地铁车门结构分析与设计.docx

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1、地铁车门结构分析与设计摘要地铁作为一种日常出行的方式，具有速度快、污染少、运量大等许多优势。因此, 发展地铁已经成为解决城市堵塞的主要方式。然而，车门系统是地铁列车中发生故障最 多最高的系统，因此，对其进行防夹设计、提高地铁运行的安全性以及保证乘客的乘车 安全具有很重要的意义。地铁车门系统在地铁系统中相当重要的一环。车门的设计、控制、维护等都将直接 影响到地铁列车的运行状态和旅客的乘车安全。通过车门结构分析可以知道车门薄弱环 节，因此，文章进行了车门结构设计。本文通过分析地铁车门可能存在的问题，进而希望通过对地铁车门结构进行设计, 发现并改进地铁车门存在的问题。望能对现有地铁车门制造提供一定的

2、参考与思路，进 一步提升其安全性，降低危险性，从而更符合社会民众的出现需要，切实保障乘客人身 安全。关键词：地铁车门；结构设计；乘客安全西南交通大学希望学院本科毕业论文（设计）1213长导柱使门页实现纵向移动润滑不良位置失调长时间未润滑日常检修调整不到位清洁锈迹，并加润滑油调整长导柱位置14承受门的重量 短导柱然后使门页实松动固定支撑松动；相关 数据异常V15现横向移动润滑不良短导柱缺少润滑油V1617下摆臂支撑滚轮的运动位置失调下摆臂的高度未调整到位松动日常检修未紧固到位紧固短导柱清洁短导柱并涂润滑油调整下摆臂的向度调整紧固下摆臂根据夏军（2014）的研究，承载导向装置的危害性分析（CA）如

3、表3.2所示。表3.2车门系统之承载导向装置CA编号分析对象故障模式故障率故障模式频数比故障影响概率工作时间（万小时）危害度1松动0.50.50.992 下导轨变形0.150.25126.60840.993位置失调0.2510.494 上导轨位置失调0.0410.526.60840.535松动0.60.57.51平衡压轮0.9426.60846间隙失调0.4110.017磨损0.9119.93滚轮0.4126.60848位置异常0.090.50.519自身有裂纹0.710.517.0110 携门架导套有裂纹1.80.20.526.60844.7911松动0.090.52.1612润滑不良0.9

4、30.56.93长导柱0.5626.608413位置失调0.0711.0414松动0.50.50.53短导柱0.0826.608415润滑不良0.50.50.5316位置失调0.660.52.02下摆臂0.2326.608417松动0340.51.04根据表3.2和危险度的定义,在失效级别为m的情况下,最大和最小的失效形式为： 压轮间隙不正常和上轨道位置不正常，大小为10. 01和0.53；只有下部轨道松动和位置 失调引起的失效级别为IV,危险程度为0.99和O.49；v级时，最大和最小的是带门架本西南交通大学希望学院本科毕业论文（设计）身出现裂缝和辐子位置不正常，尺寸为17. 01和0. 5

5、10o在17种失效方式中，危险程度从高到低依次是：6 （压轮间隙较小），9 （带门框 螺栓出现裂纹），10 （带门框螺栓松动），2 （下轨变形），7 （滚子磨损），4 （上轨 道位置失调），5 （压轮松动），12 （长导轨润滑不良），11 （带门架导轨有裂纹）、 16 （下摆臂位置失调），13 （长导杆位置失调），13 （长导杆位置失调），17 （下摆臂 松动），14 （短导柱润滑不良），8 （滚轮位置失调）61o因此，故障模式6、9、10、2、7、4的危害程度很大，是影响到这种类型的门系统 的主要故障类型，我们应加强对故障模式的设计和维护，并且重视日常的维护：第二: 故障模式5, 12, 1

