Электропневматическая тормозная система на британских железнодорожных поездах - Electro-pneumatic brake system on British railway trains

В Электропневматическая тормозная система на британских железнодорожных поездах была представлена ​​в 1950 году и остается основной тормозной системой для несколько единиц в эксплуатации сегодня. В Южный регион Британских железных дорог управлял автономным флотом электрические несколько единиц для пригородных и средних пассажирских поездов. С 1950 года было предпринято расширение автопарка, и в новой конструкции была принята тормозная система, которая была новинкой для Великобритании, электропневматический тормоз, в котором работа пневматического тормоза управлялась электрически водителем. Это был значительный и успешный технический прогресс, позволивший быстрее и точнее реагировать на действия водителя с помощью органов управления тормозами.

Происхождение

С 1920-х гг. Южная железная дорога Великобритании и ее предшественников приняли электрификация и использование составных поездов как решение для плотных и интенсивных пассажирских перевозок. Флот до Вторая Мировая Война использовал двухтрубный Пневматический тормоз Westinghouse система, которая была более эффективной, чем обычно преобладающие вакуумный тормоз затем в пользу Великобритании. Однако у него были недостатки, в основном:

  • Частичное отпускание тормоза Westinghouse не реагировало и обычно требовало полного отпускания, что занимало значительное время, а затем повторного нажатия.
  • На длинном поезде тормозная сила во время торможения не была постоянной по длине поезда; реакция на нажатие водителем тормозного клапана менялась в зависимости от длины поезда, и это изменение вызывало продольные колебания.
  • Выпуск после полного приложения выполняется медленно.
  • Реакция водителя на действие тормозного клапана была непостоянной и не притиралась автоматически (то есть положение клапана управления тормозом устанавливало скорость изменения тормозного усилия, а не уровень тормозного усилия).

Первые агрегаты с EP

Первые южные агрегаты, оснащенные тормозом EP, можно было считать Двухъярусные Bulleid 4-DD построен в 1949 году (4001 и 4002). Тормоз EP, установленный на эту ложу, не был самопритирающегося типа и по-прежнему требовал тормоза Westinghouse, так как тормозной механизм «не безопасное», поскольку установленный тормоз EP был типа «активировать для включения», что означало, что в случае потери управляющего напряжения тормоза, тормоз EP не работал. В 4-DD были основаны на более ранних 4-SUB но не были функционально совместимы ни с 4-SUB или более поздней версии EPB.

Начиная с 1950 года, был поставлен большой новый парк пригородных многоквартирных домов довоенной конструкции, и, помимо других технических усовершенствований, они были оснащены электропневматическим тормозом - универсально известным как «тормоз EP». Прогресс в тормозной технологии доминировал над другими разработками, и обозначение единиц поезда было 2-EPB и 4-EPB для двух- и четырехвагонных агрегатов соответственно. Дизайн был успешным, и был построен более крупный флот во многом аналогичной конструкции, и Kent Coast Line Электрификация распространила применение тормозов EP на пассажирские перевозки на средние расстояния, но все же ограничилась несколькими единицами. (Небольшой парк локомотивов был построен для Южного региона с установленной системой управления тормозами, которая была совместима для целей взаимодействия.)

Тормоза Westinghouse и EP

Поезда имели тормозное оборудование Westinghouse и электрическую систему управления, приводящую в действие пневматические тормоза каждого вагона. При нормальной работе водитель использовал исключительно систему EP, но она не была отказоустойчивой. Если электрическая система выходила из строя, машинисту нужно было просто переместить тормозной клапан в другое положение, и тот же клапан приводил в действие отказоустойчивую систему Westinghouse на поезде. Это делалось только в случае отказа или аварии.

В системе Westinghouse используются воздушные резервуары на каждом транспортном средстве, и сжатый воздух выпускается из этих резервуаров в тормозные цилиндры, поскольку давление в трубопроводе поезда снижается водителем, управляющим тормозным клапаном. Этот процесс заставляет механическое соединение прижимать тормозные колодки к колесам.

Выпуск сжатого воздуха в тормозные цилиндры достигается тройными клапанами, которые сами регулируются давлением воздуха в трубопроводе поезда, пневматической трубке, проходящей по всей длине поезда. Когда водитель хочет нажать на педаль тормоза, он управляет тормозным клапаном машиниста, который выпускает воздух из трубы поезда, таким образом управляя тройными клапанами. Когда водитель хочет отпустить тормоза, его действие с помощью тормозного клапана водителя возвращает сжатый воздух (хранящийся в цилиндре рядом с местом водителя) в трубопровод поезда, и это перемещает тройной клапан, чтобы выпустить воздух из тормозных цилиндров в атмосферы, позволяющей тормозным колодкам не касаться колес. Хотя при работе с несколькими агрегатами воздушные резервуары на транспортных средствах можно заряжать относительно быстро, восстановление давления в трубопроводе поезда занимает некоторое время, поскольку воздух должен физически перемещаться по длине поезда.

