двери в вагоне поезда
Как устроен пассажирский вагон дальнего следования
Современный вагон при соединении с остальным поездом автоматически включается в локальную сеть и получает параметры с сервера штабного вагона. У одноэтажного вагона Тверского вагоностроительного завода сейчас в мониторинге примерно 280 параметров (начиная от уровня заполнения фекального бака и заканчивая напряжением аккумулятора), а у двухэтажного — около 400.
Начнём с межвагонных связей. Это тормозная пневматическая магистраль (пневматические рукава, которыми вагоны соединяются между собой, железнодорожники называют их «лягушками»), высоковольтная магистраль, аварийная магистраль 110 В, интерком и локальная сеть, плюс радиорелейные мосты между вагонами на случай обрыва локальной сети.
Тормозная система
Вагоны соединены пневматической магистралью. Как и в метро, для удержания тормозов в отпущенном состоянии в ней поддерживается давление определённого уровня (примерно 5 атм). В этом случае говорят, что тормозная магистраль заряжена, чтобы затормозить поезд, надо снизить давление в магистрали. Тогда тормоза придут в действие.
Если поезд вдруг расцепится, то первое, что произойдёт, — у него упадёт давление в тормозной магистрали, и от этого он почти сразу остановится.
Если сорвать стоп-кран прямого действия, то вы просто откроете тормозной магистрали доступ в атмосферу и оттуда стравится воздух. Состав, соответственно, тоже остановится. Пока магистраль не зарядится, поезд дальше не поедет, потому что будет стоять на тормозах.
В некоторых современных пассажирских вагонах и электропоездах стоп-краны прямого действия остаются только в одной точке, остальные заменяются на стоп-краны непрямого действия, посылающие в кабину электровоза или тепловоза сигнал об экстренной остановке. В этом случае машинисту даётся некоторое время (обычно порядка 5 секунд) на принятие решения о разрешении или запрете на экстренное торможение.
Со скорости 160 км/ч тормозной путь — полтора километра. Чем меньше скорость вагона, тем резче остановка. Ничего смертельного в срыве стоп-крана для вагона нет — он не изнашивается как-то сверх меры. А вот пассажиров неприятно тряхнёт, некоторые (кто не выдвинул поручень, был пьян или не использовал ремни) упадут с полок.
Электропитание
Вот тут отдельный пост про электропитание пассажирского вагона и котёл отопления. Очень коротко сюжет выглядит так: есть входы (генератор от вращения колёсной пары, высоковольтная магистраль 3000 В от электровоза, аварийные 110 В от соседнего вагона), есть аккумуляторная батарея и есть контрольно-управляющий модуль (преобразователь собственных нужд), который следит за тем, чтобы всё шло правильно, и преобразует ток в нужный для электрических потребителей формат, 110 В бортовой сети, 5 В розеток USB и так далее.
USB-розетки на верхних полках:
220-вольтовые розетки на нижних полках:
Почему 220 В снизу, а 5 В сверху? По правилам безопасности нельзя поднимать опасное напряжение выше определённой высоты. Условно, чтобы пассажир сверху не вскипятил втихаря там воду и не начал лить её вниз. Как правило, такие требования на пустом месте не появляются — видимо, были прецеденты.
Интерком
Вагоны соединены магистралью локальной сети (было 100 Мбит/с, сейчас на новых вагонах 1 Гб/с) и по радио. Антенно-фидерные устройства установлены снаружи на торцевых стенах вагона, их часто принимают за фонари. Радиосвязь раньше была 10 Мб/с, сегодня уже 100 Мб/с по стандарту.
Нужно всё это для того, чтобы вы могли использовать Wi-Fi, а проводники могли звонить друг другу через IP-телефонию в локальной сети, плюс для передачи технических данных (об этом подробнее чуть дальше). Пока же важно, что Wi-Fi обычно настроен так, что даже при отсутствии доступа к большому интернету вас, как правило, пускают на локальный медиасервер (стоящий в штабном вагоне), с которого можно посмотреть фильм. Так же устроено вещание телевизоров в купе — даже на участке без сети пассажиры могут договориться, что смотрят, и получить стрим из штабного вагона.
Сегодня обычно около 150 клиентов инфосети на поезд.
В инфосети также находятся табло, которые показывают занятость туалета, температуру и маршрут внутри вагона:
Данные из инфосети берут табло с номером вагона (это те, которые смотрят наружу) — вагон автоматически определяет своё место в поезде, руками уже ничего настраивать не надо (только расположение штабного вагона в составе поезда, потому что вагон знает, кто перед ним и кто позади него, но не знает, где голова, а где хвост состава).
