Групу приладів та апаратури управління гальмами рухомого складу становлять основні прилади для безпосереднього управління гальмами поїзда або локомотива - крани машиніста, кран допоміжного гальма локомотива, контролери машиніста; прилади та пристрої автоматичного контролю роботи гальм - автостоп, сигналізатори обриву гальмової магістралі, сигналізатори відпустки, електроблокувальні клапани , вимикачі управління; допоміжна апаратура для включення і відключення приладів управління, реєстрації та спостереження за роботою гальм - швидкостемір, манометри, крани подвійної тяги і комбіновані, пристрої блокування гальм і ін
Крани машиніста призначені для управління пневматичними і електропневматичними гальма ми рухомого складу. Від крана машиніста в значній мірі залежить надійність дії гальм у поїзді. На локомотивах встановлено три типи кранів машиніста:
- непрямодіючі з неавтоматичними перекришами без живлення гальмівної магістралі в положенні перекриші (№ 334 і 334Е);
- прямодіючі з автоматичними перекришами, у яких в залежності від кута повороту ручки крана встановлюється і автоматично підтримується певне
тиск в гальмівній магістралі (№ 326);
- універсальні з двома неавтоматичними перекриші - з живленням і без живлення гальмівної магістралі (№ 222М, 394, 395 усіх індексів).
Поїзні крани машиніста призначені для управління гальмами поїзда шляхом зміни тиску в гальмівній магістралі або полярності струму в електричній лінії при електропневматичному гальмуванні. Вони повинні відповідати таким основним перспективним вимогам:
- Забезпечувати інтенсивне живлення гальмівної магістралі для прискореної зарядки та відпуску гальм;
- Здійснювати автоматичний перехід темпом м'якості від зверхзарядного до поїзного тиску і підтримувати останнє на встановленому рівні;
- Створювати можливість ступінчастого, повного службового, а також термінового гальмування відповідними темпами і ступінчастого або повного відпустку після них;
- Мати дві перекриші: з живленням при хорошій живильній здатності і стабільним тиском і без живлення;
- При наявності ЕПГ керувати узгоджено з пневматичним гальмом трьома режимами: відпуском, гальмуванням і перекришою шляхом подачі відповідних електричних сигналів і можливістю швидкого переходу на пневматична управління;
- Для спільної роботи з системами автоведіння поїздів кран машиніста повинен мати можливість дистанційного управління;
- Всі маніпуляції з управління гальмами поїзда повинні займати у машиніста частки секунди, не відволікаючи його від поїзної ситуації, і бути в максимальному ступені автоматизовані.
Поряд з високою надійністю і конструктивної простотою існуючих поїзних кранів машиніста їм властиві такі основні недоліки:
- Наявність золотника, що вимагає періодичного догляду;
- Можливий пропуск збуджуючого клапана редуктора через його кільцеве вироблення і ймовірність неконтрольованого завищення тиску в ЗР (УР) та ТМ;
- Завищення тиску в УР і ТМ після їх глибокої розрядки через термодинамічні процеси і, як наслідок, можливий відпуск частини гальм у поїзді;
- Відсутність дистанційного управління і складність використання в системах автоведення поїздів (автомашініст, САУТ і т.д.).
Види гальмувань. У вантажних поїздах найчастіше застосовується один ступінь службового гальмування, в пасажирських - два, рідше три ступені з наступним відпуском. Повне службове гальмування за один прийом виконують, коли з якоїсь причини втрачено час для можливості гальмування ступенями. Екстрене гальмування виконують при виникненні загрози безпечному слідуванні. При прибутті на станцію у вантажних поїздах виконують повторне гальмування, тобто чергування гальмування і відпусків гальм. Так само керують гальмами на затяжних спусках з метою регулювання швидкості. Ці гальмування називають регулювальними, а гальмування з метою зупинки перед сигналом - зупинним.
Приведення в дію гальм вантажного поїзда. При завчасному гальмуванні знижують тиск в ЗР при першій ступені на: 0,06-0,07 МПа в навантажених поїздах, 0,05-0,06 МПа в порожніх поїздах; 0,07-0,08 МПа на крутих затяжних спусках. На спусках до 0,008 на вільному перегоні або при зеленому вогні світлофора в процесі регулювального гальмування дозволяється перший ступінь 0,03-0,05 МПа для прогріву гальмівних колодок.
Максимальна розрядка ГМ за один прийом не повинна перевищувати 0,2 МПа. Одне з основних умов безпеки руху - дотримання принципу завчасності гальмування: починати гальмування треба при такій швидкості і на такій відстані від заборонного сигналу, щоб забезпечувався запас гальмівного шляху.
