沈陽(yáng)地鐵車門(mén)系統(tǒng)傳動(dòng)方式介紹

王俊盛 梁 澤

沈陽(yáng)地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)分公司

沈陽(yáng)地鐵車門(mén)系統(tǒng)傳動(dòng)方式介紹

王俊盛 梁 澤

沈陽(yáng)地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)分公司

車門(mén)系統(tǒng)是地鐵車輛的重要組成之一，涉及到車輛的運(yùn)行性能和安全，影響乘客的乘坐舒適度。其傳動(dòng)方式是整個(gè)系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的核心要素。本文以沈陽(yáng)地鐵電客車車門(mén)系統(tǒng)傳動(dòng)方式為介紹對(duì)象，并橫向?qū)Ρ三X帶和螺桿兩種門(mén)傳動(dòng)方式的特點(diǎn)，從安裝、使用和維護(hù)的角度進(jìn)行分析。

地鐵車輛；車門(mén)系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)方式

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷推進(jìn)，近年來(lái)城市軌道交通快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)許多大型城市都已有了地鐵或者輕軌，隨著大量的軌道交通項(xiàng)目投入運(yùn)營(yíng)，人們的日常出行變得更加方便，可隨之而來(lái)的擔(dān)憂也困擾著人們：“我們經(jīng)常乘坐地鐵時(shí)，車門(mén)系統(tǒng)每天會(huì)開(kāi)關(guān)上百次，它的功能如何實(shí)現(xiàn)，是否安全呢？”本文將以沈陽(yáng)地鐵一號(hào)線電客車車門(mén)系統(tǒng)傳動(dòng)方式為例為你介紹。

1 、概述

目前國(guó)內(nèi)的地鐵車輛客室車門(mén)系統(tǒng)主要有塞拉門(mén)，外掛門(mén)和內(nèi)藏門(mén)三種形式，車門(mén)的傳動(dòng)方式主要采用齒帶傳動(dòng)和螺桿傳動(dòng)兩種方式。

沈陽(yáng)地鐵一號(hào)線客室車門(mén)是雙扇電控電動(dòng)內(nèi)藏式拉門(mén)。其傳動(dòng)方式采用齒帶傳動(dòng)。車門(mén)的電控電動(dòng)裝置采用微處理器控制的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，并具有自診斷功能和故障記錄功能，具有與列車監(jiān)控系統(tǒng)的接口。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(mén)設(shè)置可靠的機(jī)械鎖閉機(jī)構(gòu)、故障隔離裝置、緊急解鎖、重開(kāi)門(mén)等安全設(shè)施。門(mén)系統(tǒng)具體組成如下：

1門(mén)板總成，2驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，3基礎(chǔ)安裝組成

2 、齒帶傳動(dòng)特點(diǎn)

沈陽(yáng)地鐵電客車車門(mén)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由安裝底板、門(mén)扇吊掛部件、傳動(dòng)裝置、中央鎖等部件組成。其中傳動(dòng)裝置采用電機(jī)旋轉(zhuǎn)，通過(guò)錐齒輪減速箱變向及減速，然后通過(guò)齒帶輪和齒帶轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)。齒帶在做直線運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，帶動(dòng)左右兩個(gè)吊板部件在底板的上導(dǎo)軌中做方向相反而且同步的運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而將運(yùn)動(dòng)傳遞給門(mén)扇的齒帶傳動(dòng)方式。

齒帶傳動(dòng)主要的部件為齒形同步帶—同步帶背襯鋼絲。其傳動(dòng)綜合了齒輪傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)和帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)， 克服了其它各種帶打滑和伸長(zhǎng)等缺點(diǎn)， 構(gòu)成一種獨(dú)特的傳動(dòng)形式。同步帶具有傳動(dòng)準(zhǔn)確、平衡、噪聲少、無(wú)滑差又節(jié)能、承載能力高、壽命長(zhǎng)、傳動(dòng)噪聲低、帶齒受力均勻合理、具有最小膨脹系數(shù)和最大可靠性等特點(diǎn)。同步齒帶可獲得恒定的速比，且速比范圍大， 一般可達(dá)允許的線速度高，可達(dá)。其傳遞功率可從幾瓦到數(shù)百千瓦， 傳動(dòng)效率可達(dá)三角帶傳動(dòng)最高為， 并且結(jié)構(gòu)緊湊， 具有耐油、耐潮、不需潤(rùn)滑等優(yōu)點(diǎn)， 可在有污染和環(huán)境較為惡劣的場(chǎng)合下工作。

