張坤 孟令鋒
摘 ? 要:為了使鐵路零部件在所有歐盟國家都能適合使用,歐盟委托ERA(歐洲鐵路協(xié)會(huì))頒布了互聯(lián)互通技術(shù)規(guī)范,簡稱TSI。只有當(dāng)車輛制造商和運(yùn)營商通過Notified Body(公示認(rèn)證機(jī)構(gòu))的互通互用性評估,才能獲得認(rèn)證機(jī)構(gòu)頒發(fā)的全歐洲認(rèn)可的證書,進(jìn)一步成功進(jìn)軍歐洲鐵路市場。歐盟鐵路互聯(lián)互通技術(shù)規(guī)范簡稱TSI,本文以出口馬其頓的動(dòng)車組項(xiàng)目為例主要介紹了符合TSI的車輛入口系統(tǒng)的設(shè)計(jì),包括客室側(cè)門、自動(dòng)踏板和手動(dòng)坡道的主要功能、技術(shù)參數(shù)和結(jié)構(gòu)。
關(guān)鍵詞:歐盟鐵路互聯(lián)互通技術(shù)規(guī)范 ?車輛入口系統(tǒng) ?設(shè)計(jì)
中圖分類號:TP31 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號:1674-098X(2019)02(a)-0109-03
TSI互聯(lián)互通的三級結(jié)構(gòu)分別為系統(tǒng)、子系統(tǒng)和互聯(lián)互通單元,車輛在其中屬于子系統(tǒng)級別,而車輛入口系統(tǒng)則屬于互聯(lián)互通單元。作為與旅客界面和安全相關(guān)的互聯(lián)互通單元,車輛入口系統(tǒng)在車輛的TSI認(rèn)證過程中占有較大的比例。本文以出口馬其頓的動(dòng)車組項(xiàng)目(以下簡稱馬其頓動(dòng)車組)為例主要闡述車輛入口系統(tǒng)如何設(shè)計(jì),以滿足TSI要求,進(jìn)而通過認(rèn)證機(jī)構(gòu)的評估,取得認(rèn)證證書。
1 ?車輛入口系統(tǒng)
車輛入口系統(tǒng)是車輛的出入通道,由入口門和登車輔助設(shè)備組成。入口門即用于乘客出入車輛的客室側(cè)門,登車輔助設(shè)備指用于彌補(bǔ)站臺間隙和高度差的相關(guān)設(shè)施(踏板、坡道、升降梯等)。
馬其頓動(dòng)車組是適用于城際客運(yùn)的鉸接低地板動(dòng)車組,車輛地板面高度(距離軌道平面)為600mm,線路站臺有2種高度(距離軌道平面),分別為550mm和360mm。最大站臺高度差為240mm,同時(shí)最大站臺間隙為320mm,不符合TSI規(guī)定的無障礙通道的要求,因此需要采用客室側(cè)門、自動(dòng)踏板和手動(dòng)坡道的組合應(yīng)用,以實(shí)現(xiàn)乘客的無障礙乘降。
2 ?客室側(cè)門設(shè)計(jì)
為滿足城際客運(yùn)快速乘降的需求,客室側(cè)門采用大開度的電動(dòng)雙扇塞拉門,當(dāng)門完全關(guān)閉時(shí),門扇與車輛的外表面平齊;開門時(shí),門扇一開始就進(jìn)行橫向+縱向的復(fù)合運(yùn)動(dòng),然后沿著車體側(cè)面滑動(dòng)直到完全打開的位置。
2.1 客室側(cè)門功能
根據(jù)TSI LOC&PAS的規(guī)定,結(jié)合用戶需求,馬其頓動(dòng)車組客室側(cè)門主要功能如下:
關(guān)閉和鎖定功能
解鎖和打開功能
車門狀態(tài)顯示功能
開關(guān)門警示功能
障礙物檢測功能
故障隔離功能
車門與牽引回路互鎖功能
車門旁路功能
緊急開門功能
故障指示、診斷和記錄
2.2 客室側(cè)門技術(shù)參數(shù)
客室側(cè)門技術(shù)參數(shù)根據(jù)用戶需求和TSI的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì),馬其頓動(dòng)車組客室側(cè)門主要技術(shù)參數(shù)如下:
凈通過高度: ? ? ? ?2100 mm;