6、, 3,11,16,13,17, 14,15和8的危害程度不大，可以根据故障的具体情 况，根据故障的具体情况，采取适当的维修方法。因此，对车门系统的支撑导轨进行可 靠性设计和日常维护时，要注意以下几个方面的危险度：第一：主要是压轮间隙失调、 支架裂纹、固定螺栓松动、下导轨变形、滚轮磨损等，其次是导轨松动、位置失调，导 轨导套开裂，下摆臂和长导柱位置失调，下摆臂和短导柱松动等问题。3.3 基础部件的故障模式及影响分析和危害性分析基础部件的故障模式及影响分析（FMEA）如表3. 3所示。表3.3车门系统之基础部件FMEA编号分析对象功能 故障模式故障原因故障等级补偿措施车门开关在车门开关 笔时，为

7、乘客提 指示灯供指示作用车门开关在车门开关 笔时，为乘客提 指示灯供指示作用不亮异常闪烁车门切除指示灯指示作用，提醒乘客该车门已被切除常亮不亮指示灯损坏；关闭或者锁闭行程开关遭到损坏；门控器EDCU故障线路接触不良或存在异常门控器EDCU故障；行程开关S2发生故障指示灯损坏；车门相应的行程开关损坏；门控器EDCU发生故障更换指示灯；更换和整修行程开关；更换门控器更换指示灯；维修线路维修更换门控器；维修行程开关S2更换指示灯；更换和整修行程开关；更换门控器重新固定密封胶条更换7接地线消除车门静 电线鼻脱落长期使用或没固定好V8未接检修时漏接接地线V9嵌块车门下部定 位磨损质量缺陷；定位销与嵌块

8、摩擦所致V10门页乘客进出列有裂纹车门强度不够V11车的出入口有凹坑质量缺陷或乘客原因V松脱密封胶条密封隔噪损坏质量缺陷；人为破坏6V长期使用或没固定好加装线鼻重新装接更换新的嵌块维修，必要时更换维修，必要时更换西南交通大学希望学院本科毕业论文（设计）12油漆脱落 使用时间太长 V重新喷漆13与嵌块干涉定位销移位，与嵌块或定位槽间隙过小IV松动定位销紧固螺栓重新调整间隙避免干涉14 4代招车门下部定 定位销位用1514 4代招车门下部定 定位销位用15磨损定位销的位置出现异常IV材料缺陷；长时间与定位断裂槽磨损遭受较大应力导IV致断裂更换定位销维修中更换；上调定位销间隙16 缓冲头缓冲作用磨损

9、16 缓冲头缓冲作用磨损长时间运用导致更换根据夏军（2014）的研究，基础部件的危害性分析（CA）如表3.4所示表3.4车门系统之基础部件危害性CA编号 分析对象故障模式故障率人模式频数比故障影响概率工作时间t （万小时）危害度1不亮0.919.10车门开关指示灯0.3826.60842闪烁0.110.963常亮0.3310.97车门切除指示灯0.1426.60844不亮0.6711.965松脱0.630.52.01密封胶条0.326.60846损坏0.370.51.517线鼻脱落0.50.50.53接地线0.0726.60848未接0.511.069嵌块磨损0.261126.60846.92

10、10有裂纹0.50.51.5311门页有凹坑0.230.330.126.60840.212油漆脱落0.170.10.113与嵌块干涉0.60.51.5214定位销磨损0.190.20.526.60840.5115断裂0.211.0216缓冲头磨损0.0410.526.60840.53从表3. 4可以看出，在基本元件的各种失效方式中，仅对定位针的失效方式造成了 IV级的破坏；在V级的情况下，危险程度最高的是车门开关指示灯熄灭，危险程度为 9.10,最小的是门叶涂料脱落,其大小为在基本元件16种失效方式中，危险程度从高到低依次为：1 （车门开关灯不亮），西南交通大学希望学院本科毕业论文（设计）9

