Hamulec pneumatyczny kolei

Schemat rurociągów z 1909 r. przedstawiający układ hamulców pneumatycznych Westinghouse 6-ET w lokomotywie
Dźwignia sterownicza i zawór hamulca pneumatycznego Westinghouse

Hamulec pneumatyczny kolei to kolejowy układ hamulcowy ze wspomaganiem, w którym czynnikiem roboczym jest sprężone powietrze . Nowoczesne pociągi opierają się na niezawodnym pneumatycznym układzie hamulcowym opartym na konstrukcji opatentowanej przez George'a Westinghouse'a 13 kwietnia 1869 r. Następnie zorganizowano firmę Westinghouse Air Brake Company w celu produkcji i sprzedaży wynalazku Westinghouse'a. W różnych formach został niemal powszechnie przyjęty.

System Westinghouse wykorzystuje ciśnienie powietrza do ładowania zbiorników powietrza w każdym samochodzie. Pełne ciśnienie powietrza powoduje, że każdy samochód zwalnia hamulce. Późniejsza redukcja lub utrata ciśnienia powietrza powoduje, że każdy samochód uruchamia hamulce, wykorzystując sprężone powietrze zgromadzone w zbiornikach.

Przegląd

Prosty hamulec pneumatyczny

Stosunkowo prosty mechanizm hamulcowy

W najprostszej formie hamulca pneumatycznego, zwanego prostym układem pneumatycznym , sprężone powietrze naciska na tłok w cylindrze. Tłok jest połączony mechanicznie ze szczękami hamulcowymi , które mogą ocierać się o koła pociągu, wykorzystując powstałe tarcie do spowolnienia pociągu. Połączenie mechaniczne może być dość skomplikowane, ponieważ równomiernie rozkłada siłę z jednego cylindra ze sprężonym powietrzem na 8 lub 12 kół.

Powietrze pod ciśnieniem pochodzi ze sprężarki powietrza w lokomotywie i jest przesyłane z wagonu do wagonu linią kolejową złożoną z rur pod każdym wagonem i węży między wagonami. Głównym problemem związanym z prostym pneumatycznym układem hamulcowym jest to, że jakakolwiek separacja węży i ​​rurek powoduje utratę ciśnienia powietrza, a tym samym utratę siły uruchamiającej hamulce. Może to łatwo spowodować ucieczkę pociągu . Proste hamulce pneumatyczne są nadal używane w lokomotywach, chociaż jako system dwuobwodowy, zwykle z każdym wózkiem (ciężarówką) mającym własny obwód.

Hamulec pneumatyczny Westinghouse

Aby zaprojektować system pozbawiony wad prostego systemu powietrznego, Westinghouse wynalazł system, w którym każdy element taboru kolejowego był wyposażony w zbiornik powietrza i potrójny zawór , zwany również zaworem sterującym .

Firma hamulców pneumatycznych Rotair Valve Westinghouse

W przeciwieństwie do prostego systemu powietrznego, system Westinghouse wykorzystuje redukcję ciśnienia powietrza w linii kolejowej do pośredniego uruchomienia hamulców.

Rysunek potrójnego zaworu z 1918 r

Potrójny zawór został tak nazwany, ponieważ spełnia trzy funkcje: wpuszcza powietrze do zbiornika powietrza gotowego do użycia, uruchamia hamulce i zwalnia je. W ten sposób wspomaga pewne inne działania (tj. „utrzymuje” lub utrzymuje aplikację i umożliwia spuszczenie ciśnienia z cylindra hamulcowego oraz naładowanie zbiornika podczas zwalniania). W swoim zgłoszeniu patentowym Westinghouse odnosi się do swojego „urządzenia trójzaworowego” ze względu na składające się z trzech części zastawek: zawór grzybkowy sterowany membraną doprowadzanie powietrza ze zbiornika do cylindra hamulcowego, zaworu napełniania zbiornika i zaworu zwalniającego cylinder hamulcowy. Westinghouse wkrótce ulepszył urządzenie, usuwając działanie zaworu grzybkowego. Te trzy elementy stały się zaworem tłokowym, zaworem suwakowym i zaworem podziałowym.

