Mire való a mozdonyokon a kiegészítő fékszelep?

Vasúti fékezés XXII. – A pótfékszelepek

Sorozatunk előző részében a Knorr legelterjedtebb, Magyarországon is széles körben használt fékezőszelepeit vizsgáltuk meg, ezúttal pedig azokkal a fékezőszelepekkel ismerkedünk meg, melyek a vontatójárművek nem önműködő, nem átmenő fékjének működtetésére szolgálnak (pótfékszelepek).

A régebbi építésű vontatójárművek jellegzetes kiegészítő, félig nyomástartó fékezőszelepe a kihalófélben lévő Knorr háromállású, forgótolattyús pótfékszelep. A fékezőszelephez – egyszerűsége miatt – nyomáskiegyenlítő berendezés nem tartozik.

Knorr háromállású pótfékszelep

(fotó: Nánási Zoltán)

A működtető fogantyúnak három állása van: oldó—közép—fékező állás. A kialakuló fékhatás mértéke attól függ, hogy a fogantyút meddig tartjuk fékezőállásban (időfüggő működés). Az oldási folyamat addig tart, amíg a fogantyú oldó állásban van. Amennyiben a fékezőszelep egyszerű működésű (kétnyomásos) kormányszelepet vezérel, az egyszer oldó állásba került kormányszelep teljesen fel is fog oldani, a visszafékezésre csak ezt követően van újra lehetőség. Az ilyen „jancsifékkel” való célra fékezés (pl. vonatra járás) a gyakorlatlan mozdonyvezető számára izgalmas feladat volt.

Ha a fékező állásban lévő pótfékszelep nyomásszabályozója által beállított legnagyobb fékhengernyomás kifejlődött de a fogantyú fékező állásban marad, akkor a nyomásszabályozó a fékhengertér légveszteségeit önműködően utántáplálja. A fékezőszelep csak ebben az állásában nyomástartó.

A pótfékszelep és a nyomásszabályozó mérete (és levegőátbocsátó képessége) független a kiszolgálandó fékhengerek számától (helyesebben: össztérfogatától). Értelemszerű azonban, hogy minél nagyobb ez a térfogat, annál lassabb lesz a fékhengerfeltöltési idő, így aztán ezt a tényezőt mindenképpen figyelembe kell venni a fékezési és oldási parancsok kiadásakor (különösen nagy mozdonyok esetében).

A nem a legújabb beszerzésű vontatójárműveken ma már szinte kizárólag Knorr Zbr 3,7 típusú kiegészítő, nyomástartó fékezőszeleppel találkozhatunk. Az elnevezésben lévő „Zbr” a Zusatzbremse (kiegészítő fék), a 3,7-es szám a kialakítható legmagasabb fékhengernyomás értékére utal.

(forrás: Heller–Rosta — Vasúti fékberendezések szerkezete, üzeme, Budapest, 1983)

A fékezőszelepnek három állása van: oldott—fékező—zárt állás: oldott állásban a fékhengert kiüríti (üresen tartja), zárt állásban pedig minden kapcsolatot megszakít (ilyenkor tehát nem is nyomástartó). A fékezőszelep lezárására ebben az állásban nem kulcs szolgál, hanem a fogantyút le lehet emelni róla, így az az el nem foglalt vezetőálláson véletlenül sem üzemelhető be. (Egy vontatójárműnek csak egy pótfékszelep-karja lehet.)

A fékezőszelep fékező állása valójában egy sáv: a kialakuló fékhatás mértéke attól függ, hogy a fogantyút az óramutató járásával ellentétesen – rugóerőt legyőzve – milyen szögben fordítjuk el (pozíciófüggő működés). Mindegyik pozícióhoz előre definiált fékhengernyomás tartozik, melyet a fékezőszelep beállít és légveszteségek esetén önműködően utántáplál.

A Zbr 3,7 pótfékszelepnek létezik közvetlen bekötésű változata, melynél a fékhengerek töltése és ürítése közvetlenül történik, tehát ezek össztérfogata a feltöltési/ürítési időket nagyban befolyásolja, illetve létezik olyan megoldás is, melyben a fékezőszelep egy fiktív fékhenger nyomásviszonyait változtatja. Ez utóbbi kialakítás előnye, hogy az nagyobb fékhenger-össztérfogat esetében is rövid fékhengerfeltöltési és oldási időket biztosít.

Teljes fékező állásban lévő kiegészítő fékkar a 185-ös sorozatú mozdonyon. A képen jelöltük a kar lehetséges pozícióit is

(fotó: Nánási Zoltán)

Új beszerzésű vontatójárműveken (pl. 470-es, 480-as sorozatok) már kizárólag olyan pótfékszelepekkel találkozunk, melyeket elektromos jel vezérel, tehát gyakorlatilag egy olyan kezelőkarról (jeladóról, kapcsolóról) beszélhetünk, mely a hozzá tartozó mágnesszelepet feszültség alá, vagy feszültségmentes állapotba helyezi. A kezelőkarnak általában öt állása van: teljes oldás (VLÖ, Volllösen)—oldás (LÖ, Lösen)—„0”—fékező állás (BR, Bremsen)—teljes fékezés (VBR, Vollbremsen). A „0” állás a fékezőszelep „nyugalmi” helyzete, A LÖ és BR állások ide rugóznak vissza, a VLÖ és VBR állások viszont reteszeltek.

A fékezőszelep időfüggő működtetésű, fékezéskor a mágnesszelep feszültségmentes lesz és egy nyomáscsökkentő szelepen (továbbá két visszacsapószelepen, valamint egy nyomásmódosítón) keresztül legfeljebb 3,8 bar nyomású sűrített levegőt juttat a mozdony fékhengereibe. „0” állásban a beállított nyomást a fékezőszelep megtartja. Oldásra csak az elfoglalt vezetőálláson van lehetőség, a fékező állás a nem elfoglalt vezetőfülkében is hatásos. Vezetőállás-csere esetén először a legnagyobb fékhengernyomás létrejöttéig kell fékezni (BR/VBR), ezt követően a kart a „0” állásba kell visszamozdítani. Ennek következtében a jármű megfutamodás ellen biztosítva van, a „0” állás pedig egyrészt nyomástartó, másrészt mellette a másik vezetőállás kiegészítő fékezőszelepe használatba vehető. A szelep külön lezárására tehát nincs szükség.

A fentiek mellett léteznek nyomógombos rögzítőfékek is, melyek valójában nem tekinthetők „klasszikus” pótféknek (kiegészítő féknek), mert egyetlen feladatuk a jármű meggurulás, megfutamodás elleni biztosítása. Ezt többnyire alacsony fékhengernyomással és esetleg csak egyetlen forgóváz fékezésével oldják meg. Ilyen, vagy ehhez hasonló szerkezettel többnyire vezérlőkocsikon találkozhatunk.

[link]