11、（嵌块磨损）13 （定位销干扰嵌块），15 （定位销断裂），14 （定位销磨损），5 （密 封胶条松脱），4 （车门切断指示灯不亮），10 （门页有裂纹），6 （密封胶损坏），2 （门开关灯闪烁），8 （未接电线），3 （门切断灯常亮），7 （掉接地线头），16 （磨 损头16） , 11 （门页有凹痕），12 （门板上掉漆）。另外，故障模式1,9,13, 15, 14的危害程度高，是影响车门系统基本元件的可靠度 的重要因素，因此，应加强对故障模式的设计和维护，加强对故障模式的维护，如密封 胶松动等11种故障模式，可以根据现场的具体情况，进行相应的维护。在门系统的基 础零件后续的可靠性改进和日

12、常维护中，要按危险程度依次进行，并对其进行合理的维 护。3.4 电动控制装置的故障模式及影响分析和危害性分析电动控制装置的故障模式及影响分析（FMEA）如表3. 5所示。表3.5车门系统之电动控制装置FMEA编号分析对象功能故障模式故障原因故障等级 补偿措施检修时未插紧;车辆插头松动接收信号并驱动电FnrTT机开关车门以及进行车门状态检测、功能失效 内外部报警等功能程序版本低长时间运行震动导致插头松动门控器内部安全继电器或通讯接口等部件损坏或无输出信号门控器程序版本未及时更新4车门关闭行程开关 关门限位作用5 S1间隙异常车门检修时未将间隙调整到合理范围功能失效卡簧丢失;推力压紧圈丢失等6车门

13、切除在切除车门时，为功能失效 行程开关EDCU提供车门被7 S2 切除信号 间隙异常卡簧等零部件丢失或损坏检修时未调整到位IVIIIIIIIIIIIIIIIIII车门紧急解锁行程开关S3紧急解锁时为EDCU提供信号位置失调功能失效检修时未调整到位使其处于临界状态S3的触头接触不良；质量缺陷1011车门锁闭行程开关S4间隙异常车门锁闭到位时为EDCU提供信号检修时未调整到位开关固定出现松动S4中触头接触不功能失效良;或卡簧等部件丢IIIIIIIIIIII维修中紧固插头；设计上添加插头固定装置对安全继电器或通讯接口等进行设计上改进；维修，必要时更换更换EDCU；复位微动开关调整S1的间隙尺寸；增加

14、或减小垫片设计上采用冗余设计维修更换；设计上采用冗余设计调整间隙，或必要时更换S2调整S3位置或间隙更换；冗余设计调整间隙尺寸；固定行程开关更换；采用冗余设计西南交通大学希望学院本科毕业论文（设计）触头不导通;按钮中将侧墙与操作台上的进12关门按钮操纵关门装置功能失效某些接线接反;端子“肥大双排上端子线接触不良行对调，必要时更换；检查线路和开关触头是否破损或氧化，必要时更换13车门关好导通时关门列车线继电器 得电功能失效质量缺陷II 维修，必要时更换根据夏军（2014）的研究，电动控制装置的危害性分析（CA）如表3. 6所示。表3.6车门系统之电动控制装置危害性CA编号分析对象故障模式故障率模

15、式频数比故障影响概率工作时间（万小时）危害度1插头松动0.090.56.212EDCU功能失效5.190.86126.6084118.74程序版本3低0.050.53.454车门关闭行程开间隙异常2.290.07126.60844.275关S1功能失效0.93156.676车门切除行程开功能失效0.260.71126.60844.917美S2间隙异常0.2912.018车门紧急解锁行位置失调0.640.12126.60842.049程开关S3功能失效0.8818.0110车门锁闭行程开间隙异常0.680.28126.60845.0711关S4功能失效0.28113.0312关门按钮功能失效0.

