淺析城軌列車塞拉門設(shè)計(jì)方法

楊紅娜 周強(qiáng)

摘要： 隨著我國(guó)城市軌道交通事業(yè)的發(fā)展，各大城市的環(huán)境和人文特點(diǎn)對(duì)列車塞拉門的結(jié)構(gòu)和功能提出了不同的要求，本文從塞拉門基本組成、功能和設(shè)計(jì)要點(diǎn)幾個(gè)方面詳細(xì)介紹了城市軌道交通列車塞拉門設(shè)計(jì)過(guò)程中需要重點(diǎn)注意的問題，為塞拉門的快速、精準(zhǔn)設(shè)計(jì)提供了一定的參考和依據(jù)。

關(guān)鍵詞： 城軌列車;塞拉門;設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)： U270.386??? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A??? 文章編號(hào)： 1672-9129（2018）09-0102-01

Abstract：? with the development of the urban rail transit in China， the environment and the humanities in the great cities of the characteristics of the structure and function of train plug door put forward different demands， this article from the plug door basic composition， function and design key points of urban rail transit train was introduced in detail from several aspects， plug door need to focus on the problems in the process of design， designed for rapid， accurate plug door provides a certain reference and basis.

Key words：?? urban rail train;Plug door;design

1 引言

我國(guó)的城市軌道交通起步較晚，第一條城市軌道交通線路修建于上世紀(jì)70年代的北京。進(jìn)入二十一世紀(jì)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)進(jìn)入快速發(fā)展階段，城市的規(guī)模變大，地面交通擁堵。城市軌道交通以其運(yùn)量大、速度快，能有效解決地面擁擠，充分利用空間的特點(diǎn)在各大城市中快速發(fā)展起來(lái)。有資料顯示，預(yù)計(jì)到2020年我國(guó)將有45座以上城市修建地鐵。

塞拉門作為城市軌道車輛的重要組成部分，承載著乘客上下車的重要任務(wù)。塞拉門的設(shè)計(jì)能否適應(yīng)當(dāng)?shù)氐娜宋牡乩憝h(huán)境，直接決定了列車能否安全、穩(wěn)定地運(yùn)行。與此同時(shí)，各地高速發(fā)展的地鐵事業(yè)對(duì)地鐵塞拉門的設(shè)計(jì)人員提出了新的挑戰(zhàn)，再加上不同地區(qū)和城市對(duì)地鐵塞拉門的使用要求不一樣，這就要求地鐵塞拉門的設(shè)計(jì)個(gè)性化、快速化、精準(zhǔn)化。

2 城規(guī)塞拉門組成

城軌列車塞拉門多設(shè)計(jì)為電控電動(dòng)雙扇塞拉門，司機(jī)室門多設(shè)計(jì)為單扇塞拉門，其結(jié)構(gòu)類似，本文以雙扇塞拉門為例進(jìn)行介紹，塞拉門主要包括：機(jī)構(gòu)安裝架、承載驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、門扇、壓條、門檻、平衡輪、擺臂、隔離裝置、內(nèi)部緊急解鎖、外部緊急解鎖、緊固件、調(diào)整墊片、門控器組成、端子排、連接器、電線線纜、車門控制及通訊軟件、門控器故障診斷軟件、程序上載軟件等。

2.1驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要由電機(jī)組件、傳動(dòng)裝置、門扇吊掛裝置、門控單元等組成。由電機(jī)通過(guò)適當(dāng)方式驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)將設(shè)計(jì)成直接驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。

驅(qū)動(dòng)裝置一般采用模塊式，電機(jī)及相關(guān)傳動(dòng)裝置與電氣連接件預(yù)裝成一個(gè)組件，整個(gè)裝置預(yù)調(diào)后可直接安裝在車門上方。每個(gè)門的兩扇車門使用一套驅(qū)動(dòng)裝置，使左、右門扇成相向運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)車門開關(guān)。