В 2018 году табло также могут отображать произвольный контент. Так что ждите акции от вагона-ресторана, ролики про безопасность и погоду за окном.
Ещё есть аудиомагистраль — это межвагонное радио. По нему делает объявление начальник поезда, по нему играет музыка. По нему же вас будят по прибытии, если это конечный пункт для состава.
Двери
Бывают ручные распашные, они вам наверняка прекрасно знакомы. Ещё есть двери электромеханические.
Пробовали делать пневматические, как в московском метро (кажется, это был «Невский экспресс»), но дальше по результатам эксплуатации решили перейти на электрику. Воздух надо где-то брать (у пассажирского вагона нет компрессорной установки, чтобы обеспечить себя воздухом), а электричество существенно проще достать и потом обслужить. Но, как говорит инженер, «метро — это подвижной состав, который всё-таки работает в особых условиях эксплуатации. Он в тепле и сухости, обслуживается ежесуточно. Для пассажирских вагонов установлены другие, более «редкие» регламентные интервалы обслуживания, поэтому закладываем надёжность и простоту. У дверей есть ручной режим работы: выключаешь электропитание и вручную рукояткой с тросом открываешь».
Сейчас двери вагонов ТВЗ с электромеханическим приводом. Там 24-вольтовый «шуруповёртный» движок. Вращение двигателя за счёт шкивов и зубчатого ремня преобразуется в поступательное движение двери.
Климат-контроль
На вагоне есть установка кондиционирования воздуха (кондиционер), На фото выше он на заводе прямо перед монтажом. Он забирает наружный воздух, охлаждает или нагревает и дальше по воздуховодам раздаёт по помещениям вагона. Затем забирает рециркуляционный воздух из салона, смешивает с забортным и направляет снова в вагон. Это сделано для экономии энергии: чем больше использование рециркуляционного воздуха, тем больше экономия энергии. При этом, конечно, нельзя забывать о необходимости соблюдения санитарных правил и норм.
Для воздуха есть установка обеззараживания, она в одном блоке с кондиционером. Там пакет ультрафиолетовых ламп, поэтому, если кто-то болеет, его бациллы при проходе через кондиционер становятся трупами. Что не исключает прямое заражение в вагоне (как и в любом многолюдном месте), но существенно снижает шансы на такой исход.
Вторая установка обеззараживания стоит в водяном контуре для непитьевой воды. Питьевая раньше делалась из технической методом кипячения, а сегодня берётся из кулера (из заранее загруженной бутылки, как в офисе). А вот вода для умывания обеззараживается. Под крышей вагона над туалетами стоит бак (1100 литров в современных вагонах-одноэтажках). Эта вода берётся с заправочной станции на стоянке, она не всегда хорошего качества: там может быть песок и ил, например. Чтобы эту воду обеззаразить, нужно пропустить её через ёмкость с колбой с УФ-лампами. Это не уберёт песок и примеси, но микроорганизмы будут убиты.
Про отопление было в посте про котёл.
В большинстве вагонов отдельного помещения для душа нет (есть в СВ двухместном, комфорт-вагонах и в штабном). В штабном ещё купе для пассажиров с ограниченными возможностями и сопровождающих их лиц, кстати. Но каждый туалет имеет лейку душа (иногда скрытую за панелью) и отверстие в полу.
В большинстве вагонов параметры температуры и скорости воздуха в системе кондиционирования одинаковы для всех. В зимнее время уставка 24 °C, в летнее время — 22. Никаких динамически регулируемых заслонок в конкретных точках по вагону нет. Если есть система покупейного температурного регулирования (на ТВЗ делали несколько модификаций), там всё сложнее и хитрее, но это дороже для перевозчика.
Чаще всего используется хладагент Р134, смеси. Для обеспечения возможности нагрева воздуха в кондиционере есть жидкостной (в одноэтажных вагонах) и электрический (в двухэтажных вагонах) калорифер. Вентиляторы нужны для обеспечения движения воздуха по вагону. В жидкостной системе отопления имеется насос для принудительной циркуляции теплоносителя (воды) в условиях экстремальных температур.
В двухэтажном вагоне туалетов три, то есть на один больше, а кондиционеров два.
Управление
Управление всеми этими чудесами осуществляется либо из купе проводника, либо с помощью приложения, доступного по сертификату и только при подключении к локальной сети вагона.
Если открыть ключом проводника дверь с сенсорным экраном, то будет доступно управление вагоном в ручном режиме (с игнорированием удалённого доступа) и можно будет нажимать на кнопки.
