轨道车辆车门系统.ppt

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1、Page 1,Page 2,目录,Page 3,第一部分 门系统位置,每节车左右定义：站在每节车车内，面向1位端，左手边为车辆左侧，右手边为车辆右侧。 整列车左右定义：站在激活的司机室内，面向列车前进方向，左手边为列车左侧，右手边为列车右侧。 每节车厢客室门1和2的EDCU（电子门控制单元）为主车门控制单元（MDCU），而每节车厢的客室门38的EDCU则作为本地车门控制单元（LDCU）来使用。,Page 4,第二部分 客室侧门,1.1,1.3,1.4,1.5,门页,门关闭/锁闭开关,运动导向,密封,1.2,门驱动机构,Page 5,第二部分 客室侧门,Page 6,Page 7,Page 8,

2、Page 9,Page 10,Page 11,总体图中，每个门页（1）（2）均采用铝框架、铝蜂窝及铝蒙板的铝制夹层结构制造，热固化成型，铝板边缘卷边包裹在铝骨架上增强机械附着强度。门扇除了必需的紧固、支撑和导向件以外，内表面是平滑的。每扇门上均安装有玻璃（5），玻璃与门外表面齐平。门扇周边安装有橡胶密封条（7）。门扇前缘安装有专用的护指胶条（6），以防止乘客被夹伤。橡胶条符合DIN 5510防火标准。 在门页的每个上部后边缘上，平衡轮（14）（安装在车体门口上）在闭合位置与门页咬合，阻止由于任何垂直向上施加的作用力而使门页发生位移。 在每扇门的前边下部有一止挡销，当门关闭时止挡销与门槛嵌块（2

3、2）中的槽配合。该固定装置可以阻止门扇在此区域内的偏移（由横向力引起），此外，门页上任意点的其它偏移也会由于固定装置而得到减少。 门扇的运动轨迹是由轨道产生的，轨道形状决定门扇横向和纵向关联运动轨迹。上部轨道被安装在驱动机构上。 每个携门架有一个滚轮在上部轨道里滚动。下部轨道（4）安装在门扇上。两个摆臂组件（13）安装在车体门口上，和下部轨道一起产生门扇的横向导向力。,2.1 门页,第二部分 客室侧门,Page 12,Page 13,门的运动由一个带减速箱的直流电机（1）驱动丝杆（丝杆一半是右旋的，一半是左旋的）（2）来实现。电机通过联轴节直接驱动丝杆。丝杠螺母（3）（4）通过铰链结构与携门架

4、（6）柔性相连，门扇安装在携门架上。门通过上下导轨实现运动导向。 在丝杆的右端设有解锁单元（8），一旦操作紧急出口/入口装置，在钢丝绳的拉动下解锁单元可将车门手动解锁。 长导柱（7）安装在3个挂架上，3个挂架分别在3根短导柱（5）上移动，3根短导柱通过整个机构的一个基架安装在车体上。长导柱为门的纵向移动提供自由度并保证在开/关门过程中门板与车体平行。短导柱承受门板的重量并为门提供横向移动自由度。,2.2 门驱动机构,第二部分 客室侧门,Page 14,变升程丝杆的螺旋槽分为三段：普通工作段(2)、零升程自锁段(4)和过渡段(3)。在与门连接的传动螺母上，有2只滚动销(1)，滚动销(1)在丝杆螺

5、旋槽中滚动。 在普通工作段螺旋槽中，电机驱动时，丝杆可以驱动传动螺母以实现电动开关门，无电时，传动螺母可以驱动丝杆以实现手动开关门，当传动螺母的滚动销进入丝杆的零升程自锁段时，仅丝杆能驱动传动螺母以实现锁闭或解锁，而传动螺母却不能驱动丝杆试图解锁，从而实现对门的锁闭和电机开/关门的自动切换。,2.2.1 门锁闭机构,第二部分 客室侧门,Page 15,丝杆螺母(1)通过铰链板(2)和携门架上的连接座(3)与携门架相连，携门架通过直线轴承(9)在长导柱上滑动。 携门架通过其上面的螺钉孔（4）与门页螺栓连接，并提供了一个偏心轮孔（5），通过此孔安装偏心轮装置来调节门页的“V”形。携门架自带有一个偏