16、041126.60841.0613关好继电器功能失效0.081126.60842.12从表3.6可以看出，在电气控制设备的故障级别中，当故障级别为H时，危险程 度最大和最小的分别是：门控器EDCU插塞和关闭按钮的危险级别为2. 12和1. 06；在第 三级的情况下，危险级别最高和最低分别为EDCU功能故障和行程开关S2间隙异常，大 小为118. 74和2. 01 ；仅有门控器EDCU插塞松动会造成IV级的故障级别，其大小为6. 21。在13种类型的电气控制设备中，对电气控制设备的危害程度从高到低依次是：EDCU 功能失效，行程开关S1功能失效，行程开关S1功能失效，13（关闭继电器功能失效），

17、11 （关闭行程开关S4功能失效）,9 （紧急解锁行程开关S3功能失效），10 （锁定行程开 关S4间隙异常）,6 （行程开关S2功能失效）,4 （行程开关S1间隙异常）4 （行程开关 S1间隙异常）,3 （低EDCU编程版本）8 （解锁行程开关S3位置失调）,7 （切断行程开 关S2间隙异常）,1 （EDCU插塞松动）。故障模式2、5、13、12的危害严重，对车门系统的运行可靠性有很大的影响，因西南交通大学希望学院本科毕业论文(设计)此应加强对其的设计和生产，并在日常维护中予以重视；二、故障模式n、9、10、6、 4、3、8、7和1等故障模式也是车门系统的主要故障，可以针对故障原因，采取相应

18、的 修理或补救措施。因此，今后车门系统电气控制设备的可靠性提高和日常维护工作中, 首先要注意的是：门控器EDCU功能失效，行程开关S1功能失效，车门关闭继电器功能 失效，关门按钮功能失效等问题。3.5 内外操作装置的故障模式及影响分析和危害性分析内外操作装置的故障模式及影响分析(FMEA)如表3. 7所示。表3.7车门系统之内外操作装置FMEA分析编号分析对象功能 故障模式故障原因故障等级补偿措施3紧急解锁透明盖板43紧急解锁透明盖板4对其操作可内部位置失调未检修到位；乘客误操 作导致手柄移位解锁车门破损弹力销掉落；定位珠丢 失解锁手柄IV保护解锁手柄丢失未固定牢固；乘客原因V损坏质量缺陷V松

19、动长时间应用未及时调整调整手柄位置;加强保护维修补装破损部件补装新件更换调整钢丝绳拉紧力6连接锁闭装置的断裂解锁钢丝绳拨杆，传递解锁动力7卡死调整过紧或发生干涉摩擦钢丝绳的位置异常或与其他部件摩擦力大III 更换新钢丝绳重新调整钢丝绳位置根据夏军(2014)的研究，内外操作装置的危害性分析(CA)如表3. 8所示。表3.8车门系统之内外操作装置危害性CA编号 分析对象故障模式故障率故障模式频数比故障影响概率工作时间t (万小时)危害度1解锁手柄位置失调0.110.33126.60840.812破损0.6712.063紧急解锁透明盖板丢失0.260.140.526.60840.484损坏0.86

20、0.52.97西南交通大学希望学院本科毕业论文（设计）松动0.50.51.53126.60841.0412.086解锁钢丝绳断裂 0.230.177卡死0.33从表3.8可以看出，在内部和外部运行设备的许多失效方式中，失效级别为HI时, 危险程度最大和最小的分别是解锁和破坏，分别为2. 08和1.04；只有解锁把手的位置 失衡导致失效级别为IV,危险程度为0.81；当失效级别为V时，开锁透明盖板的破坏 和丢失的危险程度分别为2. 97和0. 48。在7种类型的内部和外部运行设备中，危险程度从高到低依次是：7、5、5、4、6、 断裂钢丝绳、2、解锁把手损坏、1 （解锁把手不正常）。从这一点可以看

