Общие сведения. Электропоезд оборудован системой из трех видов совместно действующих тормозов: электрического реостатного, дискового электропневматического и магнитно-рельсового. При плановых регулировочных торможениях для снижения скорости с 200 до 35 км/ч используется только электрический реостатный тормоз, работа которого не связана с трением и износом. Реостатный тормоз каждого моторного вагона совершенно независим. При полном служебном торможении, а также при низких скоростях движения реостатный тормоз работает совместно с дисковым электропневматическим. Дисковым тормозом оборудованы все оси электропоезда, кроме первой нетормозной оси каждого головного вагона. Реостатный и дисковый тормоза обеспечивают при совместном действии остановку электропоезда со скорости 200 км/ч па расстоянии не более 2100 м.
Магнитно-рельсовый тормоз предназначен для экстренного торможения поезда в сочетании с электрическим и дисковым тормозами. Он приводится в действие при постановке рукоятки контроллера машиниста в 4-е положение или при нажатии кнопки «Экстренная остановка». При постановке ручки крана машиниста в положение экстренного торможения, срабатывания автостопа, потере бдительности машиниста, по сигналам АЛС, при срыве стоп-крана в любом вагоне магнитно-рельсовый тормоз действует совместно с дисковым. Эффективность трех видов тормозов обеспечивает при экстренном торможении остановку электропоезда со скорости 200 км/ч на расстоянии не более 1600 м.
Дисковый тормоз. Он включает в себя чугунные тормозные диски, башмаки с пластмассовыми накладками, рычажную передачу, пневматические тормозные цилиндры, а также систему электропневматического управления. Снизу к концевой балке рамы тележки приварен кронштейн, на котором закреплен тормозной цилиндр 2 (рис. 28) с регулятором выхода штока. Головка штока цилиндра шарнирно соединена с горизонтальным рычагом 3, «мертвая точка» которого связана с кронштейном рамы. Другой конец горизонтального рычага шарнирно соединен с конусом 6 и постоянно находится в контакте с роликами 4 рычагов «клещей». Средние точки рычагов «клещей» шарнирно закреплены на кронштейне, который приварен к концевой балке рамы тележки. Другие концы рычагов «клещей» шарнирно соединены с тормозными башмаками 1, несущими тормозные накладки 8. Между рычагами «клещей» установлена пружина сжатия 5, которая оттягивает рычаги совместно с башмаками и накладками от тормозных дисков 7 колеса, обеспечивая необходимый зазор между ними.
Рис. 28. Дисковый тормоз
Дисковый тормоз применен взамен обычного колодочного тормоза с целью предотвращения сильного нагрева поверхности катания колес при торможении со скорости 200 км/ч. Для увеличения коэффициента сцепления колеса с рельсом, а также для улучшения электрического контакта между ними используется специальное устройство для очистки круга катания.
Очищенная чугунная колодка 1 устройства (рис. 29) постоянно прижата к поверхности катания колеса усилием 80—120Н. Усилие нажатия регулируют гайкой 8.
Конструкция дискового, тормоза электропоезда ЭР200 выполнена в расчете на совместную работу с реостатным тормозом. Поэтому она не в полной мере отвечает требованиям высокоскоростного дискового тормоза, который должен быть способен систематически воспринимать тепловые нагрузки при торможениях с больших скоростей. Испытания показали, что в реальных эксплуатационных режимах торможений на значительной части дисков образуются трещины термического происхождения. Завод РВЗ принимает меры к совершенствованию конструкции дисков.
Для монтажа тормозных дисков на колесных парах диски выполнены разъемными. Они состоят из двух полудисков, отлитых из чугуна ЧНММ (ВТУ 24.6.419—73), обработанных и совместно отбалансированных. Тормозная щека каждого полудиска отлита вместе с привалочным фланцем, которым полудиск крепится к центру колеса болтами и разрезными втулками. Последние должны обеспечивать компенсацию расширения материала диска при нагревании в процессе торможения. Однако практически температурные напряжения, возникающие в тормозной щеке, приводят к появлению сквозных радиальных трещин в ней. При такой конструкции тормозных дисков срок службы до появления трещин небольшой.
Рис. 29. Устройство для очистки круга катания: 1 — колодка; 2 — ось; 3 — рычаг; 4 — нажимное устройство; 5 —пружина; 6 — направляющая втулка; 7 — стержень; 8 — регулировочная гайка
Учитывая положительный многолетний опыт эксплуатации на отечественных пассажирских вагонах тормозных дисков фирмы Кнорр—Бремзе (ФРГ), на головных вагонах электропоезда ЭР200 с этими дисками сформированы шесть опытных колесных пар. В отличие от разъемных дисков завода РВЗ диски Кнорр—Бремзе выполнены неразъемными, хотя и состоящими из двух частей: из чугунной тормозной щеки и стальной ступицы. Обе части соединены между собой болтами с разрезными втулками. Ступицу тормозного диска прикрепляют болтами к центру колеса. Монтаж тормозных дисков Кнорр—Бремзе выполняют до формирования колесных пар.
Магнитно-рельсовый тормоз. Тормозной процесс при торможении магнитно-рельсовым тормозом осуществляется путем магнитного прижатия тормозных башмаков к рельсу при прохождении электрического тока через обмотки катушек башмаков.
