A jegyzet előszava

Image

A vasúti fékberendezések biztonságos üzemeltetése csak jól képzett szakemberek közreműködésével lehetséges. Az elmúlt években a szakképzés és a munkaerőpiac területén végbemenő változások miatt megnőtt azoknak a műszaki tanfolyami hallgatóknak a száma, akik minden vasúti, vagy műszaki előképzettség nélkül kezdik meg a tanulmányaikat. Ezért ezen jegyzetben a vasúti járművek fékberendezéseinek működésével, kezelésével kapcsolatos ismeretek kerülnek bemutatásra. A könyv nem a „vájt fülű” szakemberek számára készült, hanem azoknak, akiknek a tudását az alapok elsajátításától kezdődően, a rendszer szintű ismeretek elsajátításáig kell gyarapítaniuk. Nem kerültek ismertetésre azok a fékszerkezetek, amelyek a közforgalmú járműveken már nem fordulnak elő, de azok igen, amelyek várhatóan a következő évtizedekben is üzemben maradnak. Ez a jegyzet nem az úgynevezett „fékes könyv”, mert mai tudásunk – és az egyre gyarapodó korszerű fékszerkezetek miatt – egy teljes lefedettséget adó „fékes szakirodalom” közel 1 500 oldalas könyvet eredményezne ábrák nélkül. Ugyanakkor – bár vannak benne utalások – a könyv nem kíván típusismertetési feladatokat betölteni.

Tisztelt Tanfolyami Hallgató!

A vasúti fékberendezések szerkezetének, üzemeltetésének és működtetésének sajátos szaknyelve van. A tanulás során a szakkifejezéseket el kell sajátítani, a számonkérések majd a mindennapi gyakorlat során azokat alkalmazni kell! A szakszerűtlen fogalmazás, a kifejezések ismeretének hiányából adódó „körülírás” nem fogadható el, mert a vasúti féktechnika tisztán tényekre, számításokra és a logikára alapozott műszaki terület. A vasúti fékberendezések üzemeltetése, kezelése, teljesen más szemléletet igényel, mint más közlekedési ágak esetében. A vasúti kerék-sín kapcsolat súrlódási tényezője rendkívül kicsi. A vasúti közlekedésben a mozgó és a forgó tömegek jelentősen nagyobbak, mint más közlekedési ágakban. Ezt a jelentősen nagyobb energiát kell fékezéskor a fékberendezésnek „felemésztenie”. A kis súrlódási tényező és a nagy tömegek miatt a gyakorlatban 250-650 m fékutak adódnak, kedvezőtlen esetben ezt akár jelentősen meg is haladhatják a járművek. Éppen ezért a vasúti féktechnikában a maximális biztonságra törekszünk. Ezt egyrészt műszaki megoldásokkal, másrészt szigorúan betartandó szabályokkal, utasításokkal biztosítjuk. A szabályok, utasítások, be nem tartása biztonsági kockázatot jelent, ami a vasúti közlekedésben megengedhetetlen!

Tisztelt Hallgatók, könyvet használók, jó tanulást kívánok!