В режиме EP распределитель, выполняющий функции, аналогичные функциям тройного клапана, приводится в действие непосредственно и мгновенно посредством электрического управления от тормозного клапана водителя. Используются тормозные цилиндры, воздушные резервуары и насосы Westinghouse, так что меняется только способ передачи команды водителя.

Преимущества и разработки

Преимущества системы EP:

  • Водительский тормозной кран самопритирочный; положение клапана активирует определенное тормозное давление в тормозных цилиндрах и, следовательно, определенную скорость торможения.
  • Распределители активируются мгновенно и одновременно, так что продольные колебания отсутствуют, а отклик постоянный независимо от длины поезда.
  • Отключение тормоза начинается мгновенно в ответ на тормозной клапан машиниста по всему поезду; возможно частичное освобождение и повторное применение.

Для системы электрического управления требовались кабели управления по всей длине поезда (в дополнение к двум воздуховодам для работы Westinghouse), а на каждом конце каждого блока был предусмотрен соединительный кабель для использования, когда два или более блока были соединены для работы в нескольких . В 1950 году электронное управление было невозможно, и система использовала четыре проводника в кабеле для достижения ступенчатой ​​скорости торможения.

Тормозная система EP была высоко оценена водителями и была принята для последующей сборки подвижного состава на Южный регион Британских железных дорог, в том числе пассажирский парк средней дальности.

Новое поколение

Тормоз машиниста британского электропоезда
Рукоятка тормоза водителя на многоцелевом электрическом блоке класса 317

Вслед за оригинальным запасом EP, система была усовершенствована на втором поколении составных поездов, построенных для Британская железная дорога в 1970-х, таких как Класс 313 ЭМУ.

От воздушной системы Westinghouse отказались в пользу полностью электрической системы управления, так что отпала необходимость в тормозной магистрали и тройных клапанах. Вместо этого по всей длине поезда проходит одна воздушная труба, которая теперь называется трубой главного резервуара. Он работает при давлении 10 бар и, помимо подачи воздуха в каждый резервуар тормозного цилиндра, также подает воздух для вторичных систем подвески (подушек безопасности) и дверей с электроприводом.

В каждом тормозном резервуаре накапливается воздух под давлением 7 бар, который подается через редукционный клапан из основной трубы резервуара. Ручка тормоза водителя передает управляющее напряжение по трем проводам к каждому управляющему клапану EP, что позволяет воздуху из тормозного резервуара проходить в тормозной цилиндр, тем самым активируя дисковый тормоз. В присутствие напряжения держит тормоза выключенный, обеспечивая Отказоустойчивый система.

Трехступенчатый тормоз «Westcode» использует три провода, которые работают в двоичной последовательности для управления шагом тормоза. 10 и 11 - это кодировка тормоза, обеспечивающая 3 ступени, 12 провод - аварийный тормоз, 15 - провод отрицательный.

Позиции на рукоятке тормоза:

  • Выпуск - Провода 10, 11 и 12 под напряжением
  • Шаг 1 - Trainwire 10 обесточены, 11 под напряжением, 12 под напряжением
  • Шаг 2 - Trainwire 10 под напряжением, 11 обесточено, 12 под напряжением
  • Шаг 3 - Trainwire 10 обесточено, 11 обесточено, 12 подано.
  • Аварийная ситуация - все три провода обесточены и заземлены

Эта система используется и сегодня.

Провод непрерывности тормоза

В предыдущих тормозных системах EP, если поезд разделился или произошла серьезная утечка воздуха, падение давления в тормозной магистрали автоматически приводило к включению тормозов. Эта функция была потеряна с удалением тормозной трубки, поэтому был создан электронный эквивалент.

На провод непрерывности тормоза (также известный как Trainwire 13) подается управляющее напряжение 120 В постоянного тока от аккумуляторной батареи, и он проходит по кольцу вокруг поезда, проходя через различные регуляторы (электрические переключатели, работающие от давления воздуха) в каждом вагоне, в конечном итоге обеспечивая питание и питание. рукоятку (-и) управления тормозом на столе водителя. Если какой-либо из регуляторов откроется из-за низкого давления воздуха или если сам тормозной провод разорвется из-за разделения поезда, управляющее напряжение на пульте машиниста будет отключено, что приведет к отключению тягового усилия к двигателям и Аварийный тормоз[1] быть примененным.

Текущее использование

В Великобритании самые последние построенные Несколько единиц такой как Бомбардье Электростар семейство до сих пор использует фрикционные (дисковые) тормоза, которые приводятся в действие электропневматическими клапанами в качестве основной тормозной системы. Кроме того Динамическое торможение смешивается с этим для достижения более высокого тормозного усилия и уменьшения износа тормозных колодок.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Принципы торможения для рельсовых транспортных средств, раздел 7.4 Управление аварийным тормозом». RSSB. Получено 22 апреля 2019.[постоянная мертвая ссылка ]

дальнейшее чтение

  • Муди, Г. (1979). Южный Электрик 1909-1979. Ян Аллан Лтд. ISBN  0-7110-0924-4.

внешняя ссылка