Электровозы ВЛСравнительная оценка тормозов и перспектива их развития
Электропневматические тормоза известны давно. Еще в 1887 г. из восьми систем тормозов, первоначально участвовавших в Берлингтон-ских (США) испытаниях, в дальнейшем продолжили испытания только
две системы - Карпентера и Вес-тингауза и обе с электрическим управлением.
Электрическое управление обеспечивает одновременно действие тормозов в поезде. Это позволяет значительно ускорить время наполнения тормозных цилиндров сжатым воздухом (до 2,5-3,5 с вместо 5-6 с) и тем самым сократить длину тормозного пути по сравнению с пневматическим управлением на 5-10 % в пассажирских поездах и примерно на 15-20 % в грузовых. Одновременное действие тормозов в поезде при электрическом управлении и одновременное прижатие еще холодных тормозных колодок к колесам позволяют эффективнее реализовать более высокий коэффициент трения, что также способствует сокращению тормозного пути.
Одним из основных преимуществ электропневматических тормозов является резкое снижение продольных усилий, возникающих при торможении, особенно в грузовых поездах. При неблагоприятных условиях торможения (малые скорости, растянутый состав) продольные усилия в тяжелых грузовых поездах на пневматическом торможении превышают 3000 кН и приводят к повреждению подвижного состава и разрыву автосцепок. В тех же условиях, в поездах, оборудованных электропневматическими тормозами, продольные усилия составляют 500 кН и в исключительных случаях не превышают 1000 кН.
Существующие тормоза по продольным усилиям ограничивают вес грузовых поездов до 60 000 кН (при воздухораспределителях № 483-000 до 100 000 кН)
При электропневматических тормозах вес и длина поезда по продольной динамике не ограничиваются. Электропневматический тормоз позволяет производить четкие ступени торможения и отпуска, т. е. гибко регулировать скорость движения и точность остановки, что невозможно осуществить при пневматическое бесступенчатом отпуске, особенно в грузовых поездах.
Применяемый в СССР электропневматический тормоз позволяет производить торможение как с разрядкой, так и без разрядки тормозной магистрали и завышать давление в тормозной магистрали в процессе торможения на крутых и затяжных спусках. Все это делает электропневматический тормоз практически неистощимым.
Электропневматический тормоз в условиях эксплуатации позволяет получать наибольшую среднюю скорость движения за счет интенсивного торможения с большой скоростью при подходе к месту остановки, а перед остановкой применять ступенчатый отпуск. В этом случае торможение и остановка происходят плавно, без скольжения колес по рельсам и с высокой точностью.
В пассажирских поездах наибольший эффект от электропневматических тормозов получается при применении композиционных колодок и противогазных устройств. Так, при торможении на площадке со скоростью 160 км/ч тормозной путь при электропневматических тормозах составляет 1170 м, а при пневматических - 1260 м.
Применяемые в СССР электропневматические тормоза по сравнению с пневматическими не имеют ограничения предельного давления в тормозных цилиндрах. Одновременное возбуждение обоих вентилей вдвое увеличивает потребление тока. В случае отказа электрического управления происходит самопроизвольный отпуск тормозов с последующим автоматическим переходом на пневматическое управление с разрядкой тормозной магистрали. В случае отказа электрического управления в процессе торможения, при обрыве тормозной магистрали или торможении стоп-краном происходит автоматическое срабатывание пневматических воздухораспределителей
(№ 292-001). Однако при этом увеличиваются продольные усилия и длина тормозного пути.
На ближайшую перспективу оборудование грузовых поездов электропневматическими тормозами не намечается по экономическим соображениям
Однако такой тормоз имеется и прошел широкие эксплуатационные испытания. Эксплуатация пассажирского подвижного состава, оборудованного электропневматическими тормозами, показала, что основной причиной отказа в работе тормозов являются междувагонные электрические соединения.
Одним из мероприятий, направленных на повышение надежности
электропневматических тормозов, является применение дублированного питания проводов № I и № 2. Должно быть обращено особое внимание на качественный ремонт и содержание электропневматических тормозов на локомотивах и вагонах.
В перспективе намечается широкое применение автоматических устройств управления тормозами в соединенных поездах, включая радиоуправление, внедрение автоматического скоростного регулирования и управления движением поездов на расстоянии. Эти мероприятия могут быть успешно освоены при наличии электропневматических тормозов, т. е. в первую очередь на пассажирском подвижном составе.