6、心装置（8），通过此偏心装置来调节门扇与车体之间的平行度。 携门架通过滚轮（6）在上滑道中运动，缓冲头（7）为门页的全开提供定位。,2.2.2 携门架,第二部分 客室侧门,Page 16,在门锁闭到位的情况下，操作紧急出/入口装置将通过钢丝绳旋转解锁轮（4）。当解锁轮（4）往解锁方向旋转时，通过手动解锁装置（2）转动丝杆（1）从而使门机械解锁，同时解锁轮（4）的旋转将触发紧急解锁开关（3），此时司机室HMI上将显示相应车门紧急解锁信息。 当紧急出/入口装置操作到位后，手动解锁装置（2）将通过内部特定装置脱离丝杆，丝杆可以自由转动，乘客可以手动将门打开。 紧急解锁开关（3）仅在紧急出/入口装置复

7、位后才能复位。紧急解锁开关的NC（常闭）触点与车门安全回路串联，NO（常开）触点与EDCU连接。,2.2.3 解锁单元,第二部分 客室侧门,Page 17,检测装置包含2组限位开关，用于检测驱动螺母是否进入关闭或锁闭位置，并提供“门关闭或锁闭”信号。 每一个开关包含有NO（常开）及NC （常闭）触点,机械上联动，但电气上互相独立。NC触点用于列车安全回路，NO触点用于门内部的检测电路。 在机构顶部安装有关到位开关组件（1）与锁到位开关组件（2）。 当门到达关闭位置时，左螺母上的撞板（3）拨动开关组件中的滚轮（6）使铰链臂（5）旋转脱开，释放关到位开关（7）。当螺母中滚动销进入锁闭位置时，右螺母

8、上的撞板（4）拨动开关组件中的滚轮使铰链臂旋转，释放锁到位开关（8）。 开门时，顺序相反,2.3 门关闭/锁闭开关,第二部分 客室侧门,Page 18,上部左右各设置一个滑道，上导轨（1）安装在门机构上，通过携门架上的滚轮（2）实现门页的横向和纵向运动。滚轮通过卡簧安装在滚轮轴（3）上。,2.4 运动导向,第二部分 客室侧门,下导轨（3）安装在门页（1）下部并与安装在车体上的摆臂组件（2）相配合，以保证门页下部的导向运动。 摆臂组件（2）上设置有防脱销（4），即使发生滚轮（5）断裂的事故，防脱销仍然能够保证门页下部受到约束，门页下部不会脱离车体。,Page 19,车体门框上、左、右均安装有用螺

9、钉固定的铝合金密封型材，周边使用密封胶（5）。 左门页（2）与右门页(3)前端接触处采用重叠、凹凸的护指胶条（1），密闭车内空间并且防止在关门时挤伤乘客。 在门关闭状态下，门扇周边密封胶条(4)与上压条(5), 侧压条(7)，门槛(8)紧密压接贴合，确保车门在关闭时与车体具有良好的密封性能。,2.5 密封,第二部分 客室侧门,Page 20,第三部分 车门功能及控制,1.1,1.3,1.4,1.5,车门控制单元,车门操作,主要技术参数,可调整参数,1.2,车门信号显示和警告,Page 21,（1）客室侧门接入下列5条列车线： 零速列车线 门允许列车线 开门列车线 关门列车线 重开闭列车线 另外

10、车门还可以通过网络将门开关指及零速信号传送给EDCU （2）客室侧门具有如下主要功能： 开、关门功能 障碍物探测功能 车门故障切除功能 紧急解锁功能 车门安全回路及旁路功能 外部操作功能 (每车2套门) 车门故障显示、存储和诊断功能 单门维护按钮开关门功能 (仅用于维修人员本地操作) 零速保护功能,第三部分 车门功能及控制,Page 22,每个客室门均由一个独立的EDCU控制。客室门1和2的EDCU配有MVB总线接口，以便通过多功能车辆总线（MVB）实现与列车的信息交换。其中一个带有MVB总线接口的EDCU（MDCU）用来执行与列车的通信任务。另一个MDCU则作为主控冗余，在前一MDCU故障的

