双扇电控电动内藏门系统在地铁车辆中的应用研究

摘要：地铁车辆车有因数量多、操作频繁、易发生故障等特点，车门系统是影响车辆正常运行运营安全的重要系统，因此，车门的结构和控制在设计上必须安全可靠。客室车门系统目前常采用的有双扇电控电动内藏门、双扇电控电动塞拉门、双扇电控电动外挂门等几种形式，本文详细介绍了双扇电控电动内藏门系统在地铁车辆上的应用。

关键词：地铁车辆;双扇电控电动内藏门系统

1.引言

地铁客室车门因其数量多（通常A型地铁车辆每辆车配置有10个客室车门，B型地铁车辆每辆车配置有8个客室车门）、操作频繁（运营中平均每1～2 min就须开关门1次）而成为地铁车辆至关重要的部件。车门的结构和控制若在设计上不够安全可靠，将会影响运营，甚至直接危害乘客的人身安全。地铁公司在购买地铁车辆时，都十分重视车辆客室车门在安全性，可靠性方面的设计。

客室车门系统目前常采用的有双扇电控电动内藏门、双扇电控电动塞拉门、双扇电控电动外挂门等几种形式。双扇电控电动内藏门以其结构简单、故障率低、操作维护简单、价格低廉等优点而成为众多地铁车辆的首选。

巴西地铁1A线项目车辆是依据长春轨道客车股份有限公司（CRC）与巴西里约地铁公司（Metro Rio）正式的地铁车辆采购合同研制的。

该项目车辆将行驶在巴西里约1号线、1A线及2号线上，以及未来的延长线，是巴西里约地铁公司为了加强交通畅通，增加车辆运行密度，缓解运营压力而采购的车辆。

2.结构设计

2.1 综述

本项目所采用双扇电控电动内藏门系统，车门的电控电动装置采用微处理器控制的电动机驱动装置，具有自诊断功能和故障记录功能，具有与列车总线网络进行通信的功能，并可通过列车总线网络或列车线对车门进行控制。

车门设置可靠的机械锁闭机构、故障隔离装置、紧急解锁、重开门、防挤压功能等安全设施。车门系统的设计保证高度可靠，门机构在车内进行维修。所有部件易于接近，便于维护、调整，系统设计寿命为30年，并充分考虑巴西里约热内卢地区的气候条件。

本系统由以下几个主要功能部件组成：①驱动机构;②门叶;③紧急解锁;④隔离锁。 图1 车门系统结构图

① 门控单元（DCU）②驱动电机 ③隔离设备 ④隔离开关 ⑤隔离操作器 ⑥ 制动单元⑦紧急解锁开关 ⑧导轨 ⑨紧急解锁设备 ⑩门扇 2.2主要参数

①开门时间：3.5±0.5 s;②关门时间：3.5±0.5 s;③净开度：1880 ±5 mm;④温度范围：-25°C ... +70°C;⑤供电电压：72 VDC +20% / -30%;⑥最小障碍物探测尺寸：10X100 mm

2.3主要功能 ①开关门功能，包括车门开、关状态显示;②开关车门的二次缓冲功能;③障碍物检测及再关门功能;④车门故障切除功能（车门内部）;⑤紧急解锁功能;⑥车门监控旁路功能;⑦乘务员钥匙开关功能;⑧故障指示和诊断功能;⑨零速保护功能。 2.4 主要机械零部件 2.4.1驱动机构

整个门驱动机构通过一个安装底板集成导轨、电机、门携架、门控单元（DCU）等零部件，组成整体后安装在车体上。 2.4.2 门扇

门扇防挤压密封橡胶条采用优质橡胶，必须满足弹性、拉伸强度、耐候性，耐普通清洗剂和耐老化等性能要求及障碍检测功能要求，适应巴西里约热内卢地区气候条件的要求。 2.4.3 紧急解锁

在每个车门内部设置有内部紧急解锁，车门外部设置有外部紧急解锁，当紧急情况发生时，乘客或站务人员可以使用这两个装置解锁并打开对应的车门。当操作紧急解锁装置时，信号会传送到司机室。为防止乘客误操作，通常隔离锁外部设置罩板。 2.4.4 隔离锁

当某个车门系统出现故障而无法正常工作，但列车又需要继续运行时，可以在关闭车门后，操作隔离锁，将对应的门系统进行机械隔离，并旁路该门系统关闭、锁闭开关的电触点，使故障的门系统不影响整列车的门安全回路，从而车辆可以正常行驶。车门隔离后，该门系统的紧急解锁功能失效。 3.车门系统控制设计

3.1门控器的启动 （1）每次当门控器上电后，首先进行自诊断，此时：当车门关闭并锁上时：车门被启动并保持关闭状态。自诊断结束后，根据收到的指令对车门进行控制。 （2）门未关闭和锁上时：门控器因此时无法监控门板的位置，因此对一个没有关上和锁紧的门，立刻执行恒速关闭车门动作，直到车门关上和锁紧。在第一次上电初始化关门的过程中，障碍检测功能起作用。

3.2门控器控制车门的打开和关闭逻辑

门控器控制车门的开启和关闭是由下表中的指令状态决定的。 表1 门控逻辑 使能信号 零速信号 开门信号 关门信号 门的状态 0/1 0 0/1 0/1 关 0 0/1 0/1 0/1 关 1 1 0 0 自由 1 1 0 1 关 1 1 1 1 关 1 1 1 0 开 4.结语

客室车门系统是地铁列车的重要组成部分，是乘客上、下车的唯一通道。由于地铁列车运营时，客流量较大，高峰期人流非常拥挤，开关门频率高，车门受力大，因此客室车门是影响整个地铁列车安全正点运行的关键性系统。

该套车门系统已经在交付用户车辆上运营两年多，系统运行稳定，安全性高，维修维护简单，而且从功能上能够满足乘客舒适度的要求。

参考文献：

[1]李津愚，何琪，孙广民.地铁安全运营措施[J]劳动保护，2007（6）

[2]BS EN14752-2005 铁路应用.乘客门系统