轨道车辆门产品生产技术发展趋势分析

第一节 产品生产技术发展现状

随着我国铁路客运的不断发展，世界各国的铁路客车自动塞拉门(以下简称塞拉门)也纷纷涌人国门。为了选择适合我国国情的塞拉门，从1995年起，国内几家铁路客车制造厂就已陆续批量试装了IFE、康尼、BODE及FAIVELEY四家公司的塞拉门产品，为以后我国塞拉门的最终定型以及合资生产奠定了基础。上述四家国外公司生产的车门代表了当前国际城市轨道交通车门技术发展的现状。

四种塞拉门不仅主要结构一致，而且气动控制原理也基本相同。除FAIVELEY公司的塞拉门外，其它三种塞拉门的门体承重及驱动方式也基本相同。IFE、康尼、BODE塞拉门的门体重力传递方式为：门体-(通过线轴承)-承重导杆-车体钢结构。驱动动力源有两个，即上部的无杆气缸与中部的闭锁(或解锁)气缸；动力传递方式为：(1)驱动气缸-线轴承-门体上部；(2)闭锁(或解锁)气缸-锁舌-门体中部(只有在门塞人或摆出钢门口过程中才起作用)。FAIVELEY的塞拉门体重力传递方式为：门体-门携器上承座-车体钢结构；该门装置仅有一个动力源，即上部无杆气缸，动力传递方式为：无杆气缸-齿轮-通过同步齿带)-门体。FAIVELEY塞拉门门体上部、中部设有同步随动直齿条，可较好地保证塞拉门门体运动的稳定性，这也是它与其它三种门不同处之一。由于仅有一个驱动动力源，通过气动系统驱动关门后，塞拉门门体对密封附框的压紧力就比较小，因此影响了客车高速运行过程中门口的密封性。

目前，我国在提速客车上采用了多种电控气动塞拉门，其中多为IFE公司和BODE公司的塞拉门。这两种单扇外摆式电控气动塞拉门系统适用于最高时速不超过200公里的铁路客车。电控气动塞拉门具有密封性好、自动化程度高、操作简单、方便灵活、性能稳定等优点，因此深受用户的好评。长春客车厂为乌鲁木齐铁路局生产制造的25G型客车上既安装了IFE公司的塞拉门又装有BODE公司的塞拉门，用户要求将装有这两种塞拉门的列车混编。为此，长春客车厂将IFE塞拉门的集控门未关指示灯串联电路改成并联电路，并对IFE与BODE公司的集控电路进行了改造，IFE与BODE公司也对他们的门控软件进行了改编。经过反复实验之后，最终实现了装有上述两种塞拉门列车的混编，满足了用户的要求。

无论在国外还是国内，为满足旅客以及相关列车提速的需要，对车门的性能要求也愈来也愈高，这不仅能给旅客的安全带来可靠的保证，而且还为列车的正常运营提供了必要条件，从客观上提高了经济效益。

第二节 产品生产工艺特点或流程

目前车门的驱动多采用钢丝绳和丝杆两种执行机构(香港的地铁车辆车门还采用同步带作为驱动机构)，其控制方式分别为中央控制阀与电子门控单元控制。

钢丝绳式驱动机构，其工作原理如下：

钢丝绳式驱动车门简图

压缩空气的流向与流量由车门的中央控制阀来控制，以便实现双作用气缸的前进和后退，并通过钢丝绳、滑轮和驱动支架等组成的机械传动装置来进行车门的开／关动作，转动中央控制阀上的调节旋钮还可调整开关速度与缓冲速度。图2所示的中央控制阀，是控制车门的关键部件，它由用于车门开、关以及解锁的三台二位三通电磁阀与控制关门速度、开门速度、关门缓冲、开门缓冲等功能的四台气动节流阀集成。

中央控制阀的机构图

丝杆式驱动机构，其工作原理如下：

电子门控是由PLC可编程控制器来实现的，整个门控系统的运行均由电机驱动并利用电子门控单元来控制，电机通过传动系统驱动丝杆系统，丝杆上的螺母又通过铰链与门页相连，由此来驱动门的开关。

丝杆驱动车门示意图

第三节 国内外生产技术发展趋势分析

自我国铁路实施全面提速以来，列车的行车密度在逐渐增大、停站时间缩短、运行速度加快、输送旅客的数量大幅度增加，车门的可靠性与安全性成了运输部门重点关注的问题之一。新型客车的侧门一般多采用电控气动、电动或手动塞拉门，内外端门多为电控气动、电动或手动单开或双开拉门。除手动门外，所有的电动或电控气动自动门均须有防挤压安全保护功能，以防在车门开关中将乘客挤伤。1997年以来，25K系列新型铁路客车以及部分动车组就已逐渐采用了电控气动塞拉门，以便提高客车的密封性和安全性。该车门通常由铝型材拼焊而成，内部填充有隔热阻燃蜂窝材料，周边镶嵌了特制的密封橡胶条，不仅具有较好的强度与刚度，而且密封性及安全性均优于传统的折页门。电控气动塞拉门主要由电气系统、气动系统、驱动机构、门板、锁闭机构及翻转脚蹬等组成。

此外，螺杆轴驱动式电控门和直线电机驱动式车门已成为包括我国在内的世界各国客车车门的发展方象。目前，广州地铁2号线就已采用了螺杆轴驱动式电控门。在一段时间的运营使用中，通过不断发现它的不足与优点，我们正在逐步改进与完善螺杆轴驱动式电控门和直线电机驱动式车门系统，使之成为我国地铁和轻轨车车门的主流应用技术。

未来的城市轨道车车门将由现在的人工手动开关、电动自动开闭逐步发展到红外线或电脑控制与机电液一体化驱动相结合的全自动化车门系统，再加上统一管理与集中操纵技术的应用，这一切将进一步加快旅客的上下车速度，减少车辆的停车时间，缩短旅客的乘车时段与加快车辆的周转；也必将大大提高列车的利用率，并将使其性能和安全性得到提高。



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