浅析地铁屏蔽门的机械设计

浅析地铁屏蔽门的机械设计

发表时间：2019-12-12T15:24:08.447Z 来源：《工程管理前沿》2019年22期作者：魏晋发郭帅裴起高宇航

[导读] 我国经济发展速度的不断增长，推动了我国现代化城市建设进程

摘要：我国经济发展速度的不断增长，推动了我国现代化城市建设进程。而轨道交通是城市建设的重要组成部分，其便利性极大影响着人们的工作出行。屏蔽门系统是地铁车辆的关键装置之一，对地铁运行质量，乘客安全有着重要意义。因此，本文将浅析地铁屏蔽门的机械设计。

关键词：地铁；屏蔽门系统；机械设计

由于自身具有便捷、环保、高效的特点，地铁已经成为一项深受欢迎的出行工具。伴随着城市建通建设的发展，人们对地铁系统的设计也逐步趋于规范化、专业化、科学化，地铁屏蔽门装置可以有效提高地铁的安全、节能特性，改善了地铁候车环境。

一、地铁屏蔽门的必要性

地铁屏蔽门装置系统主要由机械和电气两部分构成，涉及到电子、材料、力学等多个领域，其主要用途是在地铁运行区域和行人等候区域间加上一层阻隔，并依照地铁到站时间控制开闭，有全封闭、半封闭两种类型。对于地铁正常运行主要起到以下三种作用。（一）保证乘客安全

随着地铁在城市交通中的普及使用，地铁安全也引起了较高的关注度。屏蔽门的设计，有效提升了候车区域的安全度。一般常见的屏蔽门多为封闭式，其能有效将乘客与列车停靠区进行隔离，防止乘客引一时疏忽而掉落至轨道区，影响列车的正常行驶，同时避免为其他乘客带来不便。

（二）避免运行中的负压作用

由于地铁速度较快，其运行空间有较为密闭，因此很容易在列车行驶过程中产生较大的反作用力。随着城市发展，上下班高峰期很容易造成人潮拥挤的情况，如果没有屏蔽门，那么离站台较近的乘客很容易被行使而来的反作用力卷入轨道区，酿成惨剧。而屏蔽门对于反作用力起到了阻隔和减缓的作用直接提高了地铁安全性能[1]。

（三）改善工作人员环境

因为地铁隧道通过常建于地下，所以在高速运行的时候其产生的摩擦会发出巨大的噪音，尤其在拐弯处，这些噪音的分贝数会加大，长此以往会对地铁站工作人员的身心带来伤害。而屏蔽门能起到一定的隔音效果，为工作人员提供良好的工作环境。而且地铁噪音较小也会减少乘客心中的烦躁，为其提供较为舒适的乘车环境。

二、现阶段地铁门设计存在不足

（一）地铁屏蔽门电打火问题

电打火问题是常见地铁屏蔽门问题，也与多起地铁事故的发生息息相关。其主要产生原因是因为在列车运行过程中，屏蔽门与钢轨等电位，其対地絶縁点没有起到很好的绝缘效果所以会产生电打火现象，从而为地铁站带来安全隐患[2]。

（二）地铁运行中的绝缘问题

随着地铁使用年限的增加，其各部分元件也会受到磨损老化，从而产生一些问题，这些损耗都会对屏蔽门的正常使用带来影响。如受到地铁摩擦反作用力及外部环境温度影响，屏蔽门接地点及钢轨处会因为没有及时维护而降低效用，为正常运行带来影响。因此检修人员要制定合理的检修计划，定期对地铁各设备进行养护，尤其注重对绝缘材料的性能检测和屏蔽门的承载分析、风压阻力影响[3]。（三）不能落实具体标准与要求

现阶段为提高地铁运行质量，相关部门会对地铁建筑材料参数有一定要求，但还会有一些工程部门在建造途中会因为节省成本或资源分配不合理等原因降低屏蔽门建造标准。还有可能因为设计师对于屏蔽门的力学模型分析不到位，导致其机械部分受力分析不全面，忽略了一些外部影响，导致设计不合理，对后期使用及维护造成一些困难[4]。

