地鐵屏蔽門系統(tǒng) 2

1、 屏蔽門系統(tǒng)屏蔽門系統(tǒng) 隆洋隆洋 陳飛陳飛2012成都地鐵鐵道自動化成都地鐵鐵道自動化目 錄第一部分屏蔽門概述任務(wù)一任務(wù)二任務(wù)三屏蔽門的認(rèn)知屏蔽門的站臺級控制屏蔽門的手動操作一、屏蔽門概述地鐵屏蔽門是一項(xiàng)集建筑、機(jī)械、材料、電子和信息等學(xué)科于一體的高科技產(chǎn)品，使用于地鐵站臺。屏蔽門將站臺和列車運(yùn)行區(qū)域隔開，通過控制系統(tǒng)控制其自動開啟。屏蔽門能有效地減少空氣對流造成的站臺冷熱氣的流失，保障列車、乘客進(jìn)出站時(shí)的安全，降低了列車運(yùn)行所產(chǎn)生的噪音對車站的影響，地鐵屏蔽門能為乘客營造一個(gè)安全、舒適的候車環(huán)境，具有節(jié)能、安全、環(huán)保、美觀等功能 。屏蔽門的發(fā)展目前,國際上只有英國西屋公司、法國法維蘭公司、日

2、本NABCO公司、瑞士KABA公司等幾家公司能生產(chǎn)地鐵屏蔽門產(chǎn)品。地鐵屏蔽門系統(tǒng)產(chǎn)品經(jīng)過在國外十幾年的應(yīng)用,以它較高的可靠性,在世界上越來越多的國家和地區(qū)得到應(yīng)用。國內(nèi)第一條安裝地鐵屏蔽門的是廣州地鐵二號線，隨后上海、深圳、天津、北京等城市的地鐵也安裝了地鐵屏蔽門。隨著地鐵屏蔽門的普及，國內(nèi)多家屏蔽門生產(chǎn)企業(yè)也逐漸打破了其核心技術(shù)被國外幾家企業(yè)壟斷的局面，深圳方大集團(tuán)于2006年4月率先研發(fā)出了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)化屏蔽門系統(tǒng)，通過了國家評審，并且于2007年3月與深圳地鐵簽訂了一號線續(xù)建工程地鐵屏蔽門系統(tǒng)的總承包合同，標(biāo)志著我國的地鐵屏蔽門產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入世界先進(jìn)行列！學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)（1）

3、了解屏蔽門系統(tǒng)的類型（2） 掌握屏蔽門系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及各組成部分構(gòu)造（3） 掌握屏蔽門系統(tǒng)的站臺級控制盤的使用（4）能夠?qū)ζ帘伍T進(jìn)行手動操作6任務(wù)一任務(wù)一 屏蔽門的認(rèn)知屏蔽門的認(rèn)知一、屏蔽門類型一、屏蔽門類型 1、從封閉形式上分類、從封閉形式上分類 可將屏蔽門分為閉式屏蔽門和開式屏蔽門兩種類型。開式屏蔽門即安全門，又有全高和半高兩種形式。 （1）閉式屏蔽門）閉式屏蔽門 又稱又稱“全高閉式屏蔽門全高閉式屏蔽門”。一般用于地下站臺，除具有保證乘客安全的作用外，還具有隔斷區(qū)間隧道內(nèi)氣流與車站內(nèi)空調(diào)環(huán)境之間的冷熱氣流交換的功能，所以要求屏蔽門的氣密性良好，這樣才能使車站與區(qū)間的熱交換減小到最低程度，達(dá)到節(jié)

4、能的目的。門體高度一般為2.83.2m，這種結(jié)構(gòu)多用于設(shè)有空調(diào)系統(tǒng)的站臺。7（2）半高開式屏蔽門 半高安全門主要的作用是保證乘客的安全，高度一般為1.21.5m，由于它不能完全隔絕風(fēng)和噪聲對乘客的影響，主要目的是保障候車乘客的安全，故又稱“安全門”因此，這種結(jié)構(gòu)多用在地面站臺或高架站臺。（3） 全高開式屏蔽門 又稱全高安全門。高度一般為2.83.2m，除具有保證乘客的安全的功能外，還能阻擋列車進(jìn)出站的氣流對乘客的影響。這種結(jié)構(gòu)多用于沒有空調(diào)系統(tǒng)的地下站臺。半高開式屏蔽門8二、屏蔽門系統(tǒng)的構(gòu)成二、屏蔽門系統(tǒng)的構(gòu)成 屏蔽門系統(tǒng)是機(jī)電一體化設(shè)備，集成了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)控制、伺服驅(qū)動、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、UPS電源技