  • Jeżeli ciśnienie w przewodzie pociągu jest niższe niż w zbiorniku , portal wylotowy cylindra hamulcowego zostaje zamknięty i do cylindra hamulcowego zostaje doprowadzone powietrze ze zbiornika samochodu. Ciśnienie wzrasta w cylindrze, uruchamiając hamulce, zmniejszając się w zbiorniku. Działanie to trwa aż do osiągnięcia równowagi pomiędzy ciśnieniem w przewodzie hamulcowym a ciśnieniem w zbiorniku. W tym momencie przepływ powietrza ze zbiornika do cylindra hamulcowego zostaje odcięty [ wymagane wyjaśnienie ] , a w cylindrze utrzymuje się stałe ciśnienie.
  • Jeżeli ciśnienie w linii kolejowej jest wyższe niż w zbiorniku, potrójny zawór łączy linię kolejową z zasilaniem zbiornika, powodując wzrost ciśnienia powietrza w zbiorniku. Potrójny zawór powoduje również wydech cylindra hamulcowego do atmosfery, zwalniając hamulce.
  • Gdy ciśnienie w przewodzie pociągowym i w zbiorniku wyrównuje się, potrójny zawór zamyka się, powodując uszczelnienie powietrza w zbiorniku, a cylinder hamulcowy nie znajduje się pod ciśnieniem.

Kiedy operator lokomotywy zaciągnie hamulec, uruchamiając zawór hamulca lokomotywy, przewód pociągu ulatnia się do atmosfery z kontrolowaną szybkością, zmniejszając ciśnienie w przewodzie pociągu i z kolei uruchamiając potrójny zawór w każdym wagonie, aby wprowadzić powietrze do cylindra hamulcowego. Kiedy operator lokomotywy zwalnia hamulec, portal zaworu hamulca lokomotywy do atmosfery zostaje zamknięty, umożliwiając ładowanie linii kolejowej przez sprężarkę lokomotywy. Późniejszy wzrost ciśnienia w układzie pociągu powoduje, że potrójne zawory w każdym wagonie wypuszczają zawartość cylindra hamulcowego do atmosfery, zwalniając hamulce i ponownie ładując zbiorniki.

System Westinghouse jest zatem odporny na awarie — każda awaria linii kolejowej, w tym oddzielenie („przerwanie na dwie części”) pociągu, spowoduje utratę ciśnienia w linii pociągu, co spowoduje włączenie hamulców i skierowanie pociągu zatrzymać, zapobiegając w ten sposób uciekającemu pociągowi.

Nowoczesne systemy

Nowoczesne pneumatyczne układy hamulcowe spełniają dwie funkcje:

  • robocze włącza się i zwalnia hamulce podczas normalnej pracy.
  • awaryjne powoduje szybkie uruchomienie hamulców w przypadku awarii przewodu hamulcowego lub awaryjnego uruchomienia przez operatora silnika lub pasażera. Alarm awaryjny/przewód/uchwyt.

Gdy podczas normalnej pracy pociągu zostaną włączone hamulce, operator lokomotywy wykonuje „wniosek serwisowy” lub „zmniejszenie szybkości serwisowania”, co oznacza, że ​​ciśnienie w przewodzie hamulcowym zmniejsza się w kontrolowanym tempie. Ciśnienie w przewodzie hamulcowym spada po kilku sekundach zmniejsza się i w konsekwencji potrzeba kilku sekund, aby hamulce włączyły się w całym pociągu. Zmiany ciśnienia podczas redukcji obsługi rozchodzą się przy lokalnej prędkości dźwięku , co oznacza, że ​​hamulce wagonów wysuniętych najdalej do tyłu zostaną uruchomione jakiś czas po hamulcach wagonów wysuniętych najbardziej do przodu zastosuj, więc trochę luzu można się spodziewać dotarcia. Stopniowe zmniejszanie ciśnienia w przewodzie hamulcowym złagodzi ten efekt.

