2013. 04. 13.

Vasúti fékezés XXVII. – Sűrített levegős fékberendezések villamosokon

Városi vasutas „kitérőnk” e heti részében dióhéjban áttekintjük a villamosokon alkalmazott sűrített levegős fékberendezéseket. A teljességre – terjedelmi okokból – ezúttal sem törekszünk, csupán a jellegzetes elemek bemutatására szorítkozunk.

A fentieknek megfelelően a villamosvasutak fékezéséhez kapcsolódó sűrített levegős berendezésekről (légtartályokról, légsűrítőről, levegős hálózatról, biztonsági és visszacsapó szelepekről, nyomásszabályozókról, fékhengerekről, léghengerekről, fék[ező]szelepekről, féktömlőkről) nem ejtünk különösebb szót, mivel azok ismertetése egyrészt bőven meghaladná a lehetőségeinket, másrészt az alább tárgyalandó fékek működésének megértéséhez nem szükséges a behatóbb ismeretük.

Minthogy a fékes sorozat előző részeiben (különösen a II.–III., V., VII–IX. és XII. részekben) tárgyalt alapfogalmak és alapismeretek (a fékberendezések feladatai, energiaátalakulások, önműködő, átmenő fék, tuskós és tárcsás fékek, kézifékek, fékrudazatok, fékezőerő, megfékezettség, stb.) a városi vasutak vonatkozásában is érvényesek (és többnyire nem is elvi eltérésekkel érvényesek), így ezek újbóli ismertetését ugyancsak mellőzzük.

Nem szentelünk külön részt a villamosok mechanikai fékjeinek (kézifék, rugóerőtároló fék, rögzítőfék, sínfék) sem, mert ezek felépítése és működése is kísértetiesen hasonlít nagyvasúti megfelelőikéhez. A legfontosabb eltérések a következők: a rugóerőtároló (RET-)fék alaphelyzete a fékezett állapot, oldása mágneses (pl. Tatra T5C5 típusú villamosoknál), hidraulikus, vagy sűrített levegős úton (pl. MX, MX/A típusú HÉV-motorvonatoknál) történik. Ha a RET-fékkel ellátott járműben fékhiba, vagy akkumulátorfeszültség-esés következik be, a RET-fék automatikusan működésbe lép (kényszerfékez), ez gyakorlatilag biztonsági fékezést jelent. A RET-fék rögzítőfékként is használható, mert alaphelyzetének fenntartása nem igényel (külső) energiát.

MX/A sorozatú HÉV-motorvonat Kaszásdűlőn

A – kiegészítő fékezési funkciót ellátó – sínfék működése alapértelmezés szerint nem a fővezeték nyomásától függ (mivel ilyenről nem minden jármű esetében beszélhetünk), hanem ezt külön, kapcsoló vagy pedál kezelésével lehet működtetni. Ha a sínfék gerjesztett állapotba kerül, a nagyvasúti járművekhez hasonlóan a sínkoronára tapad, így a kerékcsúszás veszélye nélkül fokozható vele a fékhatás. A sínfék a városi vasút üzemében sem üzemi fék.

A villamos ellenállásfékkel felszerelt nagyvasúti járművekhez hasonlóan a motor alacsony fordulatszáma miatt a villamos sem állítható meg (és nem is rögzíthető) kizárólag a villamosfék használatával (ez csak kb. 2 km/h sebességig hatásos, ez alatt a jármű már fékezetlenül gurul). Az ilyen járművek megállítására és rögzítésére valamilyen más megoldást kell alkalmazni. A kézifék használata (pl. az 1500-as pályaszámcsoportú kocsiknál) az üzembiztonság követelményeinek nem felelt meg, üzemi alkalmazásával viszonylag korán felhagytak. Az UV típusú kocsiknál már ep-szelep által működtetett légfékhenger végezte a rögzítést, ez a rögzítőfék a villamosfék utolsó fokozatán húzott, és az első menetfokozaton oldott, így a járművezetőnek nem kellett külön a kocsi rögzítésével is foglalkoznia. (A Ganz-csuklós kocsik rögzítése dobfékmágnesekkel történik, a T5C5-ös motorkocsik rögzítését RET-fék biztosítja.)

Csatolt Ganz-csuklós villamos a Nagykörúton

A régebbi típusú motorkocsik üzemi fékje valamilyen légfék volt (a villamosféket csak kiegészítő fékezés céljából használták). A pótkocsik fékezésére és rögzítésére szintúgy légféket használtak. A legismertebb villamosvasúti légfék a Westinghouse-rendszerű, valamint a Böcker-fék (illetve nem ritkán ezeknek valamilyen kombinációja) volt.

