Краны машиниста служат для управления автоматическими тормозами прицепного состава.
На дизельных автомотрисах установлен кран машиниста ус л. № 394, на автомотрисах с карбюраторным двигателем используется кран машиниста усл. № 326.
Кран вспомогательного тормоза усл. № 4ВК предназначен для торможения автомотрисы при следовании без прицепа.
Кран машиниста усл. № 394
Кран машиниста усл. № 394-000-2 состоит из пяти узлов: верхней (золотниковой), средней (промежуточной) и нижней (уравнительной) частей, стабилизатора (дросселирующего выпускного клапана) и редуктора (питательного клапана).
В верхней части крана имеются золотник 12, крышка 11, стержень 17 и ручка 13 с фиксатором 14, которая надета на квадрат стержня и закреплена винтом 16 и гайкой 15.
Стержень 17 уплотнен в крышке манжетой, опирающейся на шайбу 19. Нижним концом стержень надет на выступ золотника 12, который прижимается к зеркалу пружиной 18.
Для смазывания золотника в крышке 11 имеется отверстие, закрываемое пробкой. Смазка трущейся поверхности стержня 17 производится через просверленное в нем осевое отверстие.
Средняя часть 10 крана служит зеркалом для золотника, а запрессованная в нее втулка 33 — седлом для обратного клапана 34.
Нижняя часть крана машиниста состоит из корпуса 2, уравнительного поршня 7 с резиновой манжетой 8 и латунным кольцом 9 и выпускного клапана 5, который прижимается пружиной 4 к седлу втулки 6. Хвостовик выпускного клапана уплотнен резиновой манжетой 3, вставленной в цоколь 1.
Верхняя, средняя и нижняя части соединяются через резиновые прокладки на четырех шпильках 20 с гайками. Положение фланца крышки верхней части фиксируется на средней части штифтом 21.
Редуктор крана имеет корпус 26 верхней части с запрессованной втулкой 25 и корпус 29 нижней части. В верхней части находится питательный клапан 24, прижимаемый к седлу пружиной 23, которая вторым концом упирается в заглушку.
Фильтр 22 предохраняет питательный клапан от загрязнения.
На металлическую диафрагму 27 снизу через упорную шайбу 28 давит пружина 30, опирающаяся вторым концом через упор 32 на винт 31.
С трубами от питательной и тормозной магистралей кран машиниста соединяется с помощью накидных гаек.
Стабилизатор крана состоит из корпуса 7 с запрессованной в него втулкой 4, крышки 1 и клапана 3, прижимаемого к седлу пружиной 2. В корпус запрессован также ниппель 5 с калиброванным отверстием 0,45 мм. Между корпусом и втулкой 9 зажата металлическая диафрагма 6. Снизу на диафрагму через шайбу 8 давит пружина 10, сжатие которой регулируется винтом 11.
Ручка крана машиниста усл. № 394 имеет семь рабочих положений.
I положение — зарядка и отпуск.
Воздух из питательной магистрали А по каналам ГР, 4, 5 и М поступает в тормозную магистраль и одновременно через отверстие 13, выемку УР1 и отверстие УР2 — в полость над уравнительным поршнем, а оттуда через калиброванное отверстие Г диаметром 1,6 мм, по каналу В — в уравнительный резервуар УР. В полости над уравнительным поршнем давление повышается быстрее, чем в тормозной магистрали. Поршень опускается, отжимает от седла выпускной клапан и сообщает канал Д с магистралью.
Одновременно воздух из питательной магистрали по каналам ГР, 3, Р2 и Р3 поступает к клапану редуктора.
Полость над уравнительным поршнем через отверстие УР4, выемку 8 и отверстие С сообщается со стабилизатором и далее с атмосферой.
II положение — поездное.
Воздух из питательной магистрали А по каналу ГР, через выемки 2 и Р2, отверстие Р3 и открытый клапан редуктора поступает в полость над уравнительным поршнем и в уравнительный резервуар УР. Редуктор автоматически поддерживает установившееся давление в уравнительном резервуаре. Сверхзарядка ликвидируется стабилизатором.
Если давление в тормозной магистрали ниже, чем в полости над уравнительным поршнем, этот поршень переместится вниз и сообщит между собой каналы А1 и М.
Полость над уравнительным поршнем через отверстие УР4, выемку 8, отверстие С и отверстие С1 диаметром 0,45 мм сообщается с атмосферой при давлении в полости С1 около 0,3—0,5 кгс/см2, установленном пружиной стабилизатора.
Давление воздуха в уравнительном резервуаре, несмотря на расход воздуха через отверстие С стабилизатора, будет поддерживаться редуктором.
III положение — перекрыта без питания магистрали.
