周三元

摘 要：隨著我國城市軌道交通的不斷發(fā)展，確保軌道交通體系的安全、有序運(yùn)行已經(jīng)十分重要，這就需要在城市軌道交通中安裝安全門系統(tǒng)。在安全門系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，電磁鎖的應(yīng)用十分廣泛。要想避免電磁鎖的故障，確保安全門發(fā)揮其作用，就要對(duì)電磁鎖在安全門中的應(yīng)用與設(shè)計(jì)進(jìn)行有效的研究，本文主要研究了城市軌道安全門電磁鎖的功能，并對(duì)其設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)進(jìn)行研究，最后針對(duì)提高電磁鎖的可靠性、安全性等提出幾點(diǎn)有效的建議。

關(guān)鍵詞：安全門；電磁鎖；設(shè)計(jì)；軌道交通

1 電磁鎖在安全門應(yīng)用中的功能設(shè)計(jì)要求

目前，城市軌道交通安全門應(yīng)用的電磁鎖多為直軸伸縮型，其運(yùn)行過程如下：在未接到開門指令時(shí)，電磁鎖的鎖頭是伸出在外的，而且能夠有效避免強(qiáng)行開鎖。當(dāng)接收到開門的指令時(shí)，鎖頭迅速收回，滑動(dòng)門可以自由的滑動(dòng)。接收到關(guān)門命令時(shí)，鎖頭再次伸出并開啟鎖閉狀態(tài)，完成后發(fā)出已關(guān)門信號(hào)。

2 安全門電磁鎖的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1關(guān)于電磁鎖的吸合能力設(shè)計(jì)

在電磁鎖的設(shè)計(jì)配置過程中，需要對(duì)電磁鎖的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，確保電磁鎖具有較高的吸合能力，一般而言，電磁鎖的吸合力最少要達(dá)到23牛頓，才能有效的啟動(dòng)電磁鎖鎖閉狀態(tài)和釋放狀態(tài)。其中，影響電磁鎖吸合能力的因素包括溫度、電壓幾個(gè)方面。

2.1.1供電電壓

電磁鎖的供電電壓一般有24伏特和110伏特兩種。如果一直使用110伏特的電壓，就會(huì)造成能量的消耗，而且會(huì)產(chǎn)生多余的熱量，損害電磁鎖的使用壽命。控制電磁鎖的鎖頭保持收回狀態(tài)只需要24伏特就足夠，并不需要110伏特的電壓，而110伏特的電壓用于電磁鎖的啟動(dòng)。因此，兩種電壓交替使用是有效降低能源消耗、提高電磁鎖壽命的重要措施。

2.1.2溫度控制

在不同的溫度條件下，電磁鎖表現(xiàn)出來的吸合力是不同的，尤其是在我國北方地區(qū)，夏季與冬季的溫差往往大于40度，在不同的溫度條件下，電磁鎖中的電阻數(shù)值不同，使得電流數(shù)值也會(huì)發(fā)生變化，例如，在零下20度，電磁鎖內(nèi)的電阻系數(shù)達(dá)到0.845，電流匝數(shù)系數(shù)為1.186；在零上20度，其電阻系數(shù)為1.000，電力匝數(shù)系數(shù)為1.000，差別較大。因此，在電磁鎖設(shè)計(jì)完成后，可以通過計(jì)算極端溫度對(duì)吸合力的影響進(jìn)行判斷。如果極端溫度能夠滿足需求，日常溫度也可滿足。

2.2關(guān)于電磁鎖的機(jī)械設(shè)計(jì)

以直軸型電磁鎖為例，在外觀設(shè)計(jì)方面，通過建模計(jì)算出電磁鎖的相關(guān)最小尺寸參數(shù)，在滿足相關(guān)參數(shù)要求的基礎(chǔ)上，保持電磁鎖外觀的簡潔與美觀。

