Кому конкретно принадлежит изобретение данного прибора, мне неизвестно. Кран начали устанавливать с 1904 года на все паровозы России и локомотивы СССР.

Кран 334 золотниково-поршневой конструкции, непрямодействующий и не имеет автоматической перекрыши.  Всеми процессами при разных положениях ручки, управляет машинист. Характерной особенностью этого крана, является невозможность хода магистрального поршня вниз. Он ходит только вверх, выпуская воздух из ТМ, если понижается давление УР в камере над поршнем. В таком кране имелась только перекрыша без питания ТМ, что соответствовало конструкции автотормозов 20-40 годов. В те годы, существовал только один тип автоматического тормоза – непрямодействующий автоматический. В таком типе тормоза, при зарядном давлении и поездном положении всех воздухораспределителей (ВР), ТМ сообщена с запасными резервуарами вагонов. Суммарная плотность магистрали, будет зависить от качества плотности всей системы, при отключении прибора управления. Перекрыша без питания в кране машиниста 334, характерна тем, что все каналы управляющего золотника разобщены. Это значит, что перекрыша будет неустойчивой из-за разных утечек в системе. Отпитать их, такой кран не может. В те годы ещё не было длинносоставных поездов и система из ВР № 135 с краном машиниста № 334, вполне справлялась со своими задачами. Итак перейдём к изучению конструкции крана.

Кран машиниста 334 состоял из чугунного остова (напоминающего штаны), золотниковой камеры зеркало/золотник, поршневой камеры с уравнительным поршнем разделяющим камеру на две: верхнюю уравнительную и нижнюю магистральную. Внизу остова, расположены трубы для подвода воздуха напорной, тормозной магистрали и уравнительного резервуара. Сверху остова установлена ручка управления золотником, с кулачком-фиксатором, которая затягивалась декоративной сферической гайкой. Сама ось ручки, насаживается на стержень квадратной формы, для исключения проскальзывания. Над поршневой камерой ввинчивалась крышка. Ручка управления и крышка поршневой камеры покрывались хромом. Примечательно, что в те годы, Трансмаш не жалел технологий для нанесения декоративных покрытий!  Кулачёк-фиксатор скользит по дорожке с канавками под положения. На передней части остова имелся прилив-кронштейн для крепления золотникового питательного клапана №350 (ЗПК-350) или редуктора №348. Ручка крана 334, имела 5 положений:

I – отпуск зарядка;

II – поездное/отпуск;

III – перекрыша (без питания);

IV – служебное торможение;

V – экстренное торможение.

Рис.1:

Если разобраться, то единственным фиксированным положением ручки, является второе поездное. На фото (рис.1) видно, что канавка второго положения глубокая, в отличии от широкой канавки для III и IV положений. Это было очень неудобно, так как после служебного торможения трудно понять, в каком положении стоит ручка. То ли в III, то ли между III и IV.

Рис.2:

Рис.3:

I положение: кран даёт импульсную сверхзярядку в ТМ, сообщая её напрямую с НМ и заряжая УР определённым темпом. Зброс воздуха магистральным поршнем не происходит из-за подвода в уравнительную камеру воздуха от НМ. Давление в обоих камерах выравнивается и поршень не двигается. Контроль зарядки ТМ, машинист определяет в зависимости от типа поезда и длинны состава. Контролировать зарядку ТМ по манометру УР невозможно, так как зарядка УР происходит не через калиброванное отверстие, а простой канал. Другими словами зарядку ТМ и УР нужно производить отсчитывая время, зависимое от типа воздухораспределителей и длинны поезда. К тому же для измерения давления, при кране 334, в кабине устанавливали только один манометр. Он указывал общее давление УР и ТМ, так как при II положении оба давления работают вместе.

II положение: при переводе в него из I, кран автоматически сбрасывает импульсную сверхзарядку уравнительным поршнем, который уходит вверх, открывая своим хвостовиком атмосферное сопло(рис.2 АТ). Сброс давления продолжается до тех пор, пока не уравняется с давлением в камере над поршнем. Давление в уравнительной камере, резко падает после разобщения её от НМ. Но УР сообщается с ТМ через калиброванное отверстие 5.0 мм. Импульсная сверхзарядка большого давления, не успевает перетекать через отверстие 5.0 мм в УР, поэтому частично сбрасывается поршнем, а частично уходит в УР. Давления в УР и ТМ выравниваются. В процессе отпуска I положением, может возникнуть перезарядка ТМ и УР, на величину большую, чем задано редуктором 348 или ЗПК-350. Поэтому во II положении, ликвидация общей сверхзарядки ТМ и УР, зависит от темпа естественных утечек из ТМ и зарядки запасных резервуаров вагонов. К такому выводу, можно прийти исходя из конструкции крана, так как никаких устройств для ликвидации сверхзарядного давления из УР не установлено. К тому же в поездном положении УР и ТМ соединены калиброванным отверстием 5.0 мм. Почему-то о ликвидации сверхзарядки, не написано ни в одной книге по автотормозам и крану 334!

