沈敏杰 耿稣骏 陈庆洋

摘要：现代地铁塞拉门门页下部往往设有下档销，对防止门页的变形起到一定的作用。但其故障率往往占门系统的首位，检修时调整频率过高，且影响美观。文章对门页下挡销在阻止门页变形的作用上进行了研究，分析了其对乘客安全性影响。

关键词：门页;下挡销;变形;安全

0  引言

目前，国内地铁塞拉门采用众多锁闭点对门页进行锁闭，以提高系统在运用过程中的安全性。地铁门系统各锁闭点分别为：机构锁、平衡轮、下导轨、下挡销等。如下挡销，可有效抵抗乘客拥挤门页以及乘客室内外压差所引起的形变。

但各大业主在使用过程中，发现下挡销故障率往往占列车部件的首位，检修调整频次也异常高，希望车门厂商能取消下挡销，既可以增加美观性，又可以降低运营成本。

1  仿真计算

1.1 门页结构

当前，各车门厂商的门页制作方案较为成熟，主要结构为铝门板、铝蜂窝、玻璃以及铝蒙皮，其中铝门板通过型材焊接而成，铝蜂窝放置到门板框架的中空部分，并与内外蒙皮进行粘接。此结构可以很好的满足对门系统提出的隔音、隔热以及强度刚度要求。

1.2 门页建模

本文以宁波地铁系统门页为研究对象，利用Pro/E Mechanica模块建立静态结构仿真，分析下挡销对于抵抗门页形变的安全作用，并得出结论。

1.2.1 模型处理

对于复杂模型，合理的简化有助于计算结果的精确性，因此门页的简化要点如下：

①对于不影响门页强度的部件进行删除，主要有扣手、周边胶条、护指胶条以及连接螺钉。

②对于不影响门页强度的特征进行删除，主要有小孔、小倒角、小碎面等。

1.2.2 模型材料属性

按实际赋予门页材料属性，如表1所示。

1.2.3 模型边界条件

约束条件：携门架滚轮X向位移、旋转约束，Y向旋转约束，Z向位移约束;平衡轮处Y向位移约束;下导轨处X向位移约束，下挡销处X向位移约束。

载荷条件：

工况①：按照技术规范，在车门一半高度上200mm宽区域内，均匀的施加1500N的力，门页挠度变形不大于8mm。

工况②：在车辆高速运行中，由于风压的存在，整个门页会受到往外的压力，根据计算取压力值为1.65kPa[1]。

1.2.4 计算结果

根据工况①，分别计算有下挡销和无下挡销作用下，门页的变形量，结果如图1、图2所示。

由图1、图2可以看到，在工况①有下挡销作用下，门页最大变形量为3.06mm，出现在加载位置;无下档销作用下，门页最大变形量为3.92mm，出现在加载位置。

根据工况②，分别计算有下挡销和无下挡销作用下，门页的变形量，结果如图3、图4所示。

由图3、图4可以看到，在工况②有下挡销作用下，门页最大变形量为3.02mm，出现在下挡销位置;无下挡销作用下，门页最大变形量为4.97mm，出现在下挡销位置。

1.2.5 仿真计算分析

仿真計算结果如表2所示。

由表2可知，两种工况下，位移的最大值出现在不同的部位。风压作用下，最大位移出现在下挡销处，与实际运营时情况一致。

2  系统实验

车门刚度实验，在车门一半高度上200mm宽区域内，均匀的施加1500N的力，门页挠度变形不大于8mm。试验方法按EN 14752标准执行，试验示意图如图5所示。

2.1 实验步骤

①将千分表安装到点1～12位置处，测试门页各点的位移;

②在车门一半高度上200mm宽区域内，均匀的施加1500N的力;

③加载5min后将卸载此力，5min后将千分表调0;

④再次加载5min，记录各千分表的读数;

⑤取下下挡销，千分表调0，加载5min，记录各千分表的读数;

⑥测得各数据见表3。

2.2 结果分析

根据试验结果可知，在有下挡销时，最大变形量为6.934mm，出现在6点，满足变形量不大于8mm的要求;无下挡销时，最大变形量为9.314mm，出现在7点，无法满足变形量不大于8mm的要求。

3  结论

门系统作为重要安全部件，任何故障都会对列车的正线运营产生巨大的影响。

经过以上分析，可以看到下挡销对车门强度的影响很大，取消下挡销后，门页的变形量显著增加，在仿真计算时，忽略了系统各部件之间的间隙，使得计算结果偏小，而在实际试验时变形量明显较大，甚至无法满足变形量不大于8mm的条件要求。

在运营过程中，门页受到的压力即使没有达到最大值，当门页下部变形而往外位移时，门系统将不能密封，导致啸叫，影响乘客的舒适性。

同时长时间的变形累计，最终会导致门页报废的时间大大缩短，甚至还会影响到传动系统的安全性。

综上所述，为保证乘客安全及舒适性，不能取消门页下挡销。

参考文献：

[1]杨伟超，彭力敏，等.地铁条件下车体表面压力的变化特性分析[J].空气动力学学报，2020（2）：28-1.

[2]王迪军，罗燕萍，等.高速地铁隧道内压力变化分析研究[J]. 地铁与轻轨，2003（06）：41.

[3]陈治平.论活塞风对屏蔽门运行造成的影响[J].住宅与房地产，2018（2）：220.

[4]王建宇，吴剑，等.车辆的密封性及瞬变压力向列车内传递规律[J].现代隧道技术，2009（7）：46-3.

作者简介：沈敏杰（1991-），男，浙江嘉兴人，助理工程师，本科，主要从事地铁车门设计工作。