu Scharfenberga.

  Sprzęg Scharfenberga i sprzęgi pneumat. - EN71




W wagonach / pojazdach trakcyjnych przewód główny połączony jest z zaworami rozrządczymi, zwanymi też rozdzielaczami powietrza. Są to aparaty pneumatyczne służące do odbierania sygnałów pneumatycznych (hamowania / luzowania) przesyłanych przez przewód główny. Zgodnie z tymi sygnałami regulują ciśnienie sprężonego powietrza, które dostaje się do cylindrów hamulcowych.

Kliknij aby powiększyć    Zawór rozrządczy (rozdzielacz powietrza) - 141A

Kliknij aby powiększyć    Zawór rozrządczy na ramie pneumatycznej - EP09


Ściśle z zaworami rozrządczymi współpracują również zbiorniki pomocnicze powietrza, w których gromadzony jest zapas sprężonego powietrza wykorzystywany podczas hamowania. Powietrze do tych zbiorników dostarczane jest z przewodu głównego poprzez właśnie zawór rozrządczy.
Dla zwiększenia efektywności i niewyczerpalności hamulca (np. czasów luzowania), sprężone powietrze w zbiorniku pomocniczym może być uzupełniane również z przewodu zasilającego (pomocniczego).

Kliknij aby powiększyć    Zbiorniki pomocnicze - 141A



Regulacja ciśnienia sprężonego powietrza w cylindrach hamulcowych polega na otwarciu przepływu sprężonego powietrza ze zbiornika pomocniczego do cylindra hamulcowego w wyniku czego następuje wzrost siły hamowania lub otwarciu wylotu powietrza z cylindra hamulcowego do atmosfery co powoduje zmniejszenie siły hamowania. Zawory rozrządcze zasadniczo umożliwiają zarówno stopniowe zwiększanie jak i stopniowe zmniejszanie siły hamowania.
W lokomotywach i wagonach towarowych zawór rozrządczy zwykle umożliwia dokonanie nastawienia na hamulec wolno działający (TOWAROWY) lub hamulec szybko działający (OSOBOWY), a w zespołach trakcyjnych i wagonach osobowych najczęściej możliwe jest stosowanie tylko hamulca szybko działającego.


W pojazdach trakcyjnych zainstalowany jest układ sterujący pneumatyką całego pojazdu oraz współpracą z innymi urządzeniami lokomotywy. W najnowocześniejszych rozwiązaniach sterowanie takie odbywa się przez układy mikroprocesorowe oraz wykonawcze tablice pneumatyczne
Poniższa fotografia przedstawia tablicę pneumatyczną, która obsługuje układ hamulca pneumatycznego zespolonego oraz jego współpracę z hamulcem elektrodynamicznym, układ hamulca pneumatycznego dodatkowego, o którym będzie mowa w dalszej części, układ CA (Czuwak Aktywny) i SHP (Samoczynne Hamowanie Pociągu), układ pneumatyczny piasecznic oraz układ pneumatyczny rozrządu lokomotywy.

Kliknij aby powiększyć     Nowoczesna tablica pneumatyczna - SP32 (opis na pow.)



Do początku strony





2) Przebieg hamowania i luzowania hamulca zespolonego:
Hamowanie i luzowanie hamulca zespolonego polega na odpowiednim wysyłaniu sygnałów pneumatycznych drogą pneumatyczną za pośrednictwem przewodu głównego.
Maszynista ustawiając na odpowiednią pozycję rękojeść sterownika (zaworu hamulca zespolonego lub w nowszych pojazdach nastawnika hamulca zespolonego) odpowiednio wpływa na zwiększanie lub zmniejszanie ciśnienia w przewodzie głównym, poprzez łączenie go z atmosferą (przy zmniejszaniu ciśnienia) lub ze zbiornikiem głównym (przy zwiększaniu ciśnienia). Te różnice ciśnienia są właśnie sygnałami pneumatycznymi, które poprzez przewód główny docierają do poszczególnych zaworów rozrządczych (rozdzielaczy powietrza) w postaci fali uderzeniowej powietrza. Fala ta biegnie przewodem głównym przez kolejne wagony składu pociągu, docierając kolejno do każdego z wagonów / pojazdów. W związku z takim przebiegiem fali najpóźniej hamowanie / luzowanie rozpoczyna się w ostatnim wagonie / pojedzie składu z czynnym hamulcem. W rozwiązaniach hamulca zespolonego dąży się do wysyłania możliwie najszybszej fali uderzeniowej tak by czas przebiegu fali skrócić do minimum i załączanie hamulców następowało prawie jednocześnie.

