《武汉地铁车门》PPT课件.ppt

武汉地铁一号线,车辆门系统介绍,概述,武汉地铁一号线列车车门采用由南京康尼公司生产的电动双开塞拉门（司机室车门为手动单扇门页的塞拉门），门完全关闭时，门板与车体外表面平齐；开门时，门板一开始就进行横向+纵向的复合运动，然后沿车体侧面滑动直到完全打开的位置。,武汉一号线车辆的车门系统由客室车门和司机室车门组成，布置如图所示。,1 .客室车门为电动双开塞拉门，每节车8套（整列车32套）左右对称布置；是列车运营的重要部件之一，为乘客上、 下车提供通道。 2 .司机室车门是手动塞拉门，每列车4套，对称布置在两 个Tc车司机室的左右两侧；可以从物理、热能和噪音将内部和外部环境隔离开，同时为司机上、 下车提供通道。,概述,客室车门 主要技术参数,1 客室车门主要技术参数,2 电动塞拉门的原理,客室车门 原理,客室车门 原理,整个门系统的运动由电子门控器控制，电机驱动。电机通过锁闭装置与丝杆螺母副连接；丝杆上的螺母通过铰链与携门架相连。为了提供门扇的摆动和平移运动，门扇与携门架相连；同时，携门架在纵向长导柱上滑动。长导柱连接在3个挂架上，每端各一个，中间再放一个。这3个挂架在短导柱上运动，同时短导柱安装在承载支架上。携门架和挂架内安装有直线轴承，以确保机构运动平稳。 门扇在摆动和平移运动过程中的控制，由导向滚轮和上下导轨组成的系统完成。 门扇从完全关闭状态开始运动，电机带动丝杆螺母副，引起携门架、长导柱、挂架、下滚轮导向部件中的转臂动作，并最终使得门扇在导向系统的引导下向外做摆出运动。 在达到完全摆出状态后，导向系统控制门扇的直线平移，使门扇平行于车辆侧面运动。在平移过程中，携门架使门扇沿着长导柱自由滑动，直到门扇达到完全打开状态。,客室车门控制系统,3 列车车门控制,车门的开关由列车线控制，司机通过装载在司机室的开/关门按钮（包括司机台面板和门侧）经过列车线直接向所有的车门门控单元（EDCU电子门控器）发出开/关门指令。车门控制单元通过车门子系统冗余网络直接将单个车门状态信息、故障信息传送至诊断系统，并在TMS显示单元上显示。,3.1 司机室内车门控制,a) 在司机室的左右两侧各设一个车门控制屏，每个控制屏上设 “开门、关门、”两个个按钮。,客室车门控制系统,在有门允许的情况下操作对应的按钮，可以实现开/关相应侧的车门。 二期车辆的该按钮带相应所显示颜色的指示灯。,b) 在司机室副台控制面板上增设相应的“开门”、 “关门”按钮，其作用与左侧及右侧控制屏上的“开门” “关门”、按钮相同。,客室车门控制系统,该面板上的“开门”、“关门”按钮通过和“门侧选择” 配合可以实现开/关左侧或者右侧车门的操作。 门侧选择旋钮的档位分自动、手动左、OFF和手动右。,客室车门控制系统,在AUTO、PM等模式下，如果ATO没有或者不能给出门允许信号时，可以操作左/右门允许旁路开关来实现门的操作。,c) 在司机室的继电器柜上设“列车门控制”、“Tc车门”断路器和“门旁路开关”、“零速旁路”、“司机室门旁路”旋钮。,客室车门控制系统,相应的的M车的继电器柜中有“M车门”断路器，可以实现单节车门电源的通断。 操作相应的门旁路开关可以将该侧或该门旁路。,d)此外，在司机台上还有门“零速”、“门关闭”和“门允许”状态指示灯。,客室车门控制系统,3.2 门控单元,列车单门的控制由电子门控器（EDCU）控制，门控器安装在每个客室车门机构的侧边。,客室车门控制系统,中央门控指令（如门开/关）由司机按门控按钮或ATO发出。此信号与ATP信号（如零速度）一起由列车硬连线传送至门控单元。每节车内有两个EDCU通过RS485接口与TMS相连，使用点对点串行通信方式，与列车控制系统进行数据交流（门控信号，状态信号，诊断信号）。每节车中车门之间的数据通讯是通过RS485数据总线实现。