Nowoczesne lokomotywy wykorzystują dwa pneumatyczne układy hamulcowe. Układ sterujący przewodem hamulcowym nazywany jest hamulcem automatycznym i zapewnia sterowanie hamowaniem roboczym i awaryjnym całego pociągu. Lokomotywa (y) na czele pociągu („skład prowadzący”) posiada system wtórny zwany hamulcem niezależnym. Niezależny hamulec to system „prostego powietrza”, który sprawia, że ​​hamowanie lokomotywy na czele pociągu odbywa się niezależnie od hamulca automatycznego, co zapewnia bardziej dopracowane sterowanie pociągiem. Obydwa układy hamulcowe mogą oddziaływać odmiennie w zależności od preferencji konstruktora lokomotywy lub kolei. W niektórych systemach automatyczne i niezależne aplikacje będą addytywne; w niektórych systemach większy z nich będzie miał zastosowanie do składu lokomotywy. Niezależny system zapewnia również awaryjny , który zwalnia hamulce lokomotyw prowadzących, nie wpływając na działanie hamulców w pozostałej części pociągu.

W przypadku konieczności awaryjnego zatrzymania pociągu, operator lokomotywy może wykonać „awaryjną aplikację”, która szybko spuści całe ciśnienie w przewodzie hamulcowym do atmosfery, co skutkuje szybszym uruchomieniem hamulców pociągu. Zastosowanie awaryjne ma miejsce również w przypadku utraty integralności przewodu hamulcowego, ponieważ całe powietrze zostanie natychmiast usunięte do atmosfery.

Uruchomienie hamulca awaryjnego obejmuje dodatkowy element pneumatycznego układu hamulcowego każdego samochodu. Zawór potrójny podzielony jest na dwie części: część serwisową, w której znajduje się mechanizm wykorzystywany podczas uruchamiania hamulców podczas przerw w pracy oraz część awaryjną, która wykrywa szybszą awaryjną redukcję ciśnienia w rurociągu. Ponadto zbiornik hamulca pneumatycznego w każdym samochodzie jest podzielony na dwie sekcje – część serwisową i część awaryjną – i jest nazywany „zbiornikiem dwuprzedziałowym”. W normalnych zastosowaniach serwisowych ciśnienie powietrza jest przenoszone z sekcji serwisowej do cylindra hamulcowego, podczas gdy w zastosowaniach awaryjnych potrójny zawór kieruje całe powietrze z obu sekcji dwukomorowego zbiornika do cylindra hamulcowego, co zapewnia o 20–30 procent silniejsze działanie.

Część awaryjna każdego potrójnego zaworu jest aktywowana przez wyższy stopień redukcji ciśnienia w przewodzie hamulcowym. [ jak? ] Ze względu na długość pociągu i małą średnicę przewodu hamulcowego, stopień redukcji jest najwyższy w pobliżu przodu pociągu (w przypadku zastosowania awaryjnego inicjowanego przez maszynistę) lub w pobliżu pęknięcia przewodu hamulcowego ( w przypadku utraty integralności przewodu hamulcowego). W większej odległości od źródła zastosowania awaryjnego stopień redukcji można zmniejszyć do punktu, w którym potrójne zawory nie wykryją zastosowania jako redukcji awaryjnej. Aby temu zapobiec, część awaryjna każdego potrójnego zaworu zawiera pomocniczy otwór odpowietrzający, który po uruchomieniu przez zastosowanie awaryjne, również lokalnie odprowadza ciśnienie z przewodu hamulcowego bezpośrednio do atmosfery. Służy to szybszemu odpowietrzeniu przewodu hamulcowego i przyspieszeniu propagacji stopnia redukcji awaryjnej na całej długości pociągu.

Wykorzystanie rozproszonej mocy (tj. zdalnie sterowanych jednostek lokomotyw w środku pociągu i/lub na jego końcu) w pewnym stopniu łagodzi problem opóźnienia czasowego w przypadku długich pociągów, ponieważ telemetryczny sygnał radiowy od maszynisty w lokomotywie przedniej steruje odległymi jednostkami inicjować spadki ciśnienia w hamulcach, które szybko rozprzestrzeniają się w pobliskich samochodach.

Naciski robocze

Sprężarka powietrza lokomotywy ładuje główny zbiornik powietrzem pod ciśnieniem 125–140 psi (8,6–9,7 bar; 860–970 kPa). Hamulce pociągu są zwalniane poprzez dopuszczenie zmniejszonego i regulowanego ciśnienia powietrza w zbiorniku głównym do przewodu hamulcowego przez automatyczny zawór hamulcowy maszynisty. W pełni naładowany przewód hamulcowy zwykle działa pod ciśnieniem 70–90 psi (4,8–6,2 bar; 480–620 kPa) w przypadku pociągów towarowych i 110 psi (7,6 bar; 760 kPa) w przypadku pociągów pasażerskich. Hamulce zostają włączone, gdy inżynier ustawia dźwignię hamulca automatycznego w położenie „serwisowe”, co powoduje zmniejszenie ciśnienia w przewodzie hamulcowym.