Зарядное давление в ТМ и питание утечек обеспечивал ЗПК-350 или редуктор №348. Забегая вперёд скажу, что редуктор 348 стали устанавливать только аж с 1963г.

III положение: золотник полностью перекрывает все каналы и отверстия в зеркале, отсекая работу редуктора 348 или ЗПК-350. Давление в УР и ТМ падает темпом естественных утечек от не плотностей. Этим наступает перекрыша без питания ТМ.

IV положение: золотник открывает калиброванный канал разрядки УР диаметром 1.5 мм в атмосферу и обеспечивает служебный темп. Уравнительный поршень поднимался вверх из-за падения давления в верхней камере и открывает своим хвостовиком атмосферное сопло, имеющее калиброванное отверстие диаметром 3.8 мм. Выпуск воздуха из ТМ, продолжается до тех пор, пока не будет выровнено давление УР и ТМ. А выравнивание наступит только после необходимой разрядки УР и постановки ручки в III положение.

V положение: золотник соединяет все отверстия с атмосферным соплом. При этом происходит резкий выпуск воздуха из ТМ через большое окно золотника в атмосферное сопло. Так же с ним соединяется уравнительная камера и канал УР.

ЗПК-350 предназначен для поддержания зарядного давления в ТМ и питания утечек. Устанавливался на краны 334 и 334Э до 1963 года. Позже его сменил редуктор 348.

Верхняя часть этого устройства, напоминает конструкцию воздухораспределителя 292. В ней имеется поршень 2 и золотник 5. Этот золотник предназначен только для одной цели – сообщать НМ с ТМ при сильной утечке. В поршне 2 имеется калиброванное отверстие, через которое камера Б сообщена с камерой А. В камере А находится давление НМ, а в камере Б командное давление возбудительной части. Регулировочным винтом 11 устанавливают зарядное давление ТМ, путём сжатия пружины 10 и воздействием на диафрагму 8.

Как эта штука работает?

При нормальном зарядном давлении и поездном положении ручки крана 334, к камере А подводится воздух из НМ. К камере М подведено текущее давление ТМ. Если в ТМ происходит понижение давления из-за естественных утечек, то диафрагма 8 отходит вправо и открывает маленький возбудительный (питательный) клапан 6. При этом питательный воздух поступает сначала из камеры А в камеру Б, перетекая через поршень 2, а затем по каналу Б1 к возбудительному клапану. Как только отпитка будет достаточной для преодоления усилия пружины 10, диафрагма 8 будет уходить влево и закроет клапан 7. При неких постоянных, стабильных утечках из ТМ, возбудительный клапан может оставаться приоткрытым.

Если в ТМ появляется сильная утечка (например при продувке на стоянке), тогда воздуха из командной камеры Б, будет недостаточно для отпитки такой утечки через возбудительный клапан. Воздух от камеры А, не будет успевать перетекать в камеру Б и поршень 2 пойдёт вправо. Своим золотником он откроет крупное отверстие В и сообщит камеру А с камерой М. Воздух побежит из НМ в ТМ. Если утечка будет отпитана, то возбудительный клапан будет постепенно прикрываться, давление в камерах А и Б будут выравниваться, и пружина 3, вернёт поршень 2 в исходное положение. Питание ТМ через золотник прекратится. Остальные мелкие утечки, будет продолжать питать возбудительный клапан.

Таким образом, рассматривая конструкцию и принцип работы ЗПК-350, у него имеется два варианта питания утечек в ТМ:

- через возбудительный клапан, для слабых и стабильных утечек;

- через золотник с большим каналом для сильных утечек.

Такой прибор имеет более сложную конструкцию, но аналогичен по работе с ЗПК-350. Прибор имеет две части: питательную и возбудительную. В питательной части находится поршень 2 с командной камерой справа и большим питательным клапаном слева. В возбудительной части находится возбудительный клапан 4 и регулировочная пружина 8 с диафрагмой 7.

Жёлтым цветом на рисунке, обозначено командное давление справа от поршня 2. Поршень упирается в специальный толкатель 1, который открывает питательный клапан. Усилием регулировочной пружины 8 в возбудительной части (ВЧ), устанавливают возможность открытия возбудительного клапана 4 и тем самым выставляется зарядное давление в ТМ. Маленький возбудительный клапан 4, питает командную камеру.

При нормальном давлении в ТМ, давление подходящее от ТМ к диафрагме 7 (канал красного цвета) давит на не неё и питательный клапан 4 закрыт. Если в ТМ происходит утечка любого рода, то регулировочная пружина 8 давит на диафрагму, которая в свою очередь открывает возбудительный клапан 4. Воздух из НМ побежит через клапан по каналу (жёлтого цвета) в командную камеру поршня. Давление станет больше чем со стороны ТМ и поршень переместится влево, своим толкателем 1 открывая большой питательный клапан. Как только утечка будет отпитана, давления в ТМ будет достаточно для преодоления усилия регулировочной пружины 8. Диафрагма 7 уйдёт вниз и закроет возбудительный клапан 4. Давление в командной камере упадёт, и поршень 2 уйдёт вправо. Большой питательный клапан закроется.

