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1、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(chǎn)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(guān)閉時，門板與車體外表面平齊；開門時，門板一開始就進(jìn)行橫向+縱向的復(fù)合運動，然后沿車體側(cè)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(cè)；可以從物理、熱能和噪音將內(nèi)部和外部環(huán)境隔離開，同時為司機上

2、、 下車提供通道。,概述,客室車門 主要技術(shù)參數(shù),1 客室車門主要技術(shù)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(qū)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(dǎo)柱上滑動。長導(dǎo)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(dǎo)柱上運動，同時短導(dǎo)柱安裝在承載支架上。攜門架和掛架內(nèi)安裝有直線軸承，以確保機構(gòu)運動平穩(wěn)。 門扇在擺動和平移運動過程中的控制，由導(dǎo)向滾輪和上下導(dǎo)軌組成的系統(tǒng)完成。 門扇從完全關(guān)閉狀態(tài)開始運動，電機帶動絲桿螺母副，引

3、起攜門架、長導(dǎo)柱、掛架、下滾輪導(dǎo)向部件中的轉(zhuǎn)臂動作，并最終使得門扇在導(dǎo)向系統(tǒng)的引導(dǎo)下向外做擺出運動。 在達(dá)到完全擺出狀態(tài)后，導(dǎo)向系統(tǒng)控制門扇的直線平移，使門扇平行于車輛側(cè)面運動。在平移過程中，攜門架使門扇沿著長導(dǎo)柱自由滑動，直到門扇達(dá)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(guān)由列車線控制，司機通過裝載在司機室的開/關(guān)門按鈕（包括司機臺面板和門側(cè)）經(jīng)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(guān)門指令。車門控制單元通過車門子系統(tǒng)冗余網(wǎng)絡(luò)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(nèi)車門控制,a) 在司機室的左

4、右兩側(cè)各設(shè)一個車門控制屏，每個控制屏上設(shè) “開門、關(guān)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(yīng)的按鈕，可以實現(xiàn)開/關(guān)相應(yīng)側(cè)的車門。 二期車輛的該按鈕帶相應(yīng)所顯示顏色的指示燈。,b) 在司機室副臺控制面板上增設(shè)相應(yīng)的“開門”、 “關(guān)門”按鈕，其作用與左側(cè)及右側(cè)控制屏上的“開門” “關(guān)門”、按鈕相同。,客室車門控制系統(tǒng),該面板上的“開門”、“關(guān)門”按鈕通過和“門側(cè)選擇” 配合可以實現(xiàn)開/關(guān)左側(cè)或者右側(cè)車門的操作。 門側(cè)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

5、允許旁路開關(guān)來實現(xiàn)門的操作。,c) 在司機室的繼電器柜上設(shè)“列車門控制”、“Tc車門”斷路器和“門旁路開關(guān)”、“零速旁路”、“司機室門旁路”旋鈕。,客室車門控制系統(tǒng),相應(yīng)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(yīng)的門旁路開關(guān)可以將該側(cè)或該門旁路。,,d)此外，在司機臺上還有門“零速”、“門關(guān)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(gòu)的側(cè)邊。,客室車門控制系統(tǒng),,中央門控指令（如門開/關(guān)）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

6、傳送至門控單元。每節(jié)車內(nèi)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(jìn)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),,3.3 TMS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(jié)構(gòu),,客室車門結(jié)構(gòu)及主要部件,4.1 門系統(tǒng)主要部件,4.1.1 頂部機構(gòu),頂部機構(gòu)包括： 1.支撐部件 2.運動導(dǎo)向部件 3.驅(qū)動部件 4.鎖閉裝置,客室車門結(jié)構(gòu)及主要部件,a. 支

7、撐部件,,導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)：長導(dǎo)柱安裝在3個掛架上，3個掛架分別在3根短導(dǎo)柱上移動，3根短導(dǎo)柱通過整個機構(gòu)的一個基架安裝在車體結(jié)構(gòu)上。長導(dǎo)柱為門的縱向移動提供自由度并保證在開/關(guān)門過程中門板與車體平行。短導(dǎo)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(jié)構(gòu)及主要部件,攜門架：攜門架通過滾珠直線軸承在長導(dǎo)柱上滑動。它將力從機構(gòu)傳送到門扇并且也把力從門扇傳送到機構(gòu)。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(dǎo)柱。 在攜門架與門板連接處，提供了一個偏心調(diào)節(jié)裝置（圖中偏心輪1），該裝置用來調(diào)節(jié)門扇的“V”形。在攜門架內(nèi)部，還提供了一個偏心調(diào)節(jié)裝置（圖中偏心輪2），該裝