在其機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要保持其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的靈活性，并且要安裝相應(yīng)的動(dòng)作檢測(cè)裝置，這兩者是相互關(guān)聯(lián)的。為避免電磁鎖的鐵心與內(nèi)壁摩擦產(chǎn)生較大的摩擦力，進(jìn)而影響電磁鎖的壽命。另外，如果鐵心與鎖頭直接接觸，鎖頭的位置就會(huì)導(dǎo)致鐵心的位置。因此，為解決這些問題，就需要安裝一定的傳動(dòng)裝置，在電磁鎖的鐵心上設(shè)置一個(gè)凹槽，并是鎖頭在凹槽內(nèi)自由活動(dòng)，進(jìn)而避免鎖頭的徑向位移，從而避免電磁鎖鐵心的位移。同時(shí)，動(dòng)作檢測(cè)裝置也是必不可少的，要在鎖頭與鐵心之間安裝一定的感應(yīng)擋片，擋片為環(huán)形。

3 提升安全門系統(tǒng)的可靠性與安全性措施

3.1提高安全門電磁鎖的運(yùn)行可靠性

為提高城市軌道交通安全門電磁鎖的可靠性，就要對(duì)其設(shè)備進(jìn)行有效的控制，降低電磁鎖的隨機(jī)故障發(fā)生幾率。例如，在電磁鎖的設(shè)計(jì)與安裝過程中，要使用正規(guī)廠家生產(chǎn)的高質(zhì)量、高穩(wěn)定性、高適應(yīng)性的相關(guān)電器元件；在電磁鎖生產(chǎn)完成時(shí)，要首先對(duì)其進(jìn)行相關(guān)的測(cè)驗(yàn)，例如，100萬次的無故障運(yùn)行試驗(yàn)，通過100萬次甚至更高頻率的試驗(yàn)之后，如果出現(xiàn)故障要及時(shí)解決，有效避免相同的故障再次發(fā)生；安全門的電磁鎖生產(chǎn)并進(jìn)過測(cè)試后，還需要一定時(shí)間的穩(wěn)定期，提高產(chǎn)品的可靠性，通過提高其運(yùn)行周期來完成，在投入服務(wù)開始前，每扇安全門的電磁鎖應(yīng)循環(huán)運(yùn)行3000次來增加可靠穩(wěn)定性；另外，為電磁鎖設(shè)置一定的冗余也是提高可靠性的重要措施，在電磁鎖的運(yùn)行部分，凡涉及到系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行功能的，在設(shè)計(jì)時(shí)都必須具有完全冗余的方案。在驅(qū)動(dòng)電源和控制電源中的整流模塊數(shù)量中也采用冗余方案，在后備電源蓄電池設(shè)計(jì)和計(jì)算數(shù)量上，也必須采用冗余方案。

3.2提高安全門電磁鎖的運(yùn)行安全性

首先，對(duì)安全門電磁鎖的安全性重要功能障礙進(jìn)行確認(rèn)，并針對(duì)電磁鎖的安全性重要款項(xiàng)進(jìn)行列表，制定一定的安全性標(biāo)準(zhǔn)。其次，對(duì)電磁鎖設(shè)備的系統(tǒng)進(jìn)行安全性分析，分析包括電磁鎖的安全分析和特殊處理、電源系統(tǒng)的防雷設(shè)計(jì)、蓄電池組的防短路設(shè)計(jì)等方面。再次，對(duì)于電磁鎖的功能故障造成的危害，一般一級(jí)故障不會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重或?yàn)?zāi)難性危險(xiǎn)。然而，一些一級(jí)的機(jī)械故障將導(dǎo)致嚴(yán)重的功能上的故障，例如電磁鎖完整性的損壞，鎖定安全門的失敗等等。針對(duì)這些危害制定安全標(biāo)準(zhǔn)。最后，安全門系統(tǒng)安全分析必須包括系統(tǒng)設(shè)計(jì)的安全規(guī)則并解釋對(duì)系統(tǒng)安全的影響，并要求任何一個(gè)導(dǎo)致非安全條件的故障或故障組合，其發(fā)生的概率應(yīng)小于每小時(shí)l0-11次。

結(jié)語

總而言之，在城市軌道交通安全門的應(yīng)用中，電磁鎖是非常常見和重要的，為確保安全門系統(tǒng)的正常運(yùn)行，就要確保電磁鎖的性能滿足相應(yīng)的條件。在電磁鎖的設(shè)計(jì)過程中，對(duì)電磁鎖的吸合力進(jìn)行控制，確?；A(chǔ)參數(shù)能夠滿足吸合力要求，最終確保安全門系統(tǒng)的可靠安全運(yùn)行。

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