Клапаны

Применяемые на подвижном составе клапаны по назначению делятся на выпускные, предохранительные. обратные, переключательные. максимального давления.

Выпускной одинарный клапан усл.№ 31 (Рис. 6.4 а) служит для отпуска вручную тормоза отдельного вагона, для выпуска воздуха из резервуаров и внутренних камер воздухораспределителя при его выключении, а также используется на пассажирских локомотивах для выпуска воздуха из ТЦ. Клапан состоит из корпуса 5 с атмосферным отверстием «Ат» и ручки 8, подвешенной к корпусу на двух шпильках 7. В верхнюю часть корпуса ввернут штуцер 1, с помощью которого клапан монтируется на трубопроводе. Внутри корпуса расположен собственно клапан, состоящий из стержня 6, шайбы 3 и прокладки 4. Клапан прижат к седлу пружиной 2. При оттягивании ручки в сторону, ее противоположный конец упирается в шпильку, а средняя сферическая часть - в стержень 6. При этом шайба 3 приподнимается и сообщает полость штуцера с атмосферным через отверстие «Ат» в нижней части корпуса.

Выпускной двойной клапан усл.№ 146 (Рис. 6.4. б) устанавливается на двухкамерном резервуаре воздухораспределителя усл.№ 135. Клапан имеет корпус 1, в который ввернуты два седла 6. В седлах помещены собственно клапаны, состоящие из направляющей части 5 с хвостовиком, резинового уплотнительного кольца 4 и головки 3. Клапаны прижаты к седлам 6 пружинами 2. Снизу к корпусу прикреплен стакан 10 с атмосферными отверстиями «Ат», внутри которого расположен нагруженный пружиной 8 толкатель 9 и ручка 7. Между хвостовиком направляющей части 5 клапана и толкателем 9 имеется небольшой зазор.

При оттягивании ручки в любую сторону толкатель приподнимается и отжимает вверх клапаны от седел. При этом происходит сообщение запасного резервуара (ЗР) и рабочей камеры (РК) с атмосферой через атмосферные отверстия «Ат» в стакане 10. Время выпуска воздуха из ЗР и РК составляет 10 - 15 с. Для уравнивания времени выпуска воздуха из емкостей разного объема в канале РК помещен ниппель с отверстием диаметром 3, 0 мм.

Предохранительные клапаны служат для предохранения от повышения давления воздуха в компрессоре на первой ступени сжатия, а также от превышения давления в главных резервуарах выше предельно допустимого.

Предохранительные клапаны усл.№ 216 и усл.№ Э-216 (Рис. 6.5 а) конструктивно выполнены одинаково и различаются только количеством атмосферных отверстий «Ат» в корпусе и размерами пружин. Клапаны усл.№ 216 устанавливаются между первой и второй ступенями сжатия локомотивных компрессоров и регулируются на давление срабатывания 3, 5 – 4, 5 кгс/см2, клапаны усл.№ Э-216 устанавливаются на нагнетательном трубопроводе или на главных резервуарах и регулируются, как правило, на срабатывание при давлении. превышающем рабочее на 1 кгс/см2.

Предохранительный клапан усл.№ Э-216 имеет корпус 4 с атмосферными отверстиями «Ат», на который навернут штуцер 1. В штуцере находится тарельчатый срывной клапан 2 с направляющими ребрами. Клапан 2 имеет две площади воздействия давления: рабочую (малую) - поверхность до притирочного кольца, и срывную (большую) - поверхность до наружной окружности клапана. Клапан 2 нагружен пружиной 3, усилие которой регулируется гайкой 5, закрытой колпачком 6. Отверстия «а» в колпачке и в корпусе служат для установки пломбы.

Усилием пружины 3 клапан 2 прижат к своему седлу, и давление сжатого воздуха воздействует снизу на рабочую площадь клапана. Как только давление воздуха превысит усилие пружины, клапан 2 немного отойдет от седла, после чего воздух будет уже действовать на срывную (большую) площадь клапана. Сила давления на клапан снизу резко возрастает и он быстро поднимается вверх, выпуская воздух в атмосферу через отверстия «Ат» в корпусе. Истечение воздуха будет продолжаться до тех пор, пока усилие пружины не превысит силы давления воздуха на срывную площадь клапана 2. После посадки на седло клапан будет надежно удерживаться пружиной в закрытом положении, так как давление воздуха будет распространяться на рабочую (малую) площадь клапана.

