Основные приборы тормозной системы высокоскоростного электропоезда Сапсан – воздухораспределитель KETdSo-EAE и релейный клапана RH2, в публикации рассмотрены основные положения воздухораспределителя: зарядка при отсутствии сжатого воздуха, наполнение воздухораспределителя, конечное положение наполнения, фаза торможения I, фаза торможения II, положение перекрыши, фаза отпуска I, фаза отпуска II.

При буксировке в двухмагистральном режиме (с тормозной и напорной магистралью) необходимо удостовериться в том, что ни одна система тормозного контроллера или резервного тормозного крана не активна, установить соединение тормозной и напорной магистралей между буксирующим локомотивом и электропоездом «Сапсан», открыть разобщительные краны на буксирующем локомотиве и электропоезде «Сапсан», если непосредственно перед буксировкой был задействован резервный тормозной кран ZB11, уравнять давления в камерах А воздухораспределителей. Для этого использовать блок ЕАЕ на воздухораспределителях или механические отпускные тяги воздухораспределителей в контейнерах. Эту операцию выполнить только в том случае, если давление отпуска буксирующего локомотива составляет 5,0 атм, проверить работоспособность тормозов на электропоезде и буксирующем локомотиве, при необходимости отпустить стояночные пружинные аккумуляторы блоков клещевых механизмов.

Вспомогательное пневматическое оборудование электропоезда включает в себя вспомогательный компрессор, который применяется если требуется привести электропоезд в рабочее состояние при отсутствии необходимого давления сжатого в главных резервуарах, звуковые сигналы – рупоры высокого и низкого тона, устройства для подачи песка, которые улучшают коэффициент сцепления колеса с рельсом, противоюзная защита, пневматическая подвеска.

На ЭВС «Сапсан» используются компактные клещевые механизмы, оптимизированные по весу, с мембранным цилиндром типа RZKK с кронштейном. Эти клещевые механизмы отличаются модульной конструкцией раздельных узлов тормозного цилиндра, регулятора износа и пружинного аккумулятора (при исполнении с функцией стояночного тормоза), а также компактностью конструкции, позволяющей минимизировать место для монтажа в тележке при малом весе.

Тормозная накладка из медно-углеродистого сплава состоит из нескольких расположенных на небольшом расстоянии друг от друга элементов, с помощью которых достигается равномерное поверхностное давление на тормозной диск.

Толщина фрикционного кольца, а также количество и форма ребер охлаждения подобраны таким образом, чтобы температура фрикционного кольца находилась во время торможения в пределах допустимых значений. Наряду с этим в конструкции учитывалось требование минимального общего веса. Для крепления, центрирования и передачи тормозного момента фрикционных дисков колеса предназначены специальные крепежные винты и центровочные пазы. Центровочные пазы расположены со стороны, противоположной поверхности трения, и предназначены для центровки фрикционного диска колеса по отношению к его оси колеса в том случае, если фрикционный диск колеса увеличился от нагрева.

Изменение программы торможения производится путем нажатия кнопки на тормозном контроллере FS41-2. В зависимости от выбора программы торможения («Нормальный режим», «Пропорциональный режим», «Режим прибытия на тупиковый путь» и «Режим чистки дисков») и скорости электропоезда осуществляется реализация различных способов применения тормозных систем.

Рекуперативный тормоз является неизнашиваемым и обладает способностью возвращать в контактную сеть генерируюмую в процессе торможения электрическую энергию. Поэтому в иерархии систем служебного и экстренного торможения он занимает первое место. Однако рекуперативная функция ограничивается тем фактором, что контактная сеть не всегда способна принимать электрическую энергию. По этой причине необходом и реостатный тормоз. Смешанное использование двух режимов торможения с технической точки зрения является возможным и считается обычным при нормальной эксплуатации.