Aktualne wartości ciśnień jakie panują w zbiorniku głównym, przewodzie głównym oraz cylindrze hamulcowym maszynista obserwuje na manometrach, czyli urządzeniach wskaźnikowych ciśnienia zainstalowanych w kabinie sterowniczej na pulpicie.

Kliknij aby powiększyć    Manometry układu hamulcowego - EN81 (opis na pow.)

Ciśnienie znamionowe w przewodzie głównym wynosi 0,5 MPa.


a) Hamowanie jest załączane w wyniku obniżenia ciśnienia w przewodzie głównym. Obniżone ciśnienie powoduje w układzie zaworu rozrządczego połączenie zbiorników pomocniczych z cylindrami hamulcowymi. Zgromadzone w tych zbiornikach sprężone powietrze powoduje wypychanie tłoka w cylindrze hamulcowym w wyniku czego przez układ siłowych przekładni następuje uruchomienie hamulców klockowych (dociśnięcie wstawek ciernych do płaszczyzn tocznych zestawów kołowych) lub hamulców tarczowych (zaciśniecie okładzin ciernych do tarcz hamulcowych).

Kliknij aby powiększyć   Kliknij aby powiększyć
Wskazania manometrów w miarę wzrostu siły hamowania
na skutek spadku ciśnienia w przewodzie głównym



Pełne połączenie za pośrednictwem sterownika maszynisty przewodu głównego z atmosferą powoduje spadek ciśnienia w przewodzie głównym do wartości 0. Powoduje to szybsze napełnienie cylindrów hamulcowych w wyniku czego załączone zostaje - hamowanie nagłe - ciśnienie ze zbiornika pomocniczego napiera z maksymalną siłą na tłok cylindra (w cylindrze hamulcowym panuje najwyższe możliwe ciśnienie) w wyniku czego wstawki cierne klocków hamulcowych / okładziny cierne wywierają maksymalny nacisk na powierzchnie toczne zestawów kołowych / tarcze hamulcowe.

Kliknij aby powiększyć  
Wskazanie manometrów przy hamowaniu nagłym:
- ciśnienie w przewodzie głównym = 0 MPa
- ciśnienie w cylindrze ham. - 0,5 MPa



Analogiczna sytuacja jak wyżej opisana, czyli załączenie hamowania nagłego ma miejsce w przypadku pociągnięcia za rączkę hamulca bezpieczeństwa w przedziale pasażerskim pociągu. Rączka hamulca połączona jest przez układ cięgieł z mechanizmem tak zwanej klapy Ackermana, czyli mechanicznego zaworu powodującego otwarcie rury przewodu głównego, czego efektem jest wypuszczenie z niej ciśnienia (połączenie z atmosferą).

Kliknij aby powiększyć    Zawór - klapa Ackermana hamulca bezpieczeństwa (opis na powiększeniu)


Hamowanie nagłe załączone zostaje również w przypadku rozerwania składu pociągu, gdy nastąpi przerwanie sprzęgu pneumatycznego miedzy wagonami. W takiej sytuacji przewód główny samoczynnie zostanie połączony z atmosferą.
W ten oto sposób doszedłem w opisie do bardzo ważnej cechy, którą spełnia hamulec zespolony, a mianowicie jego samoczynności. Cecha ta wpływa bezpośrednio na bezpieczeństwo pociągu, gdyż każde otwarcie przewodu głównego w dowolnym miejscu (np. właśnie przy przy rozerwaniu pociągu), powoduje samoczynne i natychmiastowe załączenie hamowania zespolonego.


b) Luzowanie hamulców jest załączane poprzez podwyższenie ciśnienia w przewodzie głównym w stosunku do aktualnie panującego tam ciśnienia podczas hamowania. W wyniku tego w zaworze rozrządczym zostaje zamknięte połączenie zbiornika pomocniczego z cylindrem hamulcowym. Otwarte natomiast zostaje połączenie przewodu głównego ze zbiornikiem pomocniczym oraz cylindra hamulcowego z atmosferą.



Układ zaworu rozrządczego


Kliknij aby powiększyć   
Układ zaworu rozrządczego (opis na powiększeniu)



W wyniku tych operacji zbiornik pomocniczy zostaje uzupełniony sprężonym powietrzem, którego ubyło przy hamowaniu natomiast sprężone powietrze z cylindrów hamulcowych zostaje wypuszczone do atmosfery. Sprężyna powrotna cylindra cofa tłok powodując jednocześnie przeciwny niż przy hamowaniu ruch przekładni siłowych hamulców, co powoduje odciąganie klocków hamulcowych od powierzchni tocznych kół jezdnych lub okładzin ciernych od tarcz hamulcowych.


