列车站台门及门锁的制作方法研究

余辉

（上海轨道交通十四号线发展有限公司，上海 200235）

轨道交通的发展使安全成为交通过程中最重要的问题，列车在进站停靠或出站时，可以通过站台门保证乘客和列车的安全，而由于种种原因，列车可能会出现停靠位与开门位置无法对证的情况。站台门的门锁则需通过单元系统应对紧急情况，现有闭锁机构的自动解锁装置还存在一些技术上的问题，需要通过研究与改进，提供新的轨道交通站台门门锁，为列车和乘客保驾护航。

站台门门锁的工作原理是将锁扣固定在滑动门上，将电子锁安装在固定的门楣上，当滑动门处于关闭状态时，门锁应当与该锁舌锁扣在理论上刚好配合，前后左右各方向因有2～3mm的间隙。通过锁扣锁紧锁舌，使门自动处于闭合状态。滑动门在关闭时，需要通过电子锁进行吸合和释放，锁舌和锁扣的配合度是滑动门开关的重要动力部件。目前，站台门的门体组件一般都是由活动门和固定门构成，并且当关门时，两扇活动门相互合拢，由闭锁机构锁紧，防止外力作用打开；而当开门时，闭锁机构可以自动解锁，两扇活动门相互分离。

但是，现有的闭锁机构的自动解锁都是通过电磁铁或者其他需电源的电子元件来实现其解锁功能。如中国专利申请号为201020656124.2公开了一种轨道交通站台屏蔽门锁定解锁装置，包括锁座和安装在锁座上的锁定机构、电磁解锁机构、手动解锁机构和信号发生机构。锁定机构设置在锁座的前侧面，包括对称设置的左右锁块和左右锁舌，左右锁块和左右锁舌分别可转动地安装在锁座上，左右锁块之间连接有锁块复位弹簧，左右锁舌之间连接有锁舌复位弹簧，左锁块和左锁舌之间形成锁定和解锁关系，右锁块和右锁舌之间形成锁定和解锁关系。通过左右锁块限定与活动门连接的活动门限位销实现活动门的锁定和解锁。轨道交通屏蔽门在解锁打开时，通常靠控制器控制电磁体通电后的带动电磁解锁支架运动，从而带动锁舌传动销动作，解开对左右锁块的限制，在断电或电源关闭后，就会失去自动解锁力，从而留下安全隐患。电磁铁本身故障率较高，寿命较短；同时，电磁铁过热条件下容易出现卡死、烧毁的情况。此外，电磁铁会受到电流的影响，故障率进一步提高；在气温低的工况下，会有凝露（水珠）现象，也会对其使用寿命有影响。

1 解决方案

取消电磁铁（解锁的动力源），利用门体负载驱动源（带动门体打开/关闭的电机）实现对负载（门体）解除锁定，在提高设备安全性及可靠性的同时降低成本。电磁铁锁的解锁需要依靠动力源（电磁铁）来实现，无源锁可以利用门体原有的驱动源，加上空行程机构，实现无源锁的解锁。

2 机械运动解锁，可靠性高

原电磁铁驱动锁体解锁后，门体驱动电机带动传动机构动作，从而带动门体打开。门体解锁和门体打开分别有动力源，门锁和门体之间只有时间关系（先解锁，后开门），没有其他关联。现在方案：空行程+锁方案，无源锁（没有动力源）解锁与开关门传动机构之间存在联系：无源锁的解锁本身没有动力源，通过设计空行程，利用门体开闭的动力源驱动解锁，减少了一套动力源。具体为：门体电机带动传动带（或链）上的空行程结构的部件A运动一个距离L（空行程）后，被部件B限位（悬挂后的门与部件B固定连接），同时，在部件A运动距离L的过程中，通过位移传递的部件C，传递出一段解锁行程（可以是水平方向、垂直方向，甚至是转动方向），实现解锁，然后，部件A带动部件B和门一起沿传动方向运动，实现开门。附现有上空行程方案图（如图1所示）。

图1 上空行程方案图

部件B与悬挂的门体固定连接，门的重量由悬挂导轨支撑，同步带与部件A固定连接，部件A能沿部件B水平运动（如下图所示）。部件A的后部连接有位移传递部件C。当门锁定时，在弹簧的作用下，部件A与部件B之间间隔一个弹簧的距离，开门时，电机启动，带动同步带向左（图中箭头方向）运动，部件A随着同步带克服弹簧力向左运动，直到被部件B限位，假定运动距离为L，这个过程中，部件A带动位移传递部件C的摆臂向右上摆动（水平位移为X），该水平位移为X大于上面门锁的解锁行程，实现门锁的解锁。然后（解锁后才发生），由于电机继续转动，同步带对部件A施加向左的力，带动部件B和门一起向左运动，实现开门。

特点：门锁通过门自身的传动机构和空行程解锁，无须另外一套动力源。

（1）随负载（门体）的传动机构运动的空行程机构；该空行程机构满足：能产生相对位移的部件A和部件B，位移传递的部件C，传动机构带动部件A先运动行程L，该过程中，部件A通过部件C提供解锁行程。传动机构可以变化，部件A和部件B的形状可以变化，位移传递的方式可以变化。

（2）传动机构+空行程+锁的框架；传动机构带动空行程的部件A先运动行程L，该过程中，部件A通过部件C提供解锁行程，实现锁闭部件解锁，然后，部件A带动部件B及其上的负载（门体）一起运动。

（3）空行程+锁。

（4）锁本身。

（5）优化方案中的一些关键零部件。

带动负载的传动机构扩展方案，如已有的两门一驱，可以变化为一门一驱；传动链条替换传动带；螺旋传动（电机带动丝杆螺母，螺母可以视为部件A）替代同步带传动等等。也可以采用直线电机直接带动部件A。

空行程机构扩展方案，能产生相对位移的部件A和部件B有很多结合方式，位移传递部件C可以等比例传递位移，可以放大比例传递位移，可以传递水平位移，传递竖直位移。如下图的空行程机构（如图2）。

图2 空行程机构a

由于电磁铁作为动力的门锁很容易产生故障，因此，需要对站台门闸锁故障进行整改，根据实际故障原因调整电子锁垫板的安装位置，重新调整锁舌，以保证站台门的顺利开关。在列车运营期间，可以利用站台侧用内六角扳手及螺丝刀对锁扣进行调整，提高锁舌与锁扣的配合度，在此之前，需要检查滑动门的开关状态，在判断锁舌的位置后再重新安装调整，并通过长时间的观察与跟踪，测试改造方案是否运行良好，提高列车站台门门锁的利用率，保证各部分零件的配合紧密。