動車組制動系統(tǒng)空重閥仿真分析

張 晶

（吉林鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院，吉林 132200）

為研究動車組空重閥的性能，之前已經(jīng)在AMESim軟件平臺上建立了空重閥的仿真模型，現(xiàn)對其進行參數(shù)分析。

1 靜態(tài)性能

圖1中的曲線1、2、3是空重閥在負載均衡閥輸出壓力分別為5bar、5.5bar、6bar下的靜態(tài)響應(yīng)曲線。

圖1 空重閥靜態(tài)響應(yīng)曲線

從圖中可知空重閥的輸出壓力基本保持在4.13 bar、4.52 bar、4.88 bar的恒定值。隨負載均衡閥輸出壓力的增大，其響應(yīng)時間變長，分別為0.66s、0.77 s、1.1s。經(jīng)過計算，空重閥輸出壓力的最大誤差也是隨負載均衡閥輸出壓力增大而增大，分別為0.48%、0.66%、1.43%。

2 動態(tài)性能

設(shè)定在2 s處，負載均衡閥的輸出壓力由5.5 bar變?yōu)? bar，如圖中曲線1所示。經(jīng)過緊急電磁閥和梭閥進入空重閥的制動指令為9 bar。

圖2 負載均衡閥輸出壓力曲線和空重閥動態(tài)響應(yīng)曲線

圖2中曲線2為空重閥在負載均衡閥輸出壓力階躍變化下的階躍響應(yīng)?？罩亻y的輸出壓力由4.53 bar變?yōu)?.88 bar，其過渡時間為1.2 s。從圖中看出，所建立的空重閥模型可根據(jù)負載均衡閥輸出壓力變化自動調(diào)節(jié)其輸出壓力。

3 進氣孔參數(shù)

設(shè)定進入空重閥的制動指令為9 bar。在保證其他條件一致的前提下，將進氣孔孔徑分別設(shè)置為5、6、7、8 mm四種情況。

圖3為進氣孔孔徑對空重閥輸出壓力的影響，其中曲線 1、2、3、4 的進氣孔孔徑分別為 5 mm、6 mm、7 mm、8 mm。由圖可知，隨著進氣孔孔徑的增大，空重閥響應(yīng)時間變快，但是在進氣孔孔徑為7 mm和8 mm時，空重閥出現(xiàn)輸出壓力超調(diào)過大的現(xiàn)象。在進氣孔孔徑為6 mm時，空重閥既可以滿足響應(yīng)時間快，并且不會出現(xiàn)壓力超調(diào)過大的現(xiàn)象，如曲線2所示，是較為合適的進氣孔孔徑。

圖3 不同進氣孔徑下的空重閥輸出壓力曲線

4 排氣孔參數(shù)

設(shè)定進入空重閥的制動指令為9 bar。在保證其他條件一致的前提下，將排氣孔孔徑分別設(shè)置為5 mm、6 mm、7 mm、8 mm四種情況。

圖4 不同排氣孔徑下的空重閥輸出壓力曲線

圖4為排氣孔孔徑對空重閥輸出壓力的影響，其中曲線1、2、3、4排氣孔孔徑分別為5 mm、6 mm、7 mm、8 mm。由圖可知排氣孔孔徑不同，空重閥響應(yīng)時間相差不大。但排氣孔孔徑為5 mm時，出現(xiàn)輸出壓力超調(diào)過大的現(xiàn)象，6 mm時輸出壓力會變小，相比之下，在7mm時輸出壓力會保持不變。

綜上可知，進、排氣孔的大小對空重閥的輸出壓力有一定的影響，并且通過仿真分析找到了較合適的進氣孔和排氣孔，其孔徑分別為6 mm和7 mm。

5 結(jié)語

通過仿真分析可知，進、排氣孔的大小對空重閥的輸出壓力有一定的影響，并且通過仿真分析找到了較合適的進氣孔和排氣孔，其孔徑分別為6 mm和7 mm。