Schemat poglądowy połączeń w zaworze rozrządczym
podczas hamowania / luzowania



Kliknij aby powiększyć    Cylinder hamulcowy - siłownik - EU07 (opis na pow.)

Kliknij aby powiększyć   
Cylinder bez tłoczyska - EN57


Kliknij aby powiększyć   
Tłoczysko ze sprężyną powrotną (wyjęte z cylindra) - EN57


Kliknij aby powiększyć   
Otwór w zaworze rozrządczym
wypuszczający powietrze z cylindrów
do atmosfery




Przy luzowaniu hamulców wypuszczanie powietrza z cylindrów hamulcowych do atmosfery przy jednoczesnym napełnianiem zbiornika pomocniczego ciśnieniem z przewodu głównego powoduje, sprawia że hamulec zespolony jest teoretycznie niewyczerpalny i może być wielokrotnie załączany i wyłączany bez ryzyka utraty sprawności swojego działania. Ta cecha to kolejna zaleta i jednocześnie wymaganie stawiane tego rodzaju hamulcom w ramach przynależności do UIC.
Przy pełnym odhamowaniu w zbiorniku pomocniczym panuje ciśnienie robocze (0,5 MPa), które użyte zostanie przy kolejnym załączeniu hamulca zespolonego.



Stopień zahamowania / odhamowania jest regulowany płynnie przez maszynistę w zależności od aktualnej sytuacji ruchowej składu pociągu.
Jak było wspomniane, im większy spadek ciśnienia w przewodzie głównym tym mocniejsze hamowanie. Jeżeli maszynista zatrzyma rękojeść sterownika hamulca na wybranej pozycji hamowania to spadek ciśnienia w przewodzie głównym zostanie zatrzymany na określonym poziomie. W wyniku tego nastąpi ustabilizowany poziom fali uderzeniowej w wyniku której w zaworach rozrządczych zostanie odcięte połączenie zbiornika pomocniczego z cylindrem hamulcowym. Spowoduje to utrzymanie w cylindrze żądanej wartości ciśnienia. Tłok zatrzyma się w danej pozycji powodując niezmienny (stały) docisk wstawek hamulcowych do powierzchni tocznych kół (hamulec klockowy) lub okładzin ciernych do tarcz hamulcowych (hamulec tarczowy). Utrzymana jest dzięki temu siła hamowania na określonym poziomie.
Ponowne obniżenie ciśnienia w przewodzie głównym znów spowoduje w zaworze rozrządczym połączenie zbiornika pomocniczego z cylindrem hamulcowym i wzrost siły hamowania.

Stopniowanie hamowania hamulcem zespolonym polega więc na zmniejszaniu w przewodzie głównym ciśnienia powietrza w zakresie 0,05 MPa do około 0,15 MPa w stosunku do ciśnienia roboczego (0,5 MPa) i zwane jest hamowaniem służbowym.
Wypuszczenie z przewodu głównego ciśnienia, czyli osiągniecie wartości 0 MPa powoduje załączenie najmocniejszej siły hamowania, czyli jak było wspomniane hamowania nagłego, które z przyczyn oczywistych nie jest stopniowane.

Stopniowe luzowanie hamulca zespolonego polega na zwiększaniu ciśnienia powietrza w przewodzie głównym w zakresie wartości poniżej ciśnienia roboczego (0,5MPa).
Podwyższenie przez maszynistę ciśnienia w przewodzie głównym do określonego pozycją rękojeści sterownika poziomu spowoduje w zaworach rozrządczych odcięcie połączenia cylindrów hamulcowych z atmosferą w wyniku czego luzowanie zostanie zatrzymane na określonym poziomie. Utrzymana zostanie stała siła hamowania lecz mniejsza niż przy wcześniejszej pozycji hamowania.