,客室车门控制系统,3.3 TMS车门状态画面,EDCU上所有的数据是通过RS485传送到主VCU上。所有门所处的状态信息及故障将在人机界面上显示。,客室车门控制系统,客室车门控制系统,4 客室车门结构,客室车门结构及主要部件,4.1 门系统主要部件,4.1.1 顶部机构,顶部机构包括： 1.支撑部件 2.运动导向部件 3.驱动部件 4.锁闭装置,客室车门结构及主要部件,a. 支撑部件,导柱结构：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。,客室车门结构及主要部件,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（图中偏心轮2），该装置用来调节门扇与车体之间的平行度。,客室车门结构及主要部件,b. 运动导向部件,通过滑道（呈一定的形状，实现相关的横向和纵向运动）实现门扇沿设定的轨迹运动。上滑道安装在顶部机构上。携门架上有一滚轮在滑道里运动。 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。,客室车门结构及主要部件,c. 驱动部件,门的运动由一个带减速箱的电机驱动丝杆（对于双页门，丝杆一半是右旋的，一半是左旋的）来实现，安装在顶部机构上。,螺母与门扇相联。门扇通过小车和挂架实现运动自由度，而门的运动轨迹的给定由上、下导轨来实现。,客室车门结构及主要部件,d. 锁闭装置,LS型锁闭装置（2期车辆）,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的螺旋升角；当螺纹的螺旋升角小于磨擦角时，螺纹具有自锁功能，LS型锁闭装置应用该原理。在丝杆的锁闭段，依靠自锁的原理使丝杆锁住螺母锁闭装置，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。,客室车门结构及主要部件,1.52mm,制动器/锁闭装置（1期车辆）,1期车辆的锁闭装置利用制动器解锁时丝杆可以自由转动，制动未解锁时丝杆只能在关门方向转动的原理，实现车门关闭后的锁紧功能。,客室车门结构及主要部件,门板为铝蜂窝复合结构，具有铝框架，铝蒙板和铝蜂窝芯，采用热固化。为加强机械强度，蒙板的周边都包在铝框架上。除了一些必要的、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，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。 在每扇门板的前沿下部，装有一个附加的挡销，该挡销与门槛上的挡块啮合，以实现关着的门的挠度要求。,4.1.2 门扇,客室车门结构及主要部件,4.1.3 隔离装置,可以通过门的隔离锁实现门的电隔离。在每套门系统的右门扇（从内往外看）上装有一把退出服务锁，以实现门的机械隔离。可以手动将门移至关闭且锁紧的位置用乘务员钥匙实现隔离。,客室车门结构及主要部件,4.1.4 平衡轮装置,在每扇门板上部的后沿，与一个安装在机构上的平衡轮装置在关门位置上啮合，以防止由于任何可能的垂直向上力使门板偏移。,客室车门结构及主要部件,5 客室车门系统功能,5.1 电子门控器的启动,接通电源可启动电子门控器，将引起： a、门关上和锁紧时： 门被启动并保持关闭。 按后续命令实现更多的功能。 b、门未关上和锁紧时： 电子门控器此时无法监控门的位置。因此在零速列车线有效的情况下，将会运行初始化例行程序，该程序将以低速关闭门直到门达到关上和锁紧位置一次。在零速列车线无效的情况下，门不动作。 在第一次上电初始化关门的过程中下障碍检测系统正常工作。,客室车门功能,5.2 零速列车线,只有零速列车线有效才有可能打开门。