客室车门系统康尼车门结构原理.doc

1、此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除第四章 客室车门系统第一节 概述深圳地铁2号线列车选用了南京康尼机电新技术有限公司的客室车门系统，其结构为对开式电动塞拉门。客室车门系统由电子门控器（EDCU）控制。其中，每辆车1/3门和2/4门的门控器为主电子门控器（MDCU），其余门的门控器为本地电子门控器（LDCU）。主电子门控器与MVB列车总线相连，本地电子门控器与RS485车辆总线相连。通过MVB总线和RS485总线，电子门控器与列车控制系统进行信息交换。电子门控器可传送门的不同状态信息（例如“紧急装置工作”）和诊断信息（例如“门位置传感器失灵”）。一、客室车门的分布（图4-1）每节地铁车辆配置有10个客室车门，每侧5个，呈左右对称分布。左侧门和右侧门的定义如下： 当从车辆的2位端向1位端看去时，人的左侧的门定义为车辆的左侧门，另一侧门定义为车辆的右侧门。图4-1 客室车门的分布和编号示意图二、客室车门的编号（图4-1）车门是根据其两个门页的编号组合进行标识：沿着每辆车的左侧，从车辆的1位端到2位端，门页用从1到19之间的奇数进行连续编号；沿着每辆车的右侧，从车辆的1位端到2位端，门

2、页用从2到20之间的偶数进行连续编号；左侧1/3号门，右侧2/4号门应是最靠近车辆1位端的车门；左侧17/19号门，右侧18/20号门应是最靠近车辆2位端的车门。三、主要技术参数入口宽度： 1700+4/-3mm入口高度： 2088+3/-2mm水平通过尺寸（宽度）： 140010mm垂直通过尺寸（高度）： 186010mm开门时间： 3.50.5s（可调）关门时间： 3.50.5s（可调）允许温度范围： -25 C +40 C允许最大湿度： 95 %供给电压： 77137VDC门组成的总重量： 1755kg列车最高持续运行速度： 80km/h车内的最大过压： 关门时客室最大为50Pa最大挤压力： 有效力150N、峰值力300N能检测到的最小物体尺寸： 30 x 60 mm第二节 客室车门的组成及部件结构一、客室车门组成（图4-2）客室车门主要由接口部件、承载驱动机构、内部和外部解锁装置、隔离开关、平衡轮组件、门扇、运动导向装置和电子门控器组成。1.左门扇 2.右门扇 3.嵌块 4.门槛 5.摆臂组件（左） 6.摆臂组件（右） 7.门隔离开关 8.外操作装置 9.内操作装置 10.安装

3、架（两侧） 11.安装架（中） 12.平衡轮组件 13.电子门控器 14.上压条 15.左侧压条 16.右侧压条 17. 承载驱动机构 18.内操作钢丝绳组件 19.外操作钢丝绳组件图4-2 客室车门系统组成图图4-3 客室车门实物图（一）接口部件接口部件是车门系统与车体联结的机械过渡部件，包括安装架（3件）、上压条、左右侧压条和嵌块、门槛。1安装架（图4-4和图4-5）安装架用于驱动承载机构与车体之间的联接，安装架分为安装架（两侧）和安装架（中）。通过安装架的联结，驱动承载机构被固定在车体上。图4-4 安装架与车体联结示意图 图4-5 安装架（中）实物图2压条（图4-6）图4-6 压条实物图在客室车门的门框上装有上压条和左、右侧压条。在车门关闭的情况下，压条与门扇的周边胶条配合，以保证门扇的防水密封性。3门槛和嵌块（图4-7）门槛安装在车体上，在门槛上安装有嵌块，嵌块与安装在门扇上的挡销相配合，可以实现门处于关闭状态时的挠度要求。图4-7 门槛和嵌块实物图（二）承载驱动机构（图4-8）承载驱动机构是车门系统的核心部件，是车门的驱动机构和执行机构，它由基架、驱动部件、丝杆、长导柱、短导