Рис. 30. Магнитно-рельсовый тормоз
Магнитно-рельсовый тормоз состоит из двух шарнирно подвешенных к раме тележки 3 (рис. 30) тормозных башмаков 1 с секционным магнитопроводом. Опускание тормозных башмаков 1 на рельсы осуществляется подачей воздуха в пневмоцилиндры 2 подвески, а также под действием собственного веса. Подъем в транспортное (поездное) положение осуществляется пружинами, которые расположены внутри пневмоцилиндров 2. Номинальная сила притяжения одного башмака к рельсу составляет 100 кН.
Особенности пневматической схемы электропоезда ЭР200. Для получения сжатого воздуха на головном, а также моторных вагонах (без токоприемника) установлены воздушные мотор-компрессоры 46 (рис. 31) типа ЭК7В подачей 580 л/мин при давлении 0,8 МПа. Компрессор засасывает воздух через фильтр 45 и нагнетает его через обратный клапан 47 и маслоотделитель 42 в два последовательно соединенных главных резервуара 39 объемом по 170 л каждый. Из главных резервуаров сжатый воздух поступает в напорную магистраль, проложенную вдоль вагона. Управление работой мотор-компрессора осуществляется регулятором давления 18. Воздух из напорной магистрали через кран машиниста 13 поступает в тормозную магистраль. С краном машиниста сообщен уравнительный резервуар 9 объемом 20 л. По концам напорной и тормозной магистралей установлены концевые краны 29 и соединительные рукава 30.
Из напорной магистрали через трехходовой кран 41 и клапан максимального давления 43 воздух поступает в резервуар 21 объемом 170 л к вентилю 19 и реле давления 20. Резервуар соединен с электровоздухораспределителем 23, который, с одной стороны, сообщен с тормозной магистралью, а с другой через сбрасывающий клапан 27 соединяется с тормозными цилиндрами 25, имеющими встроенный регулятор хода поршня. Сбрасывающий клапан обеспечивает быстрое поосное растормаживание при действии противогазного устройства. Реле давления 20 связано с подъемниками магнитно-рельсового тормоза 24, обеспечивающими подъем и опускание башмаков.
На пути воздухопроводов от крана машиниста к напорной и тормозной магистралям установлено устройство блокировки тормозов 1, которое обеспечивает включение или выключение электрических цепей электропневматического тормоза.
В тормозную пневмосистему включен электропневматический клапан автостопа 49, имеющий сообщение с включающим вентилем 48, обеспечивающим экстренную разрядку тормозной магистрали при нарушении целостности электрической цепи электропневматического тормоза в процессе торможения.
Рис. 31. Пневматическая принципиальная схема головного вагона: 1— устройство блокировки тормозов; 2 — тифон; 3 — свисток; 4 —клапан песочниц; 5— вентиль песочниц; 6—клапан свистка; 7—стеклоочиститель; 8—кран стеклоочистителя; 9 — уравнительный резервуар; 10 — форсунка песочницы; 11, 12, 14, 15, 28 — манометр; 13 — кран машиниста; 16 — скоростемер; 17 — пневматический выключатель управления; 18 — регулятор давления; 19 — вентиль реле давления; 20 — реле давления; 21, 22 — резервуары; 23 — электровоздухораспределитель; 24 — подъемник мангитно-рельсового тормоза; 25 — тормозной цилиндр; 26 — стоп-кран; 27 — сбрасывающий клапан; 29 — концевой кран; 30 — соединительный рукав; 31 — сигнализатор отпуска тормозов; 32 — ниппель; 33 — быстродействующий клапан; 34 — пневморессора; 35 — регулятор положения кузова; 36 — клапан отключения пневмоподвешивания; 37 — резервуар пневмоподвешивания; 38 — обратный клапан; 39 — главный резервуар; 40 — предохранительный клапан; 41 — трехходовой кран; 42 — маслоотделитель; 43 — клапан максимального давления; 44, 47 — обратные клапаны; 45 — фильтр; 46 — мотор-компрессор; 48 — включающий вентиль; 49 — электропневматический клапан автостопа
От тормозной магистрали выполнены отводы к пневматическому выключателю управления 17, обеспечивающему замыкание цепи управления поезда при достижении заданного давления в тормозной магистрали и размыкание при падении давления в тормозной магистрали ниже установленного значения, а также имеются отводы к стоп-кранам 26.
Для наблюдения за давлением сжатого воздуха в уравнительном резервуаре, напорной и тормозной магистралях и тормозных цилиндрах на пульте управления кабины машиниста установлены манометры, соответственно 11, 12, 14 и 15. Давление в тормозных цилиндрах регистрируется на ленте скоростемера 16. Для оповещения машиниста о наличии сжатого воздуха в тормозных цилиндрах установлен сигнализатор отпуска тормозов 31.
Помимо тормозного оборудования, пневматическая схема включает в себя ряд нетормозных пневматических систем и приборов. Так, из напорной магистрали через трехходовой кран 41 «и обратный клапан 38 воздух поступает в систему пневматического подвешивания вагона, включающую в себя: резервуар 37 объемом 170 л, клапан отключения 36, регулятор положения кузова 35 и пневморессоры 34. Регулятор положения кузова 35 обеспечивает изменение давления воздуха в соответствующей пневморессоре в зависимости от изменения нагрузки на эту рессору.
Быстродействующий клапан 33 обеспечивает выпуск воздуха из пневморессоры в атмосферу, если во второй пневморессоре этой тележки упадет давление на 0,13 МПа и более относительно давления в первой пневморессоре (разрыв пневморессоры).
Через клапан 4, управляемый вентилем 5, воздух из напорной магистрали поступает к форсункам 10 песочниц. Кроме того, из напорной магистрали воздух подается через кран 8 к стеклоочистителю 7, через клапан 6 к свистку 3 и тифону 2.