Podczas normalnej pracy ciśnienie w przewodzie hamulcowym nigdy nie spada do zera i tak naprawdę najmniejsze zmniejszenie, które spowoduje zadowalającą reakcję hamulca, jest wykorzystywane do oszczędzania ciśnienia w przewodzie hamulcowym. Nagłe zmniejszenie ciśnienia spowodowane utratą integralności przewodu hamulcowego (np. przepalony wąż), zerwanie pociągu na dwie części i rozłączenie węży powietrznych lub ustawienie przez maszynistę automatycznego zaworu hamulcowego w położenie awaryjne spowoduje uruchomienie hamulca awaryjnego . Z drugiej strony powolny wyciek, który stopniowo zmniejsza ciśnienie w przewodzie hamulcowym do zera, co może się zdarzyć, jeśli sprężarka powietrza nie działa i w związku z tym nie utrzymuje ciśnienia w głównym zbiorniku, nie spowoduje uruchomienia hamulca awaryjnego.

Ulepszenia

Hamulce elektropneumatyczne lub EP to rodzaj hamulca pneumatycznego, który umożliwia natychmiastowe uruchomienie hamulców w całym pociągu zamiast uruchamiania sekwencyjnego. Hamulce EP są stosowane w brytyjskiej praktyce od 1949 r., a od końca lat 80. XX wieku są również stosowane w niemieckich pociągach dużych prędkości (przede wszystkim w ICE ) ; są one w pełni opisane w Elektropneumatyczny układ hamulcowy w brytyjskich pociągach kolejowych . Hamulce elektropneumatyczne są obecnie testowane w Ameryce Północnej i Republice Południowej Afryki w pociągach do przewozu rudy i węgla.

W pociągach pasażerskich od dawna dostępna jest 3-przewodowa wersja hamulca elektropneumatycznego, która zapewnia aż siedem poziomów siły hamowania.

W Ameryce Północnej firma Westinghouse Air Brake dostarczyła sprzęt hamulcowy High Speed ​​Control do kilku usprawnionych pociągów pasażerskich po II wojnie światowej . Była to sterowana elektrycznie nakładka na konwencjonalne wyposażenie hamulcowe lokomotywy pasażerskiej D-22 i 24-RL. Po stronie konwencjonalnej zawór sterujący ustawia ciśnienie odniesienia w objętości, która ustawia ciśnienie w cylindrze hamulcowym za pośrednictwem zaworu przekaźnikowego. Po stronie elektrycznej ciśnienie z drugiej prostej linii kolejowej sterowało zaworem przekaźnikowym za pośrednictwem dwukierunkowego zaworu zwrotnego. Ta linia kolejowa „prosto powietrzna” była ładowana (ze zbiorników w każdym wagonie) i zwalniany przez zawory magnetyczne w każdym wagonie, sterowany elektrycznie przez 3-przewodową linię kolejową, z kolei sterowany przez „elektropneumatyczny główny sterownik” w lokomotywie sterującej. Sterownik ten porównał ciśnienie w prostej linii kolejowej z ciśnieniem wytwarzanym przez samodocierającą część zaworu inżynieryjnego, sygnalizując jednoczesne otwarcie wszystkich zaworów magnetycznych „włączających” lub „zwalniających” w pociągu, zmieniając ciśnienie w „prostej linii kolejowej” air” znacznie szybciej i równomiernie niż jest to możliwe poprzez proste dostarczanie powietrza bezpośrednio z lokomotywy. Zawór przekaźnikowy był wyposażony w cztery membrany, zawory magnetyczne, elektryczne urządzenia sterujące i czujnik prędkości zamontowany na osi, dzięki czemu przy prędkościach powyżej 97 km/h stosowana była pełna siła hamowania i stopniowo zmniejszana przy prędkości 60 mil na godzinę (97 km/h) 40 i 20 mil/h (64 i 32 km/h), co powoduje delikatne zatrzymanie pociągu. Każda oś została również wyposażona w układ przeciwblokujący. Połączenie to zminimalizowało drogę hamowania, umożliwiając jazdę z większą prędkością między przystankami. „Proste powietrze” (elektropneumatyczna linia kolejowa) , układ przeciwblokujący i elementy regulujące prędkość nie były w żaden sposób od siebie zależne, a niektóre lub wszystkie z tych opcji mogły być dostarczane osobno.

