城轨塞拉门短机构的研究与探讨

发表时间:2021/4/21   来源:《科学与技术》2020年第32期   作者:张礼国
[导读] 城轨塞拉门短机构就是指城市轨道塞拉门的短机构,
        张礼国
        南京康尼机电股份有限公司  江苏南京 210000
        摘要:城轨塞拉门短机构就是指城市轨道塞拉门的短机构,塞拉门系统是城市轨道车辆结构中的重要部分之一,也是日常使用较为频繁的部分,塞拉门短机构的性能能够直接影响城市轨道列车的安全性与实用性。因此,本文结合城市轨道列车塞拉门工作原理、短机构具体结构,对其进行深入研究,提出具体的城轨塞拉门短机构机械优化路径,以期能够提升城市轨道列车塞拉门系统使用流畅性、安全性、稳定性,进一步维护城市轨道列车运行安全,为我国城市轨道列车运行的发展做出一份贡献。
        关键词:城市轨道;塞拉门短机构;结构

        随着现代社会经济的快速发展,各地区城市建设进程不断加快,城市轨道交通运输规模不断扩大,城市轨道列车成为了人们主要的交通、出行方式之一。基于此种背景,城市轨道交通中列车塞拉门的安全性能就成为能够影响人们出行过程中人身安全的重要因素之一。城市轨道列车塞拉门短机构主要就是指客室门的双门结构;短机构就是指承载塞拉门系统驱动机构的开口程度,由于一些列车的车型是特定的,其塞拉门短机构预留安装空间尺寸要求较高,一般情况下,短机构中的滑筒长度加上支撑件、门扇长度,短机构的整体长度规格要大于车体门洞开口尺寸约200mm,此时需要通过调整重叠布局的方式缩短短机构的长度,完成安装任务,保证塞拉门短机构性能良好,符合列车运行需求[1]。

一、城轨塞拉门工作原理及短机构构成  
(一)城轨塞拉门工作原理  
        城市轨道列车塞拉门,按照结构可以分为机械式、电气式结构;在机械式结构塞拉门运行中,由于受到驱动单元的影响,塞拉门固定在列车中,塞拉门的导杆需要承担两个门页的重量,同时在开门与关门的过程中需要始终保持门页与车体之间的平行专题。在塞拉门结构的两个滚柱轴承滑动之下,能够满足受力传递的需求,且在多轮结构支撑条件中分散整体受力,保证塞拉门的使用状态良好。若塞拉门处于闭合的状态,制动单元能够在自动驱动下完成齿轮结构咬合,避免出现车辆塞拉门自动开启的情况。若出现紧急情况则能够启动电磁装置,接卸齿轮的啮合状态,手动控制塞拉门机械结构,实现对塞拉门的管理,保证轨道列车内的人员安全[2]。
(二)城轨塞拉门短机构结构
        (1)导柱滑筒结构。这一结构是城市轨道列车中较常使用的结构,且已经发展形成了较为成熟的技术,能够通过重叠布局的方式缩短机构长度。
        在导柱滑筒结构中可以分为两种形式,第一种形式就是单导柱加摆动携门架。这一机构的特点就是其导柱空间位置能够前后摆动,滑筒与门扇之间的连接携门架则能够在纵向方向左右摆动;在列车形式的过程中,门扇打开、关闭,此时携门架连接滑筒,在长导柱上来回移动,携门架与长导柱左右摆动,且沿着上滑道的轨迹完成开关门的动作。在携门架的摆动过程中,能够完成种塞拉动作,同时促使门扇向两侧移动,进一步拓展门扇移动距离。在此环节,长导柱在横向方向的来动摆动则是为了进一步控制门扇,保证门扇能够按照滑移轨迹运动。第二种就是双导柱形式。这一机构的特点就是导柱能够分别完成上下、前后、XY等不同方向的运动。双导柱形式下,导柱前后错开是为了减小机构的高度,此时门扇与携门架在各自的导柱上来回移动,若门扇打开,则能够发挥上滑道作用,促使携门架带动其导柱向外侧移动,之后平移、开门。若门扇关闭,则门扇会随着滑筒,沿着其导柱向中心移动,携门架在上滑道的带动之下向内侧移动,一直到门扇闭合,此时滑筒处于上下重叠的状态中。


