電動雙開塞拉門下檔銷防松方法研究

張海峰

摘 要：塞拉門是為適應高檔機車、動車組及城市快速軌道車輛的運行要求而采用的一種新型車門產品，它的運行安全性和可靠性之間關系著乘客的生命安全。電動塞拉門系統作為新型的自動門系統因其高效率及高可靠性，在軌道交通中得到了廣泛的應用。本文對電動雙開塞拉門的工作原理，受力狀態及結構等方面進行比較，對其下檔消防松的方法進行研究。

關鍵詞：塞拉門；下檔消防松；方法；研究

1 正線故障描述

南京地鐵10號線正線營運時，由于下檔銷松脫發生了兩次清客事故。6月下旬，開通前空運載運行時，下檔銷處并緊螺母松開，下檔銷下移，與門檻組件干涉碰撞，致門扇不能關閉，南京地鐵公司模擬清客故障處理。7月7日晚17.30分左右，再次發生上述事故，導致正式營運清客故障。

2 臨時措施

7月8日，康尼公司設計人員和售后服務人員，到南京地鐵公司開會，與地鐵公司協商：為保障青奧會，采取臨時措施——下檔銷頂部加樂泰243，并緊螺母與下檔銷之間增加彈簧墊圈10GB/T93，并緊螺母預緊扭矩設置為44N.m。

3 下檔銷松脫扭矩試驗

考慮下檔銷剛度和城軌塞拉門擺出空間問題，確定下檔銷螺紋直徑為M10，響應此處螺母為M10。按照鋪鎮車輛有限公司制定的《南京10號線客室門采購技術規范》要求——緊固件材料性能等級不低于A2-70，故下檔銷材料選擇3Cr13、螺母M10 A2-70。參照南京康尼公司KN/Q 013.2-2008《螺紋連接預緊力矩通用技術規范》預緊力在無潤滑條件下螺紋M10預緊力矩為44N.m，部分項目中也有降低一個等級（即使用M8預緊力矩即22N.m）的慣例，采用上述兩種預緊力矩進行試驗。利用彈簧墊圈在松開狀態具有可視變形量易于檢修發現的特點，增加帶彈簧墊圈的試驗項目。

為了驗證臨時措施的正確性，選擇更為可靠的解決措施，在公司里以兩種扭矩22 N.m和44 N.m的預緊力，結構見圖1，對“僅有并緊螺母工況”、“并緊螺母再增加彈簧墊圈工況”、“僅有并緊螺母加樂泰243工況”、“并緊螺母再增加彈簧墊圈加樂泰243工況”、“僅有并緊螺母加鋼絲螺套工況”、“并緊螺母再增加彈簧墊圈加鋼絲螺套工況”共六種工況進行了試驗。

3.1僅有并緊螺母工況

并緊螺母直接與支架接觸，見圖1，分別在螺母上施加22N.m和44 N.m的預緊力，然后在下檔銷扁方處測試旋松扭矩，各試驗三組，測試數據如下表。

3.2有并緊螺母、增加彈簧墊圈加樂泰243工況，在下檔銷頂部加入樂泰243。分別在螺母上施加22N.m和44 N.m的預緊力，然后在下檔銷扁方處測試旋松扭矩。

3.3并緊螺母再增加彈簧墊圈加鋼絲螺套工況

在支架內加入鋼絲螺套，并緊螺母與支架間加彈簧墊圈。分別在螺母上施加22N.m和44 N.m的預緊力，然后在下檔銷扁方處測試旋松扭矩，各試驗三組，測試數據如下表。

4 試驗結論

“僅并緊螺母直接與支架接觸工況”與“并緊螺母與支架間加彈簧墊圈工況”在加載44N.m預緊扭矩時平均防松扭矩達到30N.m左右。如果使用樂泰243膠，平均防松扭矩達到35N.m左右（下次維護下檔銷時，清膠處理比較困難）。在施加兩種扭矩情況下，增加鋼絲螺套未增加防松扭矩（增加鋼絲螺套，支架需要重新開模具）。

5 下檔銷受力狀況理論計算

在開門過程中，因乘客擁擠力使下檔銷位移與嵌塊斜邊接觸擠壓后產生的分力和摩擦力，該分力和摩擦力共同產生旋轉扭矩，使下檔銷產生松脫的傾向。根據EN14752規定，乘客擁擠力為2000N，作用在雙扇門頁上，單扇門頁受力1000N。考慮門扇在開門過程中，乘客擁擠力作用在門扇中部，另外還有平衡輪、擺臂和攜門架的約束作用，僅考慮乘客擁擠力在下檔銷上的產生的作用力為500N。開關門的瞬間，由于列車空調正壓力作用，會產生類似乘客擁擠力的作用力，根據車輛的技術規格書的要求，該數值不大于50Pa。我們在南京十號線的測試結果，該壓力不大于50Pa。城軌項目中南京10號線的門扇面積是最大的，單扇門面積為1.736平方米，產生的推力86.8N，分解到下檔銷處約為43.5N，與乘客擁擠力比較可以忽略不計。

6 南京地鐵公司的最終方案

“在并緊螺母與支架間增加彈簧墊圈，預緊扭矩44N.m”作為我們報請南京地鐵公司批準的南京地鐵10號線客室門下檔銷松脫問題的處理方案。目前南京地鐵公司口頭認可該解決方案，并在南京10號線、南京機場線和南京寧天城際線上全部加裝，以觀察效果。經過1年左右的運行，未再發生第1章節出現的正線故障。

參考文獻

[1]《機械設計手冊-第1卷（第五版）》 化學工業出版社2007.11

[2]《鐵路應用—車輛側門系統》 德文版本 EN 14752：2005

[3]《螺紋連接預緊力矩通用技術規范》KN/Q 013.2-2008

（作者單位：南京康尼機電股份有限公司）