淺析城軌列車塞拉門設計方法

楊紅娜 周強

摘要： 隨著我國城市軌道交通事業的發展，各大城市的環境和人文特點對列車塞拉門的結構和功能提出了不同的要求，本文從塞拉門基本組成、功能和設計要點幾個方面詳細介紹了城市軌道交通列車塞拉門設計過程中需要重點注意的問題，為塞拉門的快速、精準設計提供了一定的參考和依據。

關鍵詞： 城軌列車;塞拉門;設計

中圖分類號： U270.386??? 文獻標識碼： A??? 文章編號： 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70年代的北京。進入二十一世紀，隨著我國經濟進入快速發展階段，城市的規模變大，地面交通擁堵。城市軌道交通以其運量大、速度快，能有效解決地面擁擠，充分利用空間的特點在各大城市中快速發展起來。有資料顯示，預計到2020年我國將有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。塞拉門的設計能否適應當地的人文地理環境，直接決定了列車能否安全、穩定地運行。與此同時，各地高速發展的地鐵事業對地鐵塞拉門的設計人員提出了新的挑戰，再加上不同地區和城市對地鐵塞拉門的使用要求不一樣，這就要求地鐵塞拉門的設計個性化、快速化、精準化。

2 城規塞拉門組成

城軌列車塞拉門多設計為電控電動雙扇塞拉門，司機室門多設計為單扇塞拉門，其結構類似，本文以雙扇塞拉門為例進行介紹，塞拉門主要包括：機構安裝架、承載驅動機構、門扇、壓條、門檻、平衡輪、擺臂、隔離裝置、內部緊急解鎖、外部緊急解鎖、緊固件、調整墊片、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驅動系統。驅動系統主要由電機組件、傳動裝置、門扇吊掛裝置、門控單元等組成。由電機通過適當方式驅動傳動機構，驅動機構將設計成直接驅動傳動機構。

驅動裝置一般采用模塊式，電機及相關傳動裝置與電氣連接件預裝成一個組件，整個裝置預調后可直接安裝在車門上方。每個門的兩扇車門使用一套驅動裝置，使左、右門扇成相向運動，實現車門開關。

2.2門扇。門扇一般采用鋁制復合夾層結構或更優結構，具有較高剛度，外形與車體外形一致。在門扇上部設安全玻璃，其承受的壓力一般需要滿足車輛在隧道中以80km/h速度運行的要求。門扇的內、外裝飾與車體內、外墻裝飾應完全一致。

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、拉伸強度及耐候性，適應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，兩個門扇之間采用雙重密封保證高速時不竄風。

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

2.3內外緊急解鎖裝置。城規列車塞拉門每套車門配1個內部緊急解鎖裝置和1個外部緊急解鎖裝置，用于緊急情況下的開門操作，車輛外側的緊急解鎖裝置應具有良好的水密性。

為了便于操作，一般還會對緊急解鎖裝置的最大操作力進行規定，內緊急解鎖裝置的最大作用力不超過120N，外緊急解鎖裝置的操作力不大于10Nm。當解鎖裝置被啟動時，應在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門出現故障時，切除故障車門使其脫離控制系統，從而不影響其他車門的使用。

故障切除裝置一般要求設在車內靠近門的適當位置，機械式操作。啟動切除裝置后，將切斷該門與EDCU的通信，該車門將不能進行開關門操作，而相應的車門將顯示一個持久的關閉狀態直到被恢復。

2.5障礙物檢測功能。考慮到乘客上下車的安全性，塞拉門設計過程中會要求供應商提供的塞拉門具有障礙物探測功能。障礙物探測分為兩個過程，開門過程和關門過程障礙物探測，主要是為了防止乘客上下車時被車門夾傷，因此障礙物探測功能中一般還會規定車門的夾緊力。

3 功能要求

城規列車塞拉門系統的功能主要包含以下幾個方面：

整列車車門開關由司機在操縱端在列車停止運行的情況下，通過集控方式控制，每次僅能開關一側車門，開關門時有聲音警示和車門開、關狀態顯示。在司機釋放“開門”和“關門”功能后，車門能根據所給出的命令，保持打開或關閉到位。未關閉好的車門應當能再關閉，已關好的車門不再打開。開關車門過程中有二次緩沖和障礙物探測的功能。

當車門出現故障時（車門內部、外部），車內應配有故障顯示、自診斷和故障歷史記錄模塊。為了防止緊急情況的發生，列車塞拉門系統應根據列車情況在車內配備旅客緊急解鎖模塊，車外配備乘務員鑰匙開關模塊。

為了更好的監控列車塞拉門系統的工作狀態，塞拉門系統一般與列車安全回路互鎖，具有監控各個門關閉開關觸點的功能。車門系統的電氣控制能滿足列車運行采用人工手動駕駛、ATO駕駛單司機值乘和無人駕駛時的開關門功能。

4 設計要點

4.1設計師在塞拉門設計過程中須執行中國鐵路規程和標準及相關國際標準，如包括GB、TB、ERRI、UIC、EN等規章和標準。以最新版本的標準以及最新發行的標準為準。塞拉門的設計需符合當地的使用條件，主要考慮的內容有溫度、濕度、風速、降水量、海拔等問題。

4.2塞拉門的設計需滿足車輛一般性的使用要求：無論車輛在隧道還是地面線路上運行，設備需能承受風、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，能預防蟲蛀，防止嚙齒類動物的侵害，能防止霉變并不被清洗劑腐蝕。

4.3.城規塞拉門的基本技術參數包括以下幾個方面：車門數量、凈開寬度、凈開高度、供電電壓、開關門時間、開、關門延時時間、車門關緊力、能探測的最小障礙物大小、開關門噪音、隔熱隔音性能、車門限位開關防護等級、車門控制方式、車門編號標識等。

4.4塞拉門設計的總體原則。車門系統的設計需保證高度可靠，門機構能在車內進行維修，所有部件易于接近，便于維護、調整，能適應當地的氣候條件。供應商提供的門機構及相關零部件，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。

傳動裝置、導向裝置、驅動裝置和鎖閉裝置集中為一個緊湊的功能單元，便于安裝和維修。車門系統設有門扇的高度及平行度調整功能，能保證每一門扇、相關門扇之間以及門扇與車體之間的正確位置及間隙。車門關閉時能有效地起到隔熱、隔音、防水、防塵作用，應能消除震動。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。電線和電纜應是無鹵低煙阻燃或無鹵低煙耐火電纜。

5 總結

本文從塞拉門基本組成、功能和設計要點幾個方面系統介紹了城軌列車塞拉門設計過程中需要注意的問題，為城軌列車塞拉門的快速、精準設計提供了一定的參考。

參考文獻：

[1]高紀明，張海峰.地鐵車輛塞拉門安裝調試分析[J].中國科技縱橫，2016（24）：40.

[2]胡志強.地鐵車輛塞拉門淋雨試驗及安裝參數的優化[J].科技資訊，2012（9）：77-78.

[3]王峰，康洪軍，郭寶東.某型塞拉門研發設計[J].鐵道機車車輛，2014.34（6）：66-68.

[4]楊明.探討地鐵車輛塞拉門安裝調試過程中常見故障及工藝難點[J].中國科技縱橫，2017（4）：96.