Конструкции пассажирских вагонов должны удовлетворять требованиям
безопасности в течение всего периода их эксплуатации, установленным
стандартом и эксплуатационной документацией. Значение показателей
надежности узлов и агрегатов вагона должны быть не менее приведенных в
РТМ-94 «Показатели надежности пассажирских вагонов магистральных
железных дорог колеи 1520 мм» и ГОСТ 27.002-89. Требования к
противопожарной защите должны соответствовать ГОСТ 12.1.004-91. Вагон
должен быть оборудован двумя окнами аварийного выхода. Требования
электробезопасности — по ГОСТ 12.1.004.019. Вагон должен оборудоваться
огнезащитной перегородкой между купе проводников и пассажирским
салоном, а также огнезащитными фрамугами, ограничивающими
распространение пламени в надпотолочном пространстве, и быть оснащенным
автоматическими установками пожаротушения.
Кузов должен быть цельнометаллической несущей конструкцией и
обеспечивать размещение необходимого оборудования для перевозки
пассажиров с требуемым уровнем комфорта. Он должен иметь обозначенные
места для установки домкратов. Для скоростей до 200 км/ч на вагоне
должны быть обтекатели, обеспечивающие исключение попадания посторонних
предметов на оборудование, установленное под вагоном. Для скоростей до
250 км/ч форма, размеры поперечного сечения, а также наружные
поверхности кузова, включая межвагонные соединения, должны обеспечивать
минимальное аэродинамическое сопротивление движению поезда. В
межтележечных и консольных зонах кузова могут предусматриваться
откидные легкие фальшборты для обеспечения аэродинамической целостности
наружных очертаний вагона и состава поезда.
Пассажирские вагоны магистральных железных дорог колеи 1520 мм должны
проектироваться и изготовляться в соответствии с действующими
стандартами по рабочим чертежам и техническим условиям на конкретную
модель вагона, утвержденным в установленном порядке. По прочности,
устойчивости, динамическим качествам и безопасности движения они должны
соответствовать требованиям Норм расчета и проектирования новых и
модернизируемых вагонов железных дорог МПС России колеи 1520 мм
(несамоходных). В соответствии с ГОСТ 15150-69 вагоны должны быть
изготовлены в исполнении V категории размещения 1, а оборудование
вагона, в зависимости от места его установки, должно иметь категории
размещения: 1 — снаружи вагона; 2 — в подвагонных камерах и тамбурах; 3
— в вагоне.
При централизованном питании электроэнергия от локомотива или
от вагона-электростанции, а также от стационарных устройств передается
к пассажирским вагонам по однопроводной поездной магистрали с
номинальным напряжением 3 кВ постоянного и переменного тока частотой 50
Гц. В данном случае от магистрали питаются высоковольтные
нагревательные элементы комбинированного отопления, мощность каждого из
которых составляет 2 кВт, а низковольтные потребители — через
высоковольтные статические преобразователи. В вагонах межобластного
сообщения к высоковольтной магистрали подключаются электрические печи и
калорифер.
Централизованная система с вагоном-электростанцией (рис.
5.26, а) мощностью 600 кВт применяется в поездах ЭР-200.
Вагон-электростанция 13 размещается в голове состава, за локомотивом. В
вагоне-электростанции отечественного производства установлены
дизель-генераторные агрегаты, в которых в качестве первичных источников
энергии применяются 12-цилиндровые V-образные четырехтактные дизели 12
мощностью по 240 кВт и частотой вращения 150 об/мин., а также
синхронные генераторы 11 мощностью по 250 кВ*А каждый, вырабатывающие
трехфазный переменный ток напряжением 230/400 В и частотой 50 Гц.
Состав поезда снабжается током посредством междувагонных соединений 9 с
помощью распределительных устройств 10.
Дизель и генератор установки размещены на общей раме и
связаны друг с другом муфтой. На дизеле имеются топливный масляный и
водяной насосы, а также генератор мощностью 1,2 кВт, предназначенный
для заряда стартерной аккумуляторной батареи.