Предохранительные клапаны типа «М» (Рис. 6.5 б) устанавливаются на электровозах чешского производства. Клапан имеет корпус 1, в котором расположен нагруженный пружиной 2 срывной клапан 3 стаканчатого типа. Необходимое усилие пружины обеспечивается регулировочным винтом 5. Клапан 3 имеет рабочую (малую) площадь воздействия сжатого воздуха, равную диаметру седла клапана в корпусе, и срывную (большую) площадь, равную диаметру клапана 3.

Когда сила давления сжатого воздуха на клапан снизу преодолеет усилие пружины, клапан поднимается. При этом воздух в атмосферу будет выпускаться через отверстия «Ат» в корпусе 1. Одновременно воздух через отверстие «а» в клапане 3 будет проходить в полость над ним и выходить в атмосферу через отверстие «б», сечение которого может регулироваться конусным винтом 4. Момент обратной посадки клапана 3 на седло под действием пружины зависит от соотношения сечений отверстий «а» и «б» и величины давления в полости над клапаном. Таким образом, изменяя сечение отверстия «б», можно регулировать разницу давлений подъема и посадки клапана. Чем меньше будет открыто отверстие «б», тем при меньшей разности давления произойдет посадка на седло клапана 3.

Осмотр и проверку регулировки нагрузки предохранительных клапанов производят не реже 1 раза в 3 месяца и при текущем ТР-3 и капитальном ремонтах локомотивов и МВПС. При несовпадении сроков периодического осмотра и проверки предохранительных клапанов с постановкой подвижного состава на очередной плановый ремонт разрешается увеличение работы предохранительных клапанов до 10 суток сверх установленного срока.

Обратные клапаны служат для пропуска сжатого воздуха только в одном направлении.

Обратные клапаны усл.№ 155А (Рис. 6.6 а) устанавливаются на нагнетательном трубопроводе между главным резервуаром и компрессором. Клапан состоит из корпуса 1 и собственно цилиндрического клапана 2, который относительно корпуса имеет небольшой зазор по диаметру. Клапан 2 изготавливают из латуни или полимерного материала. Над клапаном имеется полость, закрытая крышкой 3 с прокладкой 4. При подаче сжатого воздуха от компрессора клапан 2 поднимается. Подъем клапана происходит медленно, так как этому препятствует воздушная подушка в полости над клапаном. К концу подъема клапана эта воздушная подушка постепенно рассасывается через неплотности между клапаном и корпусом. Благодаря медленному изменению давления в полости под крышкой клапан 2 не успевает опускаться на седло в процессе пульсации давления в нагнетательном трубопроводе - этим предотвращается стук клапана. Если подача воздуха прекращается, то вследствие зазора между цилиндрической поверхностью клапана и корпусом он под действием собственного веса сядет на седло.

Обратный клапан усл.№ Э-175 (Рис. 6.6 б) аналогично принципу действия описанному выше и устанавливается на трубопроводах с резьбой ½ ", в частности на электровозах и электропоездах между резервуаром управления и питательной магистралью.

Обратный клапан усл.№ ЗОФ (Рис. 6.6 в) устанавливают между питательной и тормозной магистралями для зарядки ГР локомотива при его пересылке в холодном состоянии. Перед обратным клапаном со стороны ТМ устанавливают разобщительный кран (кран холодного резерва), при открытии которого воздух из тормозной магистрали проходит через расположенный в корпусе 1 фильтр, поднимает нагруженный пружиной 3 клапан 2 с резиновым уплотнением и далее через отверстие 4 диаметром 5 мм попадает в ГР. Пружина 3 не позволяет сжатому воздуху перетекать из ГР в ТМ при снижении в ней давления. Отверстие 4 препятствует резкому падению давления в ТМ в процессе зарядки из нее главного резервуара.

