雙扇電控電動內(nèi)藏門系統(tǒng)在地鐵車輛中的應用研究

王艷秋

摘要：地鐵車輛車有因數(shù)量多、操作頻繁、易發(fā)生故障等特點，車門系統(tǒng)是影響車輛正常運行運營安全的重要系統(tǒng)，因此，車門的結(jié)構和控制在設計上必須安全可靠。客室車門系統(tǒng)目前常采用的有雙扇電控電動內(nèi)藏門、雙扇電控電動塞拉門、雙扇電控電動外掛門等幾種形式，本文詳細介紹了雙扇電控電動內(nèi)藏門系統(tǒng)在地鐵車輛上的應用。

關鍵詞：地鐵車輛;雙扇電控電動內(nèi)藏門系統(tǒng)

1.引言

地鐵客室車門因其數(shù)量多（通常A型地鐵車輛每輛車配置有10個客室車門，B型地鐵車輛每輛車配置有8個客室車門）、操作頻繁（運營中平均每1～2?min就須開關門1次）而成為地鐵車輛至關重要的部件。車門的結(jié)構和控制若在設計上不夠安全可靠，將會影響運營，甚至直接危害乘客的人身安全。地鐵公司在購買地鐵車輛時，都十分重視車輛客室車門在安全性，可靠性方面的設計。

客室車門系統(tǒng)目前常采用的有雙扇電控電動內(nèi)藏門、雙扇電控電動塞拉門、雙扇電控電動外掛門等幾種形式。雙扇電控電動內(nèi)藏門以其結(jié)構簡單、故障率低、操作維護簡單、價格低廉等優(yōu)點而成為眾多地鐵車輛的首選。

巴西地鐵1A線項目車輛是依據(jù)長春軌道客車股份有限公司（CRC）與巴西里約地鐵公司（Metro?Rio）正式的地鐵車輛采購合同研制的。

該項目車輛將行駛在巴西里約1號線、1A線及2號線上，以及未來的延長線，是巴西里約地鐵公司為了加強交通暢通，增加車輛運行密度，緩解運營壓力而采購的車輛。

2.結(jié)構設計

2.1?綜述

本項目所采用雙扇電控電動內(nèi)藏門系統(tǒng)，車門的電控電動裝置采用微處理器控制的電動機驅(qū)動裝置，具有自診斷功能和故障記錄功能，具有與列車總線網(wǎng)絡進行通信的功能，并可通過列車總線網(wǎng)絡或列車線對車門進行控制。

車門設置可靠的機械鎖閉機構、故障隔離裝置、緊急解鎖、重開門、防擠壓功能等安全設施。車門系統(tǒng)的設計保證高度可靠，門機構在車內(nèi)進行維修。所有部件易于接近，便于維護、調(diào)整，系統(tǒng)設計壽命為30年，并充分考慮巴西里約熱內(nèi)盧地區(qū)的氣候條件。

本系統(tǒng)由以下幾個主要功能部件組成：①驅(qū)動機構;②門葉;③緊急解鎖;④隔離鎖。

圖1?車門系統(tǒng)結(jié)構圖

①?門控單元（DCU）②驅(qū)動電機?③隔離設備?④隔離開關?⑤隔離操作器?⑥?制動單元⑦緊急解鎖開關?⑧導軌?⑨緊急解鎖設備?⑩門扇

2.2主要參數(shù)

①開門時間：3.5±0.5?s;②關門時間：3.5±0.5?s;③凈開度：1880?±5?mm;④溫度范圍：-25°C?...?+70°C;⑤供電電壓：72?VDC?+20%?/?-30%;⑥最小障礙物探測尺寸：10X100?mm

2.3主要功能

①開關門功能，包括車門開、關狀態(tài)顯示;②開關車門的二次緩沖功能;③障礙物檢測及再關門功能;④車門故障切除功能（車門內(nèi)部）;⑤緊急解鎖功能;⑥車門監(jiān)控旁路功能;⑦乘務員鑰匙開關功能;⑧故障指示和診斷功能;⑨零速保護功能。

2.4?主要機械零部件

2.4.1驅(qū)動機構

整個門驅(qū)動機構通過一個安裝底板集成導軌、電機、門攜架、門控單元（DCU）等零部件，組成整體后安裝在車體上。

2.4.2?門扇

門扇防擠壓密封橡膠條采用優(yōu)質(zhì)橡膠，必須滿足彈性、拉伸強度、耐候性，耐普通清洗劑和耐老化等性能要求及障礙檢測功能要求，適應巴西里約熱內(nèi)盧地區(qū)氣候條件的要求。

2.4.3?緊急解鎖

在每個車門內(nèi)部設置有內(nèi)部緊急解鎖，車門外部設置有外部緊急解鎖，當緊急情況發(fā)生時，乘客或站務人員可以使用這兩個裝置解鎖并打開對應的車門。當操作緊急解鎖裝置時，信號會傳送到司機室。為防止乘客誤操作，通常隔離鎖外部設置罩板。

2.4.4?隔離鎖

當某個車門系統(tǒng)出現(xiàn)故障而無法正常工作，但列車又需要繼續(xù)運行時，可以在關閉車門后，操作隔離鎖，將對應的門系統(tǒng)進行機械隔離，并旁路該門系統(tǒng)關閉、鎖閉開關的電觸點，使故障的門系統(tǒng)不影響整列車的門安全回路，從而車輛可以正常行駛。車門隔離后，該門系統(tǒng)的緊急解鎖功能失效。

3.車門系統(tǒng)控制設計

3.1門控器的啟動

（1）每次當門控器上電后，首先進行自診斷，此時：當車門關閉并鎖上時：車門被啟動并保持關閉狀態(tài)。自診斷結(jié)束后，根據(jù)收到的指令對車門進行控制。

（2）門未關閉和鎖上時：門控器因此時無法監(jiān)控門板的位置，因此對一個沒有關上和鎖緊的門，立刻執(zhí)行恒速關閉車門動作，直到車門關上和鎖緊。在第一次上電初始化關門的過程中，障礙檢測功能起作用。

3.2門控器控制車門的打開和關閉邏輯

門控器控制車門的開啟和關閉是由下表中的指令狀態(tài)決定的。

表1?門控邏輯

使能信號

零速信號

開門信號

關門信號

門的狀態(tài)

0/1

0

0/1

0/1

關

0

0/1

0/1

0/1

關

1

1

0

0

自由

1

1

0

1

關

1

1

1

1

關

1

1

1

0

開

4.結(jié)語

客室車門系統(tǒng)是地鐵列車的重要組成部分，是乘客上、下車的唯一通道。由于地鐵列車運營時，客流量較大，高峰期人流非常擁擠，開關門頻率高，車門受力大，因此客室車門是影響整個地鐵列車安全正點運行的關鍵性系統(tǒng)。

該套車門系統(tǒng)已經(jīng)在交付用戶車輛上運營兩年多，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，安全性高，維修維護簡單，而且從功能上能夠滿足乘客舒適度的要求。

參考文獻：

[1]李津愚，何琪，孫廣民.地鐵安全運營措施[J]勞動保護，2007（6）

[2]BS?EN14752-2005?鐵路應用.乘客門系統(tǒng)