Автостопы

Описание устройства и основные принципы работы паровозов, фотографии паровозов

Прибор, автоматически останавливающий поезд перед закрытым сигналом, если машинист по какой-либо причине сам не произведёт торможения, получил название автостопа.

Очень просто устроен механический автостоп, применяемый на Московском метрополитене. На железнодорожном пути поставлен рычаг, связанный электромеханическим приводом с путевым сигналом, а на вагоне метро установлен рычаг, связанный с клапаном автостопа.

При закрытом сигнале путевой рычаг стоит вертикально и поэтому проходящий вагон метро своим выступающим рычагом задевает за него. При этом открывается клапан, который и выпускает воздух из тормозной магистрали, приводя таким образом автотормоза в действие.

Этот автостоп механического действия прост и надёжен в работе в условиях подземных дорог.

При наземных поездах механические автостопы оказываются ненадёжными: изменчивые атмосферные условия мешают нормальному действию их. Например, при обледенении автостоп может совершенно отказать в работе. Из-за этого и других недостатков механические автостопы не получили распространения на магистральных железных дорогах.

В настоящее время на наземных железных дорогах применяются две системы автостопов (точечный автостоп и автоматическая локомотивная сигнализация с непрерывным автостопом), изобретённые советскими инженерами во главе с А. А. Танцюрой и А. М. Брыле-евым.

Коллективы авторов обеих систем удостоены звания лауреатов Сталинской премии.

Рассмотрим, как работает автостоп первой системы (фиг. 164).

Известно, что электрический ток обладает магнитным действием. Когда электрический ток проходит по проводнику, то в окружающем его пространстве начинают действовать магнитные силы, или, выражаясь технически, создаётся магнитный поток.

Чтобы получить магнитный поток, на паровозах подвешены (на некотором расстоянии от головок рельсов) катушки (локомотивные индукторы). В катушку от специального лампового генератора непрерывно подаётся электрический ток, делающий 1 ООО колебанийв сек. Такие колебания окружают локомотивный индуктор (применительно к паровозу — паровозный индуктор) во всё время движения поезда (см. фиг. 164).

В свою очередь на пути к шпалам перед каждым сигналом прикрепляются катушки (путевые индукторы).

Путевой и паровозный индукторы настроены, как говорят, в резонанс: путевой индуктор настроен на те же 1 ООО колебаний в секунду, что и паровозный индуктор. В результате этого обеспечивается взаимодействие между путевым и паровозным индукторами.

Глава XIV. Автостопы

Фиг. 164. Схема действия точечного индуктивно-резонансного автостопа

Таким образом, работа обоих индукторов — паровозного и путевого — основана на принципе резонанса.

Когда паровозный индуктор будет находиться над путевым (при закрытом сигнале, см. фиг. 164), в нём под действием магнитного потока, создаваемого паровозным индуктором, возникает электрический ток. Этот ток создаст встречный (противоположный) магнитный поток.

Пересечение встречных магнитных потоков обоих индукторов, настроенных в резонанс, резко снижает ток в паровозном индукторе. В результате работа специального прибора — лампового генератора — автоматически прекращается и обесточивается (прекращается подача тока) электропневматический клапан (ЭПК), связанный с тормозной системой.

Теперь вспомним, отчего приходят в действие автотормоза. Торможение осуществляется выпуском воздуха из магистрали, для чего машинист поворачивает ручку крана в тормозное положение.

Действие же автостопа заключается в автоматическом, без участия машиниста, выпуске воздуха из тормозной магистрали.

Приведение тормозов в действие производится с помощью электропневматического клапана. Пока его катушка находится под током,

клапан закрывает выход воздуха из тормозной магистрали. Но стоит только ламповому генератору прекратить нормальную работу, как через 6—7 сек. электропневматический клапан выпустит воздух из магистрали.

Торможение начинается спустя несколько (6—7) секунд для того, чтобы дать возможность машинисту самому принять меры к остановке поезда, без вмешательства автостопа. О приближении поезда к красному сигналу машиниста предупреждает свисток, который подаётся в момент взаимодействия локомотивного индуктора с путевым.

Услышав свисток, машинист должен немедленно нажать на специальную рукоятку (рукоятку бдительности) и сразу же после этого принять меры к снижению скорости.

При нажатии рукоятки автостоп лишается возможности действия, так как ламповый генератор возобновляет нормальную работу.

Если же машинист по каким-либо причинам не нажмёт рукоятки в течение 6—7 сек., то уже наследующей секунде автостоп сработает и поезд быстро остановится.

Таким образом, автостоп — прибор весьма «предупредительный»: он подаёт сигнал тревоги, прежде чем экстренно остановить поезд.

Может возникнуть вопрос: почему автостоп приходит в действие именно при красном огне светофора, а при зелёном и жёлтом бездействует?

Секрет здесь простой. Путевой индуктор хотя и воспринимает все сигналы, но в резонанс он бывает настроен с паровозным индуктором только при красном сигнале.

В этом одном случае путевой индуктор благодаря резонансу с достаточной силой реагирует на число колебаний паровозного индуктора. Во всех других случаях (когда нет резонанса) он воспринимает магнитный поток паровозного индуктора, но реагирует на него настолько слабо, что не может остановить работу лампового генератора.

Действие автостопа не зависит от скорости, с которой следует поезд, так как магнитные потоки возникают мгновенно.