21、出，故障模式7、5的危险程度很高，对门机的内部、外部运行设 备的可靠性都有很大的影响，需要加强可靠性和日常维护；在以后的改进与维护中，应 从解锁钢丝绳卡死、松动、断裂、开锁透明盖板等方面入手，重点解决解锁手柄断裂, 位置不协调等问题。3.6 驱动锁闭装置的故障模式及影响分析和危害性分析驱动锁闭装置的故障模式及影响分析（FMEA）如表3.9所示表3.9车门系统之驱动锁闭装置FMEA编号分析对象功能故障模式故障原因故障等级补偿措施1润滑不良检修时未及时润滑V添加润滑油2传动丝杆传动和锁闭支撑座松动磨损或卡簧丢失V重新固定3弯曲变形支撑磨损后导致丝杆受径 压力III更换丝杆4驱动电机驱动车门动 作功

22、能失效内部结构坏III维修更换5有异响润滑不足V加强润滑6破损零件断裂或丢失III补装或更换7与丝杆组成 锁闭装置润滑不良检修时润滑不够III加强丝杆润滑8螺母组件安装角度失 调检修时未安装调整到位III调整安装角度9松动防松垫片未塞进卡槽；导 柱位置异常TIT调整防松垫片进卡 槽或导柱位置10端部解锁装 置解锁功能衰退长时间未检修III维修清洁，必要时更 换西南交通大学希望学院本科毕业论文（设计）11与丝杆摩擦 干涉润滑不足；调整不到位III清洁丝杆并润滑12润滑不良长时间未润滑III更换磨损部件；加强 润滑13解锁支撑位 置异常长时间运用未及时检修固 定所致III调整支撑根据夏军（2014

23、）的研究，驱动锁闭装置的危害性分析（CA）如表3. 10所示。表3.10车门系统之驱动锁闭装置危害性CA编号 分析对象故障模式故障率 模式频数比故障影响概率工作时间（万小时）危害度1润滑不良0.410.52传动丝杆支撑座松动0.830.370.53弯曲变形0.220.54功能失效0.81驱动电机0.195有异响0.20.56破损0.680.57润滑不良0.040.5螺母组件1.888安装角度失调0.0219松动10功能衰退0.260.50.220.5端部解锁12 装置13与丝杆干涉润滑不良解锁支撑位置异常0.110.340.450.2210.514.5326.60844.092.434.042

24、6.60840.5117.011.0126.60841.016.50.990.9926.60842.031.98由表3. 10得知，在驱动锁闭装置中各部件故障模式里面，故障等级为in时，危害级别最大和最小的是螺母组件破损与端部解锁功能衰退或与丝杆干涉，大小是17. 01与 0.99；在故障等级为V时，危害级别最大和最小的是传动丝杆润滑不良和驱动电机有异 响，大小是8.62和0.51。在驱动锁闭装置的13个故障模式里面，我们可以看到危害性的大小顺序依次为：6 （螺母组件破损），9 （螺母组件松动），4 （驱动电机功能失效），3 （丝杆弯曲变形）， 12 （端部解锁润滑不良），13 （端部解锁支撑

25、位置异常），7 （螺母组件润滑不良）与8（螺母组件安装角度失调），10 （端部解锁功能衰退）与H （端部解锁与丝杆干涉）， 1 （传动丝杆润滑不良），2 （丝杆支撑座松动），5 （驱动电机有异响）。到这里可以知道，故障模式6、9和4的危害程度是比较大的，而且还是影响车门 系统驱动锁闭装置的重点，应特别注意；其他故障模式是车门系统工作中的比较起来没西南交通大学希望学院本科毕业论文（设计）那么重的部分，也值得去关注，我们可以根据实际情况考虑采用相应的维护方法。在对 此类车门系统的驱动锁定装置进行后续改进和维护时，应采取措施解决或避免螺母组件 损坏、松动、驱动电机功能失效等故障现象，再想办法解决故障

26、“】。西南交通大学希望学院本科毕业论文（设计）4地铁车门结构分析与设计整体结构一般来说，地铁车体中一节车厢就应安装有4个外部车门，除去头尾每一侧各有1 个司机服务门以外，还会有一对餐车上货门，其他均为塞拉门，供乘客上下地铁。具体 结构见图4.1。 HALF TRAIN注释： 司机服务门 塞拉门 餐车上货门图4.1地铁塞拉门布置图车门控制单元（主车门控制单元）或本地车门控制单元控制着塞拉门、下部脚蹬以 及高站台翻板。各个控制单元都经由CAN （控制器域网）通信，主车门控制单元与各 个列车控制单元的通信则通过多功能车辆总线接口。列车控制单元控制车门单元，主门 控制单元将信息输送给列车控制单元。车门