3 、螺桿傳動(dòng)方式簡(jiǎn)介

螺桿傳動(dòng)是指自動(dòng)門(mén)系統(tǒng)的左、右兩扇門(mén)頁(yè)分別通過(guò)螺母組件與螺桿相連， 螺桿為左旋和右旋對(duì)稱結(jié)構(gòu)通過(guò)驅(qū)動(dòng)元件的驅(qū)動(dòng)， 使螺桿做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)兩扇門(mén)頁(yè)的螺母組件做相反方向的運(yùn)動(dòng)，達(dá)到兩扇門(mén)頁(yè)同步運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。螺桿傳動(dòng)主要的部件是螺桿和螺母組件。螺桿一般為金屬材質(zhì)， 螺母組件采用金屬材質(zhì)或復(fù)合非金屬材質(zhì)， 有自潤(rùn)滑和人工潤(rùn)滑兩種潤(rùn)滑方式。螺桿傳動(dòng)具有傳動(dòng)準(zhǔn)確、平衡， 扭矩大的特點(diǎn)。

4 、兩種傳動(dòng)方式的比較

4.1 制造精度比較

尺寸精度要求螺桿傳動(dòng)系統(tǒng)必須控制門(mén)傳動(dòng)系統(tǒng)的確切尺寸。為了成功地完成車門(mén)的裝置，必須要有更精確的車輛制造精度和門(mén)系統(tǒng)制造精度， 同時(shí)加工螺桿與螺母組件也需要很高的精度。這必然導(dǎo)致一些附加費(fèi)， 導(dǎo)致車輛和門(mén)系統(tǒng)成本的上升。齒帶傳動(dòng)系統(tǒng)由于是柔性的傳動(dòng)系統(tǒng)， 故不需要過(guò)高的精度即可以達(dá)到滿足要求的功能。

4.2 驅(qū)動(dòng)力比較

傳動(dòng)力矩的要求螺桿傳動(dòng)需要強(qiáng)大的力矩和強(qiáng)大的傳動(dòng)系統(tǒng)才能完成預(yù)定的動(dòng)作， 因此螺桿傳動(dòng)必須占用更多的空間、采用更重的重量和更高代價(jià)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以達(dá)到目標(biāo)。齒帶系統(tǒng)則不需要特殊的力矩要求即可驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)， 從而減少了空間占用， 減輕了結(jié)構(gòu)重量。從能量消耗的角度看， 更小的驅(qū)動(dòng)力矩意味著對(duì)于車輛較小的能量需求， 從而減輕了車輛的負(fù)擔(dān)。

4.3 維修保養(yǎng)比較

維修間隔的要求螺桿傳動(dòng)系統(tǒng)每隔幾個(gè)月需要定期清洗、潤(rùn)滑，每隔年整個(gè)系統(tǒng)必須全面檢查甚至更換。即螺桿傳動(dòng)系統(tǒng)需要頻繁的維護(hù)。在日常維護(hù)過(guò)程中， 車輛的最終用戶分配在車輛維護(hù)上的時(shí)間間隔已趨向于年， 這就給螺桿傳動(dòng)系統(tǒng)提出了極高的、難以達(dá)到的要求。因?yàn)槁輻U傳動(dòng)的密封一旦有所磨損， 灰塵會(huì)進(jìn)人到相對(duì)運(yùn)動(dòng)的高精度配合的螺母與螺桿之間， 即使是自潤(rùn)滑系統(tǒng)， 也會(huì)導(dǎo)致螺母與螺桿的相互摩擦損耗。如果沒(méi)有足夠的維護(hù)， 整個(gè)螺桿系統(tǒng)將趨向于不穩(wěn)定， 從而導(dǎo)致噪聲加大、門(mén)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)等故障。齒形帶則相反， 從原理上齒帶就像汽車輪胎一樣， 污垢被齒帶輪推到一邊， 它是一個(gè)自然的污垢處理系統(tǒng)。齒帶傳動(dòng)系統(tǒng)已經(jīng)證明在巧年的維護(hù)中總的維修間隔沒(méi)有任何的顯著要求。而維護(hù)工作的增加也意味著車輛運(yùn)營(yíng)商成本的增加。表給出了某車輛不同車門(mén)傳動(dòng)方式的維修比較。

5 、結(jié)語(yǔ)

目前， 除沈陽(yáng)地鐵1、2號(hào)線外，北京城鐵線、北京地鐵國(guó)產(chǎn)化新造車、天津輕軌濱海線、長(zhǎng)春輕軌以及大連輕軌車輛均采用了齒帶傳動(dòng)的門(mén)系統(tǒng)。在沈陽(yáng)地鐵車門(mén)系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)、維修、架修過(guò)程中齒帶傳動(dòng)制造精度低、驅(qū)動(dòng)力小、維修方便的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)明顯。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)行狀態(tài)良好，安全可靠。

[1] 鐘淑范。國(guó)產(chǎn)地鐵車輛客室側(cè)拉門(mén)[J]. 鐵道車輛第38卷增刊，2000年12月期

[2] 郝新。城市軌道車輛自動(dòng)門(mén)系統(tǒng)的傳動(dòng)方式[J]. 城市軌道交通研究，2005第1期