论文部分内容阅读
摘 要：塞拉门是为适应高档机车、动车组及城市快速轨道车辆的运行要求而采用的一种新型车门产品，它的运行安全性和可靠性之间关系着乘客的生命安全。电动塞拉门系统作为新型的自动门系统因其高效率及高可靠性，在轨道交通中得到了广泛的应用。本文对电动双开塞拉门的工作原理，受力状态及结构等方面进行比较，对其下档消防松的方法进行研究。
关键词：塞拉门；下档消防松；方法；研究
1 正线故障描述
南京地铁10号线正线营运时，由于下档销松脱发生了两次清客事故。6月下旬，开通前空运载运行时，下档销处并紧螺母松开，下档销下移，与门槛组件干涉碰撞，致门扇不能关闭，南京地铁公司模拟清客故障处理。7月7日晚17.30分左右，再次发生上述事故，导致正式营运清客故障。
2 临时措施
7月8日，康尼公司设计人员和售后服务人员，到南京地铁公司开会，与地铁公司协商：为保障青奥会，采取临时措施——下档销顶部加乐泰243，并紧螺母与下档销之间增加弹簧垫圈10GB/T93，并紧螺母预紧扭矩设置为44N.m。
3 下档销松脱扭矩试验
考虑下档销刚度和城轨塞拉门摆出空间问题，确定下档销螺纹直径为M10，响应此处螺母为M10。按照铺镇车辆有限公司制定的《南京10号线客室门采购技术规范》要求——紧固件材料性能等级不低于A2-70，故下档销材料选择3Cr13、螺母M10 A2-70。参照南京康尼公司KN/Q 013.2-2008《螺纹连接预紧力矩通用技术规范》预紧力在无润滑条件下螺纹M10预紧力矩为44N.m，部分项目中也有降低一个等级（即使用M8预紧力矩即22N.m）的惯例，采用上述两种预紧力矩进行试验。利用弹簧垫圈在松开状态具有可视变形量易于检修发现的特点，增加带弹簧垫圈的试验项目。
为了验证临时措施的正确性，选择更为可靠的解决措施，在公司里以两种扭矩22 N.m和44 N.m的预紧力，结构见图1，对“仅有并紧螺母工况”、“并紧螺母再增加弹簧垫圈工况”、“仅有并紧螺母加乐泰243工况”、“并紧螺母再增加弹簧垫圈加乐泰243工况”、“仅有并紧螺母加钢丝螺套工况”、“并紧螺母再增加弹簧垫圈加钢丝螺套工况”共六种工况进行了试验。
3.1仅有并紧螺母工况
并紧螺母直接与支架接触，见图1，分别在螺母上施加22N.m和44 N.m的预紧力，然后在下档销扁方处测试旋松扭矩，各试验三组，测试数据如下表。
3.2有并紧螺母、增加弹簧垫圈加乐泰243工况，在下档销顶部加入乐泰243。分别在螺母上施加22N.m和44 N.m的预紧力，然后在下档销扁方处测试旋松扭矩。
3.3并紧螺母再增加弹簧垫圈加钢丝螺套工况
在支架内加入钢丝螺套，并紧螺母与支架间加弹簧垫圈。分别在螺母上施加22N.m和44 N.m的预紧力，然后在下档销扁方处测试旋松扭矩，各试验三组，测试数据如下表。
4 试验结论
“仅并紧螺母直接与支架接触工况”与“并紧螺母与支架间加弹簧垫圈工况”在加载44N.m预紧扭矩时平均防松扭矩达到30N.m左右。如果使用乐泰243胶，平均防松扭矩达到35N.m左右（下次维护下档销时，清胶处理比较困难）。在施加两种扭矩情况下，增加钢丝螺套未增加防松扭矩（增加钢丝螺套，支架需要重新开模具）。
5 下档销受力状况理论计算
在开门过程中，因乘客拥挤力使下档销位移与嵌块斜边接触挤压后产生的分力和摩擦力，该分力和摩擦力共同产生旋转扭矩，使下档销产生松脱的倾向。根据EN14752规定，乘客拥挤力为2000N，作用在双扇门页上，单扇门页受力1000N。考虑门扇在开门过程中，乘客拥挤力作用在门扇中部，另外还有平衡轮、摆臂和携门架的约束作用，仅考虑乘客拥挤力在下档销上的产生的作用力为500N。开关门的瞬间，由于列车空调正压力作用，会产生类似乘客拥挤力的作用力，根据车辆的技术规格书的要求，该数值不大于50Pa。我们在南京十号线的测试结果，该压力不大于50Pa。城轨项目中南京10号线的门扇面积是最大的，单扇门面积为1.736平方米，产生的推力86.8N，分解到下档销处约为43.5N，与乘客拥挤力比较可以忽略不计。
6 南京地鐵公司的最终方案
“在并紧螺母与支架间增加弹簧垫圈，预紧扭矩44N.m”作为我们报请南京地铁公司批准的南京地铁10号线客室门下档销松脱问题的处理方案。目前南京地铁公司口头认可该解决方案，并在南京10号线、南京机场线和南京宁天城际线上全部加装，以观察效果。经过1年左右的运行，未再发生第1章节出现的正线故障。
参考文献
[1]《机械设计手册-第1卷（第五版）》 化学工业出版社2007.11