        (2)导轨滑块结构。相较于导柱滑筒结构,导轨滑块结构具有较高的强度,且这一结构可以分为两节式、三节式与复合式。第一,关于两节式导轨,其行程较短,能够采用上下排列的方式,按照XY运动原理,这一原理与导柱滑筒结构类似,差异在于将导柱更换为导轨,在门扇关闭的过程中,左右携门架在上下重叠状态中。第二,三节式导轨,这一结构具有两级传动性能,由于其行程较长,三节式轨道一般会一字排开,呈现XY运动形式,但是没有携门架,在开合的过程中是门扇与导轨滑块连接,由导轨伸出车体,门扇则沿着导轨运动。第三,复合导轨,就是指将两组两节导轨进行加工与重叠,中间使用接齿轮组合,运动原理与三节式导轨相同,有点在于能够均匀承担导轨荷载,具有较强的平稳性。

二、城轨塞拉门短机构机械优化路径   
        结合上述内容可以发现,城轨塞拉门短机构机械结构较为复杂,不同的结构形式之间工作原理大同小异,但是仍需要注意一些细节问题,比如“导轨设置”、“开合过程”、“门页与车体之间的关系”等。为了进一步优化机械结构,建议分别从如下角度入手,以此提升城轨塞拉门短机构使用性能,维护城市轨道列车行驶安全。
(一)正确使用塞拉门
        在城市轨道列车中,需要正确使用塞拉门结构,保证其运行安全性,避免出现安全事故。在使用的过程中,工作人员需要充分了解塞拉门的主要构成与操作技巧,加强日常塞拉门的保养与维护工作,避免由于人为操作引起安全隐患。在使用三角钥匙时,需要控制旋转角度≤45°,避免旋转角度过大损坏塞拉门装置。若出现开关门失灵,则需要关闭启动电源,采取手动开门的方式,锁住不需要集中控制的塞拉门,之后继续操作[3]。
(二)优化车门操作台
        车门操作台是城市轨道列车塞拉门短机构良性运行的重要保障之一,包括安全继电器、DSP监测装置、车门及电子门控单元等。安全继电器能够激活车门开关电路,控制开关门,以此满足沉闷控制系统的单个部件运行需要,在整个列车结构中形成安全回路,避免出现车门没有关闭列车就已经启动的情况,进一步维护列车安全性。在此模块驱动下,能够实现列车两侧门与携门架的连接,实现门顶部与门扇下部位之间的连接,利用车门控制器控制门扇的开关,引导门做塞拉运动。
(三)引入电气处理技术  
        为了进一步提升城轨塞拉门短机构的稳定性,可以引入电气处理技术,将其融入塞拉门电气系统中,加强对“关到位”、“切除”、“解锁”、“锁到位”等指令的执行,保证结构运行合理。建议在系统中设置应急故障处理条件,避免出现系统误动操作的情况,以此保证塞拉门行动到位。
结语:
        综上所述,在城市轨道列车的运行过程中,塞拉门对于人们的行车安全具有重要影响,建议工作人员要深入分析塞拉门结构,分析塞拉门短机构的重要作用及其运行原理,拆解塞拉门短机构的各个结构,从而更好的调整列车塞拉门短机构的使用及安装,提升塞拉门的稳定性,避免由于塞拉门性能问题危害乘客安全。在今后的城市轨道列车塞拉门短机构设计与安装中,建议要细条导柱、滑筒、等短机构各结构细节,增加重叠布局,提高短机构安全性;还需要优化车门操作台、引入电气处理技术,进一步提升塞拉门短机构安全性,推动城市轨道列车塞拉门短机构优化的现代化发展。
参考文献:
[1] 程焰钢. 城市轨道塞拉门的机械安装[J]. 珠江水运, 2019(23).
[2] 马涛. 城轨塞拉门机构多功能自动检测系统机械结构设计[J]. 机械设计与制造工程, 2019, 048(011):36-38.
[3] 唐春. 城轨车辆塞拉门安装与维修工艺改进[J]. 汽车世界, 2019, 000(023):P.1-1.
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