27、控制单元根据本地车门控制命令和列车控制 信号，来实现对塞拉门的打开关闭，对下部脚蹬和高站台翻板实现操控。塞拉门为电控电动门，靠气动锁闭，并采取司机室集成控制，操作人员可在司机室 操作门的开关，它是由7大部分组成，包括，承载驱动机构及门控系统、门框、内操作 开关板、侧立集成组件、门扇、站台补偿器、外操作开关板，如图4.2所示。AbstractAs a way of daily travel, the subway has many advantages, such as high speed, less pollution, and large transportation capacity.

28、Therefore, the development of subway has become the main way to solve urban congestion. However, the door system is the most faulty system in subway trains. Therefore, it is of great significance to design anti-pinch, improve the safety of subway operation and ensure the safety of passengers.The sub

29、way door system is a very important part of the subway system. The design, control and maintenance of doors will directly affect the running state of subway trains and the safety of passengers. The weak link of the door can be known through the analysis of the door structure. Therefore, the paper de

30、signs the door structure.By analyzing the possible problems of subway doors, this paper hopes to discover and improve the existing problems of subway doors by designing the structure of subway doors. It is hoped that it can provide certain references and ideas for the manufacture of existing subway

31、doors, further improve its safety and reduce risks, so as to better meet the needs of the public and effectively protect the personal safety of passengers.Key words: Subway door； Structural design； Passenger safety西南交通大学希望学院本科毕业论文（设计）承载驱动机构 及门控系统门框内操作开关板侧立集成组件门扇站台补皤图4.2塞拉门结构塞拉门结构分解进行了细致分解，塞拉门分解后划分为机

32、械传动机构、驱动机构、锁闭机构、传感机构、控制机构等五部分。具体部件如表2.1所示。西南交通大学希望学院本科毕业论文（设计）表2.1塞拉门结构分解表功能层部件层机械传动 上部导轨及横梁齿轮 机构门架与门扇组件架总成 自动台阶 门下部滚轮 可伸缩踏板 连接器 驱动机构门驱动电机台阶位置电机K1接触器 压力锁 锁闭机构主机械锁内部解锁装置 外部解锁装置 门切除开关 传感机构红外传感器敏感胶条各类限位开关 控制机构门控器DCU主要零件层导杆、导轨、门板承载件、行星齿轮箱、驱动电机、滑轮架玻璃、铝合金门体钢架、固定螺栓、电气和气动接口连接器踏脚板、橡胶撞击止档、轴承、驱动电机、台阶激活继电器导轨、滚轮

33、摇臂踏脚板、推杆、钗链各种插拔、螺栓XI7插、电动机拔插、电动机触片、继电器风占、压力机电器、空气阀门、Y1继电器门板止动螺栓、卡锁、锁外罩机构、锁定螺钉、解锁电机、滚轮、棘爪扳手、开门杆扳手、开门杆蜂鸣器、指示灯红外发生器、反光镜、线缆外部敏感边缘开关、线缆触钮，弹簧、线缆可编程的CAN接口、MVB接口列车控制单元VCU操纵台、线缆、连接器其中，门控系由电子门控器、接线端子、插头、插座、拖链等组成。电子门控器安 装在承载驱动机构的罩板上，它基于数字信号处理器技术，应用于城市轨道交通车辆门 系统，也叫做EDCU。EDCU与本车车辆的车门有通讯连接，还通过车辆总线和列车总 线与司机室控制系统连接

