一種新型公交車關門防夾氣壓系統設計

丁海峰

摘 要：設計一種純氣壓的公交車開關門防夾系統。相對于電子傳感器等電子元件，氣壓元件壽命較長，使用過程中不容易出現故障。而且現在的公交車門絕大部分還是使用氣缸開關門，純氣壓的公交車開關門防夾系統與開關門氣壓系統可以集成為一個氣壓系統，不用專門再設計電控系統，也大大降低了成本。

關鍵詞：公交車;關門防夾;氣動

公交車是最為普遍的一種大眾運輸工具。城市化和機動化的發展，使城市人口和地域不斷增加，對公共交通的需求相應快速增長，要求公共交通企業投入更多的客車。但是目前出現的公交車門控系統功能比較單一，實現門的電控或只是簡單的報警，公交車門防夾主要是利用電子延時控制原理，在沿氣缸軸向布置多個貼片集成電路磁性，根據氣缸通過兩個傳感器的時間來控制門的開關。傳感器因此，。因此對于運用ECU、傳感器等技術進行的公交車門安全性改進研究，具有重要的意義和應用價值。另外也有利用紅外線傳感器，角位置傳感器（電位器），ECU（汽車專用單片機）設計電子電路，實現不安全時報警并使車門回復。總之，離不開電子傳感器，但傳感器的缺點是壽命較短，容易出故障，所以造成新的公交車有防夾功能，但舊的公交車一般沒有防夾功能這一現象。

1 氣壓防夾系統設計

公交車門的開關門防夾系統原理如圖1所示，開關門氣缸1的左腔通過單向節流閥2，右腔通過單向節流閥2-1分別與換向閥3連接，換向閥3與氣源7連接;換向閥3的左面控制口通過梭閥4分別與司機用關門按鈕5和乘務員用關門按鈕6連接，司機用關門按鈕5和乘務員用關門按鈕6都與氣源7連接;換向閥3的右面控制口通過梭閥4-1分別與梭閥4-2和雙壓閥11連接，梭閥4-2分別與司機用開門按鈕8和乘務員用開門按鈕9連接，司機用開門按鈕8和乘務員用開門按鈕9都與氣源7連接;司機和乘務員按下相應的司機用開門按鈕8或乘務員用開門按鈕9時，梭閥4-1一個進氣口會進氣，梭閥4-1的出氣口有氣輸出，輸出的氣體進入梭閥4-2，梭閥4-2的出氣口有氣輸出，進入換向閥3右面的控制口，使換向閥3換為右位，氣源的氣體通過調速元件單向節流閥2-1進入氣缸1的右腔，左腔氣體通過換向閥3排掉，活塞桿縮回，公交車門打開，司機和乘務員按下相應的司機用關門按鈕5和乘務員用關門按鈕6時，梭閥4一個進氣口會進氣，梭閥4的出氣口有氣輸出，進入換向閥3左面的控制口，使換向閥3換為左位，氣源的氣體通過調速元件單向節流閥2進入氣缸1的左腔，右腔氣體通過換向閥3排掉，活塞桿伸出，公交車關門。

為了避免在關門時夾到人，我們增加了行程換向閥10和壓力順序閥12。如圖2所示，雙壓閥11通過梭閥4-1與換向閥3的右面控制口連接，同時雙壓閥11的控制口分別與行程換向閥10和壓力順序閥12連接，行程換向閥10和壓力順序閥12都與氣源7連接，壓力順序閥12的外控口連接到單向節流閥2和氣缸1之間，行程換向閥10安裝在開關門氣缸1的活塞桿伸出的終點位置。當在關門過程中，如果碰到人，開關門氣缸1左腔的壓力升高，因壓力順序閥12的控制口連接到此位置，使壓力順序閥12打通，讓壓力順序閥12內部的二位三通換向閥換向通氣，雙壓閥11左邊有氣輸入，此時行程換向閥10也是通氣狀態，故雙壓閥11右邊也有氣輸入，雙壓閥11出氣口有氣輸出，輸出的氣體進入梭閥4-2，梭閥4-2的出氣口有氣輸出，進入換向閥3右面的控制口，使換向閥3換為右位，活塞桿縮回，門重新打開，起到安全保護的作用。

另外，正常關門時，開關門氣缸1的左腔壓力較低，壓力順序閥12打不開，壓力順序閥內部的二位三通換向閥不能換向，就不能通氣，雙壓閥11只有右邊有氣，出氣口不能出氣，車門繼續關閉，關好門時會碰到行程換向閥10，行程換向閥10換向，就不能再通氣了;此時，雖然氣缸左腔壓力也會升高，使壓力順序閥12打通，讓壓力順序閥12內部的二位三通換向閥換向通氣，雙壓閥11左邊有氣輸入，但因為行程換向閥10換向后不通氣了，導致雙壓閥11右邊不能進氣，出氣口沒有氣體輸出，換向閥3無法換向，所以公交車門關閉之后不會像碰到人一樣自動打開。

2 解決的關鍵問題

設計了一種公交車關門防夾系統，公交車使用氣缸開關門，當關門遇到障礙時，通過壓力順序閥反饋信號，公交車門自動打開，起到安全保護的作用。另外，因為碰到障礙和關上門情況是一樣的，為了防止門關不上，在活塞桿伸出的終點位置安裝行程換向閥，反饋位置信號，保證門關上之后不會自動打開。

基金項目：聊城職業技術學院重點科研項目（2018lzyk03）

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