李堯 楊清博

摘 要：本文主要思考了地鐵屏蔽門的機械設(shè)計的具體要點，明確了地鐵屏蔽門的機械設(shè)計過程中應(yīng)該采取的方法和對策，希望能夠為今后的地鐵屏蔽門的機械設(shè)計工作帶來參考，不斷提升地鐵屏蔽門的機械設(shè)計的水平，保證設(shè)計的科學性。

關(guān)鍵詞：地鐵屏蔽門；機械設(shè)計

隨著我國地鐵數(shù)量的不斷增多，為了能夠讓地鐵的運行更加穩(wěn)定，我們必須要進一步提高地鐵屏蔽門的機械設(shè)計水平，保證其設(shè)計更加的符合要求，達到更加的高水平。

一、地鐵屏蔽門的重要性分析

地鐵屏蔽門是地鐵車輛控制體系中的有機組成部分能夠有效地將車輛和地鐵車站站臺隔離地鐵屏蔽門的應(yīng)用對地鐵的安全運行具有重要作用主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1.地鐵屏蔽門系統(tǒng)能夠相應(yīng)地減少空調(diào)設(shè)備的冷負荷，降低空調(diào)的電量損耗達到節(jié)能和環(huán)保的效果。同時，地鐵屏蔽門還能夠有效地減少列車在運行過程中所產(chǎn)生的噪音對站臺的影響。

2.近年來地鐵車站的安全問題引起社會的廣泛關(guān)注。各大地鐵車站站臺“掉下站臺”的現(xiàn)象時有發(fā)生。不論是乘客有意掉下去還是被人推擠下去，都給人們的生命安全帶來一定威脅。地鐵屏蔽門的設(shè)計則有效地阻擋乘客由于意外、自殺等因素掉下站臺對保障司乘人員的安全性具有重要意義。

3.地鐵屏蔽門的應(yīng)用還能夠適當?shù)販p少候車站臺中空氣灰塵的含量，為司機和乘客提供一個舒適、健康的候車環(huán)境。

二、地鐵屏蔽門的機械設(shè)計

地鐵站臺屏蔽門的機械設(shè)計涉及建筑、機械、材料、電子和信息等多個技術(shù)領(lǐng)域。屏蔽門將地鐵站臺和地鐵車輛運行區(qū)域分隔開來，并通過控制系統(tǒng)來掌握其開啟的時間。地鐵站臺屏蔽門系統(tǒng)兩種組成部分為電氣和機械，其中電氣部分由控制系統(tǒng)、接地、電源和絕緣機械部分組成，而機械部分為門體結(jié)構(gòu)和門機系統(tǒng)。本文主要介紹地鐵站臺屏蔽門的機械設(shè)計部分。地鐵站臺屏蔽門系統(tǒng)的設(shè)計分為全封閉式和半封閉式的屏蔽門，其中全封閉式屏蔽門亦叫做安全門，主要作用是增加安全性、節(jié)約能耗以及增強環(huán)境保護。而半封閉式的屏蔽門才是人們普遍認為的屏蔽門，也是應(yīng)用最多的門。地鐵站臺屏蔽門的機械部分主要由鋼架結(jié)構(gòu)與門體組成。

1.鋼架結(jié)構(gòu)。鋼架橫梁部位為門體的支撐結(jié)構(gòu)，若鋼架結(jié)構(gòu)變形，將會致使屏蔽門不能夠正常開啟與關(guān)閉，是一個潛在的安全隱患，必須加以重視。鋼架結(jié)構(gòu)主要組成部分有門梁、絕緣襯墊、頂部自動收縮裝置、立柱和蓋板等等。底部的鋼架結(jié)構(gòu)分為上下兩部分，下部結(jié)構(gòu)由下部預(yù)埋件、踏步板和絕緣墊等組成，下部構(gòu)件表面會通過絕緣鍍層處理，全部絕緣安裝，使得屏蔽門與站臺等建筑物絕緣；上部結(jié)構(gòu)有頂部預(yù)埋件、支座、絕緣板及頂部自動收縮裝置等等，立柱的頂部與頂部預(yù)埋件相連。底部上下兩部分通過橢圓形孔連接，方便調(diào)整前后方向，與下部預(yù)埋件配合的時候，又可方便縱向調(diào)整。頂部自動收縮裝置與立柱的相連，能夠平衡頂部部位不平誤差，并徹底消除頂部部位及站臺面對地鐵站臺屏蔽門系統(tǒng)的影響。

