武漢地鐵車門

武漢地鐵一號線 車輛門系統(tǒng)介紹 概述 武漢地鐵一號線列車車門采用由南京康尼公司生產的電動雙開塞拉門 司機室車門為手動單扇門頁的塞拉門 門完全關閉時 門板與車體外表面平齊 開門時 門板一開始就進行橫向 縱向的復合運動 然后沿車體側面滑動直到完全打開的位置 武漢一號線車輛的車門系統(tǒng)由客室車門和司機室車門組成 布置如圖所示 1 客室車門為電動雙開塞拉門 每節(jié)車8套 整列車32套 左右對稱布置 是列車運營的重要部件之一 為乘客上 下車提供通道 2 司機室車門是手動塞拉門 每列車4套 對稱布置在兩個Tc車司機室的左右兩側 可以從物理 熱能和噪音將內部和外部環(huán)境隔離開 同時為司機上 下車提供通道 概述 客室車門 主要技術參數(shù) 1客室車門主要技術參數(shù) 2電動塞拉門的原理 客室車門 原理 客室車門 原理 整個門系統(tǒng)的運動由電子門控器控制 電機驅動 電機通過鎖閉裝置與絲桿螺母副連接 絲桿上的螺母通過鉸鏈與攜門架相連 為了提供門扇的擺動和平移運動 門扇與攜門架相連 同時 攜門架在縱向長導柱上滑動 長導柱連接在3個掛架上 每端各一個 中間再放一個 這3個掛架在短導柱上運動 同時短導柱安裝在承載支架上 攜門架和掛架內安裝有直線軸承 以確保機構運動平穩(wěn) 門扇在擺動和平移運動過程中的控制 由導向滾輪和上下導軌組成的系統(tǒng)完成 門扇從完全關閉狀態(tài)開始運動 電機帶動絲桿螺母副 引起攜門架 長導柱 掛架 下滾輪導向部件中的轉臂動作 并最終使得門扇在導向系統(tǒng)的引導下向外做擺出運動 在達到完全擺出狀態(tài)后 導向系統(tǒng)控制門扇的直線平移 使門扇平行于車輛側面運動 在平移過程中 攜門架使門扇沿著長導柱自由滑動 直到門扇達到完全打開狀態(tài) 客室車門 控制系統(tǒng) 3列車車門控制 車門的開關由列車線控制 司機通過裝載在司機室的開 關門按鈕 包括司機臺面板和門側 經過列車線直接向所有的車門門控單元 EDCU電子門控器 發(fā)出開 關門指令 車門控制單元通過車門子系統(tǒng)冗余網(wǎng)絡直接將單個車門狀態(tài)信息 故障信息傳送至診斷系統(tǒng) 并在TMS顯示單元上顯示 3 1司機室內車門控制 a 在司機室的左右兩側各設一個車門控制屏 每個控制屏上設 開門 關門 兩個個按鈕 客室車門 控制系統(tǒng) 在有門允許的情況下操作對應的按鈕 可以實現(xiàn)開 關相應側的車門 二期車輛的該按鈕帶相應所顯示顏色的指示燈 b 在司機室副臺控制面板上增設相應的 開門 關門 按鈕 其作用與左側及右側控制屏上的 開門 關門 按鈕相同 客室車門 控制系統(tǒng) 該面板上的 開門 關門 按鈕通過和 門側選擇 配合可以實現(xiàn)開 關左側或者右側車門的操作 門側選擇旋鈕的檔位分自動 手動左 OFF和手動右 客室車門 控制系統(tǒng) 在AUTO PM等模式下 如果ATO沒有或者不能給出門允許信號時 可以操作左 右門允許旁路開關來實現(xiàn)門的操作 c 在司機室的繼電器柜上設 列車門控制 Tc車門 斷路器和 門旁路開關 零速旁路 司機室門旁路 旋鈕 客室車門 控制系統(tǒng) 相應的的M車的繼電器柜中有 M車門 斷路器 可以實現(xiàn)單節(jié)車門電源的通斷 操作相應的門旁路開關可以將該側或該門旁路 d 此外 在司機臺上還有門 零速 門關閉 和 門允許 狀態(tài)指示燈 客室車門 控制系統(tǒng) 3 2門控單元 列車單門的控制由電子門控器 EDCU 控制 門控器安裝在每個客室車門機構的側邊 客室車門 控制系統(tǒng) 中央門控指令 如門開 關 由司機按門控按鈕或ATO發(fā)出 此信號與ATP信號 