Щоб уникнути виникнення великих поздовжньо-динамічних реакцій у поїзді при застосуванні крана допоміжного гальма на швидкостях 50 км / год і менше гальмувати цим краном треба ступенями з витримкою тиску в циліндрах до 0,15 МПа при першій ступені протягом 0,5-1,0 хв, за винятком випадків, коли необхідна екстрена зупинка. Не можна використовувати кран № 254 для припинення боксованості локомотива.
Приведення в дію гальм пасажирського поїзда. При завчасне гальмуванні перший ступінь виконують розрядкою зрівняльного резервуара на 0,03-0,05 МПа, наступні ступені - розрядкою на 0,03-0,1 МПа установкою ручки крана машиніста в V положення з подальшим її переведенням в IV положення. Однак при зупинках на станціях і перед заборонним сигналом після закінчення розрядки магістралі через кран машиніста його ручку встановлюють в положення III. Положення перекриші без живлення магістралі застосовується, щоб уникнути відпуску автогальм у разі короткочасного відкриття крана екстреного гальмування в складі. Якби ручка крана машиніста перебувала в цьому випадку в положенні перекриші з живленням, почалася б підживлення магістралі через кран, що призвело б до розгальмовування складу.
При нерозрахованому гальмуванні, коли видно, що поїзд зупиниться раніше наміченого місця, дозволяється ручку крана короткочасно перемістити з III в поїзне положення і назад. При цьому частина вагонів перемикається на відпуск і гальмівна сила зменшується. Для плавної зупинки поїзда ручку крана машиніста переміщують у відпускне положення при залишковій швидкості 6-8 км / ч. Поїзд зупиняють розтягнутим, щоб не було ривка при рушанні з місця.
Відпуск гальм вантажного поїзда. Відпуск гальм після службового гальмування виконують переміщенням ручки крана машиніста з положення перекриші в І положення, в якому ручку витримують до встановлення тиску в ЗР 0,58-0,6 МПа, після чого переводять в поїзне положення. Після ліквідації зверхзарядки магістралі при необхідності знову підвищують тиск до вказаної межі. Для відпуску гальм після екстреного гальмування РКМ переводять з VI в I положення, підвищують тиск в ЗР до 0,65-0,68 МПа і переміщають ручку в поїзне положення.
При довжині складу більше 200 осей одночасно з початком відпуску автогальм після службового гальмування краном № 254 створюють в циліндрах локомотива тиск 0,15-0,2 МПа, а через 30-40 с локомотивний гальмо ступенями відпускають. Якщо на ліквідацію сверхзарядки часу недостатньо, то при установці ручки крана машиніста в I положення тиск в ЗР більше встановленого зарядного не підвищують.
Відпустка гальм в пасажирських поїздах. Після службового гальмування для відпустки гальм ручку кранів машиніста № 395, 394, 328, 222 витримують в I положенні в поїздах з восьми і більше вагонів до отримання тиску в ЗР 0,5-0,52 МПа, а в поїздах з семи і менш вагонів - 1-2 с, після чого ручку встановлюють в поїзне положення. Для відпустки гальм після екстреного гальмування РКМ витримують в I положенні і в поїздах нормальної довжини до отримання тиску в ЗР 0,3-0,35 МПа, а в короткосоставних поїздах (до 11 вагонів включно) - до 0,15-0 , 2 МПа з подальшою установкою ручки в поїзне положення. В поїздах з семи і менш вагонів перед відпусткою після екстреного гальмування перекривають комбінований кран, РКМ переміщують в I положення, а після підвищення тиску в ЗР до 0,5 МПа встановлюють в поїзне положення, потім відкривають комбінований кран.
Управління електропневматичними гальмами. Перший ступінь гальмування при випробуванні гальм, перевірці надійності їх дії і регулювальних гальмуваннях проводиться підвищенням тиску в гальмівних циліндрах до 0,08-0,15 МПа. Наступні ступені виконуються за необхідності аж до повного гальмування. При тиску в циліндрах більше 0,25 МПа подається пісок. Відпуск може бути повним або ступінчастим; мінімальна ступінь відпустки 0,02-0,03 МПа. На станціях і перед заборонним сигналом гальмування виконують установкою ручки крана машиніста в V положення з фіксацією ступенів гальмування III положенням. В інших випадках для гальмування використовується положення VE, а для перекриші - IV положення.
Швидкість поширення гальмівної хвилі при службовому гальмуванні не менша 150 м/с, при екстреному 250-300 м/с.