В вагоне-электростанции установлены три дизель-генераторных
агрегата мощностью по 200 кВт каждый. Воздух для охлаждения поступает
через специальный фильтр с крыши, прогоняется мотором-вентилятором
через радиатор и выбрасывается наружу через регулируемые жалюзи,
размещенные в боковой стене вагона.
Система автономного электроснабжения имеет собственные источники
электрической энергии. Источниками питания в автономных системах
электроснабжения служат электромашинные генераторы с приводом от оси
колесной пары и аккумуляторные батареи. В системе автономного
электроснабжения применяется главным образом постоянный ток. Это
объясняется тем, что в вагоне устанавливают аккумуляторную батарею,
которая служит резервным и аварийным источником питания — она питает
основные потребители поезда при неработающем генераторе или при малой
скорости движения поезда, а также воспринимает пики нагрузки и др.
Пассажирские вагоны оснащают щелочными или кислотными
аккумуляторными батареями емкостью до 400 А*ч. Для систем автономного
электроснабжения приняты номинальные напряжения: 50 В — для вагонов без
кондиционирования и 110 В — для вагонов с кондиционированием воздуха.
Мощность генераторов в вагонах без установок для кондиционирования
воздуха не превышает 10 кВт, а в вагонах с кондиционированием 20—30
кВт. Применяются схемы с генераторами постоянного тока с параллельным
или смешанным возбуждением, с индукторным генератором переменного тока
и полупроводниковым выпрямителем.
Системы
электроснабжения служат для обеспечения электроэнергией всех
потребителей пассажирских вагонов, включая освещение, отопление,
вентиляцию и кондиционирование воздуха, охлаждение продуктов питания и
приготовление пищи в вагонах-ресторанах, радиовещание и устройства
связи, электробытовые приборы, используемые пассажирами и обслуживающим
персоналом, сигнальные фонари и сигнализаторы нагрева букс и другие
приборы, обеспечивающие безопасность движения поездов, создающие
комфорт пассажирам и облегчающие труд поездной бригаде.
Система кондиционирования воздуха в пассажирских вагонах (рис. 5.22)
служит для придания воздуху требуемых физико-химических свойств:
температуры и влажности, содержания кислорода и углекислого газа,
степени запыленности и т.п. Холодильное оборудование установок
кондиционирования воздуха позволяет поддерживать в вагоне требуемые
температурно-влажностные условия при высокой температуре окружающего
воздуха и воздействии солнечной радиации.
Вентиляция воздуха предназначена для удаления воздуха из помещений
вагона и замена его чистым наружным. Существует два вида вентиляции:
естественная и принудительная. В пассажирских вагонах применяется как
естественная, так и принудительная (механическая) вентиляция. По
принципу работы вентиляцию разделяют на приточную, вытяжную и
приточно-вытяжную.
Естественная вентиляция осуществляется с помощью каких-либо
неподвижных устройств и не требует затрат энергии. Принудительная же
вентиляция осуществляется с помощью центробежных или осевых
вентиляторов и требует постоянной затраты энергии, в основном —
электрической.
Современные пассажирские вагоны оснащены приточной
вентиляцией с использованием центробежных вентиляторов, которая:
—создает необходимый воздухообмен, благодаря чему воздух
внутри вагона обеспечивается достаточным количеством кислорода и
ограничивается содержание углекислого газа, пыли и гнилостных примесей,
образующихся в результате жизнедеятельности пассажиров;
—создает подвижность воздуха в зоне пребывания пассажиров;
—создает подпор воздуха в вагоне, препятствуя тем самым
проникновению внутрь воздуха, не очищенного от пыли, зимой ненагретого,
а летом неохлажденного воздуха, поступающего через неплотности в
ограждениях;
Система
отопления в пассажирских вагонах бывает двух видов: водяная и
электрическая. Водяная система применяется на всех типах пассажирских
вагонов локомотивной тяги, оснащенных автономной системой
электроснабжения от подвагонных генераторов и аккумуляторных батарей.