Обратный клапан усл.№ 526 (Рис. 6.6 г) состоит из корпуса 1, крышки 5, собственно клапана 2 и пружины 3. Между корпусом и крышкой помещена уплотнительная прокладка 4. К наконечникам 6 и 7 присоединяются трубы соответственно от ГР и компрессора. Благодаря наличию пружины клапан может работать как в горизонтальном, так и в вертикальном положениях. При выключении компрессора давления по обе стороны клапана 2 выравниваются, и он прижимается к седлу в корпусе под действием пружины.

Переключательный клапан усл.№ ЗПК (Рис. 6.6 д) предназначен для автоматического отключения трубопроводов, тормозных приборов или резервуаров в процессе работы пневматической тормозной схемы локомотива. В частности, переключательный клапан используется для отключения ТЦ локомотива от воздухораспределителя при действии крана вспомогательного тормоза (КВТ) и наоборот. Клапан состоит из корпуса 1, крышки 4 и собственно клапана 2 с двумя прокладками 3. Корпус имеет два отростка с резьбой ¾ " для присоединения к ТЦ и КВТ. В крышке имеется один отросток с резьбой ½ " для подключения трубопровода от воздухораспределителя (ВР).

Под давлением сжатого воздуха клапан 2 перебрасывается до упора в седло на корпусе или крышке, открывая каналы сообщения ТЦ с ВР или КВТ.

Клапаны продувки КП-100 и КП-110-01 предназначены для выпуска конденсата из ГР.

Клапан продувки КП-110-01 (Рис. 6.9) состоит из клапанной системы и пневматического привода, размещенных в корпусе 6, а также электромагнитного вентиля броневого типа и нагревательного элемента.

Корпус имеет верхнюю и нижнюю камеры. В верхней камере размещена клапанная система, состоящая из седла 4 и запорного клапана 5, а в нижней - поршень 7 пневматического привода, опирающийся на резьбовую пробку 8, которая установлена на прокладку 9. К верхней части корпуса прикреплен штуцер 3 для подсоединения клапана к ГР. На корпусе под штуцером установлен нагревательный элемент 2. Электромагнитный вентиль 1, установленный на сухаре 10 через уплотнение 13 и прокладку 15, сообщен каналом с полостью под поршнем 7. В этом канале расположен обратный клапан 11 с центральным дроссельным отверстием диаметром 1 мм и седло 12. Между сухарем и электромагнитным вентилем помещена вставка 14, с помощью которой обратный клапан извлекают при ремонтах. Электромагнитный вентиль подключен к пневматической магистрали управления (Р). Между поршнем 7 и запорным клапаном 5 имеется зазор «А» 1±0.5 мм.

При обесточенном электромагнитном вентиле полость под поршнем 7 через дроссельное отверстие обратного клапана 11 и клапанную систему вентиля сообщена с атмосферой.

При подаче напряжения на катушку электромагнитного вентиля сжатый воздух их пневматической магистрали управления через клапанную систему вентиля проходит к обратному клапану 11 и перемещает его до упора вправо. Последний обеспечивает проход воздуха в полость под поршень 7 безкалибровки канала. Поршень 7 перемещается вверх, выбирает зазор «А» и. воздействуя на запорный клапан, открывает его. При этом происходит сброс скопившегося конденсата из верхней камеры корпуса и из ГР в атмосферу (Ат) через патрубок корпуса.

Включением нагревательного элемента 2 исключается замерзание конденсата в зимнее время.

При снятии питающего напряжения с катушки электромагнитного вентиля, последний перекрывает доступ сжатого воздуха из пневматической магистрали управления в полость под поршнем 7. Оставшийся в этой полости воздух перемещает обратный клапан 11 влево. При этом сообщение полости под поршнем с атмосферой (через клапанную систему электромагнитного вентиля) будет осуществляться через дроссельное отверстие обратного клапана и через неплотности посадки поршня 7 в корпусе. Это обеспечивает безударную работу запорного клапана, поскольку поршень будет перемещаться вниз не мгновенно, а с некоторым замедлением из-за наличия демпфирующей пневматической «подушки» в полости под поршнем.