2.2門扇。門扇一般采用鋁制復(fù)合夾層結(jié)構(gòu)或更優(yōu)結(jié)構(gòu)，具有較高剛度，外形與車體外形一致。在門扇上部設(shè)安全玻璃，其承受的壓力一般需要滿足車輛在隧道中以80km/h速度運(yùn)行的要求。門扇的內(nèi)、外裝飾與車體內(nèi)、外墻裝飾應(yīng)完全一致。

門扇四周裝有橡膠條，橡膠條與密封框形成密封。密封條具有一定的彈性、拉伸強(qiáng)度及耐候性，適應(yīng)普通清洗劑和耐老化等性能要求。車門的密封必須保證在80km/h的速度下，在隧道中具有良好的密封性能，兩個(gè)門扇之間采用雙重密封保證高速時(shí)不竄風(fēng)。

門扇在高度和平行度方向上具有調(diào)整功能，保證每一門扇、相關(guān)門扇之間、以及門與車體之間的正確位置及間隙。車門在關(guān)閉后應(yīng)具有良好的隔熱、隔音、防水、防塵性能。

2.3內(nèi)外緊急解鎖裝置。城規(guī)列車塞拉門每套車門配1個(gè)內(nèi)部緊急解鎖裝置和1個(gè)外部緊急解鎖裝置，用于緊急情況下的開門操作，車輛外側(cè)的緊急解鎖裝置應(yīng)具有良好的水密性。

為了便于操作，一般還會(huì)對(duì)緊急解鎖裝置的最大操作力進(jìn)行規(guī)定，內(nèi)緊急解鎖裝置的最大作用力不超過(guò)120N，外緊急解鎖裝置的操作力不大于10Nm。當(dāng)解鎖裝置被啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)在HMI有顯示。

2.4故障切除裝置。故障切除裝置的目的是在某個(gè)門出現(xiàn)故障時(shí)，切除故障車門使其脫離控制系統(tǒng)，從而不影響其他車門的使用。

故障切除裝置一般要求設(shè)在車內(nèi)靠近門的適當(dāng)位置，機(jī)械式操作。啟動(dòng)切除裝置后，將切斷該門與EDCU的通信，該車門將不能進(jìn)行開關(guān)門操作，而相應(yīng)的車門將顯示一個(gè)持久的關(guān)閉狀態(tài)直到被恢復(fù)。

2.5障礙物檢測(cè)功能。考慮到乘客上下車的安全性，塞拉門設(shè)計(jì)過(guò)程中會(huì)要求供應(yīng)商提供的塞拉門具有障礙物探測(cè)功能。障礙物探測(cè)分為兩個(gè)過(guò)程，開門過(guò)程和關(guān)門過(guò)程障礙物探測(cè)，主要是為了防止乘客上下車時(shí)被車門夾傷，因此障礙物探測(cè)功能中一般還會(huì)規(guī)定車門的夾緊力。

3 功能要求

城規(guī)列車塞拉門系統(tǒng)的功能主要包含以下幾個(gè)方面：

整列車車門開關(guān)由司機(jī)在操縱端在列車停止運(yùn)行的情況下，通過(guò)集控方式控制，每次僅能開關(guān)一側(cè)車門，開關(guān)門時(shí)有聲音警示和車門開、關(guān)狀態(tài)顯示。在司機(jī)釋放“開門”和“關(guān)門”功能后，車門能根據(jù)所給出的命令，保持打開或關(guān)閉到位。未關(guān)閉好的車門應(yīng)當(dāng)能再關(guān)閉，已關(guān)好的車門不再打開。開關(guān)車門過(guò)程中有二次緩沖和障礙物探測(cè)的功能。