Полость над уравнительным поршнем и уравнительный резервуар через обратный клапан сообщаются с тормозной магистралью. Происходит выравнивание давлений в уравнительном резервуаре и тормозной магистрали. При этом обратный клапан не допускает повышения давления в уравнительном резервуаре (фиксирует перекрышу). Редуктор и стабилизатор отключены золотником.
IV положение — перекрыта с питанием магистрали.
Все отверстия и выемки на зеркале перекрыты золотником. Давление в тормозной магистрали поддерживается равным давлению в
уравнительном резервуаре.
V положение — служебное торможение
Воздух из уравнительного резервуара и полости над уравнительным поршнем через выемку в золотнике и калиброванное отверстие диаметром 2,3 мм перетекает в атмосферу. Уравнительный поршень переместится вверх и сообщит тормозную магистраль с атмосферой. Выпуск воздуха из магистрали прекратится, когда давления в ней и уравнительном резервуаре сравняются. При этом падение давление в тормозной магистрали и уравнительном резервуаре будет происходить одинаковым темпом — с 5,0 до 4,0 кгс/см2 за 4-5 секунд.
VА положение — служебное торможение длинносоставных поездов
Разрядка уравнительного резервуара происходит тем же путем, что при V положении, но через отверстие диаметром 0,75 мм темпом с 5,0 до 4,5 кгс/см2 за 15-20 с.
VI положение — экстренное торможение
Воздух из тормозной магистрали и полости над уравнительным поршнем через выемку в золотнике выходит в атмосферу. При этом уравнительный поршень перемещается вверх и сообщает тормозную магистраль с атмосферой по второму каналу. Кроме того, уравнительный резервуар также двумя путями сообщается с атмосферой: через канал в золотнике и дроссельное отверстие диаметром 1,6 мм и полость над уравнительным поршнем.
Падение давления в тормозной магистрали при этом происходит быстрее, чем в уравнительном резервуаре, темпом с 5,0 до 1,0 кгс/см2 за 3 секунды.
Кран машиниста № 326
Кран машиниста № 326 состоит из трех частей: верхней, средней и нижней. Верхняя часть соединена со средней на резьбе, а нижняя имеет болтовое соединение с уплотнительной между фланцами резиновой прокладкой 31.
Верхняя часть состоит из шейки 22, на которой закреплен стопорным винтом градационный хомут 20.
На цилиндрическую наружную часть нажимной головки 17 надета ручка 15 и закреплена винтом 19, головка 17 имеет однозаходную ленточную резьбу.
В ручке 15 крана помещен кулачок (фиксатор) 13, прижимаемый к градационному хомуту 20 пружиной 14.
В последнее время ручку крана вместо ковкого чугуна изготавливают из пресс-материала АГ-4В.
Регулирующая пружина 21 верхним концом через шайбу 18 и стержень 16 упирается в нажимную головку 17, а нижним концом через такую же шайбу — в сферическую головку нажимной шайбы клапана 26, которая через уплотнительное кольцо 23 прижимается к мембране 25, зажатой между кольцом 24 и крышкой 12 средней части.
Средняя часть состоит из крышки 12 с ввернутым в нее седлом 27, в котором расположен двухседельчатый возбудительный клапан 28, притертый к седлу 27 и одновременно к нажимной шайбе 26. Колпачок 30 является упором для пружины 29 и клапана 28 и имеет три отверстия диаметром по 1,5 мм для прохода воздуха.
Нижняя часть состоит из корпуса 6 с двумя отростками для присоединения труб от питательной магистрали ПМ и тормозной магистрали ТМ.
В корпусе 6 запрессована поршневая втулка 8 и втулка 7, которая является направляющей для хвостовика уравнительного поршня 11 и клапана 5.
Снизу к втулке 7 притерт клапан 5 и прижат пружиной 4. Вторым концом пружина через шайбу 3 упирается в цоколь 1, ввернутый в корпус 6.
В цоколе 1 помещена резиновая манжета 2, уплотняющая нижнюю цилиндрическую часть клапана 5. Резьбовая часть внизу цоколя 1 предназначена для ввертывания выпуск¬ной трубы.
С 1977 г. нижнюю часть крана выпускали без поршневой втулки 8, которая восстановлена в кранах выпуска с 1981 г. Во втулке 8 помещен уравнительный поршень 11, уплотненный металлическим кольцом 10 и резиновой манжетой 9. Хвостовик поршня 11 притирается к верхней части клапана 5 и является выпускным клапаном крана машиниста.
Фланец корпуса 6 нижней части соединен с крышкой 12 средней части через резиновую прокладку 31 четырьмя болтами с гайками М12. С трубами от питательной и тормозной магистралей кран машиниста соединен через резиновые прокладки накидными гайками 32. Для крепления крана машиниста с задней стороны в корпусе нижней части 6 ввернута шпилька с гайкой М24.