Image

Image

Image

Image

Tartalomjegyzék

I. Féktechnikai alapismeretek

1.1. A fékezés fizikai alapja, a mozgási energia

1.1.1. A súrlódási tényező

1.2. A fékezés célja, a fékezőerő, a fékezés, mint energiaátalakítás

1.2.1. A fékezés célja

1.2.2. A fékezőerő

1.2.3. A fékezés, mint energiaátalakítás

1.3. A vasúti fékszerkezetek osztályozása

1.4. A fékerő kifejtésének vasútüzemben szokásos módjai

1.4.1. Tuskós fékezés

1.4.1.1. Öntöttvas féktuskók

1.4.1.2. Műanyag (kompozit) féktuskók 

1.4.1.3. Szinter féktuskók

1.4.2. Tárcsás fékezés

1.4.3. Hajtóműfékezés

1.4.3.1. Elektrodinamikus fékezés fékellenállással

1.4.3.2. Elektrodinamikus fékezés hálózati visszatáplálással

1.4.3.3. Elektrodinamikus fékezés örvényáramú fékberendezéssel

1.4.3.4. Hidrodinamikus fékezés retarder alkalmazásával

1.4.3.5. Hidrodinamikus fékezés hidrodinamikus nyomatékmdosítóval

1.4.3.6. Hidrosztatikus hajtás alkalmazása fékezésre

1.4.4. Dobfékezés

1.4.5. Légellenállásos fékezés

1.4.6. A különböző fékezési módok együttműködése

1.4.7. Sínfékezés

1.5. A fékezőerő kifejtésének célszerű mértéke, korlátai

1.5.1. Vonatnemek

1.5.1.1. Tehervonati fék

1.5.1.2. Hosszú tehervonati fék

1.5.1.3. Személyvonati fék

1.5.1.4. Gyorsvonati fék

1.5.1.5. R+Mg fék

1.5.2. Sebességfüggő fékezés

1.5.3. Rakománytömeg függő fékezés

1.5.4. Pályaviszonyoktól függő fékezés

1.5.5. Utánfékezés

II. Mechanikus fékszerkezetek, fékrudazatok

2.1. Kézi- és rögzítőfékek

2.1.1. Orsós kézifék

2.1.2. Emeltyűs kézifék

2.1.3. Láncműködtetésű kézifékek

2.1.4. Acélsodrony köteles áttételes kézifék

2.1.5. Flexball húzóvezetékes kézifék

2.1.6. Egyéb kézifékek: excenteres, vetősúlyos, kontra

2.1.7. Rugóerőtárolós rögzítőfék

2.2. Fékrudazatok felépítése

2.2.1. A kézifék és a légfék együttműködése

2.2.2. A fékrudazatok általános tulajdonságai

2.2.3. A féklöketet befolyásoló okok

2.2.4. A fékrudazat hatásfoka

2.2.5. A fékrudazat erőkifejtő elemei

2.2.6. Erőkifejtés légfékezés esetén

2.2.6.1. Egykamrás fékhenger

2.2.6.2. Kettős fékhenger

2.2.6.3. Iker fékhenger

2.2.6.4. Tárcsás fékhenger

2.6.2.5. Blokk vagy kompakt fékhenger

2.6.2.6. Fix támpontú fékhenger

2.2.6. A fékrudazat egyéb elemei

2.2.6.1. Felfüggesztő elemek

2.2.6.2. Rudazat visszahúzó rugó

2.2.6.3. Mechanikus raksúlyváltó

2.2.7. Rudazatállító berendezések

2.2.7.1. Kézi állítású rudazatállító, finom állítás

2.2.7.2. A fékrudazat durva állítása

2.2.8. Önműködő rudazatállító szerkezetek

2.2.9. DA típusú rudazatállító

2.2.10. DRV típusú rudazatállító

2.2.11. Féklöket állítás és ellenőrzés

2.2.12. A féktuskók szerkezete

III. Légnyomásos fékberendezésekkel kapcsolatos fogalmak

3.1. Fékezés

3.1.1. Fokozatos fékezés

3.1.2. Üzemi fékezés (teljes üzemi fékezés)

