Электропневматическая тормозная система на британских железнодорожных поездах

Электропневматическая тормозная система на британских магистральных железнодорожных поездах была введена в действие в 1950 году и остается основной тормозной системой для нескольких единиц, находящихся в эксплуатации сегодня, хотя поезда метро London Transport оснащались тормозами EP с 1920-х годов. Южный регион Британских железных дорог имел автономный парк электропоездов для пассажирских поездов пригородного и среднего следования. С 1950 года было предпринято расширение автопарка, и в новой сборке была использована тормозная система, которая была новой для Великобритании, - электропневматический тормоз, в котором работа пневматического тормоза электрически управлялась водителем. Это был значительный и успешный технический прогресс, позволивший более быстро и чувствительно реагировать на действия водителя по управлению тормозами.

Происхождение

С 1920-х годов Южная железная дорога Великобритании и ее компании-предшественники приняли электрификацию и работу моторвагонных поездов в качестве решения для плотных и интенсивных потребностей в пассажирских перевозках. До Второй мировой войны во флоте использовалась двухтрубная система пневматического тормоза Westinghouse , которая была более эффективной, чем широко распространенный вакуумный тормоз, который тогда пользовался популярностью в Великобритании. Однако у него были недостатки, главным образом:

• Частичное отпускание тормоза Westinghouse не реагировало и обычно требовало полного отпускания, которое занимало значительное время, а затем повторного нажатия.
• В длинном поезде тормозное усилие при торможении не было одинаковым по длине поезда; Реакция машиниста на работу тормозного клапана менялась в зависимости от длины поезда, и это изменение вызывало продольные помпаж.
• Релиз после полного применения происходит медленно.
• Реакция водителя на работу тормозного крана была непоследовательной и не самопритирающейся (т. е. положение крана управления тормозами задавало скорость изменения тормозной силы, а не уровень тормозного усилия).

Первые агрегаты с EP-оборудованием

Первыми моделями Southern, оснащенными тормозами EP, можно считать двухпалубные 4-DD Bulleid, построенные в 1949 году (4001 и 4002). Тормоз EP, установленный на этом прикладе, не относился к самопритирающемуся типу и по-прежнему требовал тормоза Westinghouse, поскольку «безопасное» торможение, поскольку установленный тормоз EP относился к типу «применения энергии», что означало, что в случае потери напряжения управления тормозом, тормоз EP был неработоспособен. были 4-DD основаны на более раннем 4-SUB , но не были функционально совместимы ни с 4-SUB , ни с более поздними моделями EPB.

Начиная с 1950 года, большой новый парк пригородных автопоездов был поставлен в довоенной конструкции и, наряду с другими техническими усовершенствованиями, был оснащен электропневматическим тормозом, повсеместно называемым «тормозом EP». Развитие тормозных технологий преобладало над другими разработками, и поезда имели обозначение 2-EPB и 4-EPB для двух- и четырехвагонных поездов соответственно. Проект оказался успешным, и был построен более крупный парк самолетов с аналогичной конструкцией, а электрификация Kent Coast Line расширила использование тормозов EP для пассажирских перевозок на средние расстояния, но все еще ограничивалась несколькими единицами. (Для Южного региона был построен небольшой парк локомотивов, на которых была установлена ​​система управления тормозами, совместимая в целях совместимости.)

Работа тормозов Westinghouse и EP

Поезда были оснащены тормозным оборудованием Westinghouse и электрической системой управления, активирующей пневматические тормоза в каждом вагоне. При нормальной работе водитель использовал исключительно систему EP, но она не была отказоустойчивой. Если электрическая система выходила из строя, машинисту просто нужно было переместить тормозной клапан в дальнейшее положение, и тот же клапан приводил в действие отказоустойчивую систему Westinghouse в поезде. Это делалось только в случае отказа или чрезвычайной ситуации.

В системе Westinghouse на каждом транспортном средстве используются воздушные резервуары, и сжатый воздух подается из этих резервуаров в тормозные цилиндры, когда давление в трубопроводе поезда снижается водителем, управляющим тормозным клапаном. Этот процесс приводит к тому, что механическая связь прижимает тормозные колодки к колесам.

Подача сжатого воздуха в тормозные цилиндры осуществляется тройными клапанами, которые сами управляются давлением воздуха в трубопроводе поезда, пневмопроводе, проходящем по всей длине поезда. Когда машинист хочет нажать на тормоз, он приводит в действие тормозной клапан водителя, который выпускает некоторое количество воздуха из трубопровода поезда, таким образом управляя тройными клапанами. Когда водитель хочет отпустить тормоза, его тормозной клапан возвращает сжатый воздух (хранящийся в цилиндре рядом с местом водителя) в трубопровод поезда, и это приводит в движение тройной клапан, чтобы выпустить воздух из тормозных цилиндров в атмосферу, позволяя тормозным колодкам отойти от колес. Хотя при работе с несколькими агрегатами воздушные резервуары на транспортных средствах можно зарядить относительно быстро, восстановление давления в трубопроводе поезда занимает некоторое время, поскольку воздуху приходится физически перемещаться по длине поезда.