Pełne odhamowanie hamulca zespolonego pociągu nastąpi gdy w przewodzie głównym przywrócona zostanie wartość ciśnienia roboczego 0,5 MPa lub na skutek zastosowania napełnianiania uderzeniowego.
Napełnianie uderzeniowe zwane też popełnianiem przewodu głównego polega na nagłym wzroście ciśnienia w przewodzie głównym poprzez zasilenie go ciśnieniem ze zbiornika głównego nie obniżonym przez układ sterujący hamulcami do wartości roboczej.
Ciśnienie robocze (znamionowe) w przewodzie głównym jak było już wspomniane wynosi 0,5 MPa, i jest celowo obniżane przez układ sterowania hamulcami w stosunku do ciśnienia znamionowego panującego w zbiorniku głównym - 0,7 - 0,8 MPa. W momencie uruchomienia funkcji popełniania przewód główny otrzymuje ciśnienie o wartości około 0,7MPa.
Popełnianie stosuje się często w celu ułatwienia przeprowadzenia odhamowania pełnego hamulca zespolonego szczególnie w długich pociągach, gdy pełne odhamowanie ciśnieniem wartości roboczej mogłoby nie być skuteczne na końcu składu (niewystarczający dochodzący impuls fali uderzeniowej przy ciśnieniu roboczym) lub trwałoby zbyt długo.
Funkcję napełniania uderzeniowego maszynista załącza poprzez ustawienie na odpowiednią pozycję rękojeści sterownika lub z pulpitu poprzez użycie odpowiedniego przycisku.

Kliknij aby powiększyć    Przycisk napełniania uderzeniowego


Jeśli pojazd jest wyposażony w hamulec nie luzujący stopniowo (np. hamulec systemu Westinghouse w ET21 lub Knorr w EZT starej konstrukcji), to odhamowanie stopniowe powoduje całkowite odhamowanie tego pojazdu, podobnie jak przy odhamowaniu pełnym.

Wynalazcą samoczynnego hamulca zespolonego był amerykański przedsiębiorca, inżynier George Westinghouse w 1986 r.




Hamulec zespolony w danym wagonie składu pociągu może być wyłączony w przypadku gdy nastąpi jego uszkodzenie i nie działa prawidłowo. Wyłączenia realizuje rewident taboru po przeprowadzeniu próby hamulca i wykryciu usterki za pośrednictwem mechanicznego wyłącznika hamulca zespolonego.
W celu ręcznego odluźnienia hamulców w danym wagonie w przypadku niesprawności układu hamulcowego należy użyć specjalnej dźwigni połączonej z zaworem rozrządczym. Pociągnięcie za jej uchwyt powoduje połączenie cylindra hamulcowego z atmosferą i odhamowanie.

Kliknij aby powiększyć   
Wyłącznik hamulca zespolonego
i dźwignia luzowania hamulca w wagonie






Do początku strony





3) Rodzaje ręcznych sterowników hamulca zespolonego w kabinach:
Ze względu na typ pojazdu wyróżnia się sterowanie hamulcem zespolonym poprzez zawór hamulca zespolonego lub nastawnik elektryczny hamulca zespolonego:

a) Sterowanie zaworem hamulca zespolonego:
Zawór hamulca zespolonego zwany też potocznie kranem hamulca zespolonego występuje w starszego typu pojazdach. Jest to ręcznie sterowane urządzenie, dzięki któremu następuje w zależności od pozycji ustawienia rękojeści połączenie przewodu głównego ze zbiornikiem głównym lub z atmosferą. Oczywiście łączenia te mają fazy pośrednie dzięki czemu siła hamowania jest stopniowana.
Powyższe łączenia dokonywane są przez poprzez przyrządy wykonawcze znajdujące się na ramie pneumatycznej (układzie sterującym pneumatyką) w pojeździe trakcyjnym.
Najczęściej stosowanym zaworem pneumatycznego hamulca zespolonego na kolejach polskich jest zawór systemu Oerlikon, który można spotkać między innymi w lokomotywach serii EU05, EU06, EU07 i pochodnych, EP09, ET22, SM31, SM42, 401Da, SP32, ST44 i innych.
Zawór hamulcowy jest bezpośrednio połączony z układem pneumatycznym w tym z przewodem głównym.

Kliknij aby powiększyć     Zawór (kran) hamulca zespolonego systemu Oerlikon - EU07


 
Pozycje zaworu hamulca zasadniczego maszynisty
systemu Oerlikon




0 - pozycja odcięcia - to pozycja, w której należy ustawić kran hamulca gdy lokomotywa jedzie jako ukrotniona (sterowana) lub jest pozostawiona zahamowana na postoju.