В конструкции и принципе работы данного редуктора, существует только один способ питания утечек ТМ – через большой питательный клапан поршня 2. При этом существует возбудительная часть, которая курирует командное давление с правой стороны поршня, тем самым автоматически регулируя питание утечек в ТМ.

Учитывая конструкцию и принцип работы крана 334, уравнительный резервуар используется только для работы реле давления, то есть уравнительного поршня, при выпуске воздуха. В таком кране, всеми отпитками естественных утечек ТМ, командует либо ЗПК-350, либо редуктор №348.

Со временем произошли существенные изменения в конструкции воздухораспределителей и кран 334 перестал отвечать возросшим требованиям, таким как:

- стабильное питание утечек крупного объёма;

- особенности отпуска тормозов не зависящие от длинны пассажирского поезда и типа ВР;

- отсутствием манометра УР и как следствие невозможности пользоваться давлением УР, для контроля за ТМ (в отличии от универсальных кранов);

- неудобство отпуска тормозов по времени, зависимости от длинны и типа поезда;

- отсутствие ликвидации сверхзарядного давления в УР и ТМ.

Как уже описывалось выше, кран 334 стали устанавливать на локомотивы с 1904 года. Он был с ЗПК-350 и УР объёмом 8.2 литров. Дроссельное отверстие для служебной разрядки УР, имело диаметр 1.5 мм. С 1928 года, кран не много усовершенствовали, сделали дроссельное отверстие до 1.8 мм и установили УР объёмом 12 литров. Это улучшило характеристики, уже более длинносоставных поездов с ВР № 135 и 320.

В 1935 году свершилось грандиозное событие – открытие первой в СССР подземки, Московского метрополитена! И вот тут на вагонах метрополитена, начиная с серии А и кончая знаменитыми Еж, Ем, нашёл своё применение кран 334. Он устанавливался с УР объёмом 10 литров и дроссельным отверстием 2.2 мм. Такой подход к уменьшению объёма УР и увеличению диаметра дроссельного отверстия, оказали особенности применения новых воздухораспределителей. В 1956 году, «МТЗ Трансмаш» разработал кран 334Э. Этот кран стали широко применять на электропоездах и дизельпоездах. Особенность крана 334Э, заключалась в применении на нём электрического контроллера «ЕК-8АР» для управления электропневматического тормоза (ЭПТ). Кран имел дополнительное положение IIА, которое являлось поездным, а положение II, при электрическом управлении, имитировало перекрышу с питанием ТМ, как в универсальном кране.

На электропоездах серии ЭР1, ЭР2 и ЭР9, кран устанавливался со специальной ручкой управления, которая крепилась к основной сверху и выводилась наверх панели пульта, а сам прибор прятался под панелью.

Уравнительный резервуар устанавливали объёмом 10 литров, а дроссельное отверстие служебной разрядки УР, было диаметром 1.8 мм. С 1963 года, ЗПК-350, был сменён более надёжным редуктором №348.

Одним из больших недостатков всех кранов машиниста с золотниками, является проблема в работе золотника. Золотник, плотно прижимаемый к зеркалу, должен быть качественно изготовлен и притёрт. Его изготавливают из атифрикционных сплавов, то есть латунь. Зеркало золотника является отливкой самого чугунного остова прибора. При некачественной притирке, кран будет «дуть» через золотник и это приведёт к сбою в работе некоторых положений. Золотник и зеркало, должны смазываться специальными густыми смазками, которые плохо выбиваются сжатым воздухом. В противном случае, будет крайне трудно сдвинуть с места ручку управления и попасть в нужное положение. На остовах кранов 334Э, отлита дополнительная канавка для положения IIА. Никакой решающей роли, в фиксации положений ручки, канавки не дают, так как для сдвига с места золотника, нужно приложить усилие примерно 8 кгс. А при плохо смазанном золотнике, эти усилия существенно вырастают. Поэтому для определения положений, опытные машинисты привыкают к щелчкам кулачка-фиксатора.

Преимуществом классических золотниковых приборов, по сравнению с современными дистанционно-электрическими, является компактность, удобство размещения в кабине, «железная» связь ручки управления с золотником, в отличии от дистанционных приборов. Кран является «живым» так как все процессы, происходящие внутри него, машинист отлично слышит и может на слух определить неисправность. Для многих наверное не секрет, что при экстренном торможении, огромное количество воздуха из ТМ, выбрасывается через атмосферное сопло прямо в кабину машинисту. Естественно на слух, такое оглушительное шипение малоприятно. Однако в отличии от дистанционных кранов, машинист чётко знает что произошло и какое положение он применил.