5、術(shù)和精密機(jī)械技術(shù)。開式和閉式屏蔽門的組成、結(jié)構(gòu)大致相同，由機(jī)械和電氣兩部分組成。機(jī)械部分包括門體結(jié)構(gòu)和門機(jī)傳動系統(tǒng)，電氣部分包括供電和控制系統(tǒng)。 1、門體結(jié)構(gòu)、門體結(jié)構(gòu) 地下車站屏蔽門包括滑動門、固定門、應(yīng)急門、端門、頂箱及承重結(jié)構(gòu)等，地上車站安全門包括滑動門、固定門、應(yīng)急門、端門、固定側(cè)盒和底部支撐結(jié)構(gòu)等。 門體結(jié)構(gòu)門體承重結(jié)構(gòu)門檻頂箱滑動門、固定門應(yīng)急門、端門門機(jī)9 2. 從安裝方式上分類從安裝方式上分類 可將屏蔽門分為頂部懸掛式屏蔽門、底部支撐式屏蔽門和底部支撐與頂部懸掛相結(jié)合式三種類型。1011（1）門體承重結(jié)構(gòu)底座、門檻和立柱、頂部自動伸縮裝置等構(gòu)成屏蔽門系統(tǒng)的主要承重結(jié)構(gòu)。12 （

6、2）門檻）門檻 門檻又稱門檻又稱“踏步板踏步板”，安裝在站臺，安裝在站臺板邊板邊緣，上表面與站臺裝飾層平齊，為乘客進(jìn)緣，上表面與站臺裝飾層平齊，為乘客進(jìn)出地鐵車廂的必經(jīng)之路。門檻包括固定門出地鐵車廂的必經(jīng)之路。門檻包括固定門門檻、應(yīng)急門門檻和滑動門門檻。固定門門檻、應(yīng)急門門檻和滑動門門檻。固定門門檻承受固定門的垂直荷載，應(yīng)急門門檻門檻承受固定門的垂直荷載，應(yīng)急門門檻和滑動門門檻承受乘客荷載。門檻結(jié)構(gòu)中和滑動門門檻承受乘客荷載。門檻結(jié)構(gòu)中有滑動導(dǎo)槽，配合滑動門滑動。有滑動導(dǎo)槽，配合滑動門滑動。13 （3）頂箱）頂箱 頂箱內(nèi)設(shè)置有門單元的門機(jī)梁（含導(dǎo)軌）、驅(qū)動機(jī)構(gòu)、傳動機(jī)構(gòu)、門鎖裝置、門控單元、配

7、電端子、就地控制盒、門狀態(tài)指示燈等部件。頂箱對上述部件起密封保護(hù)作用。 頂箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)軸測圖如下：14頂箱及前蓋板：頂箱及前蓋板：15（4）滑動門（）滑動門（ASD) 滑動門為正常運(yùn)營時(shí)乘客上下車的通道，與列車車門一一對應(yīng)，其開門方式采用中分雙開方式，是正常運(yùn)行時(shí)乘客上下車的道，有系統(tǒng)級、站臺級、手動操作三種控制模式，手動操作優(yōu)先級最高，其次為站臺級控制。由鋼化玻璃、門框、門吊掛連接板、門導(dǎo)滑板、門膠條，手動解鎖裝置等組成，門吊掛連接板設(shè)有滑動碳刷架，使門框通過鋼軌接地。 滑動門的技術(shù)要求如下： a 每個(gè)門單元的左滑動門上都裝有手動解鎖裝置，在緊急狀態(tài)下乘客可以再軌道側(cè)操作解鎖把手打開活動門，工

8、作人員也可以從站臺側(cè)使用專用鑰匙將門打開； b 手動解鎖力小于等于67N； c 手動將門打開所需的力小于等于133N; d 滑動門在關(guān)門過程中，在最后100mm行程中動能不超過1J扇門； e 滑動門在行程中的最大動能不超過10J扇門。 16滑動門及手動解鎖機(jī)構(gòu)17 （5）應(yīng)急門（）應(yīng)急門（EED） 應(yīng)急門一般當(dāng)作固定門使用，在列車進(jìn)站無法?？吭谠试S的誤差范圍位置時(shí)，必有一道列車門對準(zhǔn)應(yīng)急門，若需要由應(yīng)急門緊急疏散時(shí)，可由乘客在軌道側(cè)列車上打開相對應(yīng)的列車門后推動應(yīng)急門的解鎖裝置，或由站臺側(cè)站臺工作人員用專用鑰匙打開應(yīng)急門進(jìn)行緊急疏散。 應(yīng)急門的人機(jī)操作界面主要包含手動解鎖裝置和門狀態(tài)指示燈（E