Электрической системой оборудованы вагоны локомотивной тяги, имеющие
централизованное питание от вагона-электростанции или от контактной
сети через электровоз.
Система водяного отопления (рис. 5.17) включает в себя котел
1, расширитель-воздухоподогреватель 10, нагревательные трубы 2,
питательный насос 8, баки 6 и 7 для воды и топлива, вентили 5, 9,
грязевик 5 и кран 4 для спуска воды из котла.
Система
водоснабжения пассажирских вагонов является важнейшим
санитарно-техническим оборудованием, обеспечивающим необходимые условия
пассажирам во время их длительной поездки. Независимо от типа каждый
пассажирский вагон оснащен самотечной системой водоснабжения,
предназначенной для обеспечения пассажиров питьевой водой,
удовлетворения их бытовых нужд и пополнения системы отопления в
промежутках между заправками. В вагоностроении нашли применение две
системы водоснабжения пассажирских вагонов: отечественного и постройки
заводов Германии.
Отечественная система водоснабжения (рис. 5.13) общей
вместимостью 1000 литров обеспечивает горячей и холодной водой всех
потребителей вагона. Система снабжения холодной водой состоит из
большого 77 и малого 4 баков с поддонами 5, объединенных двухдюймовой
трубой, наливных труб с соединительными головками, расположенными под
вагоном с обеих сторон, и сети трубопроводов (на схеме изображены
сплошными линиями) с разнообразной арматурой.
Электрооборудование пассажирских вагонов используется для освещения
вагонов, вентиляции помещений с подачей в вагон наружного воздуха
объемом 20—25 м³/ч на одного пассажира, отопления вагона, подогрева
подаваемого в него воздуха зимой и охлаждения подаваемого воздуха
летом, охлаждения продуктов питания и питьевой воды, приготовления пищи
в вагонах-ресторанах и буфетах, радиовещания и работы устройств связи,
создания комфорта пассажирам и облегчения труда поездной бригады,
обеспечения безопасности движения поездов.
Электрооборудование пассажирских вагонов состоит из
комплекса электрических устройств, используемых в системе
электроснабжения вагонов для получения, передачи и распределения
электрической энергии. В этот комплекс входят также устройства и
оборудование, потребляющие электроэнергию и создающие комфорт для
пассажиров.
Внутреннее обустройство пассажирских вагонов выполняется в
зависимости от типа, назначения и планировки кузова. Оно состоит из
комплекса помещений и обустройств, создающих максимальные удобства и
комфорт пассажирам в пути следования. Все эти помещения имеют
соответствующее оборудование. Каждое из отделений, предназначенных для
пассажиров некупейного спального вагона (рис. 5.11), имеет шесть
спальных мест или девять мест для сидения. Для этих целей оно
оборудовано двумя поперечными 5 и одним продольным 8 диванами, двумя
поперечными 1 и одной продольной спальными полками. Над спальными
полками жестко укреплены полки для багажа 2, а под поперечными диванами
устроены рундуки 6 для ручной клади. У окна между поперечными диванами
укреплен откидной столик 3. На торцевых частях перегородок, разделяющих
отделения друг от друга, устроены ступеньки и поручни 4, используемые
при подъеме пассажира на верхние спальные места. Над каждым диваном на
перегородках размещены газетные сетки, брюкодержатели, крючки-вешалки,
державки для матрацев. На потолке установлены дефлекторы и решетки для
подачи воздуха в помещение из воздушного канала принудительной
вентиляции, а также светильники с люминесцентными лампами. Продольный
диван сборный, состоящий из двух боковых сидений 8 и средней откидной
части 7, которая поворачивается на шарнирах кронштейна и закрепляется
на зацепы, установленные на подоконном брусе. Установка откидной
средней части в нижнее положение позволяет образовать сплошную нижнюю
спальную полку или в поднятом положении два места для сидения и столик
между ними под окном. Верхняя продольная спальная полка подвешена на
тягах, в дневное время суток ее можно убрать вверх под багажную полку.
