Układy hamulcowe > Hamulce szczękowo - bębnowe

Hamulec szczękowo - bębnowy składa się z bębna hamulcowego umieszczonego na wale silnika trakcyjnego oraz szczęk wyłożonych okładzinami ciernymi. Szczęki hamulca są zaciskane do powierzchni ciernej bębna przez co następuje hamowanie wagonu.
Szczęki zakończone są mechanizmem krzywkowo-sprężynowym, który z kolei połączony jest cięgłem napędowym z luzownikiem hamulca.

Schemat hamulca szczękowo-bębnowego (źródło: DTR wagonu 105N)

Hamulec szczękowo- bębnowy na wale silnika trakcyjnego (opis na powiększeniu)

Luzownik jest urządzeniem napędowym mechanizmu szczękowego. Jego głównymi elementami są rdzeń z cewką oraz sprężyna. Cewka przystosowana jest do zasilania napięciem pokładowym tramwaju. Działa ona na zasadzie, że brak zasilania powoduje zahamowanie natomiast pojawienie się napięcia na cewce powoduje odhamowanie. Napięcie sterownicze hamulców, to napięcie pokładowe, pochodzące z baterii akumulatorów, które ładowane są z przetwornicy pokładowej.
To ważna cecha hamulców, gdyż w momencie zaniku zasilania (braku napięcia) wagon zostaje samoczynnie zahamowany.

Rozróżnia się hamulce szczękowo - bębnowe z jednym i dwoma stopniami siły hamowania.

a) Hamulce z dwoma stopniami hamowania:
Ten typ hamulców jest zastosowany między innymi w wagonach serii 105N i pochodnych, 13N, 102N/Na itp. Napięcie sterownicze (pokładowe) w tych pojazdach wynosi 40 V prądu stałego.
Gdy przez cewkę luzownika przepływa największy prąd roboczy o napięciu 40 V rdzeń jest wciągnięty, a wraz z nim za pośrednictwem cięgła odciągnięte są szczęki hamulcowe od bębna - wagon jest odhamowany.
W momencie, gdy w obwód luzownika zostanie włączony rezystor następuje obniżenie napięcia na cewce luzownika (ok. 20 V) w wyniku czego rdzeń oddala się od cewki pokonując częściowo siłę sprężyny luzownika i następuje niepełne przyciągnięcie szczęk hamulcowych do bębna hamulca. Jest to I stopień hamowania, wykorzystywany przy służbowym hamowaniu wagonu - dohamowanie i umiejscowienie pojazdu (hamulec postojowy).
II stopień hamowania hamulcem szczękowym następuje, gdy na cewce nastąpi zanik napięcia (0 V). W takiej sytuacji sprężyna wyciąga maksymalnie rdzeń z cewki luzownika i za pośrednictwem cięgła, siła sprężyny luzownika powoduje pełne dociśniecie szczęk hamulcowych do bębna hamulcowego.
II stopień hamowania wykorzystywany jest w momencie, gdy konieczne jest jak najszybsze zahamowanie wagonu (hamowanie bezpieczeństwa lub nagłe).

b) Hamulce z jednym stopniem hamowania:
Hamulec tego typu stosowany jest w tramwajach, gdzie napięcie pokładowe wynosi 24 V (np. wagony TATRA).
Zasadza działania takiego hamulca jest analogiczna jak wyżej opisanego z różnicą polegającą na tym, że posiada on tylko jeden stopień hamowania. Przy zasileniu cewki napięciem 24 V szczęki zostają odciągnięte natomiast przy braku zasilania wagon jest zahamowany.

W obu typach hamulców szczękowych odhamowanie następuje w momencie ustawienia nastawnika jazdy na pozycję rozruchu. Wtedy aparatura sterownicza załącza zasilanie cewki luzownika - rdzeń w cewce zostaje przesunięty wywierając ruch cięgna łączącego luzownik z mechanizmem krzywkowym szczęk. Szczęki zostają odciągnięte od bębnów.


Bęben na wale silnika trakcyjnego

 
Hamulec szczękowy (opis na 1 powiększeniu)

   
Mechanizm krzywkowy szczęk (opis na powiększeniu)

   
Luzownik (tzw. zwalniak)

   
Cięgło napędowe między luzownikiem, a mechanizmem krzywkowym szczęk

   
Tablica zaciskowa instalacji luzownika 

   
Luzowniki zdemontowane podczas regeneracji


Z lewej strony luzownika znajduje się dźwignia do ręcznego odhamowania hamulca szczękowego w przypadku awarii luzownika lub braku napięcia pokładowego, gdy np. zachodzi potrzeba holowania nieczynnego wagonu. Należy pamiętać i zachować ostrożność, gdyż ręczne odhamowania hamulców powoduje, że wagon stojący na pochyłości stoczy się.

   
Dźwignia do ręcznego odhamowania


Hamulce szczękowo - bębnowe są wykorzystywane zasadniczo jako hamulce mechaniczne postojowe. Załączają się w końcowej fazie hamowania elektrodynamicznego, gdy pojazd osiągnie prędkość ok. 5 km/h. Ich zadziałanie powoduje wyhamowanie tramwaju i jego umiejscowienie na czas postoju. W związku z ich zasadą działania, że hamowanie realizuje siła sprężyny (tryb beznapięciowy), są to hamulce typu pasywnego.
Wykorzystywane są również przy hamowaniu bezpieczeństwa oraz hamowaniu nagłym.

W sytuacji wdrożenia hamowania nagłego, czy bezpieczeństwa, omawiany typ hamulców, ze względu na brak proporcjonalnego sterowania ich siłą hamująca, są uruchamiane poniżej prędkości 30 km/h, tak aby nie doszło do zablokowania zestawów kołowych, na skutek utraty przyczepności kół do szyn przez zbyt mocne tarcie par ciernych.


Poniższa fotografia przedstawia hamulec bębnowy (pasowy) w zabytkowym tramwaju.


Hamulec bębnowy (pasowy) w zabytkowym tramwaju