（中车唐山机车车辆有限公司 河北唐山 063500）
摘要：风笛电磁阀是动车组风笛的重要组成部件。通过介绍风笛电磁阀的组成、计算和仿真，为后续产品的设计和开发提供重要依据。
关键词：动车组 风笛 电磁阀
风笛作为动车组的重要信号设备之一，对车辆安全运行有着重要的影响。风笛电磁阀是风笛的核心部件，在运行中承担者重要的角色。本文重点对风笛电磁阀组成、计算、仿真进行介绍和研究。
1 动车组风笛电磁阀组成及原理
1.1车组风笛电磁阀组成
动车组风笛电磁阀为先导式电磁阀结构，主要由上壳体、下壳体、电磁铁、活塞组件、阀套、推杆、活力、控制弹簧、K型密封圈等组成（见图1）。
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图1 电磁阀结构组成图
1.2工作原理
动车组风笛电磁阀分为电气控制和气动控制两种工作模式。其工作原理如下：
1.2.1电动控制：
电磁铁不通电时，如图1所示，活门在控制弹簧的作用下处于闭合状态，P与A不通。
电磁铁通电后，如图2所示，动铁芯克服弹簧力向上运动，V2控制阀口开启，进口压力作用在活塞上端，由于进口压力作用在活塞上受力面积大于作用在活门上受力面积，存在压力差，使活塞向下运动，推动阀门推杆、活门克服弹簧力、摩擦力向下运动，V1进气阀口开启，P与A想通。
图3 正常状态原理图（气动控制）
1.2.2气动控制
如图3所示，电磁阀不通电，压缩空气从0进入，通过控制及排风阀口V3进入，直接作用在活塞上，使活塞上的力大于活门上的力，推动活塞带动阀门推杆、活门克服弹簧力、摩擦力向下运动，使V1进气阀口开启，P与A相通。
2 动车组风笛电磁阀设计计算
2.1电磁铁最小吸力计算
电磁铁的最小吸力是指电磁铁能克服复位弹簧力、摩擦力等，并使电磁阀正常工作所需的最小吸力。
图4 阀箱流道流阻分析
3 动车组风笛电磁阀设计仿真
3.1壳体流道流场分析
如图4示例，对电磁阀各流道进行流场仿真分析，通过仿真优化产品壳体流道，使产品壳体流道流阻尽量小，使电磁阀充排气时间满足使用要求。
3.2电磁力分析
如图5所示，使用ANSOFT Maxwell软件对产品电磁铁磁场及吸力进行仿真分析，通过仿真优化电磁铁结构及选材，在电磁铁功率不大于14W的前提下，使产品电磁铁吸力尽量大。
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图5 电磁铁磁场分析
4 总结
风笛是保证列车安全运行的不可或缺的部件，风笛电磁阀也是风笛的重要核心部件，在设计过程中通过对风笛电磁阀的计算和仿真，可以保证电磁阀的功能，并提高电磁阀的可靠性。
参考文献
[1]王宝龄．电磁电器设计基础[M]．北京：国防工业出版社，1988．
[2]范翔，陶国良．气动元件流量特性测试系统的研究【J】．机床与液压，2008(36)：37-39．