如零速度 一起由列車硬連線傳送至門控單元 每節(jié)車內有兩個EDCU通過RS485接口與TMS相連 使用點對點串行通信方式 與列車控制系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交流 門控信號 狀態(tài)信號 診斷信號 每節(jié)車中車門之間的數(shù)據(jù)通訊是通過RS485數(shù)據(jù)總線實現(xiàn) 客室車門 控制系統(tǒng) 3 3TMS車門狀態(tài)畫面 EDCU上所有的數(shù)據(jù)是通過RS485傳送到主VCU上 所有門所處的狀態(tài)信息及故障將在人機界面上顯示 客室車門 控制系統(tǒng) 客室車門 控制系統(tǒng) 4客室車門結構 客室車門 結構及主要部件 4 1門系統(tǒng)主要部件 4 1 1頂部機構 頂部機構包括 1 支撐部件2 運動導向部件3 驅動部件4 鎖閉裝置 客室車門 結構及主要部件 a 支撐部件 導柱結構 長導柱安裝在3個掛架上 3個掛架分別在3根短導柱上移動 3根短導柱通過整個機構的一個基架安裝在車體結構上 長導柱為門的縱向移動提供自由度并保證在開 關門過程中門板與車體平行 短導柱承受門板的重量并為門提供橫向移動自由度 客室車門 結構及主要部件 攜門架 攜門架通過滾珠直線軸承在長導柱上滑動 它將力從機構傳送到門扇并且也把力從門扇傳送到機構 攜門架通過螺釘牢牢地安裝在門扇上 所以攜門架將門扇的所有重量和動力傳送給長導柱 在攜門架與門板連接處 提供了一個偏心調節(jié)裝置 圖中偏心輪1 該裝置用來調節(jié)門扇的 V 形 在攜門架內部 還提供了一個偏心調節(jié)裝置 圖中偏心輪2 該裝置用來調節(jié)門扇與車體之間的平行度 客室車門 結構及主要部件 b 運動導向部件 通過滑道 呈一定的形狀 實現(xiàn)相關的橫向和縱向運動 實現(xiàn)門扇沿設定的軌跡運動 上滑道安裝在頂部機構上 攜門架上有一滾輪在滑道里運動 下滑道安裝在門扇上 一個安裝在車體結構上的滾輪擺臂裝置與該滑道嚙合 以提供所要求的導向運動 該導向部件僅承受橫向力 不承受縱向或垂向力 客室車門 結構及主要部件 c 驅動部件 門的運動由一個帶減速箱的電機驅動絲桿 對于雙頁門 絲桿一半是右旋的 一半是左旋的 來實現(xiàn) 安裝在頂部機構上 螺母與門扇相聯(lián) 門扇通過小車和掛架實現(xiàn)運動自由度 而門的運動軌跡的給定由上 下導軌來實現(xiàn) 客室車門 結構及主要部件 d 鎖閉裝置 LS型鎖閉裝置 2期車輛 絲桿的螺旋槽分為三段 一段是螺旋升角大于摩擦角的工作段 一段是螺旋升角小于摩擦角的鎖閉段 以及介于這兩者之間的過渡段 在過渡段 絲桿的螺旋升角由非自鎖逐漸過渡到自鎖的螺旋升角 當螺紋的螺旋升角小于磨擦角時 螺紋具有自鎖功能 LS型鎖閉裝置應用該原理 在絲桿的鎖閉段 依靠自鎖的原理使絲桿鎖住螺母鎖閉裝置 即可靠地鎖住了門 當電機使絲桿正 反雙向轉動時 使LS鎖閉裝置和門產生與絲桿軸線相平行方向同步移動 通過使螺母鎖閉裝置進入與退出絲桿的鎖閉段來實現(xiàn)門機的鎖閉與無源自解鎖 客室車門 結構及主要部件 1 5 2mm 制動器 鎖閉裝置 1期車輛 1期車輛的鎖閉裝置利用制動器解鎖時絲桿可以自由轉動 制動未解鎖時絲桿只能在關門方向轉動的原理 實現(xiàn)車門關閉后的鎖緊功能 客室車門 結構及主要部件 門板為鋁蜂窩復合結構 具有鋁框架 鋁蒙板和鋁蜂窩芯 采用熱固化 為加強機械強度 蒙板的周邊都包在鋁框架上 除了一些必要的 用于支撐門板和實現(xiàn)門板導向運動的部件外 門板內表面是平的 窗玻璃粘接到門板上并與門板的外表面平齊 門板周邊裝有膠條 以實現(xiàn)門的周邊密封 門板前沿裝有一個特殊的中空膠條 