4、柱、携门架、LS型锁闭装置、端面解锁装置和各行程开关组成。 图4-8 承载驱动机构图4-9 承载驱动机构实物图1. 基架基架直接与安装架联结，被固定安装在车体上，其作用是为承载驱动机构其它部件的安装提供基础（参见图4-8）。2. 驱动部件（图4-10）图4-10 驱动部件实物图驱动部件作为车门实现开关动作的动力来源，安装在承载驱动机构上。驱动装置包括一个直流电机和一个齿轮减速装置，电机受电子门控器的控制。通过一个齿轮箱减速装置，电机的旋转运动传递到丝杆并最终带动门扇运动。3. 丝杆丝杆是车门系统能实现开关门动作的动力传递部件（参见图4-10）。通过三个支承（前支承、后支承和中间支承），丝杆被安装在基架上。4. 长导柱和短导柱（图4-11）图4-11 长导柱和短导柱长导柱安装在3个挂架上，3个挂架分别在3根短导柱上移动，3根短导柱通过整个机构的一个基架安装在车体结构上。长导柱为门的纵向移动提供自由度并保证在开/关门过程中门板与车体平行；短导柱承受门板的重量并为门提供横向移动自由度。5. 携门架（图4-12）图4-12 携门架携门架通过滚珠直线轴承在长导柱上滑动。它将力从机构传送到门扇并且

5、也把力从门扇传送到机构。携门架通过螺钉牢牢地安装在门扇上。所以携门架将门扇的所有重量和动力传送给长导柱。在携门架与门板连接处，提供了一个偏心调节装置（图4-12中偏心轮1），该装置用来调节门扇的“V”形。在携门架内部，还提供了一个偏心调节装置（图4-12中偏心轮2），该装置用来调节门扇与车体之间的平行度。6. LS型螺母锁闭装置（图4-14）图4-13 LS型螺母锁闭装置工作原理图图4-14 LS型螺母锁闭装置丝杆的螺旋槽分为三段：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锁闭段，以及介于这两者之间的过渡段。在过渡段，丝杆的螺旋升角由非自锁逐渐过渡到自锁；当螺纹的螺旋升角小于磨擦角时，螺纹具有自锁功能，LS型锁闭装置应用的就是该原理。在丝杆的锁闭段，依靠自锁的原理丝杆将螺母锁闭装置锁紧，即可靠地锁住了门；当电机使丝杆正、反双向转动时，使LS锁闭装置和门产生与丝杆轴线相平行方向同步移动，通过使螺母锁闭装置进入与退出丝杆的锁闭段来实现门机的锁闭与无源自解锁。7. 端面解锁装置端面解锁装置安装在驱动承载机构上，由轮叉、拨杆、S3行程开关、内操作钢丝绳组件和外操作钢丝绳组件组

6、成。通过操作内外紧急解锁开关，钢丝绳带动轮叉。8. 行程开关每个车门系统有四个行程开关，分别是锁到位开关S1、门隔离开关S2、紧急解锁开关S3和关到位开关S4。其中，门隔离开关S2安装在右侧门框立柱隔离开关组件盒中，其余三个行程开关均安装在驱动承载机构上。四个行程开关的信息与来自列车控制系统的指令一起控制车门的开与关。（三）电子门控器（图4-15）图4-15 电子门控器实物图每个客室车门配置有一个电子门控器，电子门控器安装在客室车门左侧（由内往外看）相邻的第一个侧顶板内。其中，每辆车的1/3门和2/4门的门控器为主电子门控器（MDCU），其余门的门控器为本地电子门控器（LDCU）。根据列车控制信号（“开/关门列车线”、“再关门列车线”、“零速列车线”）和门驱动机构上元件（关到位开关、锁到位开关、隔离开关、紧急解锁开关）发出的信号，电子门控器控制车门的开启和关闭。（四）解锁装置1. 紧急出口装置内操作装置（图4-16）图4-16 内操作装置实物图为了能够在紧急情况下解锁并打开车门，在内侧墙上装有一把手柄。操作该手柄，将会：（1）启动一个电动限位开关，并发出“紧急操作”信号；（2）通过牵拉