Пассажирский вагон открытого типа с креслами для сидения
модели 61-828 предназначен для выполнения массовых перевозок пассажиров
по магистральным путям МПС колеи 1520 мм с длительностью пребывания в
пути не более 12 часов. Пассажирский салон кузова (рис. 5,2, а)
оборудован 31 двухместными стационарными креслами с подножками. На
задних стенках откидывающихся спинок кресел укреплены складывающиеся
столики, служащие сидящим сзади пассажирам. Окна в салоне оснащены
опускными рамами с двойным остеклением, два из которых являются
аварийными выходами, используемыми при экстремальных ситуациях. Все
окна имеют занавески и светомаскировочные шторы. Отопительная система —
водяная, нагрев воды в котле осуществляется электронагревателями или
твердым топливом.
Назначение, классификация, особенности конструкции
Пассажирские вагоны предназначены для размещения пассажиров
при их перевозке с обеспечением необходимых удобств, а также
вспомогательных транспортных операций и специальных пассажирских
перевозок.
По способу перемещения пассажирские вагоны разделяются на
несамоходные (вагоны локомотивной тяги) и самоходные, являющиеся, как
правило, составными единицами поездов постоянного формирования
моторвагонного подвижного состава — электросекций и дизель-поездов.
В зависимости от дальности следования поездов в них
используются пассажирские вагоны: спальные, купейные или некупейные
(открытого типа), с креслами или жесткими местами для сидения.
Современный парк пассажирских вагонов состоит из
цельнометаллических вагонов, предназначенных для перевозки пассажиров
(86 %) и вспомогательного назначения (14 %). Вагоны локомотивной тяги,
предназначенные для перевозки пассажиров, используемые в дальнем и
межобластном сообщении, составляют более 70 % пассажирского парка. Все
эти вагоны, включая специализированные и вагоны вспомогательного
назначения, обращающиеся по магистральным путям МПС, представляют собой
замкнутую тонкостенную оболочку, подкрепленную гофрами и поперечными
балками 1 (рис. 5.1) рамы, стойками 2 стен и дугами 5 крыши. В
результате образуется цельнометаллическая тонкостенная несущая
конструкция, в которой используются нержавеющая, углеродистая и
низколегированная стали. Такие конструкции называются
цельнометаллическими вагонами (ЦМВ). Ходовая часть вагонов состоит из
двух двухосных тележек типа ТВЗ-ЦНИИ М с улучшенной плавностью хода.
Изотермические вагоны предназначены для перевозки скоропортящихся
грузов (мясо, рыба, масло, фрукты, овощи и т.п.). По назначению эти
вагоны делятся на универсальные и специализированные. Первые
предназначены для перевозки всех видов скоропортящихся грузов, а вторые
— для перевозки отдельных грузов, например, молока, живой рыбы, вина.
По способу охлаждения и способу отопления вагоны делятся на
вагоны с машинным охлаждением и электрическим отоплением
(рефрижераторные) и охлаждаемые водным льдом или льдосоляной смесью и
отапливаемые печами-времянками (вагоны-ледники).
В зависимости от способа охлаждения рефрижераторные вагоны
бывают с центральной, рассольной и индивидуальной воздушной системами
охлаждения. Поезда и секции с центральным охлаждением имеют аммиачные
холодильные установки в машинном отделении вагона, из которого холод
передается в вагоны с грузом с помощью раствора хлористого кальция.
Такую систему охлаждения имеют 21- и 23-вагонные рефрижераторные поезда
и 12-вагонные секции. При индивидуальном охлаждении в каждом вагоне
имеется автономная холодильная установка с хладоном-12 в качестве
хладагента, холод от которого перемещается воздухом в грузовые
помещения. Такую систему охлаждения имеют 5-вагонные секции и
автономные рефрижераторные вагоны. Технические характеристики
рефрижераторных вагонов приведены в табл. 4.11