34、，接收和传递本车的车门状态和控制信号。塞拉门结构分解图 如图4.3所示。西南交通大学希望学院本科毕业论文（设计）电器紧.急装置11 .可弯性电缆12.门控器DCUI .横梁齿轮L ；部导轨3.外侧按钮13.紧急出口装置14.主机械锁4.内侧按钮15.限位开关5.门扇16.气动压力锁（下）门切除开关17.门架6.敏感胶条18.门下部滚轮19.紧急进入装置7 .红外传感器20.自动台阶8.台阶盖板9.可伸缩踏板10.气动压力镇（）图4.3塞拉门结构分解图4.1 地铁车门结构部件塞拉门设计成电动，门扇的打开和关闭过程由110V电压供电的电机驱动，如图4.4 所示。电机的正反转由门控器EDCU内部软件

35、控制电机两端电压极性来控制。电机一端 安装一位置传感器,感应门扇的位置。电机的转向轴端连接一皮带，通过皮带把电机的 动力传给丝杠，根据丝杠原理，丝杠的转动带动导向控制管的水平移动，从而导向控制 管通过滚动触动使门扇沿导向管打开或关闭。电机 电子门控器皮带丝杠主滑动导轨西南交通大学希望学院本科毕业论文（设计）图4.4电机驱动装置与电子门控器位置当电机驱动门扇运动到相应位置后，还需要门的锁闭、到位检测等部件控制门进行 锁闭或解锁，如图4.5所示。锁闭或解锁是靠压缩空气进行驱动，闭锁时压缩空气进入 辅助锁气缸和主锁锁闭气缸，解锁时辅助锁气缸和主锁锁闭气缸的气体排出，而气缸的 进排气由电磁阀控制，电磁

36、阀直接由EDCU控制。下辅助锁主锁和辅助锁电磁阀主锁下辅助锁主锁和辅助锁电磁阀主锁上辅助锁关到位开关辅助锁气缸主锁气缸关到位开关辅助锁气缸图4.5门的锁闭、到位检测等部件位置当按下关门按钮后，电机带动门扇运动，触发关到位开关后，辅助锁气缸和主锁锁 闭气缸里的压缩空气推动主锁和辅助锁进行锁闭动作，当触发锁到位开关后，EDCU接 收到信号，锁闭完成。当按下开门按钮后，EDCU接收到开门信号，辅助锁气缸和主锁锁闭气缸进行排气, 主锁和辅助锁进行解锁动作，触发到位开关，电机驱动门扇运动，当位置传感器感应到 门扇运动到位后，电机转动停止。在开关门过程中，站台补偿器要完成相应的动作。它是由踏板、动作气缸、

37、电磁阀、 开关等相关部件组成，当接收到电子门控器命令后，踏板收回电磁阀或踏板释放电磁阀 控制踏板动作气缸充气或排气，踏板收回或释放，并且触发踏板关到位开关或踏板开到 位开关，将踏板关到位或开到位的信号传递到EDCUo西南交通大学希望学院本科毕业论文（设计）动作气缸踏板关到位开关 踏板动作气缸踏板关到位开关 踏板踏板打开电磁阀踏板收回电磁阀踏板开到位开关图4.6站台补偿器结构地铁车门紧急解锁装置当列车行驶中遇到紧急情况，比如发生火灾时，需要打开车门，这时由乘客和列车 乘务员按照相关的流程打开车门，称为紧急解锁。紧急解锁装置，又称列车紧急开门装 置，其作用是列车到站后，列车车门无法开启时使用。在车

38、辆系统的保护作用下，列车 的车门解锁装置一旦触发会导致列车自动刹车，必须由专人进行手动恢复后方可正常运 营。紧急解锁装置设置紧急操作请求按钮、紧急操作请求开关、蜂鸣器、紧急解锁电磁 体、紧急解锁电磁铁、紧急解锁开关、内紧急操作请求拉板开关以及外紧急操作请求拉 板开关，如图4.7所示。蜂鸣器蜂鸣器乘务员钥匙开关紧急操作请求开关紧急操作请求按钮内紧急操作请求拉板开关西南交通大学希望学院本科毕业论文（设计）图4.7紧急解锁装置结构车门强度计算和受力分析4.1.1 强度计算塞拉门的突出特点是门板采用蜂窝夹层结构和型材骨架，具有很高的比刚度和比强 度。铝蜂窝层合板结构是一种在航空航天工业中得到广泛应用的