7、钢丝绳，端面解锁装置被释放；（3）如果车辆处于静止状态时，可以手动将门打开；（4）如果车辆处于运动状态时，电机将作于关门方向300N、可持续3分钟的力，以阻止门被打开。紧急手柄可复位。在紧急手柄复位后，门的开关回到正常操作状态。2. 紧急入口装置外操作装置（图4-17）图4-17 外操作装置实物图在A车的18/20门的外侧以及B、C车的1/3门、18/20门的外侧(也就是说，每列车共有10个外部紧急解锁装置) ，各设置了一个紧急入口装置，紧急情况下乘务员可以利用四方钥匙操作该装置以进入车内。该装置激活的原理与内操作装置相同。（五）隔离开关（图4-18）图4-18 隔离开关实物图在每套门系统的右门扇（从内往外看）上装有一把隔离开关，以实现门的机械隔离。隔离开关S2位于右侧门框立柱隔离开关组件盒中（参见图4-19）。图4-19 门隔离开关（六）平衡轮组件（图4-20）图4-20 平衡轮组件实物图在每扇门板上部的后沿，与一个安装在机构上的平衡轮组件在关门位置上啮合，以防止由于任何可能的垂直向上力使门板偏移。平衡轮组件安装在车体上。（七）门扇门板为铝蜂窝复合结构，具有铝框架、铝蒙板和铝蜂窝芯，

8、采用热固化。为加强机械强度，蒙板的周边都包在铝框架上。除了一些用于支撑门板和实现门板导向运动的部件外，门板内表面是平的。窗玻璃粘接到门板上并与门板的外表面平齐。门板周边装有胶条，与门框上的压条配合，以实现门的周边密封。门板前沿装有一个特殊的中空胶条，以防夹住障碍物。胶条的烟火特性符合NF F 16-101标准。（八）运动导向装置（图4-21和图4-22）运动导向装置包括上滑道、上滑道滚轮、下滑道和摆臂组件。通过滑道（呈一定的形状，实现相关的横向和纵向运动），门扇可以实现沿设定的轨迹运动。图4-21 上滑道及滚轮实物图上滑道安装在驱动承载机构上，携门架上有一滚轮在上滑道里运动。下滑道安装在门扇上，一个安装在车体结构上的滚轮摆臂装置与该滑道啮合，以提供所要求的导向运动。该导向部件仅承受横向力，不承受纵向或垂向力。图4-22 下滑道及摆臂组件 图4-23 摆臂组件实物图第三节 客室车门系统的工作原理当门完全关闭时，门扇与车辆的外表面平齐。开门时，门扇一开始就进行横向+纵向的复合运动，然后沿着车体侧面滑动直到完全打开的位置。客室车门系统的工作原理图如下：图4-24 车门工作原理示意图列车发出开关门指令MDCU (LDCU)电机转动齿轮减速装置携门架带动门做塞拉运动丝杆转动各行程开关监控门的状态图4-25客室车门工作原理框图一、开门的工作原理车门打开需要满足两个条件：一是列车发出开门指令，二是列车处于停止状态。客室车门的开门过程如下：列车控制系统发出开门指令（按压开门按钮或者自动运行模式下的自动开门指令）列车控制系统检测列车状态EDCU接收到开门指令EDCU控制电路接通电机电源电机通电并工作端面解锁装置解锁（螺母锁紧装置退出丝杆的锁闭段）携门架上的滚轮、上滑道、摆臂、下滑道及短导柱配合，实现塞拉携门架、长导柱、上下滑道配合，实现平移车门开启直到完全打开。二、关门的工作原理客室车门的关门过程如下：列车控制系统发出关门指令（按压关门按钮或者自动运行模式下的自动开门指令）EDCU接收到关门指令EDCU控制电路接通电机电源电机通电并工作车门开始关闭检测列车状态（由关到位开关S4和锁到位开关S1检测、障碍检测等）进行下一步动作直到门完全关闭。三、门隔离的工作原理在车门关闭状态下，操作门隔离开关，可以使车门机械锁住，电气上从安全环路上隔离。该门即从列车控制系统中隔离

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