11、情况下接管主控功能。其他客室门（3至8）则为不带MVB总线接口的（本地）控制单元（LDCU），可通过一个CAN总线接口与MDCU进行单独通信。 EDCU包括内部电源、微控制器和程序存储器。微控制器驱动车门电机，并控制电机转矩以及电机电流和速度。 EDCU可以编程。输入和输出信号由软件控制，并可通过更新软件来实现车门功能的更改。可以通过位于每个EDCU上的USB接口实现软件上载。 接通电源电压激活EDCU可引发客室门的以下动作： 客室门锁闭：客室门被激活并保持关闭 客室门未锁闭：此时EDCU不能监测车门的位置。在一个未锁闭的客室门上，将启动一个初始化程序，该程序将以恒速关闭门直到门达到关上和锁紧

12、位置。此过程中障碍物检测系统正常工作。,3.1 车门控制单元,第三部分 车门功能及控制,Page 23,3.1.1 车门控制单元,第三部分 车门功能及控制,Page 24,3.2 信号显示和警告,第三部分 车门功能及控制,3.2.1 司机室显示屏,Page 25,开右门按钮（81-S01）或开右门备用按钮（=81-S101）上的红色指示灯：点亮表示ATC允许操作列车右侧门； 开左门按钮（81-S02） 或开左门备用按钮（=81-S102）上的红色指示灯：点亮表示ATC允许操作列车左侧门； 关右门按钮（81-S13）或关右门备用按钮（=81-S113）上的绿色指示灯：点亮表示列车右侧客室门均关好

13、； 关左门按钮（81-S14）或关左门备用按钮（=81-S114）上的绿色指示灯：点亮表示列车左侧客室门均关好； 司机室操纵台右侧设置有“所有车门关闭（81-P01）”绿色指示灯：点亮表示左侧及右侧车门全关闭好。,3.2.2 司机室指示灯,第三部分 车门功能及控制,Page 26,每套门内部上方安装有两个车内指示灯，橙色指示灯（H1）及红色指示灯（H2）,同时车门在特定状态中蜂鸣器（B1）鸣响。,3.2.3 本地指示灯,第三部分 车门功能及控制,Page 27,车门的操作受零速列车线、门允许列车线、开关门信号等决定。其逻辑关系如表所示，其中“1”表示有效，“0”表示无效，“-”表示“0或1”。

14、,3.3 车门操作,第三部分 车门功能及控制,Page 28,开启客室门须零速度信号有效。如果零速度信号被取消，则开启的客室门将立即开始关闭。零速度信号通过硬连线或网络（网络控制模式下）传输至EDCU。 V0.5km/h 零速列车信号有效，结合门允许列车线则车门可被开启； 紧急情况下车门可以手动解锁。 V0.5km/h 未关闭的车门自动关闭，车门障碍物探测功能失效，不能开门。,3.3.1零速信号,第三部分 车门功能及控制,3.3.2门允许列车线,仅在列车相应一侧的门允许列车线存在时方可实现开启客室门。在这种情况下，内部安全继电器（位于EDCU中）直接由此硬连线信号激活。允许驱动门扇进行开门运动

15、。 操作客室门只能在零速度信号存在时方可实现。零速状态下，若门允许列车线无效，开启的车门不会关闭。,Page 29,3.3.3 车门操作按钮及开关,第三部分 车门功能及控制,Page 30,3.3.3 车门操作按钮及开关,第三部分 车门功能及控制,Page 31,3.3.3 车门操作按钮及开关,第三部分 车门功能及控制,Page 32,3.3.3 车门操作按钮及开关,第三部分 车门功能及控制,Page 33,1、允许开门条件 当满足下列条件时，才允许EDCU驱动电机执行开门操作： 没有操作隔离装置，且； 没有操作紧急解锁装置，且； “零速”信号有效，且； “门允许列车线”为高电平，且； 门处于