以防夾住障礙物 在每扇門板的前沿下部 裝有一個附加的擋銷 該擋銷與門檻上的擋塊嚙合 以實現(xiàn)關著的門的撓度要求 4 1 2門扇 客室車門 結構及主要部件 4 1 3隔離裝置 可以通過門的隔離鎖實現(xiàn)門的電隔離 在每套門系統(tǒng)的右門扇 從內往外看 上裝有一把退出服務鎖 以實現(xiàn)門的機械隔離 可以手動將門移至關閉且鎖緊的位置用乘務員鑰匙實現(xiàn)隔離 客室車門 結構及主要部件 4 1 4平衡輪裝置 在每扇門板上部的后沿 與一個安裝在機構上的平衡輪裝置在關門位置上嚙合 以防止由于任何可能的垂直向上力使門板偏移 客室車門 結構及主要部件 5客室車門系統(tǒng)功能 5 1電子門控器的啟動 接通電源可啟動電子門控器 將引起 a 門關上和鎖緊時 門被啟動并保持關閉 按后續(xù)命令實現(xiàn)更多的功能 b 門未關上和鎖緊時 電子門控器此時無法監(jiān)控門的位置 因此在零速列車線有效的情況下 將會運行初始化例行程序 該程序將以低速關閉門直到門達到關上和鎖緊位置一次 在零速列車線無效的情況下 門不動作 在第一次上電初始化關門的過程中下障礙檢測系統(tǒng)正常工作 客室車門 功能 5 2零速列車線 只有零速列車線有效才有可能打開門 在這種情況下內部安全繼電器 位于電子門控器中 直接由此信號 硬連線 激活 安全繼電器的電流消耗約為10mA 激活的安全繼電器將接通接到電機電源的接線 從而使軟件可以在開門方向上驅動門機構 零速列車線無效時開啟的門將立即開始關閉 客室車門 功能 客室車門 功能 5 3門的開啟和關閉 門的開啟和關閉是由下表和下圖中零速列車線 開門列車線和關門列車線的電平決定的 在門的整個關閉過程中內部報警燈閃亮報警 1HZ 門狀態(tài)表 客室車門 功能 a 通過激活開門列車線開門激活開門列車線 延時設定的時間后 車門開始開啟 維修人員可以使用診斷軟件將延遲時間 出廠時為0秒 在0至4秒之間進行調節(jié) 門開啟到開門終點位置后保持在這一位置 直到在接收到關門指令 如果在開門過程中開門列車線無效 同時關門列車線也無效 門仍然會開啟到開門終點位置 如果在開門過程中開門列車線無效 同時關門列車線有效 門將執(zhí)行關門動作 b 通過維護按鈕開門在關門列車線無效時 維修人員可通過操作維護按鈕打開相應的門 再次操作維護按鈕時 開門順序會轉變?yōu)殛P門順序 5 3 1開門 注意 一期車輛的維護按鈕在門機構上 而二期車輛的維護按鈕在門控器上 客室車門 功能 5 3 1關門 a 通過激活關門列車線關門激活關門列車線 通知車門關閉 在提醒聲響3秒鐘后 車門開始關閉 維修人員可以使用診斷軟件將延遲時間 預設值為3秒 在0至4秒之間進行調節(jié) 如果在關門過程中關門列車線無效 同時開門列車線也無效 門仍然會關閉到關門終點位置 如果在關門過程中關門列車線無效 同時開門列車線和零速列車線有效 門將執(zhí)行開門動作 b 通過維護按鈕關門在開門列車線無效時 可通過操作維護按鈕將門關閉 門立即開始關閉 再次操作維護按鈕時 關門順序會轉變?yōu)殚_門順序 c 通過零速列車線無效的方式關門如果零速列車線變?yōu)闊o效 門立即開始關閉 再要打開門已不可能 客室車門 功能 5 4指示燈及蜂鳴器 內操作裝置 隔離裝置及指示燈布置圖 客室車門 功能 5 4 1內側橙黃色車門指示燈 在每個客室側門的上方均設有一個橙黃色的指示燈 當指示燈亮時表示該門開啟 當指示燈閃爍時 1HZ 表示已發(fā)出關門指令 有關的車門尚未關上或尚未鎖住 車門全部關好后橙黃色指示燈滅 在連續(xù)3次關門過程中均檢測到障礙物 指示燈持續(xù)明亮 直到開門或關門指令重新將門啟動 客室車門 功能 5 4 2車門切除指示燈 