Задача управления торможением состоит в том, чтобы контролировать все имеющиеся для замедления электропоезда тормозные системы. Высокоскоростные электропоезда «Сапсан» оснащены следующими из них: системой служебного и экстренного торможения и системой стояночного пружинного тормоза. В штатном рабочем состоянии программное обеспечение приборов управления тормозами В01.1 и В01.11 по таким входным параметрам, как запрос на торможение, скорость, наличие и готовность тормозных систем, определяет необходимые тормозные усилия для служебного торможения. Система управления торможением распределяет силы торможения по имеющимся тормозным системам, при этом в штатном режиме в первую очередь задействуется электрический тормоз.

Для проведения как служебных, так и экстренных торможений в распоряжении машиниста имеется тормозной контроллер FS41-2, который находится на панели управления в кабине. Конструкция тормозного контроллера FS41-2 выполнена следующим образом: рычаг управления жестко связан с распределительным валом. Распределительный вал представляет собой полый вал, в головной части которого встроены два параллельно расположенных микровыключателя, переключаемых посредством кнопки в ручке рычага и тяги управления. Кнопка при отпускании возвращается в исходное положение усилием пружины. На распределительный вал насажены шестерня для перемещения потенциометров, кулачковый диск для задействования выключателя экстренного торможения и храповик для настройки ступеней торможения и отпуска. Подпружиненный рычаг служит, с одной стороны, для задания фиксированных ступеней торможения и отпускания посредством храповика и, с другой стороны, для открытия седла клапана экстренного торможения.

Тормозное тележечное оборудование моторной тележки состоит из колесных тормозных дисков с центрированием сухарей (D05) на моторной оси, клещевых механизмов для колесных тормозных дисков типа RZKK с кронштейном, мембранным цилиндром, без пружинного аккумулятора стояночного тормоза (D02), клещевых механизмов для колесных тормозных дисков типа RZKK с кронштейном, мембранным цилиндром и пружинным аккумулятором стояночного тормоза (D03), дистанционного управления ручным аварийным устройством отпуска стояночного пружинного тормоза (D08).

Электронное управление различает функции управления торможением электропоезда, отдельного сегмента и отдельного вагона. Отказ одной из функций ограничивается тем вагоном, где произошел отказ, поэтому функции вагона выполнены без резервирования, т.е. в каждом контейнере один блок управления тормозами В01.1 берет на себя управление местными функциями вагона. В вагонах без тягового привода находится второй электронный блок управления В01.11, осуществляющий функцию независимого контроля движения.

Стояночный тормоз служит для удержания электропоезда на месте. В каждом вагоне предусмотрено управление стояночным тормозом при помощи импульсного клапана В01.3.02, который контролирует давление в магистрали управления стояночным пружинным тормозом С-FS.

Управляющее давление Сv, составляющее от 0 до 3,7 атм, от воздухораспределителя направляется в модуль преобразователя давления В01.4 к двухступенчатому преобразователю (реле) давления В01.4.06. На основании управляющего давления Сv формируется давление в тормозных цилиндрах, которое зависит от типа каждого конкретного вагона.

В случае неотпуска пневматического тормоза по причине завышенного давления в тормозной магистрали как на отдельных вагонах, так и на всем электропоезде (после буксировки, при переходе с резервного режима управления тормозной магистралью на штатный режим) возможен перевод воздухораспределителей в режим отпуска с помощью функции «Выравнивание давления ТМ», которая активируется нажатием кнопки «Выровнять ТМ» на базисном окне «Тормоз» дисплея машиниста. Это приводит к выполнению адаптации всех воздухораспределителей к перепаду давления в тормозной магистрали по всему поезду. При нажатии кнопки давление в ТМ поднимается выше нормального зарядного давления до уровня 5,7 атм. После этого автоматически выполняется падение давления в тормозной магистрали с малым градиентом. Темп снижения давления установлен ниже степени чувствительности воздухораспределителя, т.е. тормоз не срабатывает при снижении давления в ТМ менее 0,5 атм за 50 с.

Каждый воздухораспределитель В01.5.02 типа КЕ, находящийся в модуле воздухораспределителя В01.5, преобразует поступающее от модуля управления тормозной магистралью В01.2 давление ТМ в управляющее давление Су для преобразователя давления DU, которое затем становится давлением в тормозном цилиндре С. На каждом воздухораспределителе смонтировано электрическое устройство отключения типа ЕАЕ, которое при активации переводит воздухораспределитель в режим отпуска.

