軌道交通屏蔽門的機械系統設計分析

倪億平 陳高 王國勝

摘 要：在城市化進程推進過程中，為更好地滿足人們的出行需要，軌道交通受到了人們的廣泛關注，本文介紹了軌道交通屏蔽門的外觀設計、傳動結構設計、運動穩定性設計與門體運動軌跡設計的具體方法，以期保障軌道交通車站的屏蔽門工作的穩定性，希望能夠給讀者帶來啟發。

關鍵詞：軌道交通;屏蔽門;機械系統

引言：屏蔽門大多被設置在地鐵站臺的邊緣，隔離列車與地鐵候車區，并且通過在列車到來與開動時自動開閉的方式，為乘客營造更為安全舒適的候車環境?，F階段，軌道交通的屏蔽門主要由電氣系統與機械系統兩部分構成其中電氣系統主要由電源、控制、監視等部分構成;機械系統主要由門體結構與門機傳動等部分構成。

1 軌道交通屏蔽門的外觀設計方法

傳統的軌道交通屏蔽門主要由活動門、固定門與應急門共同構成，其中固定門與應急門共面，并且在列車正常運行時不運動，活動門單側面，以滑動的形式進行往復開關運動，同時，活動門與固定門所在的平面不共面?，F階段，為進一步提升軌道交通屏蔽門的平整性，在進行屏蔽門外觀設計時，相關工作人員可以通過對活動門位置進行調整，使其能夠與固定門共面的方式，進一步提升屏蔽門外觀的美觀性。

2 軌道交通屏蔽門的傳動結構設計方法

傳統軌道交通屏蔽門系統主要由門體、驅動設備、傳動系統與限位裝置共同構成，屏蔽門在運動過程中主要做一維直線運動，在當前的傳動結構設計優化過程中，若設計人員為提升屏蔽門整體的平整性使活動門與固定門共面，那么屏蔽門在工作過程中必然會出現運動干涉問題，在實際設計過程中，設計人員往往無法通過單純優化機械設備的方式解決上述問題?，F階段，為降低運動干涉問題對屏蔽門工作的影響，相關設計人員在進行屏蔽門設計優化的過程中，可以通過將新的傳動結構整體引入屏蔽門設計當中，保證活動門在運動過程中能夠整體插入玻璃幕墻，而在打開時又能整體拉開玻璃幕墻。具體來說，為切實實現上述目標，相關設計人員可以通過將塞拉式傳動結構應用到屏蔽門的機械系統當中，保證活動門在工作過程中能夠在開門時先推拉，再滑動;在關門時，能先滑動，再推拉。需要注意的是，盡管將塞拉式傳動結構應用到活動門的運動過程中能夠切實解決活動門與固定門以及應急門之間的運動干涉問題，但若要保障傳動機構能夠隨著活動門同步運動，那么需要保證傳動機構的長度與活動門的寬度近似相同，但在實際安裝過程中，由于傳動機構的長度會受到站臺兩側立柱間距的限制，現階段，為切實解決這一問題，在進行軌道交通屏蔽門機械結構設計的過程中，相關設計人員需要對傳統屏蔽門單絲杠傳動結構進行優化，使其成為雙絲杠結構，進一步限制其尺寸。如圖1所示為優化后的活動門傳動系統模型，其中傳動機構主要由聯軸器、雙絲杠、上導軌、圓柱齒輪組、驅動臂等結構共同構成，活動門在進行二維塞拉運動的過程中，其運動實質在于傳動機構驅動滾輪在導軌上的變軌運動[1]。

3 軌道交通屏蔽門的運動穩定性設計方法

在當前活動門塞拉式結構設計的過程中，結構的主要構成不僅包括門體、驅動設備與傳動裝置，相關設計人員還為其配備了同步裝置與限位裝置，以便保證活動門能夠穩定安全的以二維的形式進行運行。具體來說，在活動門的實際工作過程中，隨著活動門運動自由度的增加，門體在工作過程中可能會出現多個方向上的不穩定問題，在推拉運動過程中，位置與速度不同步問題可能會交替出現，同時，在滑動過程中位置不同步問題的頻率將會大大提升，現階段，為降低上述問題的出現概率，在進行屏蔽門機械系統設計的過程中，相關設計人員可以通過講同步裝置與限位裝置引入機械系統中的方式，在解決裝置速度不同問題的同時，解決活動門位置不同步的問題，進一步提升屏蔽門運轉的安全性。在塞拉式結構的實際應用過程中，限位裝置主要包括導軌及其相關組件，其中下導軌是限位裝置的主體，并且限位裝置將會在活動門的門體下延伸出若干個名為導靴的定位滑塊，在實際應用過程中，相關設計人員可以將導靴嵌入下導軌中，限制活動門的滑動，但需要注意的是，限位裝置無法在活動門進行推拉運動的過程中起到明顯的作用。同時，同步裝置主要由同步桿與上下兩端的樞紐構造共同構成，其中同步桿主要起到傳導的作用，在活動門進行推拉運動的過程中，傳動機構將會帶動活動門門體上部一同運動，門體下部并不存在驅動力，此時使同步桿進行上下擺臂式的等速運動，可以令活動門上部的動能傳送到活動門的下部，保證活動門整體能夠產生同步的推拉力，從而達到降低活動門門體晃動、翻轉可能性的目的。

4 軌道交通屏蔽門的運動軌跡設計方法

在進行軌道交通屏蔽門機械系統設計的過程中，限位裝置應當被安裝在活動門的門檻之下，同步裝置可以被安裝在屏蔽門的可見面上，在活動門的運動過程中，為保障同步裝置不僅能夠為門體塞拉運動的正常運轉提供幫助，還需要保證自身所處的位置不會阻擋活動門的運動軌跡，因此，活動門往往不予同步裝置進行同側配置。但在同步裝置的實際配置過程中，活動門的實際運動方向更需要依據軌道交通屏蔽門的實際使用需要來確定，相關設計人員往往無法做到同步裝置的理想配置。以地鐵交通為例，在上下班時間地鐵站內往往較為擁擠，若地鐵的活動門是向站臺側開門的，那么門可能會對乘客造成沖擊傷害，同時若門體上的同步裝置安裝在站臺側，同樣可能造成乘客的受傷，面對這種情況，同步裝置需要安裝在外置軌道這一側，同時，活動門的開門方向為外拉式，即活動門在打開時會朝著軌道側開門。在明確軌道交通屏蔽門的實際運動軌跡后，為保證活動門的開門方向與同步裝置不會產生同側干涉問題，在進行軌道交通屏蔽門設計時，相關設計人員應用了同步桿下沉式設計，模糊同步裝置與限位裝置機器的功能邊界，使同步桿能夠直接操縱限位裝置，并且通過對活動門的門體、同步裝置以及限位裝置的機械結構進行優化的方式，避免干涉問題對屏蔽門的正常運轉產生不利影響[2]。

5 結論

總而言之，在低碳城市的建設過程中，越來越多的人選擇軌道交通作為自身的主要出行方式，現階段，為進一步提升軌道交通的安全性，對軌道交通屏蔽門的機械系統進行優化設計，進一步提升系統運行的可靠性，不僅可以保障軌道交通運行安全、降低事故出現概率，還可以保障軌道交通的運營能力。

參考文獻：

[1]高一凡，靳守杰，潘志剛，等.地鐵車站機電設備可靠性分析及維保策略研究[J].中國鐵路，2020（11）：107-114.

[2]魏鵬飛.次世代軌道交通屏蔽門的機械系統設計方案[J].科學技術創新，2021（04）：184-185.