[2]《铁路应用—车辆侧门系统》 德文版本 EN 14752：2005
[3]《螺纹连接预紧力矩通用技术规范》KN/Q 013.2-2008
（作者单位：南京康尼机电股份有限公司）
关键词：塞拉门；下档消防松；方法；研究
1 正线故障描述
南京地铁10号线正线营运时，由于下档销松脱发生了两次清客事故。6月下旬，开通前空运载运行时，下档销处并紧螺母松开，下档销下移，与门槛组件干涉碰撞，致门扇不能关闭，南京地铁公司模拟清客故障处理。7月7日晚17.30分左右，再次发生上述事故，导致正式营运清客故障。
2 临时措施
7月8日，康尼公司设计人员和售后服务人员，到南京地铁公司开会，与地铁公司协商：为保障青奥会，采取临时措施——下档销顶部加乐泰243，并紧螺母与下档销之间增加弹簧垫圈10GB/T93，并紧螺母预紧扭矩设置为44N.m。
3 下档销松脱扭矩试验
考虑下档销刚度和城轨塞拉门摆出空间问题，确定下档销螺纹直径为M10，响应此处螺母为M10。按照铺镇车辆有限公司制定的《南京10号线客室门采购技术规范》要求——紧固件材料性能等级不低于A2-70，故下档销材料选择3Cr13、螺母M10 A2-70。参照南京康尼公司KN/Q 013.2-2008《螺纹连接预紧力矩通用技术规范》预紧力在无润滑条件下螺纹M10预紧力矩为44N.m，部分项目中也有降低一个等级（即使用M8预紧力矩即22N.m）的惯例，采用上述两种预紧力矩进行试验。利用弹簧垫圈在松开状态具有可视变形量易于检修发现的特点，增加带弹簧垫圈的试验项目。
为了验证临时措施的正确性，选择更为可靠的解决措施，在公司里以两种扭矩22 N.m和44 N.m的预紧力，结构见图1，对“仅有并紧螺母工况”、“并紧螺母再增加弹簧垫圈工况”、“仅有并紧螺母加乐泰243工况”、“并紧螺母再增加弹簧垫圈加乐泰243工况”、“仅有并紧螺母加钢丝螺套工况”、“并紧螺母再增加弹簧垫圈加钢丝螺套工况”共六种工况进行了试验。
3.1仅有并紧螺母工况
并紧螺母直接与支架接触，见图1，分别在螺母上施加22N.m和44 N.m的预紧力，然后在下档销扁方处测试旋松扭矩，各试验三组，测试数据如下表。
3.2有并紧螺母、增加弹簧垫圈加乐泰243工况，在下档销顶部加入乐泰243。分别在螺母上施加22N.m和44 N.m的预紧力，然后在下档销扁方处测试旋松扭矩。
3.3并紧螺母再增加弹簧垫圈加钢丝螺套工况
在支架内加入钢丝螺套，并紧螺母与支架间加弹簧垫圈。分别在螺母上施加22N.m和44 N.m的预紧力，然后在下档销扁方处测试旋松扭矩，各试验三组，测试数据如下表。
4 试验结论
“仅并紧螺母直接与支架接触工况”与“并紧螺母与支架间加弹簧垫圈工况”在加载44N.m预紧扭矩时平均防松扭矩达到30N.m左右。如果使用乐泰243胶，平均防松扭矩达到35N.m左右（下次维护下档销时，清胶处理比较困难）。在施加两种扭矩情况下，增加钢丝螺套未增加防松扭矩（增加钢丝螺套，支架需要重新开模具）。
5 下档销受力状况理论计算
在开门过程中，因乘客拥挤力使下档销位移与嵌块斜边接触挤压后产生的分力和摩擦力，该分力和摩擦力共同产生旋转扭矩，使下档销产生松脱的倾向。根据EN14752规定，乘客拥挤力为2000N，作用在双扇门页上，单扇门页受力1000N。考虑门扇在开门过程中，乘客拥挤力作用在门扇中部，另外还有平衡轮、摆臂和携门架的约束作用，仅考虑乘客拥挤力在下档销上的产生的作用力为500N。开关门的瞬间，由于列车空调正压力作用，会产生类似乘客拥挤力的作用力，根据车辆的技术规格书的要求，该数值不大于50Pa。我们在南京十号线的测试结果，该压力不大于50Pa。城轨项目中南京10号线的门扇面积是最大的，单扇门面积为1.736平方米，产生的推力86.8N，分解到下档销处约为43.5N，与乘客拥挤力比较可以忽略不计。
6 南京地鐵公司的最终方案
“在并紧螺母与支架间增加弹簧垫圈，预紧扭矩44N.m”作为我们报请南京地铁公司批准的南京地铁10号线客室门下档销松脱问题的处理方案。目前南京地铁公司口头认可该解决方案，并在南京10号线、南京机场线和南京宁天城际线上全部加装，以观察效果。经过1年左右的运行，未再发生第1章节出现的正线故障。
参考文献
[1]《机械设计手册-第1卷（第五版）》 化学工业出版社2007.11
[2]《铁路应用—车辆侧门系统》 德文版本 EN 14752：2005
[3]《螺纹连接预紧力矩通用技术规范》KN/Q 013.2-2008
（作者单位：南京康尼机电股份有限公司）