在这种情况下内部安全继电器（位于电子门控器中）直接由此信号（硬连线）激活。 安全继电器的电流消耗约为10mA。激活的安全继电器将接通接到电机电源的接线，从而使软件可以在开门方向上驱动门机构。 零速列车线无效时开启的门将立即开始关闭。,客室车门功能,客室车门功能,5.3 门的开启和关闭,门的开启和关闭是由下表和下图中零速列车线、开门列车线和关门列车线的电平决定的。 在门的整个关闭过程中内部报警灯闪亮报警（1HZ）。,门状态表,客室车门功能,a) 通过激活开门列车线开门 激活开门列车线，延时设定的时间后，车门开始开启。维修人员可以使用诊断软件将延迟时间（出厂时为0秒）在0至4秒之间进行调节。门开启到开门终点位置后保持在这一位置，直到在接收到关门指令。如果在开门过程中开门列车线无效，同时关门列车线也无效，门仍然会开启到开门终点位置。 如果在开门过程中开门列车线无效，同时关门列车线有效，门将执行关门动作。 b) 通过维护按钮开门 在关门列车线无效时，维修人员可通过操作维护按钮打开相应的门，再次操作维护按钮时，开门顺序会转变为关门顺序。,5.3.1 开门,注意：,一期车辆的维护按钮在门机构上；而二期车辆的维护按钮在门控器上。,客室车门功能,5.3.1 关门,a) 通过激活关门列车线关门 激活关门列车线，通知车门关闭。在提醒声响3秒钟后，车门开始关闭。维修人员可以使用诊断软件将延迟时间（预设值为3秒）在0至4秒之间进行调节。 如果在关门过程中关门列车线无效，同时开门列车线也无效，门仍然会关闭到关门终点位置。 如果在关门过程中关门列车线无效，同时开门列车线和零速列车线有效，门将执行开门动作。 b) 通过维护按钮关门 在开门列车线无效时，可通过操作维护按钮将门关闭，门立即开始关闭。再次操作维护按钮时，关门顺序会转变为开门顺序。 c) 通过零速列车线无效的方式关门 如果零速列车线变为无效，门立即开始关闭。再要打开门已不可能。,客室车门功能,5.4 指示灯及蜂鸣器,内操作装置、隔离装置及指示灯布置图,客室车门功能,5.4.1内侧橙黄色车门指示灯,在每个客室侧门的上方均设有一个橙黄色的指示灯； 当指示灯亮时表示该门开启； 当指示灯闪烁时（1HZ），表示已发出关门指令，有关的车门尚未关上或尚未锁住； 车门全部关好后橙黄色指示灯灭； 在连续3次关门过程中均检测到障碍物，指示灯持续明亮，直到开门或关门指令重新将门启动。,客室车门功能,5.4.2 车门切除指示灯,每个客室侧门内侧上方均设有红色指示灯；该灯亮表示有关车门已切除，不能操作。,客室车门功能,5.4.3 蜂鸣器,在每个客室侧门的上方均设有一个蜂鸣器；当蜂鸣器鸣响时（1HZ），表示已发出开门或关门指令，有关的车门尚未打开或关上或尚未锁住；车门全部打开或关好后蜂鸣器停止鸣响。 如果操作了紧急解锁装置，蜂鸣器持续鸣响，复位后蜂鸣器停止鸣响。,客室车门功能,5.5 紧急解锁装置,作紧急装置使锁闭装置解锁，并使锁闭装置处的限位开关动作。操作紧急解锁装置后，装置将被定位在操作状态。 如果操作了紧急解锁装置，必须在列车重新启动之前将该装置复位激活门的操作。,客室车门功能,通过钢丝绳手动操作制动装置，从而对门进行解锁； 门驱动单元上制动装置处的紧急解锁开关将发生动作向电子门控器发出信号； 门可通过手动在开门和关门方向上移动。,5.5.1当零速列车线有效时操作紧急解锁装置将会引起：,5.5.2当零速列车线无效时操作紧急解锁装置将会引起：,a、紧急解锁开关被触动，门机械解锁。这将会引起： 将一扇门板推向打开方向的力至少300N。 “安全互锁回路”由紧急解锁开关的NC触头断开。 b、车门打开约50mm并保持当前状态，电机作用在门板关门 方向300N的力持续时间为3分钟。3分钟后电机电流变小，反向作用力变小。,客室车门功能,对关闭的门使用乘务员钥匙操作该装置，将触动隔离开关。