王俊盛 梁 澤

沈陽地鐵集團有限公司運營分公司

沈陽地鐵車門系統傳動方式介紹

王俊盛 梁 澤

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車門系統是地鐵車輛的重要組成之一，涉及到車輛的運行性能和安全，影響乘客的乘坐舒適度。其傳動方式是整個系統安全、穩(wěn)定的核心要素。本文以沈陽地鐵電客車車門系統傳動方式為介紹對象，并橫向對比齒帶和螺桿兩種門傳動方式的特點，從安裝、使用和維護的角度進行分析。

地鐵車輛；車門系統轉動方式

隨著我國經濟建設的不斷推進，近年來城市軌道交通快速發(fā)展，國內許多大型城市都已有了地鐵或者輕軌，隨著大量的軌道交通項目投入運營，人們的日常出行變得更加方便，可隨之而來的擔憂也困擾著人們：“我們經常乘坐地鐵時，車門系統每天會開關上百次，它的功能如何實現，是否安全呢？”本文將以沈陽地鐵一號線電客車車門系統傳動方式為例為你介紹。

1 、概述

目前國內的地鐵車輛客室車門系統主要有塞拉門，外掛門和內藏門三種形式，車門的傳動方式主要采用齒帶傳動和螺桿傳動兩種方式。

沈陽地鐵一號線客室車門是雙扇電控電動內藏式拉門。其傳動方式采用齒帶傳動。車門的電控電動裝置采用微處理器控制的電動機驅動裝置，并具有自診斷功能和故障記錄功能，具有與列車監(jiān)控系統的接口。導向裝置、驅動裝置和鎖閉裝置集中為一個緊湊的功能單元，便于安裝和維修。車門設置可靠的機械鎖閉機構、故障隔離裝置、緊急解鎖、重開門等安全設施。門系統具體組成如下：

1門板總成，2驅動機構組成，3基礎安裝組成

2 、齒帶傳動特點

沈陽地鐵電客車車門系統驅動機構由安裝底板、門扇吊掛部件、傳動裝置、中央鎖等部件組成。其中傳動裝置采用電機旋轉，通過錐齒輪減速箱變向及減速，然后通過齒帶輪和齒帶轉化為直線運動。齒帶在做直線運動的過程中，帶動左右兩個吊板部件在底板的上導軌中做方向相反而且同步的運動，進而將運動傳遞給門扇的齒帶傳動方式。

齒帶傳動主要的部件為齒形同步帶—同步帶背襯鋼絲。其傳動綜合了齒輪傳動、鏈傳動和帶傳動的優(yōu)點， 克服了其它各種帶打滑和伸長等缺點， 構成一種獨特的傳動形式。同步帶具有傳動準確、平衡、噪聲少、無滑差又節(jié)能、承載能力高、壽命長、傳動噪聲低、帶齒受力均勻合理、具有最小膨脹系數和最大可靠性等特點。同步齒帶可獲得恒定的速比，且速比范圍大， 一般可達允許的線速度高，可達。其傳遞功率可從幾瓦到數百千瓦， 傳動效率可達三角帶傳動最高為， 并且結構緊湊， 具有耐油、耐潮、不需潤滑等優(yōu)點， 可在有污染和環(huán)境較為惡劣的場合下工作。

3 、螺桿傳動方式簡介

螺桿傳動是指自動門系統的左、右兩扇門頁分別通過螺母組件與螺桿相連， 螺桿為左旋和右旋對稱結構通過驅動元件的驅動， 使螺桿做旋轉運動，同時帶動兩扇門頁的螺母組件做相反方向的運動，達到兩扇門頁同步運動的狀態(tài)。螺桿傳動主要的部件是螺桿和螺母組件。螺桿一般為金屬材質， 螺母組件采用金屬材質或復合非金屬材質， 有自潤滑和人工潤滑兩種潤滑方式。螺桿傳動具有傳動準確、平衡， 扭矩大的特點。

4 、兩種傳動方式的比較

4.1 制造精度比較

尺寸精度要求螺桿傳動系統必須控制門傳動系統的確切尺寸。為了成功地完成車門的裝置，必須要有更精確的車輛制造精度和門系統制造精度， 同時加工螺桿與螺母組件也需要很高的精度。這必然導致一些附加費， 導致車輛和門系統成本的上升。齒帶傳動系統由于是柔性的傳動系統， 故不需要過高的精度即可以達到滿足要求的功能。

4.2 驅動力比較

傳動力矩的要求螺桿傳動需要強大的力矩和強大的傳動系統才能完成預定的動作， 因此螺桿傳動必須占用更多的空間、采用更重的重量和更高代價的結構設計以達到目標。齒帶系統則不需要特殊的力矩要求即可驅動系統運動， 從而減少了空間占用， 減輕了結構重量。從能量消耗的角度看， 更小的驅動力矩意味著對于車輛較小的能量需求， 從而減輕了車輛的負擔。

4.3 維修保養(yǎng)比較

維修間隔的要求螺桿傳動系統每隔幾個月需要定期清洗、潤滑，每隔年整個系統必須全面檢查甚至更換。即螺桿傳動系統需要頻繁的維護。在日常維護過程中， 車輛的最終用戶分配在車輛維護上的時間間隔已趨向于年， 這就給螺桿傳動系統提出了極高的、難以達到的要求。因為螺桿傳動的密封一旦有所磨損， 灰塵會進人到相對運動的高精度配合的螺母與螺桿之間， 即使是自潤滑系統， 也會導致螺母與螺桿的相互摩擦損耗。如果沒有足夠的維護， 整個螺桿系統將趨向于不穩(wěn)定， 從而導致噪聲加大、門系統運動不平穩(wěn)等故障。齒形帶則相反， 從原理上齒帶就像汽車輪胎一樣， 污垢被齒帶輪推到一邊， 它是一個自然的污垢處理系統。齒帶傳動系統已經證明在巧年的維護中總的維修間隔沒有任何的顯著要求。而維護工作的增加也意味著車輛運營商成本的增加。表給出了某車輛不同車門傳動方式的維修比較。

5 、結語

目前， 除沈陽地鐵1、2號線外，北京城鐵線、北京地鐵國產化新造車、天津輕軌濱海線、長春輕軌以及大連輕軌車輛均采用了齒帶傳動的門系統。在沈陽地鐵車門系統運營、維修、架修過程中齒帶傳動制造精度低、驅動力小、維修方便的優(yōu)勢體現明顯。驅動機構運行狀態(tài)良好，安全可靠。

[1] 鐘淑范。國產地鐵車輛客室側拉門[J]. 鐵道車輛第38卷增刊，2000年12月期

[2] 郝新。城市軌道車輛自動門系統的傳動方式[J]. 城市軌道交通研究，2005第1期