3.1.3. Gyors fékezés

3.1.4. Vészfékezés

3.1.5. Kényszerfékezés

3.2. Oldás

3.2.1. Fokozatos oldás

3.2.2. Teljes oldás

3.2.3. Kényszeroldás

3.3. Fékhenger feltöltési idő

3.4. Fékhenger oldási idő

3.5. Fékút

3.5.1. Általános fékút

3.5.2. Tényleges fékút

3.5.3. Fékútmérés

3.6. Féksúly

3.7. Féksúlyszázalék

3.8. Érzékenység

3.9. Érzéketlenség

3.10. Utántáplálás

3.11. Üzembiztonság

3.12. Kezelhetőség

3.13. Fékhatás terjedési sebesség

3.14. Dinamikus kimerülés

3.15. Statikus kimerülés

3.16. Utánfékezés

3.17. A fékezőszelep uralja a fővezetéknyomást

IV. Légnyomásos fékezés

4.1. Kiegészítőfék

4.2. Önműködő fék

4.2.1. Az önműködő fékberendezés fő elemei

4.2.1.1. Önműködő fékezőszelep

4.2.1.2. Fővezeték

4.2.1.3. Kormányszelep

4.3. Kormányszelepek

4.3.1. Egyszerű működésű (kétnyomásos) kormányszelep

4.3.2. Hagyományos kivitelű, egyszerű működésű kormányszelep működése

4.3.2.1. Töltő állás

4.3.2.2. Fékező állás

4.3.2.3. Oldó állás

4.3.3. Fe115 típusú kétnyomásos kormányszelep

4.3.3.1. Töltő állás

4.3.3.2. Fékező állás

4.3.3.3. Oldó állás

4.4. Háromnyomásos kormányszelepek

4.4.1. Humpfrey elven működő háromnyomásos kormányszelep

4.4.2. Egyéb háromnyomásos kormányszelepek

4.4.3. Nagyérzékenységű háromnyomásos kormányszelep

4.4.4. Nagyérzékenységű háromnyomásos kormányszelep kiegészítő elemei

4.4.4.1. Csapoló berendezés

4.4.4.2. Fékhatásgyorsító

4.4.4.3. Első fokozati szelep

4.4.4.4. Legnagyobb nyomáshatároló szelep

4.4.4.5. Kormánykamra őrszelep

4.4.4.6. Vonatnemváltó

4.4.4.7. Kormánykamra túltöltést megszüntető szelep (ZFA-21)

4.4.4.8. Oldószelep

4.4.4.9. A készletlégtartály feltöltésére szolgáló szerkezet

4.4.4.10. Elektropneumatikus (EP) fék kiegészítő egység

4.4.4.11. Kiiktató váltó (szerkezet)

4.4.5. Egységműködés

4.4.6. A kormányszelep mérete

4.4.7. Raksúlyfékezésre alkalmas egységműködésű kormányszelep

4.4.8. Nyomásmódosítós fékberendezés

4.5. A Knorr KE kormányszelep család

4.5.1. A Knorr KE0 kormányszelep működése

4.5.1.1. Töltő állás

4.5.1.2. Fékező állás

4.5.1.3. Oldó állás

4.5.2. KE1 egységműködésű kormányszelep

4.5.3. A KE2 a AL önműködő raksúlyfékezésre alkalmas kormányszelep

4.5.4. SAB WABCO C3 W IVP kormányszelep

4.5.5. JRM kormányszelep

4.5.6. WS 110 háromnyomásos kormányszelep

4.5.7. KKL T-1.05-ZFA háromnyomásos kormányszelep

4.5.8. Egyéb háromnyomásos kormányszelepek

V. Fékezőszelepek

5.1. A fékezőszelep feladata

5.2. A fékezőszelepek fő konstrukciós elemei, tartozékai

5.2.1. Forgótolattyús, tolattyú tükrös fékezőszelepek

5.2.2. Bütykös vezérlésű szelep

5.2.3. Nyomáskiegyenlítő berendezés