1 - pozycja napełniania uderzeniowego - inaczej nazywana popełnianiem. Jest to pozycja w której przewód główny zasilany jest bezpośrednio ze zbiornika głównego - 0,7 MPa. Powoduje to szybki wzrost ciśnienia w przewodzie głównym (ponad wartość roboczą 0,5 MPa) przez co zgodnie z zasadą działania hamulca zespolonego hamulce są w pełni luzowane w trybie szybkim.
Zbyt długie utrzymanie zaworu na tej pozycji może doprowadzić do przeładowania przewodu głównego - będzie w nim panować ciśnienie takie jak w zbiorniku głównym.



2 - pozycja neutralna - czyli pozycja do jazdy lokomotywy. Przewód główny zostaje napełniony ciśnieniem o wartości roboczej 0,5 MPa - hamulce są luzowane w trybie zwykłym.


 
3 - 5 to pozycje stopniowego hamowania służbowego - w zależności od ustawienia rękojeści kranu odpowiednio spada ciśnienie w przewodzie głównym w związku z czym wzrasta ciśnienie w cylindrach hamulcowych - następuje hamowanie. Powrót rękojeścią od pozycji 5 - 3 powoduje wzrost ciśnienia w przewodzie głównym i stopniowe luzowanie hamulców.
- poz. 3 - hamowanie wstępne - ciśnienie w przewodzie głównym ok.: 0,46 MPa,
- poz. 4 - hamowanie pełne - ciśnienie w przewodzie głównym ok.: 0,34 MPa,
- poz. 5 - hamowanie uzupełniające (pełne podwójne) - ciśn. w przew. gł. ok.: 0,29 MPa.



6 - pozycja hamowania nagłego - pozycja w której przewód główny zostaje połączony z atmosferą (nie ma ciśnienia w przewodzie) przez co hamowanie jest najmocniejsze.





b) Sterowanie elektrycznym nastawnikiem hamulca zespolonego:
Nastawnik hamulca zespolonego to urządzenie stosowane w nowoczesnych pojazdach szynowych w połączeniu z mikroprocesorowym układem sterującym. Ustawienie rękojeści nastawnika na danej pozycji powoduje przesłanie odpowiedniego impulsu elektrycznego (binarnego) do sterownika mikroprocesorowego tablicy pneumatycznej, której urządzenia powodują załączenie odpowiednich czynności w układzie pneumatycznym hamulców poprzez układ elektropneumatycznych zaworów i wielu innych podzespołów.
W związku z powyższym do nastawników hamulcowych nie są doprowadzane żadne połączenia pneumatyczne, a jedynie elektryczne wiązki kablowe przyłączane za pośrednictwem gniazd kablowych.
Stosowane są również nastawniki elektryczno - pneumatyczne, gdzie poza sygnałami elektrycznymi sterowanie ciśnieniem w przewodzie głównym realizuje się na drodze pneumatycznej.
W innym rozwiązaniu nastawników hamulca zespolonego pozycje luzowania i hamulca służbowego są przekazywane do sterowników na drodze elektrycznej natomiast hamowanie nagłe wdrażane jest na drodze pneumatycznej.

Kliknij aby powiększyć     Nastawnik hamulca zespolonego - ET22 2000 (opis na pow.)

Kliknij aby powiększyć     Nowoczesna tablica pneumatyczna - ET22 2000


Dzięki sterowaniu elektrycznemu przesyłaniu impulsów z nastawników oraz mikroprocesorowego systemu sterowania, w niektórych pojazdach trakcyjnych funkcję hamulca zespolonego łączy się na przykład w ramach jednego nastawnika z funkcją sterowania rozruchem, hamulcem pneumatycznym oraz hamulcem elektrodynamicznym.
Taką sytuację prezentuje poniższa fotografia z autobusu szynowego serii EN81:

Kliknij aby powiększyć     Nastawnik rozruchu i hamowania - EN81 (opis na powiększeniu)






Do początku strony





4) Rodzaje nastawień hamulca zespolonego oraz jego oznaczenia:
Nastawianie hamulca zespolonego służy dopasowaniu działania hamulca w danym pojedzie do wymagań wynikających z rodzaju pociągu, z którym pojazd jest sprzęgnięty lub stanu obciążenia pojazdu.
Urządzenia nastawcze dzieli się na dwie grupy:

a) Służące do wyboru hamulca wolno lub szybko działającego.
Hamulec wolno działający (G) stosuje się w pociągach towarowych. Jego działanie polega na powolnym napełnianiu cylindrów hamulcowych podczas hamowania oraz powolnym ich opróżnianiu przy luzowaniu.
Hamulec szybko działający (P) stosuje się w pociągach osobowych i czasem w towarowych. Zasada jego działania polega na szybkim napełnianiu cylindrów hamulcowych przy załączonym hamowaniu oraz szybkim ich opróżnianiu przy luzowaniu.
Dodatkowo hamulec szybko działający zastosowany w wagonach osobowych lub pojazdach trakcyjnych może posiadać funkcję wysokiego stopnia hamowania (R) zwaną "rapidem", która polega na tym, że cylindry przy załączonym hamowaniu otrzymują wyższy stopień ciśnienia powietrza.
Funkcję "rapid" posiadają wagony przeznaczone do jazdy z większymi prędkościami (pow. 120km/h).