2.門體。地鐵站臺屏蔽門系統(tǒng)的門體通常由滑動門、固定門、應(yīng)急門和端門等組成。封閉地鐵站臺的屏蔽門的門框必須采用不銹鋼或鋁合金材質(zhì)，門體部位都要用鋼化玻璃。

（1）滑動門。滑動門主要由門框、非自動解鎖設(shè)備、門吊掛連接板以及門導(dǎo)靴等組成。它在地鐵車輛正常運營過程中，司乘人員上下車的通道，同時是地鐵車輛在隧道內(nèi)發(fā)生故障或火災(zāi)等現(xiàn)象時司乘人員的疏散通道?；瑒娱T上方吊掛連接板與門機的吊掛板連接，而下方裝有門導(dǎo)靴，在兩扇滑動門的中心處安裝有橡膠密封條?；瑒娱T設(shè)有鎖緊設(shè)備以及非自動解鎖設(shè)備。在滑動門關(guān)閉的時候，鎖緊設(shè)備可以阻止門因任何外力被打開；此時若想打開門，需要軌道兩側(cè)的開門把手或者用鑰匙打開非自動解鎖設(shè)備才可以。

（2）固定門。固定門是由不能開啟的玻璃隔墻組成，放在兩滑動門間，主要組成為鋼化玻璃和鋁制門框。固定門的主要作用是隔離地鐵站臺和軌行區(qū)側(cè)。根據(jù)滑動門與滑動門的距離，并且要滿足門體結(jié)構(gòu)強度的要求，按照燈箱廣告的可視程度和司乘人員視覺范圍的需要，可以將固定門分塊亦或不分塊。固定門的門檻需要承受固定門的垂直荷載，因此要采用不銹鋼材料。

（3）應(yīng)急門。應(yīng)急門主要組成部分有應(yīng)急門板、閉門器和推桿鎖。當?shù)罔F車輛進站停車時，出現(xiàn)停車故障，車輛門無法對準滑動門，而又不能再進行位置調(diào)整時，它便是疏散司乘人員的通道。在應(yīng)急門的中部安裝非自動推桿解鎖設(shè)備，這樣應(yīng)急門就不會因為隧道通風系統(tǒng)風壓或者列車活塞風壓等原因而自動打開。在出口處，邊司乘人員只能通過用推桿打開推桿鎖設(shè)備來開門；在站臺外面的站臺工作人員也可以使用鑰匙把應(yīng)急門打開。應(yīng)急門的頂部安裝的閉門器可以確保在手動狀態(tài)下也可以自動關(guān)閉。

此外還有端門，它是司機、乘務(wù)人員以及站臺工作人員出入的通道，在特殊緊急事故發(fā)生時，也會成為疏通司乘人員的通道。應(yīng)急門與端門，都只能靠非自動解鎖的方法來打開，無需任何動力源來帶動。

三、模型簡化

采用板單元、梁單元組合假設(shè)來簡化力學模型，建立適合軟件分析的有限元單元模型：（1）把固定門和活動門扇（包括應(yīng)急門）與支撐系統(tǒng)的鋼架結(jié)構(gòu)分開，荷載均直接作用在門扇的表面，門扇的支撐形式可以根據(jù)實際設(shè)計采用線支撐或點支撐；（2）門扇采用板單元與梁單元相固定結(jié)合的模型，板單元表示玻璃，梁單元代表門框；（3）采用梁單元對鋼架結(jié)構(gòu)進行分析，來自門扇的各個力根據(jù)前面分析得到；（4）鋼架與站臺底部和頂部的連接形式，可以根據(jù)設(shè)計，采用相應(yīng)的固支或簡支形式。經(jīng)過以上簡化處理，采用有限元進行分析，可得到各構(gòu)件的變形、應(yīng)力，同時，也得到各節(jié)點所需要的聯(lián)結(jié)力，進而可進行各連接點的強度校核或設(shè)計。

四、結(jié)語

針對地鐵屏蔽門的機械設(shè)計的具體的環(huán)節(jié)，設(shè)計人員要做好設(shè)計的各個工作，將設(shè)計做的更加的出色，把握好設(shè)計的要點，提出更好的設(shè)計方法和設(shè)計的方案，保證設(shè)計的質(zhì)量。

參考文獻：

[1]陳海輝，胡躍明，熊建明 地鐵屏蔽門控制系統(tǒng)方案 《華南理工大學學報》-2016年第3期.

[2]孫增田 屏蔽門系統(tǒng)在地鐵中的應(yīng)用《都市快軌交通》-2016年第2期.