Późniejsze systemy zastępują automatyczny hamulec pneumatyczny przewodem elektrycznym, który biegnie po okręgu wokół całego pociągu i musi być pod napięciem, aby hamulce nie działały. W Wielkiej Brytanii jest znany jako „przewód kolejowy”. Jest on kierowany przez różne „regulatory” (przełączniki sterowane ciśnieniem powietrza), które monitorują krytyczne komponenty, takie jak sprężarki, przewody hamulcowe i zbiorniki powietrza. Również w przypadku rozdzielenia się pociągu przewód zostanie przerwany, co zapewni wyłączenie wszystkich silników i natychmiastowe uruchomienie hamulca awaryjnego w obu częściach pociągu .

Nowszą innowacją są elektronicznie sterowane hamulce pneumatyczne , w których hamulce wszystkich wagonów (wagonów) i lokomotyw są połączone rodzajem sieci lokalnej , co umożliwia indywidualne sterowanie hamulcami każdego wagonu i raportowanie wydajności każdego wagonu hamulce.

Ograniczenia

Pneumatyczny układ hamulcowy Westinghouse jest bardzo niezawodny, ale nie nieomylny. Zbiorniki samochodu ładują się tylko wtedy, gdy ciśnienie w przewodzie hamulcowym jest wyższe niż ciśnienie w zbiorniku. Pełne naładowanie zbiorników w długim pociągu może zająć dużo czasu (w niektórych przypadkach od 8 do 10 minut), podczas którego ciśnienie w przewodzie hamulcowym będzie niższe niż ciśnienie w zbiorniku lokomotywy.

Jeśli hamulce muszą zostać włączone przed zakończeniem ładowania, konieczne będzie większe skrócenie przewodu hamulcowego, aby osiągnąć żądaną siłę hamowania, ponieważ układ uruchamia się w niższym punkcie równowagi (niższe ciśnienie całkowite). Jeśli w krótkim odstępie czasu zostanie wykonanych wiele redukcji przewodu hamulcowego („wachlowanie hamulca” w slangu kolejowym), może dojść do punktu, w którym ciśnienie w zbiorniku wagonu zostanie poważnie uszczuplone, co spowoduje znaczne zmniejszenie siły tłoka cylindra hamulcowego, co spowoduje awarię hamulców. W przypadku spadku w dół wynik będzie niekontrolowany.

W przypadku utraty hamulców na skutek wyczerpania się zbiornika, kierowca silnika może odzyskać kontrolę poprzez uruchomienie hamulca awaryjnego, ponieważ awaryjna część dwuprzedziałowego zbiornika każdego samochodu powinna być w pełni naładowana – nie ma na to wpływu normalne obniżki usług. Potrójne zawory wykrywają redukcję awaryjną na podstawie dawki redukcji ciśnienia w przewodzie hamulcowym. Dlatego też, o ile z przewodu hamulcowego uda się szybko odprowadzić wystarczającą ilość powietrza, potrójny zawór każdego samochodu spowoduje uruchomienie hamulca awaryjnego. Jeśli jednak ciśnienie w przewodzie hamulcowym jest zbyt niskie z powodu nadmiernej liczby uruchomień hamulca, zastosowanie awaryjne nie wytworzy wystarczająco dużej objętości przepływu powietrza, aby uruchomić potrójne zawory, nie pozostawiając maszyniście bez możliwości zatrzymania pociągu.

Aby zapobiec ucieczce z powodu utraty ciśnienia w hamulcach, można zastosować hamowanie dynamiczne (reostatyczne), aby lokomotywa (y) pomagała w opóźnianiu pociągu. Często hamowanie mieszane , czyli jednoczesne użycie hamulców dynamicznych i hamulców pociągowych, będzie wykorzystywane do utrzymania bezpiecznej prędkości i zmniejszenia luzu na zjazdach. Należy wówczas zachować ostrożność podczas zwalniania hamulców roboczych i dynamicznych, aby zapobiec uszkodzeniu urządzenia cięgłowego spowodowanemu nagłym wyczerpaniem się luzu pociągu.