В режиме EP распределитель, выполняющий функции, аналогичные функциям тройного клапана, приводится в действие напрямую и мгновенно с помощью электрического управления от тормозного клапана водителя. Используются тормозные цилиндры, воздушные резервуары и насосы Westinghouse, так что изменены только средства передачи команды водителя.

Преимущества и разработки

Преимущества системы EP заключаются в том, что:

• Тормозной кран водителя самопритирочный; Положение клапана активирует определенное тормозное давление в тормозных цилиндрах и, следовательно, определенную скорость торможения.
• Распределители активируются мгновенно и одновременно, поэтому продольные помпы отсутствуют, а реакция постоянна независимо от длины поезда.
• Отпуск тормоза начинается мгновенно по команде тормозного крана машиниста на протяжении всего поезда; возможен частичный выпуск и повторное применение.

Для электрической системы управления требовались кабели управления по всей длине поезда (в дополнение к двум воздушным трубам для работы Westinghouse), а на каждом конце каждого агрегата был предусмотрен соединительный кабель для использования, когда два или более агрегатов были соединены для работы в нескольких группах. . В 1950 году электронное управление было невозможно, и в системе использовались четыре проводника кабеля для достижения плавной скорости торможения.

Тормозная система EP получила высокую оценку водителей и была принята для последующих построек подвижного состава Южного региона Британских железных дорог , включая пассажирский состав среднего следования.

Следующее поколение

Рукоятка тормоза водителя на электропоезде класса 317

Следуя за исходным запасом EP, система получила дальнейшее развитие на втором поколении составных поездов, построенных для British Rail в 1970-х годах, таких как электропоезд класса 313 .

От воздушной системы Westinghouse отказались в пользу полностью электрической системы управления, так что отпала необходимость в тормозной трубке и тройных клапанах. Вместо этого по всей длине поезда проходит единственная воздушная труба, которая теперь называется основной трубой резервуара. Он работает при давлении 10 бар и помимо подачи воздуха в каждый резервуар тормозного цилиндра также подает воздух во вторичные системы подвески (подушки безопасности) и двери с электроприводом.

В каждом тормозном бачке хранится воздух под давлением 7 бар, который подается через редукционный клапан из главного резервуара. Рукоятка тормоза водителя передает управляющее напряжение по трем проводам на каждый управляющий клапан EP, что позволяет воздуху из тормозного бачка проходить в тормозной цилиндр, тем самым активируя дисковый тормоз. Наличие обеспечивая напряжения удерживает тормоза , отказоустойчивую систему .

Трехступенчатый тормоз «Westcode» использует три провода, которые работают в двоичной последовательности для управления ступенью торможения. 10 и 11 — кодировка тормоза, обеспечивающая 3 ступени: 12 провод — аварийный тормоз, 15 провод — отрицательный тормоз EP.

Положения на рукоятке тормоза следующие:

• Отпуск – провода 10, 11 и 12 под напряжением.
• Шаг 1 — провод 10 обесточен, 11 под напряжением, 12 под напряжением
• Шаг 2 — провод 10 под напряжением, 11 обесточен, 12 под напряжением
• Шаг 3 – провод 10 обесточен, 11 обесточен, 12 включен.
• Аварийная ситуация: все три провода обесточены и заземлены.

Эта система используется и сегодня.

Провод непрерывности тормоза

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

На провод непрерывности тормозов (он же поездной провод 13) подается управляющее напряжение 120 В постоянного тока от аккумулятора, он проходит по петле вокруг поезда, проходя через различные регуляторы (электрические переключатели, управляемые давлением воздуха) в каждом вагоне, в конечном итоге подавая электропитание и Ручки управления тормозами на столе водителя. Если какой-либо из регуляторов откроется из-за низкого давления воздуха или если сам провод тормозной цепи оборвется в результате разделения поезда, управляющее напряжение на пульте машиниста будет отключено, что приведет к отключению тягового напряжения к двигателям и отключению тягового напряжения к двигателям. аварийный тормоз быть применено.

Текущее использование

В Великобритании самые последние модели Multiple Unit, такие как семейство Alstom Aventra, до сих пор используют фрикционные (дисковые) тормоза, которые приводятся в действие электропневматическими клапанами в качестве основной тормозной системы. Кроме того, динамическое торможение сочетается с этим для достижения более высокой тормозной силы и уменьшения износа тормозных колодок.

См. также

• Электропневматический тормоз

Дальнейшее чтение

• Муди, GT (1979). Саузерн Электрик 1909-1979 . Иэна Аллана Лтд. ISBN  0-7110-0924-4 .

Внешние ссылки

• « Электропневматические тормоза » на технических веб-страницах железных дорог дают взгляд на мир в контексте.