8、置用來調(diào)節(jié)門扇與車體之間的平行度。,客室車門結(jié)構(gòu)及主要部件,b. 運動導(dǎo)向部件,通過滑道（呈一定的形狀，實現(xiàn)相關(guān)的橫向和縱向運動）實現(xiàn)門扇沿設(shè)定的軌跡運動。上滑道安裝在頂部機構(gòu)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(jié)構(gòu)上的滾輪擺臂裝置與該滑道嚙合，以提供所要求的導(dǎo)向運動。該導(dǎo)向部件僅承受橫向力，不承受縱向或垂向力。,,,客室車門結(jié)構(gòu)及主要部件,c. 驅(qū)動部件,門的運動由一個帶減速箱的電機驅(qū)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(gòu)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(dǎo)軌來實現(xiàn)。,客

9、室車門結(jié)構(gòu)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(dāng)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(yīng)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(dāng)電機使絲桿正、反雙向轉(zhuǎn)動時，使LS鎖閉裝置和門產(chǎn)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(jìn)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(jié)構(gòu)及主要部件,1.52mm,制動器/鎖閉裝置（1

10、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(zhuǎn)動，制動未解鎖時絲桿只能在關(guān)門方向轉(zhuǎn)動的原理，實現(xiàn)車門關(guān)閉后的鎖緊功能。,客室車門結(jié)構(gòu)及主要部件,,,門板為鋁蜂窩復(fù)合結(jié)構(gòu)，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(dǎo)向運動的部件外，門板內(nèi)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(guān)著的門的撓度要求。,4.1.2 門扇,客室車門結(jié)構(gòu)及主

11、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(nèi)往外看）上裝有一把退出服務(wù)鎖，以實現(xiàn)門的機械隔離。可以手動將門移至關(guān)閉且鎖緊的位置用乘務(wù)員鑰匙實現(xiàn)隔離。,客室車門結(jié)構(gòu)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(gòu)上的平衡輪裝置在關(guān)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(jié)構(gòu)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(guān)上和鎖緊時： 門被啟動并保持關(guān)閉。 按后續(xù)命令實現(xiàn)更多的功能。 b、門未關(guān)上和鎖緊時： 電子門控器此時無法監(jiān)控門的位置

12、。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?qū)⒁缘退訇P(guān)閉門直到門達(dá)到關(guān)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(guān)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(nèi)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(qū)動門機構(gòu)。 零速列車線無效時開啟的門將立即開始關(guān)閉。,客室車門功能,客室車門功能,5.3 門的開啟和關(guān)閉,門的開啟和關(guān)閉是由下表和下圖中零速列車線、

13、開門列車線和關(guān)門列車線的電平?jīng)Q定的。 在門的整個關(guān)閉過程中內(nèi)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(shè)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(jìn)行調(diào)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(guān)門指令。如果在開門過程中開門列車線無效，同時關(guān)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(guān)門列車線有效，門將執(zhí)行關(guān)門動作。 b) 通過維護按鈕開門 在關(guān)門列車線無效時，維修人員可通過操作維護按鈕打開相應(yīng)的門，再次操作維護按鈕時，開門順序

14、會轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)門順序。,5.3.1 開門,注意：,一期車輛的維護按鈕在門機構(gòu)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(guān)門,a) 通過激活關(guān)門列車線關(guān)門 激活關(guān)門列車線，通知車門關(guān)閉。在提醒聲響3秒鐘后，車門開始關(guān)閉。維修人員可以使用診斷軟件將延遲時間（預(yù)設(shè)值為3秒）在0至4秒之間進(jìn)行調(diào)節(jié)。 如果在關(guān)門過程中關(guān)門列車線無效，同時開門列車線也無效，門仍然會關(guān)閉到關(guān)門終點位置。 如果在關(guān)門過程中關(guān)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(guān)門 在開門列車線無效時，可通過操作維護按鈕將門關(guān)閉，門立即開始關(guān)閉。再次操作維護按鈕時，關(guān)門

15、順序會轉(zhuǎn)變?yōu)殚_門順序。 c) 通過零速列車線無效的方式關(guān)門 如果零速列車線變?yōu)闊o效，門立即開始關(guān)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(nèi)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(nèi)側(cè)橙黃色車門指示燈,在每個客室側(cè)門的上方均設(shè)有一個橙黃色的指示燈； 當(dāng)指示燈亮?xí)r表示該門開啟； 當(dāng)指示燈閃爍時（1HZ），表示已發(fā)出關(guān)門指令，有關(guān)的車門尚未關(guān)上或尚未鎖住； 車門全部關(guān)好后橙黃色指示燈滅； 在連續(xù)3次關(guān)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(guān)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(cè)門內(nèi)側(cè)上方均設(shè)有紅色指示燈

16、；該燈亮表示有關(guān)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(cè)門的上方均設(shè)有一個蜂鳴器；當(dāng)蜂鳴器鳴響時（1HZ），表示已發(fā)出開門或關(guān)門指令，有關(guān)的車門尚未打開或關(guān)上或尚未鎖?。卉囬T全部打開或關(guān)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(fù)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(guān)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(fù)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(jìn)行解鎖； 門驅(qū)動單元上制動