Действие
В свободном состоянии, без воздуха, мембрана 25 под усилием пружины 21 находится в крайнем нижнем положении, до упора резинового уплотнения 23 в седло 27, и клапан 28 отжат от седла.
Под усилием пружины 4 клапан 5 прижат к седлу во втулке 7, а своей верхней частью к хвостовику поршня 11.
При зарядке воздух из питательной магистрали по каналу левого отростка корпуса 6 и далее по каналу в крышке 12 поступает во внутреннюю полость колпачка 30 под возбудительный клапан 28. Усилием пружины 21, действующим через нажимную шайбу 26, мембрана 25 прогибается вниз до упора в торец седла 27.
Возбудительный клапан 28 отжимается от нижнего седла. Сжатый воздух по каналу в седле 27 поступает в полость А под мембраной 25 и сообщенную с ней полость Б над уравнительным поршнем 11. Под действием давления воздуха в полости Б поршень 11 перемещается вниз и отжимает своим хвостовиком впускной клапан 5 от седла на втулке 7.
Сжатый воздух из левого отростка корпуса 6 широким каналом и далее через открытый впускной клапан 5 по внутреннему каналу втулки 7 поступает в полость В, сообщенную каналом правого отростка корпуса 6 с тормозной магистралью.
Сообщение полостей А и Б с питательной магистралью перекрывается после того, как давление воздуха в полости А на мембрану 25 преодолеет усилие пружины 21, действующей сверху, и мембрана 25 займет горизонтальное положение. При таком равновесном положении возбудительный клапан 28 нижней притирочной поверхностью прижимается к седлу 27, а верхней останется прижатым к нажимной шайбе 26.
Питание тормозной магистрали через открытый впускной клапан 5 будет продолжаться до тех пор, пока давление в ней и полости В не достигнет величины, достаточной для преодоления усилия от давления воздуха на поршень 11 со стороны полости Б. Поршень 11 переместится в среднее положение, при котором клапан 5 прижимается к седлу во втулке 7, а клапанная часть хвостовика поршня 11 остается прижатой к торцу клапана 5.
Устанавливается положение равновесия (перекрыта).
Для снижения давления в тормозной магистрали при торможении ручку крана машиниста поворачивают против часовой стрелки. Нажимная головка 17 вывертывается и пружина 21 разжимается на определенную величину.
Под избыточным усилием сжатого воздуха в полости А мембрана 25 прогибается вверх и отжимает нажимную шайбу 26 от верхней притирки возбудительного клапана 28.
Воздух из полостей А и Б уходит в атмосферу через открытый канал в нажимной шайбе 26. Истечение воздуха будет продолжаться до тех пор, пока давление под мембраной 25 не снизится на величину, соответствующую уменьшению усилия пружины, после чего мембрана займет горизонтальное положение и осевой канал в нажимной шайбе закроется верхней притиркой возбудительного клапана 28.
Усилием избыточного давления со стороны полости В поршень 11 переместится вверх и откроет внутренний канал в клапане 5, через который воздух из магистрали будет выходить в атмосферу.
Выпуск воздуха из магистрали будет продолжаться пока давление в ней не понизится до величины давления в полости Б, после чего поршень 11 переместится вниз и своим хвостовиком закроет внутренний канал клапана 5. Вновь установится положение равновесия.
Каждому положению ручки крана машиниста соответствует определенное давление в тормозной магистрали. При этом установившееся Давление автоматически поддерживается независимо от наличия утечек из тормозной магистрали и пропуска воздуха через неплотности клапанов.
Кран № 4ВК
Кран № 4ВК состоит из корпуса 1, крышки 3 и золотника 2. Через отверстие в крышке 3 проходит стержень с поперечным зубом, который входит в соответствующий паз в верхней части золотника 2. Сверху на квадрат стержня 4 насажена ручка 5, закрепленная гайкой 6. В ручке размещены кулачок 7 и пружина 8.
К корпусу 1 присоединяют трубы от клапана максимального давления КМД (№ ЗМД), от тормозного цилиндра ТЦ и атмосферную АТ. Воздух из питательной магистрали через КМД поступает под золотник 2 и через боковой канал в нем проходит в камеру над золотником. В среднем положении ручки крана — положении перекрыши II — тормозной цилиндр разобщен с питательной магистралью и атмосферой. При постановке ручки крана в положение отпуска О тормозной цилиндр выемкой в золотнике сообщается с атмосферой. При постановке ручки в положение Т питательная магистраль сообщается с тормозным цилиндром.
Время наполнения тормозных цилиндров Локомотива до давления 3 кгс/см2 составляет 6-10 с, время отпуска до 0,4 кгс/см2 — 10-16 с.