Там же, рядом под панелью, окажутся стрелочные приборы и вообще всё легаси:
На управлении надо остановиться подробнее ещё ради мониторинга.
Чтобы купе проводника не стало похожим на кабину пилотов и чтобы можно было проще управлять всем, сделали графический интуитивно понятный интерфейс:
Параллельно технический прогресс шёл в сторону автоматизации и понадобился модуль, обеспечивающий выполнение разных действий, которые раньше делал проводник. Например, без перехода в ручной режим нельзя удалённо (из локальной сети состава) открыть наружные двери на скорости больше 5 километров в час, при критическом уровне заряда аккумулятора начинается переключение освещения с люминесцентных ламп на светодиодное «ночное», есть целые группы скриптов на одной кнопке (например, управление климатом) и так далее.
Вместе с автоматизацией пришло логирование всех действий и возможность видеть статусы каждой подсистемы в штабном вагоне.
Сегодня каждое устройство вагона проектируется автономным, но с инфовыводом до локальной сети мониторинга. То есть пока есть три уровня устройств:
Потом сверху «наросло» управление подсистемами и логи, благо это было очень удобно. Следующий шаг — удалённое управление вагоном из центра мониторинга перевозчика, но сделать его нельзя, поскольку:
Но чтобы такое не повторялось точно, сети сейчас разделяют физически. Точнее, собираются. Пока вагоны, даже самые новые, с общей сетью.
Как используются логи вагона? Важнейшие сообщения пишутся в короткий лог и отправляются через интернет на сервера перевозчика. Условно это состояния систем после очередного перегона плюс действия проводника. У перевозчика задача — анализировать отказы, чтобы по профилю уже отремонтированных вагонов догадываться, когда будет пора профилактически что-то менять в ещё выглядящем нормально. Это в перспективе позволяет много экономить, потому что лучше заменять почти умерший узел в депо, чем сталкиваться с поломкой в пути.
Мониторинг видно из штабного вагона.
Критичные логи (сообщения об отказах) на участках без интернета могут отправляться по SMS. Также в устройстве есть небольшой буфер, который копит лог до прибытия на участок пути, где есть устойчивая связь.
Вагон также можно перевести в режим отладки, и тогда он будет писать в лог вообще всё.
За час можно набрать гигабайт сырых логов в отладочном режиме.
В этом же устройстве есть вся документация на вагон:
В режиме администратора можно получить больше данных о подсистемах:
А в режиме инженера можно запустить тесты некоторых подсистем:
Туалет
Современные туалеты на вагонах ТВЗ вакуумные и скомпонованы в одной стороне вагона. Вообще, новый вагон очень легко отличить по крутым автоматическим дверям и туалетам с одной стороны. Объясняется это просто: для смыва нужны вакуум-компрессорные установки. Когда туалеты в двух концах вагона, нужны либо две установки, либо трасса под вагоном. Две установки дорого, с трассой тоже была серия вагонов, но было шумно. Особенно ночью, когда кто-то смывал в той части вагона, где установки нет, — адский звук шёл по всем купе.
Бак туалета на одноэтажках расположен под вагоном, на двухэтажных под вагон лезть некуда, там практически всё внутри вагона. Поэтому он внутри около туалета. На обычном вагоне бак «на улице» имеет ещё и обогрев, чтобы отходы не смёрзлись намертво. Потому что дальше процедура починки бака превращается в нечто невероятное. Обогрев есть электрический и жидкостной тосольный: змейка трубопровода — и понеслось. Чтобы тосол был тёплый, он греется от непрямого контакта с трубой водяного отопления. На двухэтажном вагоне бак находится внутри вагона и системы обогрева не имеет.
Самое узкое в прямом смысле слова место современного туалета — это отверстие в чаше унитаза. Если в него пролезло, то дальше не застопорится. Если в чашу не залезло, а кто-то пропихнул шваброй, есть шансы порвать резинометаллический запорный клапан. И дальше всех ждёт забавная история.
Ещё более интересная поломка была на установках старого типа. Сочетание фекального бака без дополнительных рёбер жёсткости и поддержания отрицательного избыточного давления в самом баке (сейчас-то оно уже поддерживается только в системе откачки) вело к тому, что иногда случался сюрприз. Несколько случайных неверных движений, повреждение — и баки схлопывались под вакуумом. Поговаривают, что пассажиры, которые совершали эти грубые эксплуатационные ошибки, до сих пор очень аккуратно заходят в туалеты даже дома.
Тележки
Вагон стоит на тележках, рамы которых опираются на колёсные пары. Сначала они были просто жёсткие, потом, с увеличением скоростей, там стали появляться пружины, а сегодня современная подвеска пневматическая. Вот от пассажирского вагона дальнего следования:
А вот от электропоезда типа Иволги:
Всё. Как видите, вагоны — это маленькие космические корабли.