Kliknij aby powiększyć     Dźwignia urządzenia przestawczego hamulca



b) Służące do dopasowania siły hamowania do aktualnego obciążenia -ładowny lub próżny. Dopasowanie to może być realizowane ręcznie poprzez przestawienie dźwigni nastawczej na odpowiednią pozycję lub samoczynnie poprzez układ ważący, który bada aktualne obiążenie wagonu i na podstawie tego pomiaru drogą pneumatyczną lub mechaniczną wpływa na dopasowanie siły hamowania hamulcem zespolonym.



Informacje o typie hamulca zespolonego, jego nastawieniach oraz wyposażeniu dodatkowym umieszczone są na pudle wagonu. Znajduje się tam również informacja o masach hamujących dla poszczególnych z nastawianych hamulców.


Oznaczenia hamulca zespolonego na pojazdach



Przykładowe oznaczenia hamulca zespolonego na pojazdach



Do początku strony





5) Przebieg hamowania i luzowania hamulca dodatkowego:
Hamulec zasadniczy dodatkowy jak było wspomniane na początku działu służy do hamowania pojazdu trakcyjnego, z którego odbywa się sterowanie, czyli nie bierze udziału w hamowaniu całego składu pociągu.

Działanie hamulca dodatkowego polega na tym, że sprężone ciśnienie ze zbiornika głównego jest wtłaczane do cylindrów hamulcowych z ominięciem układu przewodu głównego. Właśnie z powodu ominięcia przewodu głównego hamulec ten nie może działać na cały skład pociągu, a tylko na pojazd trakcyjny w którym został uruchomiony gdyż jest jego indywidualnym układem pneumatycznym.
Hamulec dodatkowy jest wykorzystywany głównie podczas jazdy lokomotywy luzem. Jego uproszczony w stosunku do hamulca zespolonego układ powoduje, że działa on szybciej - nie jest uruchamiana fala uderzeniowa i sterowane nią zawory rozrządcze.

Do sterowania hamulcem dodatkowym służy ręczny sterownik zainstalowany w kabinie maszynisty. Oczywiście hamowanie tym hamulcem może być stopniowane poprzez dodawanie ciśnienia ze zbiornika głównego do cylindrów lub jego wypuszczanie z cylindrów do atmosfery.


Istnieje również nagłego możliwość zluzowania hamulca dodatkowego poprzez użycie przycisku odluźniania na pulpicie, w wyniku czego sprężone powietrze zostaje wypuszczone z cylindrów hamulcowych.

Kliknij aby powiększyć     Przycisk odluźniania hamulca dodatkowego



Do początku strony





6) Rodzaje ręcznych sterowników hamulca dodatkowego w kabinach:
Podobnie jak przy hamulcu zespolonym do sterowania hamulcem dodatkowym stosuje się zawór hamulca, który w sobie łączy przepływ powietrza pomiędzy cylindrami hamulcowymi, a zbiornikiem głównym lub atmosferą. Zawór taki posiada pozycje stopniowe płynne - od pełnego zluzowania do pełnego zahamowania.

Kliknij aby powiększyć    Zawór (kran) hamulca dodatkowego systemu Oerlikon - EU07

  Pozycje zaworu hamulca pomocniczego

1 - pozycja jazdy - brak ciśnienia w cylindrach
2 - pozycja największego ciśnienia w cylindrach
- pozycje pomiędzy 1 - 2 są stopniowane płynnie.


W nowoczesnych rozwiązaniach stosuje się nastawniki hamulcowe z elektrycznym przesyłaniem impulsów w trybie binarnym do urządzeń sterujących hamulcami.

Kliknij aby powiększyć    Nastawnik hamulca dodatkowego - ED74 (opis na pow.)


Inne rozwiązanie zastosowano w lokomotywach manewrowych serii SM31, SM42 i im podobnym, gdzie funkcja hamulca dodatkowego zintegrowana jest z kołem nastawnika jazdy.