5.2.4. Nyomásszabályozó

5.2.5. Állandó működésű nyomásszabályozó

5.2.6. Gyorstöltő szerv

5.2.7. Nyomásigazító

5.2.8. Áramlásjelző

5.2.9. Alávezérlő szerkezet

5.2.10. Előfogati szelep

5.2.11. Gyorsfék szelep

5.2.12. Gyorstöltő szelep

5.3. Fékezőszelep családok

5.3.1. Félig nyomástartó fékezőszelep

5.3.2. Nyomástartó fékezőszelep

5.3.3. A fékezőszelepek állásai

5.3.3.1. Nem önműködő légnyomásos fékek

5.3.3.2. Önműködő légnyomásos fékezőszelepek állásai

5.4. A kiegészítő fékezőszelepek és tartozékaik

5.4.1. A kiegészítő fékezőszelep fékhengernyomás szabályozási módjai

5.4.1.1. A kiegészítő fékezőszelep és a főlégtartály közé beépített nyomásszabályozó

5.4.1.2. Kiegészítő fékezőszelep fékhenger biztonsági szeleppel

5.4.1.3. Félig nyomástartó kiegészítő fékezőszelep a fékezőszelep után beépített nyomásszabályozóval

5.4.1.4. Kiegészítő fékezőszelepek beépítése több vezetőállás esetén

5.4.1.5. Kiegészítő fékezőszelep beépítése a fékezőszelep lezárását biztosító állásban

5.4.1.6. Kiegészítő fékezőszelep beépítése a két kiegészítő fékezőszelep közé beépített kettős visszacsapó szeleppel

5.4.1.7. Kiegészítőfék egységműködéssel

5.4.1.8. Elektropneumatikus (EP) vezérlésű kiegészítőfék berendezések

5.4.1.9. Egységműködést biztosító EP kiegészítőfék berendezés

5.4.2. Levegős rögzítőfékek

5.4.2.1. Rögzítőfék szelepek

5.4.2.2. Elektropneumatikus (EP) rögzítőfék

5.4.3. Járműveken alkalmazott félig nyomástartó kiegészítő fékezőszelepek

5.4.3.1. Knorr 22 E (Zb1) típusú félig nyomástartó kiegészítő fékezőszelep

5.4.3.2. Zb 03 típusú félig nyomástartó kiegészítő fékezőszelep

5.4.3.3. MWF típusú félig nyomástartó kiegészítő fékezőszelep

5.4.3.4. DBV 05 típusú félig nyomástartó kiegészítő fékezőszelep

5.4.3.5. Knorr Zb3 típusú félig nyomástartó kiegészítő fékezőszelep

5.4.4. Nyomástartó kiegészítő fékezőszelepek

5.4.4.1. Knorr Zbr 3,7 M típusú nyomástartó kiegészítő fékezőszelep

5.4.4.2. DAKO BP; Westinghouse SA1; Oerlikon FD1 nyomástartó kiegészítő fékezőszelepek

5.4.4.3. Villamos vezérlésű, elektronikus felügyeletű, időfüggő, nyomástartó kiegészítő fékezőszelepek

5.5. Önműködő fékezőszelepek

5.5.1. Félig nyomástartó önműködő fékezőszelepek

5.5.1.1. A félig nyomástartó kiegészítő fékezőszelepek felhasználása, félig nyomástartón önműködő fékezőszelepként

5.5.2. Nyomástartó önműködő fékezőszelepek

5.5.2.2. DAKO BS2 önműködő fékezőszelep

5.5.2.3. Oerlikon FV4 önműködő fékezőszelep

5.5.2.4. Knorr FHD1P önműködő fékezőszelep

5.5.2.5. Westinghouse M8 önműködő fékezőszelep

5.5.2.6. Mannesmann-Rexroth WF2 önműködő fékezőszelep rendszer

5.5.2.7. Knorr HZE önműködő fékezőszelep rendszer