17、裝置處的緊急解鎖開關(guān)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(guān)門方向上移動。,5.5.1當(dāng)零速列車線有效時操作緊急解鎖裝置將會引起：,5.5.2當(dāng)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(guān)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(guān)的NC觸頭斷開。 b、車門打開約50mm并保持當(dāng)前狀態(tài)，電機作用在門板關(guān)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(guān)閉的門使用乘務(wù)員鑰匙操作該裝置，將觸動隔離開關(guān)。隔離開關(guān)的NC觸點向電子門控器發(fā)出一個信號，門控單元

18、會關(guān)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(guān)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(guān)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(guān)門過程中電機正常關(guān)門電流曲線已被存儲并自動調(diào)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(guān)門運動的電流決定（自學(xué)習(xí)最大電流曲線）。 即使當(dāng)電子門控器的電源關(guān)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(jìn)行初始設(shè)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

19、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(nèi)門未通過這些距離段，障礙檢測被激活。,5.7 關(guān)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(guān)門力（150N）。之后門自動打開350mm，停止2秒后，再次關(guān)閉，以便清除障礙物。 這個循環(huán)將重復(fù)3次（循環(huán)次數(shù)可調(diào)），且在3次連續(xù)關(guān)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(nèi)側(cè)車門指示燈指示以引導(dǎo)司機注意這個故障。 任何關(guān)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

20、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(rèn)為此位置是最大可達(dá)開門位置，此時任何關(guān)門指令都可將門關(guān)閉。,5.8 開門過程的障礙檢測,客室車門功能,為了進(jìn)行維修工作，可通過關(guān)閉位于門控單元的電源開關(guān)來切斷一扇門區(qū)域的電源。,5.9 電源開關(guān),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(guān)到位開關(guān)、鎖到位開關(guān)上的NC觸點和緊急解鎖開關(guān)上的NC觸點； 只有當(dāng)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(shù)參數(shù),6. 司機室車門的布置和主要技術(shù)參數(shù),主要技術(shù)參數(shù) 凈通過高度： 17

21、70mm 凈通過寬度： 560mm 門板厚度： 32mm 塞拉動作行程： 52mm 手動開門力： 60N,司機室車門原理,7.司機室車門的工作原理,,門的運動由人對門扇施加力來完成門系統(tǒng)的開關(guān)門功能，門處于關(guān)門狀態(tài)時，攜門架上的鎖鉤與安裝在車體上的鎖扣板嚙合，當(dāng)需要開門時，必須先進(jìn)行解鎖使鎖鉤與鎖扣板脫離，然后通過把手或者把手施加力在門扇上，這樣門扇就能平穩(wěn)地帶動頂部機構(gòu)一起運動。,司機室車門結(jié)構(gòu)和主要部件,8.司機室車門系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖,司機室車門結(jié)構(gòu)和主要部件,9.司機室車門的門驅(qū)機構(gòu),門扇的懸掛由一套安裝在門口頂部的門驅(qū)機構(gòu)實現(xiàn)，門驅(qū)機構(gòu)已組裝成一個部件 。 門驅(qū)機構(gòu)（頂部機構(gòu)）通過安裝

22、支架整體固定在車體上。長導(dǎo)柱負(fù)擔(dān)了整個門扇的重量并且在開、關(guān)過程中使門扇與車體保持平行。 攜門架組件經(jīng)由直線滾珠軸承支承在長導(dǎo)柱上滑動，以及在門扇和頂部機構(gòu)之間傳遞動力。此外攜門架組件使門扇與長導(dǎo)柱之間的保持平行。長導(dǎo)柱通過自潤滑向心關(guān)節(jié)軸承安裝在兩個邊掛架上。,門驅(qū)機構(gòu)上有接地螺栓，方便接地電纜連接以防止門頁帶電傷人。 門驅(qū)機構(gòu)上已經(jīng)預(yù)裝好微動開關(guān)組件，當(dāng)門關(guān)好后彈簧頂起，觸動行程開關(guān)，從而提供關(guān)門到位信號，保證門已經(jīng)完全關(guān)好。,司機室車門操作,10.司機室車門的使用操作,10.1 內(nèi)鎖盒的操作,該裝置具有解鎖和保險的功能，通過旋轉(zhuǎn)把手來對門系統(tǒng)實現(xiàn)解鎖，通過旋扭實現(xiàn)保險，防止了因車輛震動使得鎖鉤脫鉤。,司機室車門操作,10.2 外鎖盒的操作,在每扇門的外部有操作裝置，該裝置有一個四方軸和一個十字鎖芯。通過四方鑰匙可以對門系統(tǒng)進(jìn)行解鎖，通過十字鑰匙可以對實現(xiàn)對門鎖的保險。,