transportszynowy.pl

najobszerniejsze centrum wiedzy o transporcie szynowym po polsku

Układy i urządzenia hamulcowe > Hamulce klockowe

Hamulce klockowe to najpopularniejsze z dotychczas stosowanych rodzajów hamulców ciernych na kolei, którego jednak w nowoprodukowanych pojazdach się nie stosuje - zostają zastąpione hamulcami tarczowymi.
W tym rodzaju hamulców wytwarzanie siły tarcia (oporu ruchu) zachodzi na styku płaszczyzny tocznej zestawu kołowego i klocków hamulcowych, które są podczas uruchomionego hamowania do niej dociskane przez mechaniczna przekładnię hamulcową (układ dźwigni i cięgieł siłowych).
Do napędu hamulców klockowych wykorzystuje się sprężone powietrze (hamulec pneumatyczny lub elektropneumatyczny) wtłaczane do cylindrów hamulcowych (siłowników), których tłoki połączone są z dźwigniami sterującymi dociskiem.

W omawianym typie hamulców wstawki cierne wykonane są z żeliwa standardowego szarego lub z żeliwa fosforowego. Obecnie wstawki żeliwne zastępuje się wstawkami kompozytowymi (z tworzywa sztucznego). Cechą wstawek kompozytowych jest brak iskrzenia, duża odporność na zużycie oraz brak piszczenia w końcowej fazie hamowania.

Kliknij aby powiększyć      Kliknij aby powiększyć 
Przykładowa wstawka hamulcowa żeliwna



Rozróżnia się trzy rodzaje klocków: jednowstawkowe, dwuwstawkowe (ze sztywnie osadzonymi wstawkami), podwójne dwuwstawkowe (z przegubowo osadzonymi wstawkami) oraz potrójne.

Kliknij aby powiększyć    Klocek jednowstawkowy - EZT (opis na powiększeniu)

Kliknij aby powiększyć    Klocek dwuwstawkowy - EU07 (opis na powiększeniu)

Kliknij aby powiększyć    Klocek podwójny dwuwstawkowy - wagon pas. (opis na pow.)


Każda wstawka hamulcowa jest w swojej obsadzie zabezpieczona klinem. Wymiary obsad i wstawek są znormalizowane. Grybość nowej wstawki wynosi 60mm natomiast graniczna grubość zużytej wstawki nie może być mniejsza niż 20mm.

Podczas hamowania na styku wstawki hamulcowej i powierzchni tocznej koła jezdnego powstaje temperatura, której wysokość jest zależna od mocy hamowania - siły z jaką wstawki są dociskane. W celu poprawienia chłodzenia stosuje się na wstawkach od strony ciernej specjalne nacięcia (rowki).

Kliknij aby powiększyć      Kliknij aby powiększyć 
Przykładowe zdjęcia zużytych wstawek hamulcowych


Kliknij aby powiększyć    Składowisko zużytych wstawek do przetopienia


Należy zauważyć, że współczynnik tarcia podczas hamowania jest tym większy im mniejsza jest prędkość obrotowa zestawu kołowego.

Klocki hamulcowe dociskane są do powierzchni tocznych kół poprzez układ dźwigni i cięgieł siłowych, czyli tak zwaną przekładnię hamulcową. Wprawianie w ruch tych elementów realizują cylindry hamulcowe (siłowniki).

Przekładnia mechaniczna hamulca klockowego może mieć układ pojedynczy, gdy jeden zestaw kołowy lub koło posiada indywidualny siłownik hamulcowy lub grupowy gdy jeden siłownik (cylinder) hamulcowy służy do sterowania klockami hamulcowymi jednego wózka / wózków.

W wagonach pasażerskich z hamulcem klockowym stosuje się najczęściej grupowa przekładnię mechaniczną hamulca. Wózek w takim przypadku posiada swój indywidualny cylinder hamulcowy (siłownik) zamontowany w podwoziu pojazdu. W cylindrze hamulcowym znajduje się tłok, który pod wpływem wpuszczania do cylindra sprężonego powietrza z pneumatycznego układu hamulcowego jest wypychany. Tłoczysko połączone jest przez układ dźwigni i cięgieł z klockami hamulcowymi. W wyniku ruchu tłoczyska następuje odpowiedni ruch elementów przekładni hamulca przez co następuje dociskanie klocków hamulcowych ze wstawkami ciernymi do powierzchni tocznych kół. Oczywiście im siła docisku jest większa, tym mocniejsza siła hamowania. Wypuszczenie powietrza z cylindra luzuje układ przekładniowy hamulców. Sprężyna powrotna zamontowana w cylindrze powoduje cofanie tłoka w wyniku czego przez przeciwny niż przy hamowaniu ruch cięgieł i układu dźwigni przekładniowych następuje odsuwanie się wstawek ciernych od powierzchni tocznych kół.
Ponieważ w miarę eksploatacji wstawki hamulcowe zużywają się w układzie mechanicznym hamulca zastosowany jest tak zwany nastawiacz, który dopasowuje odpowiednio długość cięgieł tak, by był zachowany prawidłowy docisk klocków niezależnie od stopnia ich zużycia.


Schemat działania siłownika i przełożenia dźwigniowego z nastawiaczem


Kliknij aby powiększyć    Cylinder hamulcowy - siłownik

Kliknij aby powiększyć    Przekładnia dźwigniowa (opis na pow.)

Kliknij aby powiększyć    Nastawiacz hamulca

Kliknij aby powiększyć    Oznaczenie typu nastawiacza na pudle wagonu

Kliknij aby powiększyć    Rolki prowadzące cięgno miedzy nastawiaczem, a wózkiem

Kliknij aby powiększyć    Cięgno połączone z układem przekł. w wózku (opis na pow.)



Schemat działania przełożeń dźwigniowych w wózku
dla grupowej przekładni hamulca



Kliknij aby powiększyć    Przekładnie dźwigniowe - zestaw kołowy wewn. (opis na pow.)

Kliknij aby powiększyć    Przekładnie dźwigniowe - zestaw kołowy zewn. (opis na pow.)

Kliknij aby powiększyć    Przekładnie dźwigniowe i połączenie z klockami (opis na pow.)

Dla drugiego wózka wagonu sytuacja jest analogiczna.

Poniżej fotografie przedstawiające grupowy układ przekładni hamulcowej w EZT EN57.

Kliknij aby powiększyć    Cylinder hamulcowy (siłownik)

Kliknij aby powiększyć    Układ hamulcowy w wózku tocznym (opis na pow.)


Pojedynczy układ przekładni hamulca kolcowego stosowany jest np. w lokomotywach, gdzie na przykładzie elektrowozu EU07 jeden siłownik (cylinder) hamulcowy napędza przekładnię mechaniczną danego koła zestawu kołowego (jednej pary ciernej, czyli dwóch klocków).
W sumie na każdym wózku zamontowane są 4 siłowniki (po jednym na każde z czterech kół).
Zastosowane w tym układzie siłowniki (cylindry) hamulcowe sa zintegrowane z nastawiaczem skoku tłoka.

Kliknij aby powiększyć   
Pojedynczy układ przekładni hamulca
Siłownik (cylinder) z wbudowanym nastawiaczem - EU07


Kliknij aby powiększyć    Przekładnia mechaniczna - EU07