張海峰

摘 要：塞拉門是為適應(yīng)高檔機(jī)車、動車組及城市快速軌道車輛的運(yùn)行要求而采用的一種新型車門產(chǎn)品，它的運(yùn)行安全性和可靠性之間關(guān)系著乘客的生命安全。電動塞拉門系統(tǒng)作為新型的自動門系統(tǒng)因其高效率及高可靠性，在軌道交通中得到了廣泛的應(yīng)用。本文對電動雙開塞拉門的工作原理，受力狀態(tài)及結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行比較，對其下檔消防松的方法進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：塞拉門；下檔消防松；方法；研究

1 正線故障描述

南京地鐵10號線正線營運(yùn)時，由于下檔銷松脫發(fā)生了兩次清客事故。6月下旬，開通前空運(yùn)載運(yùn)行時，下檔銷處并緊螺母松開，下檔銷下移，與門檻組件干涉碰撞，致門扇不能關(guān)閉，南京地鐵公司模擬清客故障處理。7月7日晚17.30分左右，再次發(fā)生上述事故，導(dǎo)致正式營運(yùn)清客故障。

2 臨時措施

7月8日，康尼公司設(shè)計(jì)人員和售后服務(wù)人員，到南京地鐵公司開會，與地鐵公司協(xié)商：為保障青奧會，采取臨時措施——下檔銷頂部加樂泰243，并緊螺母與下檔銷之間增加彈簧墊圈10GB/T93，并緊螺母預(yù)緊扭矩設(shè)置為44N.m。

3 下檔銷松脫扭矩試驗(yàn)

考慮下檔銷剛度和城軌塞拉門擺出空間問題，確定下檔銷螺紋直徑為M10，響應(yīng)此處螺母為M10。按照鋪鎮(zhèn)車輛有限公司制定的《南京10號線客室門采購技術(shù)規(guī)范》要求——緊固件材料性能等級不低于A2-70，故下檔銷材料選擇3Cr13、螺母M10 A2-70。參照南京康尼公司KN/Q 013.2-2008《螺紋連接預(yù)緊力矩通用技術(shù)規(guī)范》預(yù)緊力在無潤滑條件下螺紋M10預(yù)緊力矩為44N.m，部分項(xiàng)目中也有降低一個等級（即使用M8預(yù)緊力矩即22N.m）的慣例，采用上述兩種預(yù)緊力矩進(jìn)行試驗(yàn)。利用彈簧墊圈在松開狀態(tài)具有可視變形量易于檢修發(fā)現(xiàn)的特點(diǎn)，增加帶彈簧墊圈的試驗(yàn)項(xiàng)目。

為了驗(yàn)證臨時措施的正確性，選擇更為可靠的解決措施，在公司里以兩種扭矩22 N.m和44 N.m的預(yù)緊力，結(jié)構(gòu)見圖1，對“僅有并緊螺母工況”、“并緊螺母再增加彈簧墊圈工況”、“僅有并緊螺母加樂泰243工況”、“并緊螺母再增加彈簧墊圈加樂泰243工況”、“僅有并緊螺母加鋼絲螺套工況”、“并緊螺母再增加彈簧墊圈加鋼絲螺套工況”共六種工況進(jìn)行了試驗(yàn)。

3.1僅有并緊螺母工況

并緊螺母直接與支架接觸，見圖1，分別在螺母上施加22N.m和44 N.m的預(yù)緊力，然后在下檔銷扁方處測試旋松扭矩，各試驗(yàn)三組，測試數(shù)據(jù)如下表。

3.2有并緊螺母、增加彈簧墊圈加樂泰243工況，在下檔銷頂部加入樂泰243。分別在螺母上施加22N.m和44 N.m的預(yù)緊力，然后在下檔銷扁方處測試旋松扭矩。

3.3并緊螺母再增加彈簧墊圈加鋼絲螺套工況

在支架內(nèi)加入鋼絲螺套，并緊螺母與支架間加彈簧墊圈。分別在螺母上施加22N.m和44 N.m的預(yù)緊力，然后在下檔銷扁方處測試旋松扭矩，各試驗(yàn)三組，測試數(shù)據(jù)如下表。

4 試驗(yàn)結(jié)論

“僅并緊螺母直接與支架接觸工況”與“并緊螺母與支架間加彈簧墊圈工況”在加載44N.m預(yù)緊扭矩時平均防松扭矩達(dá)到30N.m左右。如果使用樂泰243膠，平均防松扭矩達(dá)到35N.m左右（下次維護(hù)下檔銷時，清膠處理比較困難）。在施加兩種扭矩情況下，增加鋼絲螺套未增加防松扭矩（增加鋼絲螺套，支架需要重新開模具）。

5 下檔銷受力狀況理論計(jì)算

在開門過程中，因乘客擁擠力使下檔銷位移與嵌塊斜邊接觸擠壓后產(chǎn)生的分力和摩擦力，該分力和摩擦力共同產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)扭矩，使下檔銷產(chǎn)生松脫的傾向。根據(jù)EN14752規(guī)定，乘客擁擠力為2000N，作用在雙扇門頁上，單扇門頁受力1000N?？紤]門扇在開門過程中，乘客擁擠力作用在門扇中部，另外還有平衡輪、擺臂和攜門架的約束作用，僅考慮乘客擁擠力在下檔銷上的產(chǎn)生的作用力為500N。開關(guān)門的瞬間，由于列車空調(diào)正壓力作用，會產(chǎn)生類似乘客擁擠力的作用力，根據(jù)車輛的技術(shù)規(guī)格書的要求，該數(shù)值不大于50Pa。我們在南京十號線的測試結(jié)果，該壓力不大于50Pa。城軌項(xiàng)目中南京10號線的門扇面積是最大的，單扇門面積為1.736平方米，產(chǎn)生的推力86.8N，分解到下檔銷處約為43.5N，與乘客擁擠力比較可以忽略不計(jì)。

6 南京地鐵公司的最終方案

“在并緊螺母與支架間增加彈簧墊圈，預(yù)緊扭矩44N.m”作為我們報(bào)請南京地鐵公司批準(zhǔn)的南京地鐵10號線客室門下檔銷松脫問題的處理方案。目前南京地鐵公司口頭認(rèn)可該解決方案，并在南京10號線、南京機(jī)場線和南京寧天城際線上全部加裝，以觀察效果。經(jīng)過1年左右的運(yùn)行，未再發(fā)生第1章節(jié)出現(xiàn)的正線故障。

參考文獻(xiàn)

[1]《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊-第1卷（第五版）》 化學(xué)工業(yè)出版社2007.11

[2]《鐵路應(yīng)用—車輛側(cè)門系統(tǒng)》 德文版本 EN 14752：2005

[3]《螺紋連接預(yù)緊力矩通用技術(shù)規(guī)范》KN/Q 013.2-2008

（作者單位：南京康尼機(jī)電股份有限公司）