隔离开关的NC触点向电子门控器发出一个信号，门控单元会关闭门所有运动功能，保留故障诊断及通讯功能，并使车门切除指示灯持续明亮。隔离开关的NO触点优先于安全互锁回路，门已被机械锁住。,5.6 门隔离操作装置,客室车门功能,关门过程中障碍由下列系统监测： a、电机电流监控：每次关门过程中电机正常关门电流曲线已被存储并自动调整；如果电机的实际电流超过额定值，障碍检测被激活。 最大电流值并不恒定，由门的位置和前几次关门运动的电流决定（自学习最大电流曲线）。 即使当电子门控器的电源关闭时，最大电流值也被存储。如果电子门控器换到其它任何门上，有必要通过揿下维护按钮的方式对其进行初始设置，揿下时间超过1.5秒（从接通电源开始计算）。 b、路程时间监测：通过门位置传感器的检测，将门的运动分成距离段，如果在给定的时间内门未通过这些距离段，障碍检测被激活。,5.7 关门过程的障碍检测,客室车门功能,如果障碍检测被激活，将会施加一个持续0.5秒的最大关门力（150N）。之后门自动打开350mm，停止2秒后，再次关闭，以便清除障碍物。 这个循环将重复3次（循环次数可调），且在3次连续关门顺序中如果障碍检测都被激活，门将运动到开门终点位置并停留在这一位置，这个门将由内侧车门指示灯指示以引导司机注意这个故障。 任何关门指令都可使门重新启动。,客室车门功能,在开门过程中有障碍检测功能，其检查检测过程同2.6.7所述。 障碍检测可被激活6次。开门时若有障碍会使开门循环停止1秒，在6次开门动作之后门将会停在此位置并且电子门控器会认为此位置是最大可达开门位置，此时任何关门指令都可将门关闭。,5.8 开门过程的障碍检测,客室车门功能,为了进行维修工作，可通过关闭位于门控单元的电源开关来切断一扇门区域的电源。,5.9 电源开关,5.10 安全互锁回路,安全互锁回路是由下列触点串连连接而成的： 关到位开关、锁到位开关上的NC触点和紧急解锁开关上的NC触点； 只有当安全互锁回路闭合时列车才能牵引。 如果根据2.6.6使门机械隔离，则安全互锁回路将被忽略。,司机室车门布置和主要技术参数,6. 司机室车门的布置和主要技术参数,主要技术参数 净通过高度： 1770mm 净通过宽度： 560mm 门板厚度： 32mm 塞拉动作行程： 52mm 手动开门力： 60N,司机室车门原理,7.司机室车门的工作原理,门的运动由人对门扇施加力来完成门系统的开关门功能，门处于关门状态时，携门架上的锁钩与安装在车体上的锁扣板啮合，当需要开门时，必须先进行解锁使锁钩与锁扣板脱离，然后通过把手或者把手施加力在门扇上，这样门扇就能平稳地带动顶部机构一起运动。,司机室车门结构和主要部件,8.司机室车门系统结构图,司机室车门结构和主要部件,9.司机室车门的门驱机构,门扇的悬挂由一套安装在门口顶部的门驱机构实现，门驱机构已组装成一个部件 。 门驱机构（顶部机构）通过安装支架整体固定在车体上。长导柱负担了整个门扇的重量并且在开、关过程中使门扇与车体保持平行。 携门架组件经由直线滚珠轴承支承在长导柱上滑动，以及在门扇和顶部机构之间传递动力。此外携门架组件使门扇与长导柱之间的保持平行。长导柱通过自润滑向心关节轴承安装在两个边挂架上。,门驱机构上有接地螺栓，方便接地电缆连接以防止门页带电伤人。 门驱机构上已经预装好微动开关组件，当门关好后弹簧顶起，触动行程开关，从而提供关门到位信号，保证门已经完全关好。,司机室车门操作,10.司机室车门的使用操作,10.1 內锁盒的操作,该装置具有解锁和保险的功能，通过旋转把手来对门系统实现解锁，通过旋扭实现保险，防止了因车辆震动使得锁钩脱钩。,司机室车门操作,10.2 外锁盒的操作,在每扇门的外部有操作装置，该装置有一个四方轴和一个十字锁芯。通过四方钥匙可以对门系统进行解锁，通过十字钥匙可以对实现对门锁的保险。,