每個客室側門內側上方均設有紅色指示燈 該燈亮表示有關車門已切除 不能操作 客室車門 功能 5 4 3蜂鳴器 在每個客室側門的上方均設有一個蜂鳴器 當蜂鳴器鳴響時 1HZ 表示已發(fā)出開門或關門指令 有關的車門尚未打開或關上或尚未鎖住 車門全部打開或關好后蜂鳴器停止鳴響 如果操作了緊急解鎖裝置 蜂鳴器持續(xù)鳴響 復位后蜂鳴器停止鳴響 客室車門 功能 5 5緊急解鎖裝置 作緊急裝置使鎖閉裝置解鎖 并使鎖閉裝置處的限位開關動作 操作緊急解鎖裝置后 裝置將被定位在操作狀態(tài) 如果操作了緊急解鎖裝置 必須在列車重新啟動之前將該裝置復位激活門的操作 客室車門 功能 通過鋼絲繩手動操作制動裝置 從而對門進行解鎖 門驅動單元上制動裝置處的緊急解鎖開關將發(fā)生動作向電子門控器發(fā)出信號 門可通過手動在開門和關門方向上移動 5 5 1當零速列車線有效時操作緊急解鎖裝置將會引起 5 5 2當零速列車線無效時操作緊急解鎖裝置將會引起 a 緊急解鎖開關被觸動 門機械解鎖 這將會引起 將一扇門板推向打開方向的力至少300N 安全互鎖回路 由緊急解鎖開關的NC觸頭斷開 b 車門打開約50mm并保持當前狀態(tài) 電機作用在門板關門方向300N的力持續(xù)時間為3分鐘 3分鐘后電機電流變小 反向作用力變小 客室車門 功能 對關閉的門使用乘務員鑰匙操作該裝置 將觸動隔離開關 隔離開關的NC觸點向電子門控器發(fā)出一個信號 門控單元會關閉門所有運動功能 保留故障診斷及通訊功能 并使車門切除指示燈持續(xù)明亮 隔離開關的NO觸點優(yōu)先于安全互鎖回路 門已被機械鎖住 5 6門隔離操作裝置 客室車門 功能 關門過程中障礙由下列系統(tǒng)監(jiān)測 a 電機電流監(jiān)控 每次關門過程中電機正常關門電流曲線已被存儲并自動調整 如果電機的實際電流超過額定值 障礙檢測被激活 最大電流值并不恒定 由門的位置和前幾次關門運動的電流決定 自學習最大電流曲線 即使當電子門控器的電源關閉時 最大電流值也被存儲 如果電子門控器換到其它任何門上 有必要通過撳下維護按鈕的方式對其進行初始設置 撳下時間超過1 5秒 從接通電源開始計算 b 路程 時間監(jiān)測 通過門位置傳感器的檢測 將門的運動分成距離段 如果在給定的時間內門未通過這些距離段 障礙檢測被激活 5 7關門過程的障礙檢測 客室車門 功能 如果障礙檢測被激活 將會施加一個持續(xù)0 5秒的最大關門力 150N 之后門自動打開350mm 停止2秒后 再次關閉 以便清除障礙物 這個循環(huán)將重復3次 循環(huán)次數(shù)可調 且在3次連續(xù)關門順序中如果障礙檢測都被激活 門將運動到開門終點位置并停留在這一位置 這個門將由內側車門指示燈指示以引導司機注意這個故障 任何關門指令都可使門重新啟動 客室車門 功能 在開門過程中有障礙檢測功能 其檢查檢測過程同2 6 7所述 障礙檢測可被激活6次 開門時若有障礙會使開門循環(huán)停止1秒 在6次開門動作之后門將會停在此位置并且電子門控器會認為此位置是最大可達開門位置 此時任何關門指令都可將門關閉 5 8開門過程的障礙檢測 客室車門 功能 為了進行維修工作 可通過關閉位于門控單元的電源開關來切斷一扇門區(qū)域的電源 5 9電源開關 5 10安全互鎖回路 安全互鎖回路是由下列觸點串連連接而成的 關到位開關 鎖到位開關上的NC觸點和緊急解鎖開關上的NC觸點 只有當安全互鎖回路閉合時列車才能牽引 如果根據(jù)2 6 6使門機械隔離 則安全互鎖回路將被忽略 司機室車門 布置和主要技術參數(shù) 6 司機室車門的布置和主要技術參數(shù) 主要技術參數(shù)凈通過高度 1770mm凈通過寬度 560mm門板厚度 32mm塞拉動