Kliknij aby powiększyć    Koło wału nastawnika jazdy z funkcją hamulca dodatkowego - SM42


Lokomotywa hamuje tym mocniej im bardziej przekręcimy koło nastawnika jazdy na pozycjach hamowania do siebie. W celu odluzowania hamulców lokomotywy wystarczy cofać koło nastawnika od siebie aż do pozycji początkowej - "0".



Do początku strony





7) Urządzenia kontroli i likwidacji poślizgu w wagonach:
Niektóre wagony pasażerskie posiadają system kontroli poślizgu przy hamowaniu. W skład tego układu wchodzą urządzenia pomiarowe prędkości obrotowej na osiach zestawów kołowych (przy maźnicach) oraz urządzenia połączone z zaworami rozrządczymi, które odpowiada za zmniejszenie intensywności hamowania w przypadku wykrycia różnic w prędkościach obrotowych pomiędzy zestawami kołowymi.
Wyrównanie tych prędkości polega na obniżeniu ciśnienia w cylindrach, a co się z tym wiąże zmniejszenia docisku wstawek hamulcowych do powierzchni tocznych kół lub okładzin ciernych do tarcz hamulcowych. W wyniku tego przyblokowane zbyt mocnym hamowaniem zestawy kołowe wracają do prawidłowej prędkości obrotowej (tocznej).

Kliknij aby powiększyć    Miernik prędkości obrotowej na osi

Kliknij aby powiększyć    Przewód powietrzny - od miernika do urządzenia ster.

Kliknij aby powiększyć    Urządzenie likwidacji poślizgu


Poślizg zestawu kołowego jest niewskazany w związku z osłabieniem hamowania oraz możliwością uszkodzenia powierzchni tocznej koła poprzez powstanie tak zwanego wypłaszczenia, które jest źródłem charakterystycznego stukotu podczas jazdy.
Wypłaszczenie powstaje przy zablokowanym kole (nieobracającym się) na skutek ślizgu powierzchni tocznej koła po szynie w wyniku czego na powierzchni tocznej w miejscu styku z szyną powstaje miejsce płaskie.



Do początku strony





8) Próby hamulca zespolonego:
Próby hamulca przeprowadza się w celu sprawdzenia poprawności działania układu hamulcowego. Próby takie przeprowadzane są przez rewidenta taboru kolejowego, kierownika pociągu lub innego wyznaczonego pracownika przy współdziałaniu z drużyną pojazdu trakcyjnego - maszynistą.
Podczas próby maszynista pociągu tylko obsługuje hamulec ustawiając rękojeść sterownika na pozycję zgodną z sygnałami dawanymi przez rewidenta taboru. Rewident natomiast sprawdza hamulce i podpisuje imiennie dokument o przeprowadzonej próbie hamulca i jej wyniku.
W przypadku gdy zaistnieje potrzeba przeprowadzenia próby hamulca na szlaku, a nie ma ani rewidenta, ani kierownika pociągu - próbę może przeprowadzić pomocnik maszynisty.

Do komunikacji pomiędzy maszynistą, a rewidentem taboru podczas próby hamulców zespolonych służą specjalne sygnały ręczne lub świetlne.

 
Sygnał Rh1 - "zahamować" (dzień / noc)


 
Sygnał Rh2 - "odhamować" (dzień / noc)


 
Sygnał Rh3 - "hamulce sprawne" (dzień / noc)



W przypadku sygnałów świetlnych stosuje się następujące obrazy sygnałowe:


Obrazy sygnałowe na sygnalizatorach próby hamulca


Rozróżnia się próbę hamulca zespolonego szczegółową i uproszczoną.

a) Próba szczegółowa:
W tym rodzaju próby hamulca maszynista załącza hamowanie hamulcem pneumatycznym zespolonym, a rewident taboru sprawdza poprawność działania hamulców w każdym wagonie / pojeździe składu. W przypadku hamulców klockowych odbywa się to przez sprawdzenie prawidłowości dolegania (docisku) wstawek ciernych do płaszczyzn tocznych kół jezdnych przy zahamowaniu oraz prawidłowego luzu (odejścia) wstawek hamulcowych od płaszczyzn tocznych kół przy odhamowaniu. Służy do tego specjalny młotek rewidencki, którym rewident uderzając sprawdza zestawy kołowe i urządzenia wykonawcze hamulca.
W przypadku hamulców tarczowych rewident sprawdza wskazania stanu hamulców na wskaźnikach.

Kliknij aby powiększyć   Wskaźniki stanu hamulca tarczowego (opis na pow.)


