动车组用压力调整阀的滤网设计研究

鹿峰凯，杜建华，马 璐，章 萍，汪 松

（南京中车浦镇海泰制动设备有限公司，江苏 南京 211800）

0 引言

压力调整阀是动车组制动系统紧急回路用调压阀，其失效模式主要为泄漏。当压力调整阀泄漏后，紧急制动输出的紧急制动压力会偏低，从而导致行车安全。

动车组在组装过程中，稍有不慎，都有可能引入杂质，杂质进入压力调整阀后，将阀口破坏或滞留在阀座上，导致其泄漏。为了减少因杂质引起的压力调整阀泄漏，需对其加装滤网。

1 滤网选材

国产1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni9和进口的321钢种生产的极细丝存在的问题：①丝材强度高、塑性差，织网困难，织机损害严重；②钢质不纯净，拉丝很困难，断线多；③金刚石拉丝模消耗极大，制造成本高，经济效益差[1]。

不锈钢极细丝一般是指将304、304L、305、316 及316L等材料拉成φ＜0.1mm、可缠绕的软态工业用金属细丝，具有强度高、塑韧性好、导电、导热性优异，耐磨、耐热、耐酸碱腐蚀等一系列优良性能[2]。根据其研究结果，进口不锈钢丝性能优于国产。

因此，滤网选用进口316L不锈钢丝。

2 强度分析

根据汇总的故障品杂质大小，现选用的120目 （线径：φ0.094mm）的进口316L不锈钢丝。

滤网有效通径为φ8mm，进气口压力1MPa，过滤网单根线径最大作用力为：

滤网受到的拉应力：

不锈钢丝 316L抗拉强度 Rm=500～750MPa，108.42＜500MPa。

因此，316L不锈钢强度完全满足目前工况的使用要求。

3 试验验证

对设计的滤网进行单阀例行试验、系统响应试验、压脱力试验。旨在满足气路不节流、滤网强度满足实际使用要求，尽量避免杂质引入导致阀功能下降的目的。

3.1 单阀例行试验

随机抽取 3个压力调整阀（150808、150812、150811为编号），分别将滤网安装在同一个阀上进行单阀例行试验。试验结果见表1。

由表1知，在随机抽取的3个压力调整阀进、出口分别不加装滤网与加装滤网，试验结果表明两者差别较小。

表1 单阀容量试验情况Tab.1 Sing le valve capacity test

3.2 系统响应试验

在制动系统试验台上，对上述3个压力调整阀进行系统响应试验。从初始压力上升到压力调整阀高压值的90%。读取采集示例见图1，测试情况见表2。

图1 响应时间采集示例Fig.1 Sam ple for response time acquisition

表2 单阀系统响应试验测试情况Tab.2 Test condition of single valve system response test

表2中的测试时间为3次平均值。由表2数据知，加装滤网和不加装滤网相比：从初始压力上升到压力调整阀高压值的90%的时间波动很小。

3.3 压脱力测试

对120目滤网进行压脱力试验。具体压脱情况见图2。

压脱力5次试验的平均值为132.25N。

以上压脱力试验，滤网底部出现撕裂等现象，冷压处在更大的压脱力作用下才会出现局部撕裂现象。

图2 压脱力试验Fig.2 Pressure drop test

4 结论

综上所述，通过设计计算及系列试验知：

（1）120目滤网单根线径最

大作用力为0.752N，受到的拉应力为108.42MPa，远小于316L不锈钢丝的抗拉强度。

图3 滤网Fig.3 Filter

（2）选用120目滤网进行的单阀、系统试验均满足要求，不加滤网与加滤网试验值相比，两者波动较小。

（3）120目（线径 0.094mm，筛孔尺寸 0.125mm）滤网压脱力为132.25N。

因此，可以满足动车组实际运营工况的使用。