Podwójny wskaźnik hamulca w brytyjskim elektrycznym zespole trakcyjnym . Lewa igła pokazuje powietrze dostarczane przez rurkę głównego zbiornika, prawa igła pokazuje ciśnienie w cylindrze hamulcowym

Innym rozwiązaniem problemu utraty ciśnienia w hamulcach jest układ dwururowy, montowany w większości taboru pasażerskiego ciągniętego przez lokomotywy i wielu wagonach towarowych. Oprócz tradycyjnego przewodu hamulcowego, to udoskonalenie dodaje główny przewód zbiornika, który jest w sposób ciągły ładowany powietrzem bezpośrednio z głównego zbiornika lokomotywy. W głównym zbiorniku przechowywana jest moc wyjściowa sprężarki powietrza lokomotywy , która ostatecznie stanowi źródło sprężonego powietrza dla wszystkich systemów, które z niego korzystają.

Ponieważ lokomotywa utrzymuje stałe ciśnienie w głównym zbiorniku, zbiorniki wagonu można napełniać niezależnie od przewodu hamulcowego, co odbywa się za pomocą zaworu zwrotnego, aby zapobiec cofaniu się paliwa do przewodu. Układ ten pomaga zmniejszyć opisane powyżej problemy związane ze stratą ciśnienia, a także skraca czas wymagany do zwolnienia hamulców, ponieważ przewód hamulcowy musi jedynie ponownie się naładować.

Ciśnienie w rurze głównego zbiornika można również wykorzystać do zasilania powietrzem systemów pomocniczych, takich jak pneumatyczne napędy drzwi lub zawieszenie pneumatyczne. Prawie wszystkie pociągi pasażerskie (wszystkie w Wielkiej Brytanii i USA) oraz wiele towarowych mają obecnie system dwururowy.

Pneumatyczny układ hamulcowy Knorr-Bremse w greckim pociągu OSE klasy 621 (Bombardier Transportation / Hellenic Shipyards Skaramagas)

Wypadki

Na obu końcach każdego wagonu zamontowane są kurki kątowe . Zawory te odcinają powietrze z linii kolejowej i odpowietrzają węże sprzęgające przy rozłączaniu wagonów. Hamulec pneumatyczny działa tylko wtedy, gdy kurki kątowe są otwarte, z wyjątkiem tych z przodu lokomotywy i na końcu pociągu.

Hamulec pneumatyczny może ulec awarii, jeśli jeden z kurków kątowych zostanie przypadkowo zamknięty. W takim przypadku hamulce wagonów za zamkniętym kurkiem nie będą reagować na polecenia maszynisty. Miało to miejsce w 1953 r., kiedy doszło do wraku pociągu Pennsylvania Railroad z udziałem Federal Express , pociągu Pennsylvania Railroad , który uciekł wjeżdżając na stację Union Station w Waszyngtonie , powodując uderzenie w halę pasażerską i upadek na podłogę. Podobnie w wypadku kolejowym na Gare de Lyon , zawór został przypadkowo zamknięty przez załogę, co zmniejszyło siłę hamowania.

Aby zapobiec tego typu wypadkom, zwykle stosuje się szereg zabezpieczeń. Koleje mają rygorystyczne, zatwierdzone przez rząd procedury testowania pneumatycznych układów hamulcowych podczas kompletowania pociągów na placu lub odbierania samochodów na trasie. Obejmują one zazwyczaj podłączenie przewodów hamulcowych pneumatycznych, napełnienie układu hamulcowego, ustawienie hamulców i ręczne sprawdzenie samochodów, aby upewnić się, że hamulce są włączone, a następnie zwolnienie hamulców i ręczne sprawdzenie samochodów, aby upewnić się, że hamulce są zwolnione. Szczególną uwagę zwraca się zwykle na najbardziej wysunięty do tyłu wagon pociągu, albo poprzez kontrolę ręczną, albo za pomocą zautomatyzowanego urządzenia końca pociągu , aby zapewnić ciągłość przewodu hamulcowego w całym pociągu. Jeżeli w całym pociągu występuje ciągłość przewodu hamulcowego, awaria hamulców w jednym lub większej liczbie wagonów wskazuje, że potrójne zawory wagonów działają nieprawidłowo. W zależności od miejsca próby powietrznej, dostępnych obiektów naprawczych oraz przepisów regulujących dopuszczalną w pociągu liczbę niesprawnych hamulców, wagon może zostać skierowany do naprawy lub przewieziony do następnego terminalu, gdzie będzie można go naprawić.