Рассмотренный нами автостоп получил название точечного индуктивно-резонансного автостопа системы инж. А. А. Танцюры. Его называют так потому, что он действует только в определённых пунктах (точках) пути, когда паровоз пройдёт над путевым индуктором. Это привело к постановке новой важной проблемы — как создать автостоп, который обеспечивал бы связь локомотива с путевым индуктором непрерывно, т. е. на всём участке, во всех точках пути от станции до станции.

Решение этой проблемы было дано в 1950 г. коллективом научных работников Всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (ЦНИИ МПС), который разработал так называемую автоматическую локомотивную сигнализацию с непрерывным автостопом.

Эта система автостопа, кроме автоматической остановки поезда, позволяет машинисту, не выглядывая из будки, видеть все показания путевых светофоров в непогоду и при любом рельефе местности.

Применение локомотивной сигнализации с непрерывным автостопом возможно только на участках, оборудованных автоблокировкой, т. е. автоматически действующими светофорами.

Глава XIV. Автостопы

Фиг. 165. Схема действия автоматической локомотивной сигнализации с непрерывным автостопом системы ЦНИИ МПС

Вот к участку подъезжает паровоз (фиг. 165). Он оборудован приёмной катушкой, установленной перед передней колёсной парой. Когда паровоз вступит на участок, колёсные пары соединят две параллельные линии рельсов, замкнув рельсовую цепь.

По рельсам потечёт электрический ток, посылаемый высоковольтной линией автоблокировки, которая соединяется с рельсами через особые приборы-автоматы, установленные перед каждым путевым сигналом. Каждый из этих приборов выполняет строго определённые задачи.

Линейный трансформатор понижает напряжение тока до ПО в, а так называемый трансмиттер преобразовывает непрерывный ток в прерывный, импульсный, чтобы воспроизвести сигнальные огни путевых светофоров в будке машиниста.

Трансмиттер посылает навстречу поезду по рельсовой цепи различное число импульсов (кодов) в зависимости от показаний путе вого светофора: при зелёном огне светофора периодически посылается три импульса тока (на фиг. 165 они обозначены тремя белыми стрелками), при жёлтом-—два, при красном — один. Таким образом, трансмиттер зашифровывает показания путевых сигналов, превращая огни светофора в изменение тока. На своём пути но рельсам импульсы тока создают вокруг них кольцеобразное магнитное поле.

Пока паровоз следует по нашему участку, приёмные катушки паровоза будут всё время непрерывно пересекаться магнитным полем. От этого в них возникает ток, хотя и слабый: воздействие с пути па паровоз получено.

Теперь приходят в работу приборы, установленные на паровозе.

Во-первых, начинает работать ламповый усилитель, благодаря которому ток усиливается в 20 ООО раз. Если бы не было усилителя, то ток, получаемый в виде импульсов с приёмной катушки, оказался бы очень слабым для управления дальнейшими приборами.

Усилитель посылает импульсы тока в прибор-дешифратор, который разгадывает, расшифровывает их.

Расшифровку принимаемых импульсов дешифратор осуществляет с помощью реле-счётчиков. Они автоматически отсчитывают число приходящих импульсов и точно разбираются в комбинациях импульсов.

В зависимости от работы счётчиков реле зажигают цветные огни локомотивных светофоров, установленных в будке локомотива перед глазами машиниста (фиг. 166) и его помощника.

Но дешифратор не только зажигает огни локомотивного светофора, но и включает упомянутый выше электропневматический клапан— прибор, который свистком предупреждает машиниста об опасности и через 7 сек. приводит в действие тормозную систему: поезд остановится, если машинист не примет мер к уменьшению скорости или остановке поезда.

Тысячи километров наших железных дорог оборудованы автостопами с автоматической локомотивной сигнализацией.

В последнее время автостопы на участках железных дорог как с полуавтоматической блокировкой, так и с электрожезловой системой усовершенствованы. Широко внедряется новая система автоматической локомотивной сигнализации с автостопом точечного типа {двухчастотный автостоп), разработанная на базе одночастотного точечного индуктивно-резонансного автостопа.

Такая система в отличие от одночастотного автостопа обеспечивает кратковременное (в течение 7—8 сек.) повторение показаний путевых светофоров на локомотивных светофорах в будке машиниста.

Повторение показаний путевых сигналов при точечных автостопах значительно облегчает работу машинистов по безопасному вождению поездов, особенно при плохой видимости и неблагоприятных атмосферных условиях.

В применяемой на дорогах сети локомотивной сигнализации не контролируется скорость движения поезда.

Разработанная и испытываемая в настоящее время новая система автоматической локомотивной сигнализации осуществляет контроль скорости движения поездов при зелёном огне светофора (максимально допускаемая скорость), жёлтом огне (40 км/час) и условно разрешающем огне (не свыше 15 км/час).

Глава XIV. Автостопы

Фиг. 166. Вид на локомотивный светофор со стороны машиниста

Это достигается благодаря операционным устройствам, связанным с валом скоростемера.

В случаях превышения указанных скоростей автостоп приводит в действие автотормоза и обеспечивает экстренную остановку поезда.

Кроме контроля скоростей, производится также запись на ленте скоростемера жёлтого и жёлто-красного показаний локомотивных, светофоров.

Значение этой новой техники трудно переоценить. Однако советские конструкторы продолжают непрерывно работать над созданием новых, ещё более совершенных систем автостопов.

⇐ | Глава XIII. Электрическое освещение паровоза | | Как устроен и работает паровоз | | Глава XV. Самопишущий скоростемер | ⇒