9、OI）。 對于屏蔽門，每扇EED在軌道側(cè)應(yīng)急門中部裝有逃生裝置推桿鎖，在站臺側(cè)安裝鎖芯；在軌道側(cè)推壓推桿可將門打開，在站臺側(cè)站臺工作人員用鑰匙可將門打開。18每扇EED都配有EOI用于指示該扇門的狀態(tài)，EOI安裝在EED門道的中間，活動蓋板上19(6) 固定門（固定門（FIX） 固定門為不可開啟的門體，位于滑動門與應(yīng)急門之間，是站臺與區(qū)間隧道隔離和密封的屏障，固定門由鋼化玻璃、門框等構(gòu)成，門框材料采用鋁合金型材，門框插掛于立柱的方孔內(nèi)，門框與立柱之間設(shè)有橡膠減振墊，安裝方便，可拆卸更換。固定門高度與滑動門一致，固定門不存在作為運(yùn)營操作的人機(jī)界面。20 （7）端門（）端門（MSD） 端門布置于站

10、臺兩端，與站臺邊屏蔽門垂直，結(jié)構(gòu)與應(yīng)急門端門布置于站臺兩端，與站臺邊屏蔽門垂直，結(jié)構(gòu)與應(yīng)急門基本一致，安裝有緊急推桿?；疽恢拢惭b有緊急推桿。 正常運(yùn)營狀態(tài)，端頭門保持關(guān)閉且鎖緊，當(dāng)列車在區(qū)間隧道正常運(yùn)營狀態(tài)，端頭門保持關(guān)閉且鎖緊，當(dāng)列車在區(qū)間隧道發(fā)生火災(zāi)或故障時(shí)，作為乘客的疏散通道，也是車站工作人員進(jìn)發(fā)生火災(zāi)或故障時(shí)，作為乘客的疏散通道，也是車站工作人員進(jìn)入隧道的專用門。端頭門可向站臺側(cè)旋轉(zhuǎn)入隧道的專用門。端頭門可向站臺側(cè)旋轉(zhuǎn)90平開，且在打開后平開，且在打開后能自動復(fù)位關(guān)閉；端頭門配有位置開關(guān)，其狀態(tài)由位置最靠近的能自動復(fù)位關(guān)閉；端頭門配有位置開關(guān)，其狀態(tài)由位置最靠近的門控單元監(jiān)控；端頭

11、活動門凈開度盡量保證門控單元監(jiān)控；端頭活動門凈開度盡量保證1200mm，困難情況，困難情況下保證下保證900mm。 端門在機(jī)械結(jié)構(gòu)和人機(jī)界面功能上都與應(yīng)急門相同。21 2、門機(jī)構(gòu)成、門機(jī)構(gòu)成 門機(jī)傳動系統(tǒng)由門控單元、傳動裝置、驅(qū)動裝置和鎖緊裝置等組成。 （1）門控單元（）門控單元（DCU） 門控單元是門機(jī)系統(tǒng)的核心，具有自診斷功能，并且對滑動門的整個(gè)運(yùn)行過程進(jìn)行制動和加速控制。 （2）電動機(jī)與減速箱組件）電動機(jī)與減速箱組件 目前，多數(shù)屏蔽門都采用直流無刷伺服電動機(jī)、直流伺服電動機(jī)等微特電動機(jī)進(jìn)行驅(qū)動，每臺電動機(jī)都帶有霍爾傳感器或光電編碼器，由DUC采用脈寬調(diào)制技術(shù)進(jìn)行控制，或使用矢量控制技術(shù)，