16、非开到位位置，且； 没有产生过锁到位开关故障，且； 没有产生过关到位开关故障。 2、通过激活“开门”列车线实现开门 “开关门控制切换开关”在硬线位时，列车开门需要激活开门列车线，当检测到“开门列车线”信号从低电平跳变到高电平，且保持高电平状态200ms 以上，认为“开门列车线”信号有效；若满足“允许开门”的条件，车门开始开启。 当列车出现紧急情况仅由蓄电池供电时，若门控器接收到MVB网络发送的“紧急操作信号”，则整列车门将进行顺次开门，每节车单侧每1s 开1扇门。 门开启到开门终点位置后保持在这一位置，直到再次接收到关门指令。 如果在开门过程中，“开门列车线”信号从高电平跳变为低电平，门仍然会

17、开启到开门终点位置。 开门过程中“门允许信号”失效，门仍然会开启到开门终点位置，在终点位置后，门保持不动。,3.3.4开启客室门,第三部分 车门功能及控制,Page 34,3、“网络开门指令”开门： “开关门控制切换开关”在网络位时，当检测到“网络开门指令”信号从0跳变到1，认为“网络开门指令”信号有效；若满足“允许开门”的条件，且无网络故障的情况下，车门开始开启。 4、维护按钮开门 若满足“允许开门”的条件下，维修人员可通过操作EDCU上的维护按钮打开相应的门，再次操作“维护按钮”，若满足“维护按钮关门功能”的条件，则开门顺序会转变为关门顺序。,3.3.4开启客室门,第三部分 车门功能及控制

18、,Page 35,1、通过激活“关门”列车线实现开门 “开关门控制切换开关”在硬线位时，检测到 “关门列车线”信号从低电平跳变到高电平，且保持高电平状态200ms以上，认为“关门列车线”信号有效，若满足下述“允许关门列车线关门”条件，则延时3s后，车门开始关闭： 没有操作隔离装置，且； 没有操作紧急解锁装置，且； 零速”信号有效，且； 门未关锁到位 关闭至关锁到位位置后保持在这一位置。 如果在关门过程中，“关门列车线”信号从高电平跳变为低电平，门仍然会关闭到关锁到位位置。 2、“网络关门指令”关门 “开关门控制切换开关”在网络位时，检测到 “网络关门指令”信号从0跳变到1，认为“网络关门指令”

19、信号有效，则延时3s时间后，车门开始关闭 3、“重开闭”列车线关门 检测到 “重开闭列车线”信号从低电平跳变到高电平，且保持高电平状态200ms以上脉冲，认为“重开闭列车线”信号有效，门将打开至开到位位置，延时2s后，门重新关闭,3.3.5关闭客室门,第三部分 车门功能及控制,Page 36,4、“维护按钮”关门 维修人员可通过操作EDCU上的维护按钮关闭相应的门，门将关闭到位，并保持关锁到位位置。再次操作“维护按钮”，若满足“维护按钮开门功能”的条件，则关门顺序会转变为开门顺序。 5、丢失“零速”信号的关门功能关门 未操作“隔离装置”的情况下，若 “零速”信号无效，则未关锁到位的门将立即执行

20、关门操作。 在关门过程中，若检测到关门方向上有障碍物，关门防挤压功能将被禁止。 7、复位“紧急解锁装置”的关门功能 未操作“隔离装置”的情况下，复位“紧急解锁装置”，未关锁到位的门将立即执行关门操作。,3.3.5关闭客室门,第三部分 车门功能及控制,Page 37,每套门均设有一个车内紧急出口装置；每节车每侧各设有一个紧急入口装置（乘务员钥匙开关）；,3.3.6紧急装置,第三部分 车门功能及控制,Page 38,每套门右侧均设有一紧急出口装置，安装在门立柱罩板上。距内装地板面高度1725mm。 紧急出口装置采用下拉式操作，设有透明罩板（2），紧急情况下，乘客扯开透明罩板，拉动手柄（1），车门解