當(dāng)車門出現(xiàn)故障時(shí)（車門內(nèi)部、外部），車內(nèi)應(yīng)配有故障顯示、自診斷和故障歷史記錄模塊。為了防止緊急情況的發(fā)生，列車塞拉門系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)列車情況在車內(nèi)配備旅客緊急解鎖模塊，車外配備乘務(wù)員鑰匙開關(guān)模塊。

為了更好的監(jiān)控列車塞拉門系統(tǒng)的工作狀態(tài)，塞拉門系統(tǒng)一般與列車安全回路互鎖，具有監(jiān)控各個(gè)門關(guān)閉開關(guān)觸點(diǎn)的功能。車門系統(tǒng)的電氣控制能滿足列車運(yùn)行采用人工手動(dòng)駕駛、ATO駕駛單司機(jī)值乘和無(wú)人駕駛時(shí)的開關(guān)門功能。

4 設(shè)計(jì)要點(diǎn)

4.1設(shè)計(jì)師在塞拉門設(shè)計(jì)過(guò)程中須執(zhí)行中國(guó)鐵路規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，如包括GB、TB、ERRI、UIC、EN等規(guī)章和標(biāo)準(zhǔn)。以最新版本的標(biāo)準(zhǔn)以及最新發(fā)行的標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)。塞拉門的設(shè)計(jì)需符合當(dāng)?shù)氐氖褂脳l件，主要考慮的內(nèi)容有溫度、濕度、風(fēng)速、降水量、海拔等問題。

4.2塞拉門的設(shè)計(jì)需滿足車輛一般性的使用要求：無(wú)論車輛在隧道還是地面線路上運(yùn)行，設(shè)備需能承受風(fēng)、雨、霧、冰、霜、沙塵的侵襲，能承受空氣中的鹽霧、酸雨、碳、銅、臭氧、硫化物、氧化物的侵蝕，能預(yù)防蟲蛀，防止嚙齒類動(dòng)物的侵害，能防止霉變并不被清洗劑腐蝕。

4.3.城規(guī)塞拉門的基本技術(shù)參數(shù)包括以下幾個(gè)方面：車門數(shù)量、凈開寬度、凈開高度、供電電壓、開關(guān)門時(shí)間、開、關(guān)門延時(shí)時(shí)間、車門關(guān)緊力、能探測(cè)的最小障礙物大小、開關(guān)門噪音、隔熱隔音性能、車門限位開關(guān)防護(hù)等級(jí)、車門控制方式、車門編號(hào)標(biāo)識(shí)等。

4.4塞拉門設(shè)計(jì)的總體原則。車門系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需保證高度可靠，門機(jī)構(gòu)能在車內(nèi)進(jìn)行維修，所有部件易于接近，便于維護(hù)、調(diào)整，能適應(yīng)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件。供應(yīng)商提供的門機(jī)構(gòu)及相關(guān)零部件，需滿足車輛廠的安裝需求，不能與車上的其它部件干涉，并保證一定的安全距離。

傳動(dòng)裝置、導(dǎo)向裝置、驅(qū)動(dòng)裝置和鎖閉裝置集中為一個(gè)緊湊的功能單元，便于安裝和維修。車門系統(tǒng)設(shè)有門扇的高度及平行度調(diào)整功能，能保證每一門扇、相關(guān)門扇之間以及門扇與車體之間的正確位置及間隙。車門關(guān)閉時(shí)能有效地起到隔熱、隔音、防水、防塵作用，應(yīng)能消除震動(dòng)。車門使用的非金屬材料具有良好的阻燃性、防火、少煙和低毒性。電線和電纜應(yīng)是無(wú)鹵低煙阻燃或無(wú)鹵低煙耐火電纜。

5 總結(jié)

本文從塞拉門基本組成、功能和設(shè)計(jì)要點(diǎn)幾個(gè)方面系統(tǒng)介紹了城軌列車塞拉門設(shè)計(jì)過(guò)程中需要注意的問題，為城軌列車塞拉門的快速、精準(zhǔn)設(shè)計(jì)提供了一定的參考。

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