凈通過寬度: ? ? ? ?1300 mm;
開關(guān)門時(shí)間: ? ? ? ?3 s±5 s;
障礙物檢測尺寸: ? ?30 mm × 60 mm;
緊急開門裝置操作力: ? ?≤10 N·m;
手動(dòng)開門力: ? ? ? ? ? ?≤300 N;
開門按鈕操作力: ? ? ? ?≤20 N;
車門能夠承受EN 14752規(guī)定的乘客倚靠在門板上或跌倒后倚在門板上時(shí)所施加的載荷。
2.3 客室側(cè)門結(jié)構(gòu)
為實(shí)現(xiàn)客室側(cè)門功能和技術(shù)參數(shù),客室側(cè)門結(jié)構(gòu)主要由門扇(包括門板、門窗等)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、鎖閉裝置、內(nèi)外緊急解鎖裝置、門框、門檻、電子門控器、指示燈、蜂鳴報(bào)警器以及各種安裝配件等構(gòu)成,如圖1所示。
與其他客室側(cè)門相比,行動(dòng)不便人士(PRM)專用車廂的車門的門扇上專門設(shè)有供其使用的開門按鈕,按鈕及其布置符合TSI PRM的要求。
3 ?自動(dòng)踏板設(shè)計(jì)
為便于乘客在兩種不同高度站臺下無障礙通行,每套客室側(cè)門下部均設(shè)置有自動(dòng)的伸縮踏板。自動(dòng)踏板采用電氣驅(qū)動(dòng),由司機(jī)控制,能夠減小車輛入口地板與站臺之間的高度差和間隙,保證乘客登車安全。
3.1 自動(dòng)踏板功能
根據(jù)TSI PRM的規(guī)定,自動(dòng)踏板屬于IC認(rèn)證部件,需要滿足相應(yīng)的技術(shù)要求并進(jìn)行獨(dú)立的認(rèn)證。自動(dòng)踏板主要功能如下:
與車門聯(lián)動(dòng)功能;
縮回和鎖定功能;
解鎖和伸出功能
障礙物檢測功能
故障隔離功能
踏板緊急解鎖功能
踏板與牽引互鎖功能
3.2 自動(dòng)踏板技術(shù)參數(shù)
根據(jù)TSI PRM的規(guī)定,踏板的可用寬度不小于車門的凈開度,車輛入口處站臺間隙不得超過200mm,站臺高度差不得超過230mm(向下)和160mm(向上)?;谟脩粽九_條件對自動(dòng)踏板主要技術(shù)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)分析(如圖3所示)得出,當(dāng)踏板高度為450mm,伸出長度為220mm時(shí),踏板在各種停站條件下,最大站臺間隙為100mm,最大的高度差為150mm(向下)和100mm(向上),滿足且優(yōu)于TSI PRM的要求。
因此,自動(dòng)踏板的主要技術(shù)參數(shù)如下:
踏板使用寬度: ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1300 mm;
踏板面距離軌道平面高度: ? ? ? ? ? ? 450mm;
踏板伸出長度: ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 220mm;
自動(dòng)踏板能夠承受TSI PRM規(guī)定的乘客上下車的載荷;
自動(dòng)踏板的使用標(biāo)準(zhǔn)能夠防滑和防積水。
3.3 自動(dòng)踏板結(jié)構(gòu)
自動(dòng)踏板懸掛在對應(yīng)客室側(cè)門處的車體底架下放,主要由踏板框架、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、踏板,緊急解鎖裝置和隔離裝置組成。自動(dòng)踏板結(jié)構(gòu)如圖4所示。
4 ?手動(dòng)坡道設(shè)計(jì)
手動(dòng)坡道專供行動(dòng)不便人士(輪椅)登車使用,配置在行動(dòng)不便人士專用車廂的客室側(cè)門附件,由乘務(wù)員使用。手動(dòng)坡道采用手提箱式結(jié)構(gòu),重量較輕,使用時(shí),由乘務(wù)員取出并展開架設(shè)在車門門檻與站臺之間形成上車的坡道。