39、复合材料，具有很多优 点，如：比刚度和比强度高，振动性能、保温性能和阻燃性好，隔音效果好等。复合材料塞拉门较普通折页门具有许多优点，但由于从复合材料结构力学的角度讲, 蜂窝夹层结构属于一种各向异性材料，因此复合材料结构设计的难度大大增加。我们将 复合材料结构设计人为地分为三个层次：“一次结构”：由基体和增强材料组成的单层材料，其力学性能取决于组分材料的 力学性能、相几何（各相材料的形状、分布、含量）和界面区的性育旨；“二次结构”：指由单层材料层合而成的层合体，其力学性能决定于单层材料的力 学性能和铺层几何（各单层的厚度、铺设方向、铺层序列）；“三次结构”：指工程结构和产品结构，其力学性能决定于

40、层合体的力学性能和几 何结构。复合材料设计所包含的三个层次：单层材料设计、铺层设计和结构设计，是互 为前提、互相影响、互相依赖的。复合材料及其结构的设计打破了材料研究和结构研究 的传统界限。对于各向同性材料，独立的弹性常数只有两个；弹性模量E、泊松比D （或剪切模 量）。对于各向异性材料，独立的弹性常数增加了。对单层板，在面内有两个材料主方向；纤维方向（纵向L）和垂直纤维方向（横向 T）在1一1坐标系中，单层板独立的弹性常数有四个；纵向弹性模量E1、横向弹性 模量ET、纵横向泊松比u.,和纵横向前切模量Gur,表现出明显的正交各向异性。在材 料的非主方向坐标系中，正应力会引起剪变形，剪应力会引

41、起线应变，这种现象称为交 叉效应，是各向同性材料所没有的。对于各向同性材料，强度与方向无关。但是对干各向异性材料，强度随方向不同而 异。单层板在其面内具有五个基本强度：纵向拉伸强度X,纵向压缩强度X,横向拉伸 强度Y,横向压缩强度Y,纵横向剪切强度S。西南交通大学希望学院本科毕业论文(设计)图4.8复合材料强度示意图4.8是复合材料强度示意图。复合材料其它的物理一力学性能也是各向异性的。 因此，单层板的各类参数都是方向的函数。4.1.2 最大应力准则和最大应变准则最大应力准则和最大应变准则是两个最早创立的经典强度准则。实践证明，这两个 准则适用干判定脆性材料的强度。(1)最大应力准则单向复合材

42、料最大应力准则认为，当材料在复杂应力状态下由线弹性状态进入破坏, 是由干其中某应力分量达到了材料相应的基木强度值，即若材料不发生破坏，其正轴各 应力分量必须小于相应方向的基本强度。因此最大应力准则的条件是：上述不等式只要有一个不满足，则认为材料失效。如果对单向复合材料施加的是偏 轴载荷，必须利用变换方程求得在正轴坐标系下的应力状态，按式(3-14)将各应力分 量分别同相应的基本强度进行比较。(2)最大应变准则最大应变准则认为，复合材料在复杂应力状态下进入破坏状态的主要原因是材料各 让轴方回的应变值达到了各基本强度所对应的应恋值，此时的安全条件是：8X Xt 或归x|xc 或 y( y ycs/axj max式中，外,在铺层主方向允许的最大拉伸应变，即单轴拉伸时X,所对应的x方向的西南交通大学希望学院本科毕业论文(设计)应变；以,.在铺层方向允许的最大压缩应变；句，垂直铺层主方向允许的最大拉伸应变；Jc垂直铺层主方向允许的最大压缩应变；max平面最