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        新型軌道車輛門緊急出口裝置的設(shè)計

        2021-11-23 23:55:50張茂茂
        商品與質(zhì)量 2021年7期
        關(guān)鍵詞:電磁鐵信號系統(tǒng)車門

        張茂茂

        南京康尼電子科技有限公司 江蘇南京 210046

        1 背景

        車門的緊急出口裝置,其作用是列車到站后,車門無法正常開啟時,可以通過操作緊急出口裝置實現(xiàn)車門解鎖。在車輛系統(tǒng)的保護(hù)下,列車運行時操作緊急出口裝置會導(dǎo)致列車緊急制動,必須由專人進(jìn)行手動恢復(fù)后方可正常運營。緊急出口裝置在列車運行時被乘客隨意操作,容易造成后續(xù)列車的晚點,阻礙全線所有乘客的正常出行[1]。

        為了減少乘客隨意操作緊急出口裝置對運營的影響,需要開發(fā)一種新的緊急出口裝置,既能滿足乘客在緊急情況下操作緊急出口裝置的需求,又不會造成列車運行中操作緊急出口裝置時導(dǎo)致列車立刻緊急制動,降低造成車輛延誤的可能性,從而達(dá)到提高服務(wù)可靠性的目的。

        2 現(xiàn)有緊急出口裝置

        2.1 直接操作式

        基于安全性的考慮,車輛設(shè)計中將每個車門的關(guān)鎖到位狀態(tài)信號(門關(guān)到位開關(guān)、鎖到位開關(guān)、緊急解鎖開關(guān)信號)串聯(lián)起來后傳輸給車輛控制單元TCMS及信號系統(tǒng)ATC,關(guān)鎖到位回路中所有開關(guān)閉合時,車輛才可具備牽引能力。若車輛在運行過程中所有車門關(guān)閉連鎖回路斷開,車輛立刻產(chǎn)生緊急制動。

        目前國內(nèi)軌道車輛門緊急出口裝置多采用直接觸發(fā)式。該結(jié)構(gòu)在任何情況下都能被操作。其存在兩個問題:1.非零速情況下(車輛運行過程中)被操作,雖然此時車門會有一個關(guān)門力阻止車門打開,但是車門關(guān)閉連鎖回路還是會斷開,車輛立刻緊急制動,容易造成后續(xù)車輛晚點,影響運營可靠性;2.零速情況下(車輛靜止?fàn)顟B(tài)下)被操作,此時車門被解鎖,乘客可以手動打開車門,若此時乘客解鎖的車門不具備下車條件,比如說非站臺側(cè)或是疏散平臺側(cè),則會存在乘客跌落甚至接觸軌旁高壓電的安全風(fēng)險。

        2.2 非零速時無法操作式

        該機械結(jié)構(gòu)同直接觸發(fā)式類似,區(qū)別在于該結(jié)構(gòu)額外增加了電磁鐵以限制該裝置的操作。該結(jié)構(gòu)在非零速時,電磁鐵吸合,其芯軸伸出以限制凸輪的轉(zhuǎn)動,從而此時無法操作。該結(jié)構(gòu)雖然避免了非零速情況下操作緊急出口裝置導(dǎo)致車門車輛緊急制動的問題,但是若此時乘客真的有某種特殊情況一定要出去,乘客是無法出去的。同時,該結(jié)構(gòu)也存在零速情況下的問題,即零速情況下(車輛靜止?fàn)顟B(tài)下)被操作,車門被解鎖,乘客可以手動打開車門。若此時乘客解鎖的車門不具備下車條件,比如說非站臺側(cè)或是疏散平臺側(cè),仍會存在乘客跌落甚至接觸軌旁高壓電的安全風(fēng)險。

        3 新型緊急出口裝置

        3.1 車門回路設(shè)計

        該結(jié)構(gòu)仍然有車門關(guān)閉連鎖回路,另外緊急出口裝置中增加一個緊急解鎖請求開關(guān),同時將每個車門的緊急解鎖請求開關(guān)串聯(lián)在一起形成緊急解鎖請求回路。車輛可以通過硬線的緊急解鎖請求回路知道具體哪一側(cè)的車門緊急解鎖出口裝置被操作。同時在車門通訊正常的情況下可以通過網(wǎng)絡(luò)知道具體哪一個車門的緊急出口裝置被操作[2]。

        3.2 結(jié)構(gòu)及功能設(shè)計

        緊急出口裝置分三個檔位,分別是初始檔、緊急解鎖請求檔和緊急解鎖檔,這三個檔位均是自鎖、操作到某個位置后必須手動復(fù)位。

        初始檔是初始位置;

        緊急解鎖請求檔是緊急解鎖請求開關(guān)被觸發(fā)的位置,操作至此檔時,僅觸發(fā)緊急解鎖請求開關(guān)、不會觸發(fā)緊急解鎖開關(guān),車門不直接解鎖;

        緊急解鎖檔是車門解鎖的位置,操作至此檔時,觸發(fā)緊急解鎖請求開關(guān)和緊急解鎖開關(guān),車門直接解鎖。

        在電磁鐵吸合時操作該裝置,由于電磁鐵吸合、其芯軸會限制操作路徑,該裝置至多僅能至緊急解鎖請求檔。當(dāng)電磁鐵釋放后,其芯軸不會限制緊急解鎖裝置操作路徑,該裝置可以操作至緊急解鎖檔,從而可以解鎖車門。

        在不滿足緊急解鎖開門的條件下操作緊急出口裝置,由于電磁鐵的限位,此時只能操作至請求位,緊急解鎖請求回路斷開,車門通過網(wǎng)絡(luò)將該門緊急解鎖請求狀態(tài)上報給列車控制系統(tǒng)。當(dāng)司機或者信號系統(tǒng)收到緊急解鎖請求信號后,評估當(dāng)前車門側(cè)是否安全,是否可以解鎖開門。若安全,司機或者信號系統(tǒng)發(fā)出授權(quán)信號給車門,車門控制電磁鐵釋放,乘客可以操作緊急出口裝置至解鎖位,從而可以打開車門;若不安全,司機或者信號系統(tǒng)不授權(quán),電磁鐵不動作,車門也不打開,從而確保乘客不會跌落,不影響后續(xù)車輛的運營[3]。

        3.3 與現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的對比

        新的結(jié)構(gòu)通過緊急解鎖請求狀態(tài)的設(shè)置,給司機與乘客溝通創(chuàng)造了條件。同時非零速時操作緊急解鎖不會造成車門關(guān)閉連鎖回路斷開,車輛不會制動停車,提高了列車的運營可靠性。另外,新的結(jié)構(gòu)需要司機或信號系統(tǒng)判斷當(dāng)前側(cè)是否是可疏散測,降低了乘客跌落或接觸軌旁高壓電的風(fēng)險,提高了安全性。但是,由于增加了緊急解鎖請求開關(guān)、限位電磁鐵,新結(jié)構(gòu)的成本相對較高。

        4 結(jié)語

        與現(xiàn)有技術(shù)相比,新結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新點在于:克服了乘客緊急解鎖請求無法傳遞到司機室,造成緊急情況下乘客迫切需求駕駛員無法及時響應(yīng)的缺點,通過集成式緊急請求及出口解鎖裝置及司機室內(nèi)控制中心,就可以在司機室內(nèi)或者信號系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制各車門緊急解鎖裝置的狀態(tài),從而可以保證乘客只能在列車運營線路中預(yù)定的地點才能打開車門,避免了乘客跌落軌道、接觸軌旁高壓電、無序離開列車造成的傷害。

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