地铁车门结构分析与设计.docx

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1、地铁车门结构分析与设计摘要地铁作为一种日常出行的方式，具有速度快、污染少、运量大等许多优势。因此,发展地铁已经成为解决城市堵塞的主要方式。然而，车门系统是地铁列车中发生故障最多最高的系统，因此，对其进行防夹设计、提高地铁运行的安全性以及保证乘客的乘车安全具有很重要的意义。地铁车门系统在地铁系统中相当重要的一环。车门的设计、控制、维护等都将直接影响到地铁列车的运行状态和旅客的乘车安全。通过车门结构分析可以知道车门薄弱环节，因此，文章进行了车门结构设计。本文通过分析地铁车门可能存在的问题，进而希望通过对地铁车门结构进行设计,发现并改进地铁车门存在的问题。望能对现有地铁车门制造提供一定的参考与思路，

2、进一步提升其安全性，降低危险性，从而更符合社会民众的出现需要，切实保障乘客人身安全。关键词：地铁车门；结构设计；乘客安全AbstractAsawayofdai1ytrave1,thesubwayhasmanyadvantages,suchashighspeed,1esspo11ution,and1argetransportationcapacity.Therefore,thedeve1opmentofsubwayhasbecomethemainwaytoso1veurbancongestion.However,thedoorsystemisthemostfau1tysysteminsubway

3、trains.Therefore,itisofgreatsignificancetodesignanti-pinch,improvethesafetyofsubwayoperationandensurethesafetyofpassengers.Thesubwaydoorsystemisaveryimportantpartofthesubwaysystem.Thedesign,contro1andmaintenanceofdoorswi11direct1yaffecttherunningstateofsubwaytrainsandthesafetyofpassengers.Theweak1in

4、kofthedoorcanbeknownthroughtheana1ysisofthedoorstructure.Therefore,thepaperdesignsthedoorstructure.Byana1yzingthepossib1eprob1emsofsubwaydoors,thispaperhopestodiscoverandimprovetheexistingprob1emsofsubwaydoorsbydesigningthestructureofsubwaydoors.Itishopedthatitcanprovidecertainreferencesandideasfort

5、hemanufactureofexistingsubwaydoors,furtherimproveitssafetyandreducerisks,soastobettermeettheneedsofthepub1icandeffective1yprotectthepersona1safetyofpassengers.Keywords:Subwaydoor；Structura1design；Passengersafety1绪论-1-1.1 研究背景与意义-1-1.2 国内外研究情况-1-2地铁车门结构介绍-2-2.1 地铁车门结构组成-2-2.1.1 承载导向装置-2-2.1.2 基础部件-2-

6、2.1.3 动控制装置-2-2.1.4 内外操作装置-2-2.1.5 驱动锁闭装置-2-2.2 地铁车门的作用与功能-2-2.2.1 司机操纵模式-2-2.2.2 乘客操纵模式-32.2.3 紧急安全措施-3-3地铁车门结构可能存在的危害分析-5-3.1 车门故障等级-5-3.2 承载导向装置的故隙模式及影响分析和危害性分析-5-3.3 基础部件的故障模式及影响分析和危害性分析-7-3.4 电动控制装置的故障模式及影响分析和危害性分析-9-3.5 内外操作装置的故障模式及影响分析和危害性分析-H-3.6 驱动锁闭装置的故障模式及影响分析和危害性分析-12-4地铁车门结构分析与设计-15-4.1

7、 整体结构-15-4.2 地铁车门结构部件-18-4.3 地铁车门紧急解锁装置-20-4.4 车门强度计算和受力分析-21-4.4.1 强度计算-21-4.4.2 最大应力准则和最大应变准则-22-4.4.3 受力分析-23-4.5 安装工艺改进-25-5总结-27-5.1 研究结论-27-5.2 不足与展望-27-参考文献-28-致谢错误!未定义书签。1.1 研究背景与意义随着国民经济的发展和人口的增长，城市交通堵塞的问题已经特别凸显，许多城市出现了交通拥堵的现象，这就要求政府要改变资源配置，加大对地下交通的投资力度,以提高人们的交通出行质量。地铁现在已经成为人们出门必须的交通方式。因此，发

8、展地铁，已成为解决城市拥堵的主要方式之一。地铁可以为人们形成便捷的交通网络，方便大家的出行；而且地铁的发展可以吸引许多的商业，使得地铁车站可以形成新的商业链，从而推动经济发展,让人们的日常生活水平得到提高。1.2 国内外研究情况由于乘客数量大，车门故障率高，车门的安全可靠性已成为制约列车安全正点运行的重要问题。站台车门与车厢车身之间有一定的空间，旅客在上车的过程中，往往会出现被夹这种情况，这给地铁列车的正常运营带来了一定的隐患。如果地铁车门的结构与控制在设计上达不到安全、可靠的基础要求，不仅仅会对运营造成一些影响，甚至会对公司的形象造成严重的影响，严重的还会危及到乘客的生命安全。目前，我国的地

9、铁列车，每一段车厢都有5扇车门，全部列车60扇，既能使旅客快速上下车，又能缩短车站时间，又能满足地铁运输的便捷和快速。2地铁车门结构介绍2.1 地铁车门结构组成通常，地铁的每个车厢基本都有10对门，不同的门，结构也会有细微的差别。从地铁车门功能的方面来看，地铁车门系统可以分为五大子系统：承载导向系统、基础部件系统、电动控制系统、内外操作系统和驱动闭锁系统。2.1.1 承载导向装置地铁车门的导引机构基本是由安装架、带门架、长短导柱、挂架、导轨、压轮、滚轮、摆动臂总成等这些零部件构成。它们的主要功能是支撑车门的正常运行，并组成车门的运行轨道和引导。2.1.2 基础部件车门底座是由内外指示灯、密封胶