A Westinghouse-rendszerű légfékkel történő fékezéskor a vezetői fékezőszelep a fővezetéket összeköti a szabadba vezető nyílással, ennek hatására az ún. működési szelepen keresztül a segédlégtartályból sűrített levegő áramlik a fékhengerbe. Oldáskor a vezetői fékezőszelep összeköti a főlégtartályt és a fővezetéket. Ennek hatására a működési szelepen keresztül a segédlégtartály a fővezetékről feltöltődik és a fékhenger kiürül. A berendezés fokozatos oldásra nem alkalmas. A vezetői fékezőszelep állásai: „Autfék előre”, „Üzemfék előre”, „Zárva” („0”), „Üzemfék”, „Autfék”, „Vészfék” homokkal.

A Westinghouse-féken kívül folytak még kísérletek Knorr III-as (biztonsági légvezetékes, vagyis két fékvezetékes) közvetlen fékkel is (sőt: 1938-ban még rekuperációs [visszatápláló] fékberendezéssel is kísérleteztek), azonban a villamosüzemben alkalmazott légfékek közül fokozatosan a Böcker fék lett az egyeduralkodó. A Böcker-fék egyszerűbb szerkezetű a Westinghouse-féknél, és alkalmas a fokozatos oldásra is, ezek pedig igen nagy előnynek számítanak.

Favázas, 1000-es sorozatú motorkocsi Hűvösvölgyben

A Böcker-fék (is) közvetlen működésű légfék: a vele fékezett szerelvény valamennyi járművének fékhengere a vezetett motorkocsi légtartályából kapja a sűrített levegőt. A fékhenger nyomása a vezetői fékezőszelep segítségével változtatható, ezt fékfeltöltésnek ill. oldásnak nevezzük. A Böcker fék használatára (közvetlen jellege miatt) csak korlátozott hosszúságú vonatoknál van (volt) lehetőség: egyedüljáró valamint ikermotorkocsiknál, illetve két pótkocsinál nem többet vontató szerelvényeknél. Ennél hosszabb szerelvények végének fékezése a közvetlen jelleg miatt már problémás (rángatások, a vonókészülék fokozott igénybevétele, vonatszakadás).

Jellegzetes megoldást kíván vonatszakadás esetén a közvetlen működésű Böcker-fék, ez ugyanis átmenő, de önmagában nem önműködő fék. Biztosítani kell tehát azt, hogy a leszakadt pótkocsi önmagát befékezze, ennek érdekében a pótkocsikat biztonsági csőrendszerrel látták el, melynek a biztonsági légtartály volt a „lelke”. Vonatszakadáskor a biztonsági légtartályban tárolt levegő a fékhengerbe jut, azonban ennek az a feltétele, hogy a kocsik között lévő féktömlő ne leszakadjon, hanem szétkapcsolódjon. Ekkor a féktömlő csatlakozófejében található csillagbetét rugóerő hatására lezár, a biztonsági levegőkészlet tehát nem távozik a nyitott tömlőfejen keresztül.

Csillagbetétes tömlőfej Böcker-fékhez
(fotó: Nánási Zoltán)

Korábban (a teherszállítás leállásáig) a városi villamosvasutak üzemében is alkalmaztak nagyvasúti (tehervonati) légféket, amely közvetett működésű, Knorr D2 típusú fékezőszelep segítségével vezérelhető, a nagyvasúti megfelelőjével tehát gyakorlatilag azonos működésű. Működésére csak visszautalunk, nem ismertetjük újból.

(A külön nem jelölt képeket Halász Péter készítette. Az UV típusú kocsikról Hamster oldalán olvasható a témánkba is vágó képes beszámoló.) 

Nánási Zoltán

Sorozatunk további részei ide kattintva olvashatók.

Nincsenek megjegyzések:

Megjegyzés küldése

Figyelem!

Oldalunkon bizonyos esetben, elsősorban régebbi írások esetén vagy időszakosan valamennyi írás esetén előzetesen moderáljuk a hozzászólásokat vagy a hozzászólások lehetőségének időszakos vagy tartós felfüggesztését. Amennyiben erre nem kerül sor, úgy fenntartjuk az utólagos moderáció jogát. Moderációs alapelveinkről részletesebben az Impresszumban olvashatnak.