Nieprawidłowo działające hamulce rewident odłącza poprzez wyłącznik hamulca.

Kliknij aby powiększyć   
Wyłącznik hamulca zespolonego
i dźwignia odluźniacza hamulca w wagonie



Szczegółową próbę hamulca należy wykonać:

1. przed wyprawieniem pociągu ze stacji początkowej; odstępstwo od tej zasady może być stosowane dla pociągu, którego skład po przybyciu na stację i postoju krótszym niż 1 godzina jest wyprawiony w dalszą drogę bez przeformowania lub bez naprawy urządzeń hamulcowych,

2. na stacjach przewidzianych wewnętrznym rozkładem jazdy pociągów,

3. gdy urządzenia hamulcowe w składzie pociągowym lub w pociągu nie były zasilane sprężonym powietrzem dłużej niż 2 godziny,

4. po zmianie składu pociągu, jeżeli doczepione pojazdy kolejowe stanowią więcej niż 50% składu pociągu; nie jest wymagana szczegółowa próba hamulca, jeżeli łączone składy pociągu lub ich części mają ważne próby hamulca,

5. po zmianie sposobu hamowania pociągu polegającym na zmianie nastawienia dźwigni urządzeń przestawczych hamulca, na drodze przebiegu pociągu,

6. jeżeli podczas uproszczonej próby hamulców stwierdzono, że hamulec jednego z ostatnich dwóch wagonów lub innych pojazdów kolejowych nie hamuje lub nie odhamowuje,

7. jeżeli maszynista stwierdzi niedziałanie lub nie jest pewny prawidłowego działania hamulców,

8. po przeładowaniu przewodu głównego hamulcowego pociągu i opróżnieniu ze sprężonego powietrza zbiorników pomocniczych za pomocą odluźniaczy.





a) Próba uproszczona:
Polega na sprawdzaniu poprawności działania hamulców tylko w ostatnim wagonie / pojedzie składu pociągu lub w ostatnim wózku zespołu trakcyjnego patrząc w kierunku jazdy.


Uproszczoną próbę hamulca należy wykonać:

1. gdy nastąpiło zamknięcie lub otwarcie, nawet częściowe lub chwilowe, przewodu głównego hamulca, w którymkolwiek miejscu pociągu, z wyjątkiem sterownika maszynisty w czynnej kabinie sterującej i innych urządzeń na pojeździe trakcyjnym powodujących samoczynne hamowanie; w przypadku dołączenia pojazdów kolejowych do pociągu wykonuje się próbę uproszczoną hamulców pociągu, a wagony lub inne pojazdy kolejowe dołączone poddaje się takim badaniom, jak podczas próby szczegółowej hamulca; badania te nie są wymagane w przypadku braku zasilania sprężonym powietrzem hamulców wagonów lub innych pojazdów kolejowych przez okres nieprzekraczający 2 godzin,

2. postój pociągu trwał ponad 2 godziny, a przy temperaturze zewnętrznej mniejszej lub równej 0°C - ponad 1 godzinę,

3. nastąpiła zmiana przedziału sterowniczego,

4. wyłączenie zasilania sprężonym powietrzem urządzeń hamulcowych w pociągu trwało do 2 godzin,

5. szczegółowa próba hamulców była wykonana przy uyciu sieci stałej sprężonego powietrza lub innego pojazdu trakcyjnego, nie przeznaczonego do prowadzenia tego pociągu,

6. nastąpiło zamknięcie lub otwarcie, nawet częściowe lub chwilowe, przewodu zasilającego, w którymkolwiek miejscu pociągu, którego hamulce są nastawione na przebieg hamowania "R + Mg".

Uproszczoną próbę hamulców należy również przeprowadzić na stacji, od której czas jazdy, wraz z postojami, do szlaku z większym spadkiem wynosi więcej niż 2 godziny; stacje te wyszczególnione są w wewnętrznym rozkładzie jazdy pociągów. Za większy spadek uważa się spadek miarodajnie większy od 15%o na długości co najmniej 1000m lub spadek większy od 10 % o na długości większej niż 5 km.





Opis powstał w oparciu o instrukcje:
Cw1 (Mw56) - Instrukcja obsługi i utrzymania
w eksploatacji hamulców taboru kolejowego
Ir-1 (R-1) - Instrukcja o prowadzeniu ruchu pociągów




Do początku strony



Powrót





Autor     |     Strona     |     Kontakt     |     Linki     |     Książka Gości    

©2004-2014 TRANSPORT SZYNOWY
www.transportszynowy.pl