高速动车组制动系统用中继阀性能仿真研究

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1、2013年第4l卷第4期流体机械43文章编号：1005—0329(2013)04—0043—04高速动车组制动系统用中继阀性能仿真研究汪枫，马璐，朱新宇，牛瑞(南京浦镇海泰制动设备有限公司，江苏南京211800)摘要：基于AMESim仿真软件与中继阀的物理结构特点，提出了锥形体积等效方法，使膜板变形体积在建模过程中得到充分考虑。通过建立详细仿真分析模型，对中继阀的动态特性及关键参数影响进行了系统研究，仿真计算结果表明，仿真模型预测值与试验数据能较好地吻合，充分验证了模型的有效性，对产品结构优化有重要指导意义。关键词：仿真；AMESim；动车组；制动系统；中继阀中图

2、法分类号：TH138文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1005—0329．2013．04．010CharacteristicSimulationAnalysisonRelayValveofHighSpeedEMUAirBrakingSystemWANGFeng，MALu，ZHUXin-Yu，NIURui(NamingPuzhenHaitaiBrakeEquipmentsCo．Ltd．，Naming211800，China)Abstract：BasedonAMESimsimulationsoftwareandstructureofrelayvalv

3、e，aneffectivemethodwhichcansolvetheconicalvolumechangeofmemberisfirstlydeveloped．Toresearchthedynamicperformanceandimportantparametersofrelayvalve，adetailedsimulationmodelisbuilt．Thesimulationresultsshowthatthepredictionsareingooda~eementwiththedataofexperi-mentationwithrealsituation，

4、andtheAMESimmodelcontributestothenewdesignandoptimizeofrelayvalve．Keywords：simulation；AMESim；EMU；brakingsystem；relayvalvel前言少试验工作量，有效地提高产品的设计效率。目前，国内外一般采用自行编程和使用通用仿高速动车组制动系统采用复合制动模式，即真软件两种方法对制动系统性能进行数值仿真再生制动与电气指令式空气制动相结合。其中，技术。自行编制程序，过程繁琐，对技术人员编电气指令式空气制动采用微机控制的直通电空制程能力与基础专业水平要求高，不具备通用

5、动模式，其主要由制动控制系统、基础制动系统及性J。近年来，随着通用仿真软件在工程技术空气供给系统三大部分组成。在常用制动与紧急领域的深入推广应用与不断完善，系统仿真的制动作用时，中继阀作为关键执行机构，其性能的精度及可靠性得到普遍认可。稳定性与可靠性直接影响到列车运营安全。为了AMESim作为一种图形化、模块化的多物理验证产品设计的合理性，综合分析其动态性能，缩场仿真软件，基于流体力学理论知识，提供丰富的短开发周期，传统试验测试手段已经无法满足需标准气动元件参数化模块，并通过元件模块间的求。．拓扑连接关系，以一定的算法建立整个系统数学由于气体可压缩性强，其动态特性

6、受边界条模型。此种仿真分析方法使得设计人员避免了繁件影响严重，具有高度的非线性及不稳定性，因琐的数学建模及大量的编程工作，可以专注于物此一直以来空气制动系统研发以传统试验为理系统本身设计。对于功能与结构类似的物理系主，开发周期长、成本高。随着计算机技术的发统，其通用性及参数化建模方法，使得研究人员节展，利用计算机模拟替代传统试验，可以大大减省了大量时间。收稿日期：2012—09—25基金项目：国家科技支撑计划资助项目(2009BAG12A05)FLUIDMACHINERYVo1．41，No．4，20132中继阀原理分析3仿真模型建立图1示出高速动车组制动控制装置功

7、能。动AMESim仿真软件主要是采用参数化建模，车组空气制动功能主要为常用制动与紧急制动。依据腔室压力及作用面积进行流体性能计算，因其中，常用制动通过控制电空转换阀的电流，输出此需要对产品物理结构进行解析，并提取相关参与电流成比例的预控压力到中继阀，经中继阀输数。出大流量的等值压缩空气，最后经盘形制动器将3．1建模关键点制动力作用到制动盘上，完成制动作用。在紧急在充排气过程中，给排阀杆的位移会带动预制动被触发时，通过B11型紧急调压阀输出的压控腔内橡胶膜板上升与下降，从而引起预控腔体力经紧急电磁阀输出给中继阀，与常用制动预控积呈锥状变化，如不充分考虑会影响到整阀仿

8、真压力进行