5.5.2.8. SAB-WABCO elektropneumatikus fékezőszelep rendszer PBL; PBA

5.5.2.9. DAKO BSE fékezőszelep rendszer

5.6. Az önműködő fékezőszelepek kezelésének gyakorlati kérdései

5.6.1. Az önműködő fékezőszelepek üzemállapotai

5.6.1.1. A fővezeték feltöltése

5.6.1.2. Fékezés

5.6.1.3. Oldás

5.6.1.4. Az önműködő fék önműködése, az önműködést veszélyeztető helyzetek

5.6.2. Különböző fékezőszelepek és kormányszelepek együttműködése

5.6.2.1. Félig nyomástartó fékezőszelep, egyszerű működésű kormányszeleppel

5.6.2.2. Félig nyomástartó fékezőszelep, háromnyomásos kormányszeleppel

5.6.2.3. Nyomástartó fékezőszelep, egyszerű működésű kormányszeleppel

5.6.2.4. Nyomástartó fékezőszelep, háromnyomásos kormányszeleppel

5.7. Az önműködő és a nem önműködő fék együttműködése

VI. Nyomásmódosítók

6.1. A nyomásmódosítók működéséhez szükséges szerkezetek

6.1.1. A üzemmódváltók és a nyomásmódosítók együttműködése

6.1.1.1. 431-es (V43) sorozatú mozdony DÜ 23b nyomásmódosítóval

6.1.1.2. A 628-as (M62) sorozatú mozdony DÜ 23b nyomásmódosítóval

6.1.1.3. 418-as (M41) sorozatú mozdony DÜ 21d nyomásmódosítóval

6.1.1.4. A DÜ 24e és a g nyomásmódosítók fékteljesítmény csökkentő és sebességfüggő fékezést biztosító alkalmazása

6.1.2. A nyomásmódosítók alkalmazásához szükséges egyéb szerkezetek

6.1.2.1. Centrifugál szabályozó

6.1.2.2. ALE-10 oldószelep

6.1.2.3. Jelfordító relészelep

6.1.3. Nyomásmódosítók alkalmazása

6.1.3.1. Nyomásmódosítós mozdonyok hidegen vontatása

6.1.4. Az alkalmazott nyomásmódosítók

6.1.4.1. DÜ 21d nyomásmódosító

6.1.4.2. DÜ 23b nyomásmódosító

6.1.4.3. DÜ 24e nyomásmódosító

VII. A fékberendezések működését biztosító gépelemek, egyéb szerkezetek és tartozékok

7.1. Gyűrűtömítésű dugattyú

7.2. Membrán szerkezetek

7.3. Diafragma

7.4. K-gyűrűs tömítés

7.5. Karimás (karmantyús) dugattyútömítés

7.6. Zsírkamrás fékhenger tömítés

7.7. Tolattyúk

7.8. Csavarrugók

7.9. Szelepek

7.9.1. Fémülésű szelep

7.9.2. Gumiülésű szelep

7.9.3. Kettősülésű szelep

7.9.4. Visszacsapó szelep

7.9.5. Kettős visszacsapó szelep

7.9.6. Gyorsító szelep, üresjárati szelep

7.9.7. Elektropneumatikus szelepek

7.10. Kalibrált átömlési keresztmetszetek (szűkítők)

7.11. Légsűrítő szívófej (légszűrő)

7.12. Légsűrítő közbenső hűtő

7.13. Légsűrítő utóhűtő

7.14. Olajleválasztó

7.15. Légtartályok

7.16. Biztonsági szelep

7.17. Légtartály víztelenítő szerkezetek

7.17.1. Víztelenítő csavar

7.17.2. Víztelenítő váltó

7.17.3. Automatikus víztelenítő szelep

7.18. A sűrített levegő állapotát javító szerkezetek

7.18.1. Önműködő fékezőszelep előtt alkalmazott szűrő (D2 szűrő)