4.1 手動(dòng)坡道功能
手動(dòng)坡道主要具有折疊和展開的功能。當(dāng)坡道展開時(shí),坡道的一端牢牢地固定在車門門檻上,另一端搭在站臺上,以供行動(dòng)不便人士上下車輛。當(dāng)坡道不使用時(shí),能夠收縮折疊起來占用較小的空間并存放和鎖定車門附近,不會(huì)引起乘客的堵塞。
4.2 手動(dòng)坡道技術(shù)參數(shù)
手動(dòng)坡道為必須進(jìn)行獨(dú)立認(rèn)證的IC認(rèn)證部件,其主要技術(shù)參數(shù)符合TSI PRM的規(guī)定。手動(dòng)坡道在展開使用時(shí),最大坡道不得超過10.2°,手動(dòng)坡道在低站臺和高站臺的使用分析如圖5所示。
坡道使用寬度: ? ? 800 mm
坡道長度: ? ? ? ?1500 mm
承載能力: ? ? ? ? ?350 kg
最大使用坡度: ? ? ? 10.2°
4.3 手動(dòng)坡道結(jié)構(gòu)
手動(dòng)坡道采用整體可折疊的結(jié)構(gòu)。坡道展開后的使用面為防滑表面,使用面兩側(cè)帶有凸起邊緣,能夠防止移動(dòng)的輪椅輔助車輪滑落。坡道折疊后成為帶有把手的箱體結(jié)構(gòu),折疊坡道存放時(shí),放入上下夾具內(nèi)鎖定。手動(dòng)坡道結(jié)構(gòu)如圖6所示。
5 ?結(jié)語
經(jīng)過為期2年的不斷努力,2015年出口馬其頓的動(dòng)車組項(xiàng)目獲得國內(nèi)首個(gè)動(dòng)車組TSI認(rèn)證EC符合性ISV證書,并在2016年獲得整車最終的TSI證書,標(biāo)志著中國動(dòng)車組首次突破歐盟技術(shù)貿(mào)易壁壘。經(jīng)過該項(xiàng)目的磨練,我們已掌握了符合TSI的車輛入口系統(tǒng)設(shè)計(jì)的相關(guān)技術(shù)。
隨著技術(shù)的進(jìn)步,為適應(yīng)市場趨勢和社會(huì)的要求,TSI和相關(guān)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)也在不斷更新。2014年底歐盟發(fā)布了新的車輛、殘障人士、隧道安全等指令,并從2015年開始正式施行,2015年以后的新設(shè)計(jì)車輛將需要按照新版的TSI進(jìn)行設(shè)計(jì)和認(rèn)證。因此,我們需要在總結(jié)馬其頓動(dòng)車組車輛入口系統(tǒng)設(shè)計(jì)和認(rèn)證經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步深入研究新版的TSI和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),完善出口歐洲動(dòng)車組項(xiàng)目車輛入口系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程,提高自身的設(shè)計(jì)能力,進(jìn)一步打破歐盟技術(shù)貿(mào)易壁壘,對接“中國制造2025”,實(shí)現(xiàn)中國軌道交通產(chǎn)品“走出去”、“走進(jìn)去”,對建設(shè)“一帶一路”起引領(lǐng)性的作用。
參考文獻(xiàn)
[1] TSI LOCPAST 關(guān)于跨歐洲常規(guī)鐵路系統(tǒng) “機(jī)車和客車”子系統(tǒng)的鐵路互通技術(shù)規(guī)范[S].歐盟公報(bào).歐盟盧森堡辦公室,2011.
[2] TSI PRM 關(guān)于歐洲常規(guī)鐵路和高速鐵路“行動(dòng)不便人士”的互通技術(shù)規(guī)范[S].歐盟公報(bào).歐盟盧森堡辦公室,2008.
[3] EN 14752 鐵路應(yīng)用-軌道車輛車身側(cè)面入口系統(tǒng).CEN機(jī)構(gòu),2015.