10、条、车门切除指示灯、门板、定位销、接地线、缓冲头、与定位销配合使用的嵌件等部件构成。2.1.3 电动控制装置地铁车门控制系统的重要部件主要是车门控制设备，其功能是接受ATC或驾驶员的指令，并输出车门本身的运动信号，以便按照需要控制车门的正常操作。2J.4内外操作装置外部和内部操作设备装置，主要是由内部紧急解锁装置、外部紧急进入装置、内部操作手柄、钢丝绳总成和操作手柄透明的罩子组成。2.1.5 驱动锁闭装置车门系统驱动锁闭结构主要是由驱动电机、传动丝杆、螺母总成、端部解锁机构、电机与丝杆的连接机构等零部件构成，其功能是通过控制门的转动，把门的开合绑定在电机的转动上，并在关门就位时自动锁上，具有一

11、定的保护作用卬。2.2 地铁车门的作用与功能塞拉门的主要功能是供乘客安全进出车厢，当乘客到站上车的时候，塞拉门的开门动作有两种操控模式。2.2.1 司机操纵模式在左驾驶室的左侧，有三个按键，分别是集中控制左车门、激活左侧门和集中控制关闭左车门。红色的按键是开启左边的车门，黄色的是开启左边的车门，黑色的是关闭左边的车门。右边驾驶室的按键和左边的一样。当列车抵达站台，驾驶员会视站台的高度，选择高站台开关，如果是高站台，则将高站台选择开关往下打到1位为高站台，如果是低站台，则将高低站台选择开关向上打到0位为低站台，然后集控，按下靠近站台一侧红色按钮，此时缓解被执行且列车速度5kmh,则全部开启。2.

12、2.2 乘客操纵模式每一扇门上都有三个打开的按钮。1个内侧和2个外侧打开按键，用于旅客。打开时按钮点亮表示它能工作。门控制装置在任何时候都会收到一个按钮发出的信号，然后在一个有效的门控制指令下（也就是在信号从低到高的时候），门就会被打开。打开门时，门必须打开，并且V5千米/小时的信号是有效的。启动键无效：速度信号V小于5千米/小时无效,远程缓解信号无效，紧急开关操作，车门被停用开关隔离（机械锁定），台阶在有打开要求时5秒不打开。当车门打开时，站台的高度和高度都会不同，因此，塞拉门的自动翻转和梯子就会工作。当列车停站的高度越高，站台翻板就会降下来。塞拉门一打开，黄色的踏板就会从里面伸出来，发出嗡

13、嗡的声音。在平台较低的情况下，翻板不使用，翻板上锁，如图2-3的左下部分为高平台翻板状态，右下部分为低平台翻板状态）。如果翻转盘失效，可以将隔离锁上，并用手将凸起的脚踏向后推，这时可以关闭。当踏板出现故障时，会被列车的控制系统所分离，不参与中央控制。这时，车门旁边的指示灯也会显示出车门的状况。其中，绿色的指示灯是亮的：塞拉门的安全关闭；红灯：显示塞拉门工作或发生故隙；白光：关闭了塞拉门。车门正常开启后，旅客可以自由进出，乘客乘坐完后，列车将会关上车门，车门的关闭顺序如下：驾驶员或旅客按下按钮，下达关门指令。车门嗡嗡作响，刹车系统关闭。当到达关门位置时，发出一个门控制器，它会控制门马达来关闭门。

14、在门与闭合的位置大约10毫米的时候，操作了一个“门关闭98%”的极限开关。开启压力锁，在加压之后，车门会被挤压。车门持续滑至锁止状态（这时门关闭与锁止发生故障），感应侧条与门马达绝缘。阶梯马达加电，使脚踏板停止。当门和梯级在关闭和锁紧状态时，“门和梯级闭合环”将会闭合2.2.3 紧急安全措施在使用过程中，如果发生下列两个特殊的情形，将会采取相应的安全措施。（1）在遭遇障碍时当有人或障碍物阻挡塞拉门关闭，会执行以下过程，以防止挤夹：采用灵敏原则进行探测和控制。在塞拉门的封闭边缘装有2个橡胶表面和2个独立的有效感应边缘。当有障碍物挡住了门时，门控制装置会收到由感应边产生的障碍探测启动信号。门控制装

15、置总是监控灵敏的边缘状况，并且在此元件发生故障（中断或持续运行）时，门控制装置会报告错误。若感应边发生故障，则不会对马达的电流监控造成任何影响。在关门之前，检查不会被打开。采用电动机的电流监控。在关门期间，门控器可以探测到马达的电流。当实际的电流超过标称时，门控装置就会认为有障碍（由乘客、行李等造成），并根据障碍状况行驶。门控制器随时监控电流，具有额定电流的存储器，即使断电也不会发生故障。所以，要对门控单元进行替换，就必须对它进行初始化。通过通道/时间探测：在不同的时刻，门位置传感器会对门的闭合位置进行测量,当没有在规定的时间内检测到门的通过，就会被视为存在隙碍，这时开始进行障碍处理。（2）当塞拉门发生故隙需要放弃使用时当车门需要隔离时，工作人员用三角钥匙转动门内的隔离锁，这时白色的指示灯就亮了，表示门已被隔离。具体原理如图2.2所示。祖件架总成机械传动机构俄团机构气动乐力镣门网a_门控器DCU紫急提件.机构列不控制单兀VCU控制系统紧急解上部导轨及横梁汾轮门动台阶门下部滚轮可伸缩踏板萦急出口装置传量机构敏感股条各类取位开关电器紫急装置票急进入装置W除开关图2.2塞拉门原理示意图3地铁车门结构可能存在的危害分析3.1 车门故障等级