Аналоговый преобразователь AW4.4A (В01.2.02 или В01.2.03) преобразует электрический сигнал от БУТ в управляющее давление Cv для релейного клапана RH2. Два аналоговых преобразователя установлены для обеспечения функции резервирования. При сбое в работе аналогового преобразователя БУТ с помощью электропневматического клапана В01.2.10 переключает управление релейным клапаном RH2 с одного аналогового преобразователя на другой. Электропневматический клапан В01.2.10 сообщает свое текущее коммутационное состояние системе управления тормозной магистралью с помощью встроенного датчика.

ТМ проходит через все 10 вагонов электропоезда. В пространстве носовых обтекателей головных вагонов можно подключить внешнюю подачу сжатого воздуха в тормозную и напорную магистрали через соединительные рукава типа Р17Б. Регулирование давления в ТМ возможно как посредством релейного клапана RH2 (пневматическое торможение), так и с помощью электропневматических клапанов В01.4.02 и В01.4.03 (электропневматическое торможение). Кроме того, с помощью различных элементов тормозная магистраль может быть разряжена до 0 атм с целью выполнения экстренного торможения (клапаны экстренного торможения С25, N03, N04, N06, устройства безопасности ЭПК-150, ЭПВ-266, КОН, КЛУБ-У). Каждый вагон оборудован воздухораспределителем, реагирующим на изменение управляющего давления в тормозной магистрали и формирующим управляющее давление для преобразователя давления DU.

Вспомогательные установки снабжения сжатым воздухом смонтированы в подвагонном пространстве дроссельных вагонов DR T 02 и DR T 09, а на двухсистемных электропоездах типа В2 – и в трансформаторных вагонах TR T 03 и TR T 08. Установка обеспечивает подачу сжатого воздуха в цилиндр токоприемника рабочим давлением 6,5-7,3 атм и состоит из следующих компонентов: безмаслянный компрессорный агрегат V10-T, однокамерный осушитель воздуха LTE01, предохранительный клапан на 9,0 атм.

Главная установка снабжения сжатым воздухом А01 является модульной установкой и располагается в подвагонном пространстве вагонов с тяговым преобразователем SR T 04 и SR T 07. Она снабжает тормозную систему и других потребителей сжатым воздухом с рабочим давлением 8,5-10 атм и состоит из следующих основных компонентов: безмаслянный компрессорный агрегат VV-180T, обратный клапан, предохранительный клапан 12 атм, предохранительный клапан 10,5 атм, двухкамерная воздухоосушительная установка LTZ015-H, два главных резервуара по 60 л, разобщительный кран, штуцерный разъем для подсоединения внешнего источника питания сжатым воздухом, электромагнитный клапан.

Служебные торможения (служебные разрядки ТМ) с различных скоростей движения производит машинист из активной кабины, задавая требуемое тормозное усилие посредством тормозного контроллера FS41-2 (или резервного тормозного крана ZB11-6). При задании требуемого тормозного усилия за счет применения электропневматического или пневматического тормоза происходит разрядка тормозной магистрали и, соответственно, наполнение тормозных цилиндров на заданную величину. Кроме того, в режиме служебного торможения на моторных вагонах совместно с электропневматическим тормозом используется электрический тормоз, причем ему отдается предпочтение.

Для обеспечения питания пневматических систем каждый электропоезд оборудован двумя установками снабжения сжатым воздухом (на вагонах SR T 04 и SR T 07), смонтированными в виде цельных модулей в подвагонной части кузова. При выходе из строя одной компрессорной установки вторая в состоянии обеспечивать сжатым воздухом пневматическую систему всего поезда, при этом ограничиваются дополнительные функции (отключение туалетов или подачи песка). Вспомогательные установки снабжения сжатым воздухом для подъема токоприемников находятся в подвагонном пространстве вагонов DR T 02 и DR T 09 у односистемных электропоездов и DR T 02, TR T 03, TR T 08 и DR T 09 — у двухсистемных электропоездов.