21、锁。乘务员可使用方孔钥匙（77mm）操作四方轴（3），打开罩板，然后操作拉手解锁车门。手动向上收起手柄复位。 操作紧急出口装置后，可解除车门的锁闭状态，司机室显示屏上显示相应的门紧急解锁信息 ，此时车门安全回路将被切断。 列车在零速时操作紧急出口装置，乘客可以手动打开车门，在列车启动前必须复位操作装置。紧急出口装置复位后车门将自动关闭（通电情况下）。 若列车在非零速时操作紧急解锁装置，一旦车门被解锁，列车将实施紧急制动，乘客若想手动开门，则开门力不小于300N，可持续5分钟，以防止车门被乘客拉开。,3.3.6.1车内紧急出口装置,第三部分 车门功能及控制,Page 39,紧急入口装置（乘务员钥

22、匙开关）采用机械式开关，当操作乘务员钥匙开关后，车门将被机械解锁，同时车门的紧急解锁开关触发，此时如果发送列车线指令，被操作的车门将不会响应列车线指令，直到乘务员钥匙开关复位。 乘务员钥匙开关采用7mm7mm方孔钥匙操作，复位后车门将自动关闭（通电情况下）。,3.3.6.2紧急入口装置,第三部分 车门功能及控制,Page 40,电机电流监控：每次开/关门过程中电机正常开/关门电流曲线已被存储并自动调整；如果电机的实际电流超过额定值，障碍检测被激活。 最大电流值并不恒定，由门的位置和前几次开/关门运动的电流决定（自学习最大电流曲线）。 即使当电子门控器的电源关闭时，最大电流值也被存储。如果电子门

23、控器换到其它任何门上，有必要通过揿下维护按钮的方式对其进行初始设置，揿下时间超过1.5秒（从接通电源开始计算）。 路程时间监测：通过门位置传感器的检测，将门的运动分成距离段，如果在给定的时间内门未通过这些距离段，障碍检测被激活。 1、开门过程障碍探测 开门时若有障碍会使开门循环停止1秒，在3次开门尝试后门将会停在此位置，此时任何有效的关门指令都可将门关闭。 2、关门过程障碍探测 当列车静止且发送关门指令后，如果关门时碰到障碍物，最大的关门力持续0.5s 后，车门重新打开至200mm（双边打开距离，可调），停止1s（可调）后再重新关闭。而其它已关闭车门不需重开。 如果障碍物被清除，门将关闭并锁闭

24、，如果在3次（可调）循环后障碍物仍然存在，车门将保持打开的状态等待障碍清除。此时司机室显示屏将显示该车门故障信息。如果此时需要关门，司机可激活“重开闭”按钮进行关门。 最小障碍物探测尺寸为：25mm (宽) 60 mm (高). 门关闭且锁闭后，10 mm50mm（宽高）的障碍物（其长边垂直放在门前沿和门框之间或两门页之间）能用小于150N的力从密封条中抽出。,3.3.7障碍物探测,第三部分 车门功能及控制,Page 41,在每套门系统的右门扇（从内往外看）上安装有一套门隔离锁，以实现车门退出服务功能。当车门处于关闭且锁闭的位置时，从内侧或外侧可用77方孔钥匙实现车门隔离。 隔离锁安装在右边门

25、扇下部，用方孔钥匙在门内侧或外侧旋转四方轴（1），带动转臂（2）旋转，使锁舌（3）伸出，锁舌端部运动到压条（4）内侧，此时门被机械隔离，无法进行开门动作。 同时，锁舌（3）伸出后推动拨杆（5）旋转，拨杆（5）旋转触发隔离开关S2（6），隔离开关S2触发后，其常闭触点断开，向EDCU发出隔离信号，EDCU会关闭门所有运动功能，保留故障诊断及通讯功能，并使车门切除红色指示灯持续明亮，同时司机室显示屏（HMI）上将相应客室门以图标标示。,3.3.8车门切除,第三部分 车门功能及控制,Page 42,另一方面，隔离开关S2触发后其常开触点将闭合，此时隔离开关S2将把与安全回路串联的门锁到位开关S1、紧

26、急解锁开关S3及门关到位开关S4旁路掉。,3.3.8车门切除,第三部分 车门功能及控制,3.3.9电源开关,为便于维护工作，客室门系统的电源可通过位于门控单元安装板上的电源开关QF1进行本地切断。,Page 43,客室车门净开宽度：13004 mm。 客室门净通过高度：1880 mm。 客室侧门塞拉行程：52 mm。 客室侧门门页厚度：32 mm。 玻璃结构： 5+11（中空）+4（内侧）mm 供电电压：DC110V（波动范围77137.5V）。 功耗：待机15W，正常操作160W，峰值440W（500ms）； EDCU服务接口：USB。 EDCU通讯接口：MVB、CAN； EDCU工作温度范