Normalizacja

Nowoczesny hamulec pneumatyczny nie jest identyczny z oryginalnym hamulcem pneumatycznym, ponieważ w konstrukcji potrójnego zaworu wprowadzono niewielkie zmiany, które nie są w pełni kompatybilne pomiędzy wersjami i dlatego należy je wprowadzać etapami. Jednak podstawowe hamulce pneumatyczne stosowane na kolei na całym świecie są wyjątkowo kompatybilne.

Systemy europejskie

Europejskie hamulce pneumatyczne kolei obejmują hamulec Kunze-Knorr (wynaleziony przez Georga Knorra i wyprodukowany przez Knorr-Bremse ) i Oerlikon . Zasada działania jest taka sama jak w przypadku hamulca pneumatycznego Westinghouse. W epoce pary koleje brytyjskie były podzielone – niektóre korzystały z hamulców próżniowych, a inne pneumatycznych – ale nastąpiła stopniowa standaryzacja hamulca podciśnieniowego. Niektóre lokomotywy, np. kolei londyńskiej, Brighton i South Coast Railway , były wyposażone w podwójne wyposażenie tak, aby mogły współpracować z pociągami z hamulcami próżniowymi lub pneumatycznymi. W erze diesla proces uległ odwróceniu i w latach sześćdziesiątych koleje brytyjskie przestawiły się z taboru z hamulcem próżniowym na tabor z hamulcem pneumatycznym.

Hamulce próżniowe

Główny artykuł: hamulec próżniowy

Głównym konkurentem hamulca pneumatycznego jest hamulec podciśnieniowy, który działa pod ciśnieniem. Hamulec próżniowy jest nieco prostszy niż hamulec pneumatyczny. Zamiast sprężarki powietrza silniki parowe mają wyrzutnik bez ruchomych części, a lokomotywy spalinowe lub elektryczne mają mechaniczny lub elektryczny „wydech”. Odcinacze na końcach samochodów nie są wymagane, ponieważ luźne węże są zasysane na kostkę montażową.

Jednak maksymalne ciśnienie w układzie próżniowym jest ograniczone do ciśnienia atmosferycznego, więc cały sprzęt musi być znacznie większy i cięższy, aby to skompensować. Wada ta pogłębia się na dużych wysokościach. Hamulec podciśnieniowy działa również znacznie wolniej zarówno przy zaciąganiu, jak i zwalnianiu hamulca, co wymaga od kierowcy większych umiejętności i przewidywania. I odwrotnie, hamulec podciśnieniowy pierwotnie miał tę zaletę, że umożliwiał stopniowe zwalnianie, podczas gdy automatyczny hamulec pneumatyczny Westinghouse był pierwotnie dostępny tylko w formie bezpośredniego zwalniania, nadal powszechnej w transporcie towarowym.

Główną wadą hamulców próżniowych jest niemożność łatwego znalezienia wycieków. W systemie powietrza dodatniego nieszczelność jest szybko wykrywana na skutek ulatniającego się sprężonego powietrza. Wykrycie nieszczelności podciśnienia jest trudniejsze, chociaż łatwiej je naprawić, ponieważ wystarczy zawiązać kawałek gumy (na przykład) wokół nieszczelności i będzie ona mocno utrzymywana na miejscu przez podciśnienie.

Hamulce elektro-próżniowe są stosowane ze znacznym sukcesem w elektrycznych zespołach trakcyjnych w Republice Południowej Afryki. Pomimo wymagania większego i cięższego sprzętu, jak stwierdzono powyżej, działanie hamulca elektropodciśnieniowego było zbliżone do współczesnych hamulców elektropneumatycznych. Jednak ich użycie nie zostało powtórzone.

Zobacz też

Linki zewnętrzne

Informacja

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Railway_air_brake&oldid=1138914357 ”