transportszynowy.pl

najobszerniejsze centrum wiedzy o transporcie szynowym po polsku

Szczegółowy opis rozwiązań technicznych taboru > Układy i urządzenia hamulcowe

Urządzenia hamulcowe to najważniejsze podzespoły taboru kolejowego mające bezpośredni wpływ na bezpieczeństwo jazdy pojazdów. Ich zadaniem jest sterowanie zmniejszaniem prędkości pojazdu, a w końcowej fazie hamowania ich zatrzymania i umiejscowienia.
Działanie hamulców polega na wytwarzaniu siły przeciwnej do kierunku jazdy, która powoduje wytracanie prędkości. Siłą tą są opory ruchu mechaniczne powstałe na skutek tarcia jednych elementów o drugie (np. przykład przez dociskanie klocków hamulcowych do powierzchni tocznych kół) lub na drodze elektrodynamicznej przez hamowanie silnikami trakcyjnymi, pracującymi w trybie prądnicowym.

Na podstawie powyższych danych wyróżnia się hamulce cierne: klockowe, tarczowe, szynowe oraz pasowe. Te ostatnie opisane są w dziale kolei zębatych.


Hamulce klockowe


Hamulce tarczowe


Hamulce szynowe



W zależności od typu pojazdu kolejowego mają one zastosowane różne rozwiązania związane z aparaturą kontrolno – sterującą pracy hamulców oraz ilością typów hamulców. Wg rozporządzeń TSI (Techniczne Specyfikacje Interoperacyjności) każdy pojazd kolejowy musi być wyposażony w:
- funkcję hamulca głównego wykorzystywaną podczas eksploatacji do hamowania służbowego i nagłego,
- funkcję hamulca postojowego wykorzystywaną podczas postoju pociągu, zapewniającą działanie siły hamowania bez dostępności energii na pokładzie przez nieograniczony czas.

Układ sterowania hamulców danego pojazdu kolejowego musi mieć trzy tryby sterowania:
- hamowanie nagłe: uruchomienie określonej siły hamowania w określonym maksymalnym czasie reakcji w celu zatrzymania pociągu z określoną skutecznością hamowania,

- hamowanie służbowe: uruchomienie regulowanej siły hamowania w celu sterowania prędkością pociągu, łącznie z zatrzymaniem i czasowym unieruchomieniem,

- hamowanie postojowe: uruchomienie siły hamowania w celu utrzymania pociągu (lub pojazdu) w stanie trwałego unieruchomienia w pozycji stacjonarnej, bez energii dostępnej na pokładzie.


W pojazdach kolejowych stosowany jest napęd hamulców oparty o układ pneumatyczny (hamulce pneumatyczne, elektropneumatyczne, sprężynowe) lub ręczny (hamulec ręczny).
Zasilanie hamulców sterowanych pneumatycznie realizowane jest z układu pneumatycznego pojazdu trakcyjnego (zobacz opis).


Opis sterowania hamulcami ciernymi:

Hamulec ręczny

Hamulec pneumatyczny (zespolony / dodatkowy)

Hamulec elektropneumatyczny (automatyczny i samoczynny)

Hamulec sprężynowy postojowy

Funkcja mostkowania hamulca bezpieczeństwa



Innym rodzajem hamulców, o których była mowa we wstępie są hamulce elektrodynamiczne, gdzie opory ruchu powstają na drodze elektrycznej przez zmianę energii kinetycznej poruszającego się pojazdu na energię elektryczną.


Hamulce elektrodynamiczne



Hamulce stosowane w taborze kolejowym, aby zapewniały najlepsze parametry (skuteczność hamowania) muszą pracować w odpowiednich nastawach, a składy pociągu muszą spełniać określone przepisami ciężary hamujące.

Nastawy hamulca

Masy hamujące

Regulacja siły hamowania względem obciążenia


Poniżej przedstawiam krótki opis wymagań i architektury hamulca dla pociągów dużych prędkości.

Rozwój układów hamulcowych dla kolei dużych prędkości