12、實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制及位置控制。減速箱用于減速及提高輸出驅(qū)動力距。 （3）傳動副）傳動副 它是電動機(jī)與減速箱組件輸出軸至門扇的傳動機(jī)構(gòu)，一般有皮帶/齒輪式和螺桿式兩種傳動方式22屏蔽門門控單元DCU：DCU控制結(jié)構(gòu)框圖：控制結(jié)構(gòu)框圖：23皮帶/齒輪式：由齒型橡膠皮帶、滑輪及惰輪組成，是門機(jī)內(nèi)機(jī)械傳動部件，實(shí)現(xiàn)牽引門扇運(yùn)動；非對稱門設(shè)有變速齒輪組為窄型門扇提供對應(yīng)比例速度，以實(shí)現(xiàn)寬窄兩扇門扇動作同步。螺桿式：電動機(jī)與減速箱組件的輸出軸經(jīng)聯(lián)軸器與絲桿連接，絲桿的螺距體現(xiàn)傳動鏈上的變化，絲母與被驅(qū)動門扇剛性連接。（4）應(yīng)急門檢測開關(guān)）應(yīng)急門檢測開關(guān)用于檢測應(yīng)急門開關(guān)狀態(tài)，輸入至DCU，以及構(gòu)成門單元的關(guān)閉與

13、鎖緊信號。（5）金屬電纜槽）金屬電纜槽金屬電纜槽包括通信線路線槽、控制線路線槽和電源供電線路線槽，位于頂箱之上。24 （6）傳動裝置）傳動裝置 屏蔽門門機(jī)系統(tǒng)采用齒型同步帶傳動方式，由單個(gè)直流電機(jī)減速器組合驅(qū)動，整個(gè)傳動裝置安裝在頂箱內(nèi)，由以下部分組成：配有驅(qū)動輪的齒型同步帶、用于調(diào)節(jié)皮帶松緊度的反向滑輪、用于拖動滑動門扇的滑輪掛件組、皮帶鎖扣、為滑輪導(dǎo)向的導(dǎo)軌和閉鎖單元。屏蔽門傳動裝置示意圖如下：25反向滑輪反向滑輪齒型帶齒型帶皮帶松緊度調(diào)皮帶松緊度調(diào)節(jié)螺栓節(jié)螺栓滑輪固定螺栓滑輪固定螺栓滑輪固定螺栓滑輪固定螺栓反向滑輪裝置示意圖裝置反向滑輪裝置示意圖裝置26滑輪掛件結(jié)構(gòu)示意圖滑輪掛件結(jié)構(gòu)示意

14、圖27安全門(單個(gè)門扇)門傳動裝置的原理：門傳動裝置：電機(jī)通過齒輪皮帶與滑動門的門扇連接。28 （7） 鎖緊裝置屏蔽門滑動門閉鎖單元由鎖塊、位于滑輪掛件上的雙頭柱形鎖銷、行程開關(guān)、解鎖電磁鐵、閉鎖輔助彈片等組成緊裝置。行程開關(guān)的常閉觸點(diǎn)將滑動門的鎖閉狀態(tài)反饋給門控單元DCU（雙行程開關(guān)構(gòu)成雙切回路），解鎖電磁鐵由門控單元DCU控制。29屏蔽門滑動門還配有手動機(jī)械解鎖裝置。當(dāng)在軌道側(cè)操作手動解鎖裝置或在站臺側(cè)用鑰匙解鎖時(shí)，解鎖裝置內(nèi)的解鎖推桿將鎖塊推起，此時(shí)行程開關(guān)觸點(diǎn)斷開，DCU探測到此狀態(tài)后會自動驅(qū)動電機(jī)，將門扇自動開啟到一定開度。待一段延遲時(shí)間過后，DCU驅(qū)動電機(jī)使門扇自動關(guān)閉。30安全門

15、滑動門的位置和狀態(tài)通過兩個(gè)獨(dú)立的安全開關(guān)監(jiān)控。在滑動門開門前，鎖單元通過由門控單元DCU控制的電磁鎖緊鎖。313、控制系統(tǒng)、控制系統(tǒng) 主要作用是與信號系統(tǒng)進(jìn)行信息交換，對屏蔽門（安全門）的開門、關(guān)門進(jìn)行控制，保證屏蔽門（安全門）的開門、關(guān)門與列車車門動作同步。關(guān)門過程具備障礙物探測功能。（1）PEDC屏蔽門主控制器，屏蔽門主控制器，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部信息的收發(fā)、采集、匯總和分析，并實(shí)現(xiàn)與系統(tǒng)內(nèi)部PSL、PSA、DCU各單元之間及與系統(tǒng)外部的機(jī)電設(shè)備控制系統(tǒng)、信號系統(tǒng)之間的信息交換。（2）PSL屏蔽門站臺操作盤，屏蔽門站臺操作盤，用于實(shí)現(xiàn)站臺級控制（3）PSA屏蔽門系統(tǒng)監(jiān)視器，屏蔽門系統(tǒng)監(jiān)視器，經(jīng)雙路