Содержание материала
Двери.
Двери вагонов бывают одностворчатые, двустворчатые, задвижные. Кроме того, различают двери щитовые, каркасные и каркасно-щитовые. Размеры их соответствуют размерам дверных проемов. Так, нормами МПС установлена следующая наименьшая ширина проемов (в мм) для дверей: одностворчатой боковой тамбурной — 756, задвижной для купе жесткого и мягкого вагонов и лобовой тамбурной — 700; одностворчатой между тамбуром и пассажирским помещением — 640; внутренней одностворчатой в коридоре и купе — 580; одностворчатой служебного помещения, туалетной и прочих помещений — 550. Высота проемов для всех дверей установлена 1 900 мм.
Наружную боковую тамбурную дверь изготовляют одностворчатой. Для обеспечения безопасности пассажиров и обслуживающего персонала она открывается только внутрь вагона. Все двери вагонов оборудуют унифицированными замками с ручками и фалевыми защелками. Двери туалетных имеют указатель занятости.
Наружные боковые и тамбурные двери некупированных и купированных вагонов последних лет постройки штампуют из металлического листа толщиной 2 мм. Для большей жесткости, а также крепления замков, петель и другой фурнитуры внутри двери приварены различные скобы, планки и угольники. В верхней части находится одинарное неоткрывающееся окно с рамой 1 (рис. 45) из алюминиевого сплава.
Рис. 44. Площадка с облегченными буферными комплектами
Рис. 45. Наружная тамбурная дверь некупированного вагона, построенного Калининским заводом
Против стекла снаружи и в тамбуре установлены предохранительные решетки 2. Нижняя часть двери со стороны тамбура имеет филенку 7 из фанеры, оклеенную повинолом. Между наружным и внутренним листами заложены пакеты 8 из мипоры, обернутые перфолевой пленкой. Для плотного прилегания двери к проему по всему периметру прикрепляется резиновый шнур 9, обшитый брезентом. Накладные петли 6 допускают при помощи винта 10 регулировку высоты крепления двери на пятнике 11. Наружные боковые тамбурные двери имеют двойной замок 4 с ручкой, замок 3 под ключ с бородкой и замок 5 с барашком для закрывания только изнутри.
Каркасная дверь для входа из тамбура в вагон заполнена прессованной древесной стружкой и облицована в два-три слоя березовым шпоном. Со стороны тамбура она оклеена повинолом, со стороны коридора — слоистым пластиком. В некотловом конце некупированного и купированного вагонов дверь из тамбура в вагон двустворчатая. Поверхность створки, обращенная к коридору, покрыта слоистым пластиком, а со стороны тамбура оклеена повинолом. На вагонах, поставляемых с 1966 г. по импорту ГДР, ПНР и ВНР, дверь из тамбура в вагон облицована с двух сторон твердым пластиком. На всех типах пассажирских вагонов с 1967 г. у дверного притвора со стороны петель прикрепляют наличник, предохраняющий от случайного попадания пальцев рук.
Дверь туалетной — щитовой конструкции; щитом служит фанерная плита толщиной 25 мм, облицованная с двух сторон слоистым пластиком толщиной 1,6 мм. Щит по периметру облицован буковыми обкладками, которые закреплены шурупами. Дверь, навешиваемая на дверную коробку на трех врезных петлях, снабжена двойным замком. Для воздуха из пассажирского помещения в туалетную снизу расположены жалюзи. Двери для выхода из пассажирского помещения в коридоры и для входа в служебные помещения в нижней части имеют вентиляционные отверстия и армированы ударопрочным полистиролом.
Рис. 46. Окно с опускающейся рамой некупированного вагона
Дверь котельного отделения — сварной конструкции. Опа состоит из металлического каркаса, обшитого с двух сторон стальными листами толщиной 2 мм. Ее навешивают на дверную коробку на четырех врезных петлях; в закрытом положении дверь фиксируется замком-шпингалетом.
Пассажирские купе и служебные помещения имеют задвижные двери, которые облицованы с двух сторон фанерой толщиной 4 мм и оклеены повинолом. Щит задвижной двери в верхней части имеет два кронштейна и два ролика, насаженные на ось шарикоподшипника, наружное резиновое кольцо которого обеспечивает плавное и бесшумное перемещение двери по верхнему рельсу. Для предотвращения схода роликов с рельса предусмотрены два ограничительных винта. Дверь навешивают на верхний рельс и снимают с него при опущенном ограничительном винте. Дверь оборудована двойным замком с ручкой.