7.18.2. Rellumix szűrő

7.18.3. Szinter szűrő

7.18.4. Alkoholporlasztó

7.18.5. A sűrített levegő szárítása

7.19. Légvezeték

7.20. Légvezeték elzáróváltók

7.20.1. AK8 típusú elzáróváltó

7.20.2. LH3 típusú elzáróváltó

7.21. Tömlőkapcsolatok

7.21.1. Fővezeték tömlőkapcsolat

7.21.2. Főlégtartály vezeték (töltővezeték) tömlőkapcsolat

7.21.3. Átmenő kiegészítőfék vezeték tömlőkapcsolata

7.22. Cseppgyűjtő

7.23. Centrifugális porfogó

7.24. Fémforgács szűrő

7.25. Vonatnemváltók

7.25.1. Gz-Pz váltó

7.25.2. Nyomásmódosítós, egyszerű működésű kormányszelepes fék vonatnem váltása

7.25.3. Vonatnem váltás háromnyomásos kormányszelep esetében

7.26. Elzárócsap

7.27. Vészfékezést végrehajtó berendezések

7.27.1. Vészfékszelepek (mechanikus működtetéssel)

7.27.2. Pneumatikus működtetésű vészfék

7.27.3. Vészfékáthidaló berendezések

7.28. Oldószelepek

7.28.1. Egyszerű oldószelep

7.28.2. Gyorsoldó szelep

7.28.3. M típusú oldószelep

7.29. Nyomásmérő műszerek

7.30. Nyomásőrök

7.31. NBV-2U utánfékező szelep

7.32. Nyomáskapcsolók

7.33. Hörbiger szelep

VIII. A sűrített levegő termelése

8.1. A gázok állapotváltozásai

8.2. A légsűrítők legfontosabb jellemzői

8.3. Abszolút nyomás, túlnyomás

8.4. Légsűrítők

8.4.1. Motoros légsűrítők

8.4.2. Rotációs (forgólapátos) légsűrítők

8.4.3. Centrifugál sűrítők

8.4.4. Csavarsűrítő

8.5. A légsűrítők meghajtása

8.6. A légsűrítők szabályozása

8.6.1. Légsűrítő szabályozás kombinált szeleppel

8.6.2. Légsűrítő szabályozás nyomáskapcsolóval

8.6.3. A légsűrítők szabályozása pneumatikus üresjárati szabályozóval

8.6.4. Üresjárati szabályozás V3E üresjárati szeleppel

8.6.5. Üresjárati szabályozás légsűrítő szívószelep kitámasztással

8.6.6. A szakaszos üzemű légsűrítők indításának megkönnyítése

IX. A tapadáshiányt megszüntető berendezések

9.1. A tisztító féktuskó alkalmazása

9.2. Perdülésgátló fék

9.3. Léghomokoló berendezés

9.4. Csúszásgátló berendezések

9.4.1. Mechanikus csúszásgátlóval rendelkező berendezés

9.4.2. Elektronikus csúszásvédelem

9.4.3. Mikroprocesszoros csúszásvédelem

X. A Kényszerfékezést kiváltó berendezések

10.1. A 628-as (M62) sorozatú mozdony EPK-150 típusú kibocsátó berendezése

10.2. Kényszerfékezés elektropneumatikus kibocsátó szeleppel

10.3. Kényszerfékezés V79-1 gyorsító szeleppel

10.4. Kényszerfékezés siklásdetektorral

10.5. Kényszerfékezés rakományrögzítő berendezéssel

10.6. Kényszerfékezés a túlsebesség védelem leoldása miatt

10.7. Kényszerfékezés rádió távirányítással

XI. Raksúlyfékezés

11.1. Raksúlyfékezés üres-rakott átállító berendezéssel

11.2. Folyamatosan szabályozó mechanikus raksúlyfékező berendezés

11.3. Folyamatos szabályozású pneumatikus raksúlyfékező berendezés

11.4. Önműködő raksúlyfékezés mérlegszelep alkalmazásával

10.5. Automatikus raksúlyfékező berendezés egykamrás fékhengerrel

XII. A fékberendezés hatásossága

12.1. Féksúlyszázalék

12.2. A féksúly fajtái

12.2.1. Lassú működésű (tehervonati) fékek

12.2.2. Gyors működésű (személyvonati) fékek

12.3. A vontatott járművek féksúly feliratai

12.4. Motorkocsik, motorvonatok féksúly feliratai

12.5. Vontatójárművek féksúly feliratai

12.6. Megfékezettség az üzemben

XIII. Kézifék felügyelet és fékkijelzők

13.1. Villamos kézifék felügyelet

13.2. Kézifék felügyelet a fővezetéktérre szerelt kibocsátó szeleppel

13.3. Kézifék felügyelet kijelzővel

13.4. Fékkijelzők