16、RS-485與PEDC連接，用于監(jiān)視屏蔽門狀態(tài)、診斷屏蔽門故障狀態(tài)、運(yùn)行記錄下載、軟件轉(zhuǎn)載等。（4）控制回路：）控制回路：包括PSL ENABLE繼電器、火災(zāi)模式控制回路、控制變壓器、CAN總線、LonWorks網(wǎng)絡(luò)、RS-485通信線等。32PSLPSA PEDC334、電源、電源包括驅(qū)動電源、控制電源、配電柜、接地與絕緣 屏蔽門系統(tǒng)的供電電源為一類負(fù)荷，輸入電源應(yīng)為兩路獨(dú)立的三相 AC380V，50Hz。為屏蔽門系統(tǒng)供電的電源自動切換箱應(yīng)設(shè)置在屏蔽門設(shè)備室內(nèi)。 屏蔽門系統(tǒng)電源包括門機(jī)驅(qū)動電源和控制電源兩種，兩種電源分開配備。 屏蔽門系統(tǒng)配有 UPS 和蓄電池組作為備用電源。正常情況下，由交

17、流配電箱供電。當(dāng)事故停電時(shí)，由 UPS 和蓄電池組對屏蔽門系統(tǒng)供電。備用電源的容量保證在事故停電時(shí)，能使屏蔽門系統(tǒng)的控制系統(tǒng)在 1 小時(shí)內(nèi)對每側(cè)滑動門開關(guān)操作至少 5 次。5、屏蔽門系統(tǒng)的控制模式屏蔽門系統(tǒng)有系統(tǒng)級、站臺級、和手動操作三種控制模式34任務(wù)二任務(wù)二 屏蔽門的站臺級控制屏蔽門的站臺級控制 站臺級控制是由列車駕駛員或站務(wù)人員在站臺的就地控制盤（站臺級控制是由列車駕駛員或站務(wù)人員在站臺的就地控制盤（PSL）上對上對屏蔽門進(jìn)行屏蔽門進(jìn)行“開開/關(guān)門關(guān)門”的控制方式，到那恭喜、當(dāng)系統(tǒng)級控制不能正常的控制方式，到那恭喜、當(dāng)系統(tǒng)級控制不能正常實(shí)現(xiàn)時(shí)，列實(shí)現(xiàn)時(shí)，列車駕駛員或站務(wù)人員可在就地控制盤

18、（車駕駛員或站務(wù)人員可在就地控制盤（PSL）上通過）上通過“專用鑰匙專用鑰匙”及：及：“開開/關(guān)門按關(guān)門按鈕鈕”對屏蔽門進(jìn)行對屏蔽門進(jìn)行“開開/關(guān)門關(guān)門”操作，實(shí)現(xiàn)屏蔽門的站臺級控制操作。操作，實(shí)現(xiàn)屏蔽門的站臺級控制操作。3536任務(wù)三任務(wù)三 屏蔽門的手動操屏蔽門的手動操作作（1）當(dāng)屏蔽門操作機(jī)構(gòu)發(fā)生故障時(shí)由站臺工作人員用鑰匙打開滑動門。（2）當(dāng)列車無法在規(guī)定范圍內(nèi)停車，需手動打開應(yīng)急門。（3）當(dāng)隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)、列車出軌等情況，需要在軌道內(nèi)停車時(shí)，要手動打開端門。371 軌道側(cè)解鎖 乘客或工作人員在軌道側(cè)開啟屏蔽門應(yīng)急門解鎖方式如右圖，拉動手動解鎖拉手并保持；向站臺側(cè)推開門。2、 站臺側(cè)解鎖 管理員將特制鑰匙插入鎖孔，按解鎖標(biāo)識箭頭指示方向旋轉(zhuǎn)鑰匙至解鎖；向外拉開門把手，可以達(dá)到解鎖的目的：3、 端門手動解鎖 端門采用的單扇應(yīng)急門，其手動解鎖方式與應(yīng)急門解鎖方式相同。38故障與處理 （1）發(fā)生屏蔽門故障時(shí)，應(yīng)堅(jiān)持）發(fā)生屏蔽門故障時(shí)，應(yīng)堅(jiān)持“在確保安全前提下，先發(fā)在確保安全前提下，先發(fā)車后處理車后處理”的原則，確保站臺乘客人身安全及維持正常的運(yùn)營秩的原則，確保站臺乘客人身安