В пассажирских вагонах окна, расположенные симметрично с каждой стороны кузова, имеют по две рамы. Окна в туалетах и котельном отделении — одинарные, наглухо закрепленные в закрытом положении.
Рис. 47. Светомаскировочная штора
Рис. 48. Окно вагона-ресторана
На вагонах отечественной постройки до 1962 г. верхняя часть оконной рамы (фрамуга), составляющая 1/3 высоты оконного проема, открывается на петлях внутрь вагона, а на вагонах ГДР и ВНР постройки до 1957 г. верхняя часть окна поднимается вверх специальным механизмом. Фрамуги могут подниматься на высоту до 200 мм. Наружная и внутренняя фрамуги верхней части окна связаны между собой специальной серьгой и при открывании перемещаются одновременно. С 1962 г. все вагоны отечественной постройки и поставляемые ГДР, ВНР и ПНР, оборудуют окнами с опускающейся рамой. Такие окна состоят из опускного пакета 1 (рис. 46) с наружной алюминиевой 11 и внутренней деревянной 13 рамами, соединенными с деревянной коробкой 12 шурупами и ригельными замками. Между рамами 11 и 13 вставлены термообработанные стекла 10 толщиной 5 мм. В закрытом положении опускной пакет фиксируется ручкой-защелкой 9. Перемещение пакета вниз возможно на 1/3 высоты оконного проема и ограничивается двумя резиновыми упорами 5. Рычажно-пружинный механизм 6, находящийся в оконной коробке 4, облегчает подъем пакета и позволяет фиксировать его в любом промежуточном положении. Прижимной рамой 7 уплотняется окно и стопорится ригельными замками 8 опускной пакет. Для сбора воды, попавшей при открытом (опущенном) окне в полость под окном, там имеется специальный лоток 16, из которого вода через дренажные отверстия 17 отводится под вагон.
При открытых замках прижимной рамы опускной пакет должен свободно перемещаться вниз и вверх. Для опускания пакета необходимо ручку-защелку 9 подать до упора в сторону стекла. Чтобы закрыть окно наглухо, необходимо ригели всех замков прижимной рамы повернуть по часовой стрелке до упора. Для обеспечения доступа к рычажно-пружинному механизму 6 необходимо вывернуть шесть шурупов 2 и снять обшивку 3 под окном. Регулировка механизма 6 сводится к изменению натяжения пружин при помощи винта 14, который стопорят контргайкой 15.
Окна вагона, за исключением окон туалетных и котельного отделения, оборудованы шторами, намотанными на полые цилиндрические барабаны 1 (рис. 47), в которые вмонтированы пружинные механизмы намотки 2 и 4. Механизм фиксации 3, состоящий из рукоятки 10, фиксатора 9 и пружинки 6, позволяет устанавливать штору в любом положении. Полностью опущенную штору можно пристегнуть за ушко 5 к пуговке 7, укрепленной па подоконном брусе 8.
Окна вагонов-ресторанов такие же, как и у пассажирских вагонов. Для уплотнения их на зимний период предусмотрены нажимные рамы 2 (рис. 48). Для смягчения удара при опускании окна предусмотрен резиновый амортизатор 5. При уплотнении окна на зиму необходимо туго затянуть винты 1 с трехгранными головками. На летний период эти винты ослабляют настолько, чтобы было обеспечено легкое скольжение окна. Для опускания окна пользуются ручкой 3. При опускании натяжные пружины подъемного механизма 4 натягиваются посредством шарнирных рычагов. При поднятии натяжные усилия пружин действуют в противоположном направлении и удерживают окно в закрытом положении.
Двери и окна вагонов
Внутренне оборудование вагона
Все пассажирские вагоны имеют два тамбура, два коридора (косой и малый), два туалета, купе для пассажиров, котельное отделение, служебное купе, купе для отдыха проводников. Нумерация мест в плацкартном вагоне начинается с первого купе – нижние полки имеют нечетные номера; верхние – четные. Боковые места начинаются с 37 номера и начинаются с 9 купе. 53 и 54 места располагаются в первом купе. В купейном вагоне нумерация начинается с первого по девятое купе. Двухместное купе располагается в начале вагона и имеет номера мест 37 и 38. Купе оборудованы:
спальным местами – диванами с откидными сидениями, под которыми расположены рундуки – ящики для багажа;
средними спальными полками, подвешенными на петлях, в дневное время можно поднимать и фиксировать в наклонно положении с помощью пружинного затвора
лестницами и поручнями для подъема на вторые полки
крючками для одежды, вешалками для брюк, газетницами.