27、围： -25+70 电机防护等级：IP32。 EDCU防护等级：IP32。 开门/关门时间：3.00.5s。 开、关门延时时间：03.0s可调。 最小障碍物尺寸：2560mm（宽高）。 防挤压力（遵循EN 14752标准）：峰值力Fp300N；在第一次试图关门过程中的有效力Fe150N；在进一步试图关门过程中的平均有效力Fe200N。 隔音量：100-5000Hz时31dBA 隔热性能：K4.6W/m2K,3.4主要技术参数,第三部分 车门功能及控制,Page 44,车门运动参数可在司机室通过列车网络进行集中修改，单个车门的运动参数也可以通过车门维护软件进行修改。 在列车网络处于工作状态时，车

28、门运动参数仅可以在司机室集中修改，不得同时使用车门维护软件对单个门控器进行运动参数设置。 当列车网络不工作时或门控单元与列车网络无连接时，需对本地车门进行调试试验，可允许使用车门维护软件修改车门运动参数。,3.5可调整参数,第三部分 车门功能及控制,Page 45,I0-I15：输入信号的逻辑电平（绿色） O0-O5：输出信号的逻辑电平（红色） ERROR：主要故障指示 (红色) 5VDC：内部电压 (红色)。 O/C：安全继电器状态，门驱动电机启动（开门方向或关门方向）（绿色） LED 代码：故障代码显示,4.1LED输入输出指示,第四部分 车门故障诊断说明,Page 46,4.1LED输入

29、输出指示,第四部分 车门故障诊断说明,Page 47,4.2诊断代码和优先级,第四部分 车门故障诊断说明,Page 48,4.2诊断代码和优先级,第四部分 车门故障诊断说明,Page 49,第五部分 司机室侧门,1.1,1.3,部件描述,主要技术参数,1.2,操作,Page 50,第五部分 司机室侧门,Page 51,门页采用铝框架、铝蜂窝及铝蒙板的铝制夹层结构制造，热固化成型，铝板边缘卷边包裹在铝骨架上增强机械附着强度。 门页上均安装有密封玻璃，玻璃与门外表面齐平。门扇周边安装有EPDM橡胶密封条，橡胶条符合DIN 5510防火标准。另外车体上还配有一个密封框，确保门扇与车体之间的密封效果。

30、 门扇的后面放置了一根接地线，用以连接门扇和车体，以免门扇上的电流击伤人员。,5.1 部件描述,第五部分 司机室侧门,5.1.1 门页,5.1.2 门锁,1 内把手 2 小把手 3锁舌 4 安全锁舌,门锁内部采用手柄和保险锁扣的方式。门锁外部采用手柄和77mm方孔钥匙锁的布置方式。,Page 52,门扇四周均安装有EPDM 密封胶条(2)，相应的门框四周安装有密封框(1)，当门关闭时密封框压缩密封胶条，使密封胶条产生足够的变形量从而形成密封。,5.1 部件描述,第五部分 司机室侧门,5.1.3 密封,Page 53,从内侧关门：使用内侧手柄关门，门关好后使用安全锁扣将司机室门锁好，此时司机无法操作内侧手柄开门。 从外侧关门：使用外侧手柄关门，门关好后使用方孔钥匙将门锁上。此时司机无法操作外侧手柄开门。,5.2 操作,第五部分 司机室侧门,5.2.1 关门,5.2.2 开门,从内侧开门：旋转保险锁扣使保险锁舌退出锁盒，然后操作内侧手柄将门打开。 从外侧开门：使用方孔钥匙将门解锁，然后使用外侧手柄将门打开。,5.3 主要技术参数,净开宽度: 570 mm 净通过高度: 1860 mm 门页厚度： 42 mm 玻璃结构： 5+11（中空）+4（内侧）mm,