三、地铁屏蔽门机械设计优化措施

（一）加强对绝缘材料的重视程度

在选择屏蔽门使用的绝缘材料时，工作人员要从屏蔽门实际运行情况出发，模拟外部使用环境，使用频率，其他材料造成影响等，提高屏蔽门的实际使用价值，降低使用风险。虽然国家规定屏蔽门绝缘材料的性能一定要高于0.5MΩ，但也要结合实际情况进行选用。并且隔段时间就要对一部门装置的绝缘材料进行检修更换，保证性能参数一直处在便准范围之内。

（二）优化屏蔽门结构设计

地铁屏蔽门的门体设计是其设计关键，通常由滑动门、固定门、应急门、门槛等部件组成，为提高其设计的规范性与实用性，在设计安装中，通常要遵循以下几点[5]。

第一是整体设计感要和谐统一，与地铁其他装置设计风格保持一致。第二是对于固定玻璃门，要在其门框处用装饰色进行处理，用来遮挡门框结构，并在玻璃表面添加防撞标识，增加安全性能。第三是要保证整体设计的安全，避免因为一些结构因素对乘客带来安全隐患。第四是固定门、门楣等部位要做好密封处理，在安装时可将密封材料直接压入密封槽内，这样提高了使用效率，并且在更换密封材料时也不用进行拆门操作。密封材料一般选用胶条材质，要具有良好的气密性，且无毒、阻燃、耐老化，安装后要确保固定门各缝隙都不会透光。第五是在安装各类门体时，要考虑其互换性，以降低时间成本及日后检修强度。

（三）重视固定门承载设计

固定门是门体装置的重要组件，也是与乘客接触最多，最容易受磨损的部位，因此要做好固定门承载设计，提高整个门体结构的安全质量。由于固定门主要由门框和一块较大的玻璃门构成，因此在安装时要格外注意黏贴过程[6]。

首先要在无尘环境下进行装配，使用带溶性的清洁液对油污等进行擦拭，并在用干布子再次进行清洁；第二清洁完后要间隔一段时间在进行硅胶注入。加涂底漆，在注胶过程中也要注意不要反复加注，胶面接缝处保持平整光滑。第三在注胶完成后，未固化前其承载值不稳因此不得搬动组件。

另外由于固定门的工作环境较为恶劣容易受到门体摩擦、列车噪音、隧道风阻、空气粉尘等影响，因此还要对其进行加固操作。在设

计固定装置时，除了要考虑材料本身承重能力外，还要考虑风压方向和风压荷载。（四）钢架结构设计

屏蔽门的机械设计另一重要组成就是钢架结构设计。钢结结构在屏蔽门中其门体支撑作用，如果其设计不合理，就会随着使用年限的增加发生变形，影响门体装置的使用，带来安全隐患。在设计钢架结构时主要要考虑两方面因素，第一是外部环境影响。如采用可伸缩调节装置连接立柱顶部与上支撑架，从而消除顶梁部位高低不平带来的误差影响。第二是分析钢架受力影响。因为钢架可以帮助屏蔽门进行载荷转移，因此整个系统中的主要受力结构。在设计时要考虑四部分荷载影响：风压荷载、人群荷载、地震荷载、冲击荷载。（五）规范施工安装处理

地铁系统是城市交通运行的重要组成部分，一旦开始投入运行，对周边居民生活会产生较大影响，因此除非发生重大事故，不会轻易中断使用进行维修检查。所以相关部门要严守地铁建筑质量，尽量规范安装过程。相关部门要严格检查施工方案，并对其中力学模型进行分析检查。施工部门也要严格按照设计方案进行施工，在施工过程中如果遇到与实际情况不符的地方，也要及时上报给工程师，尽快调整设计方案，加强方案的实用性。另外，还要加强对施工人员进行培训，不但要提高其专业技术水平，还要强化责任意识，规范作业流程，使人人都参与到设计监督环节，坚决杜绝因为缩减成本而降低质量标准的情况，提高地铁建设质量，保障乘客使用安全。总结：

地铁站的屏蔽门系统能有效提升地铁安全性能，美化候车环境，改善地铁人员工作环境，对地铁建设有着重要意义。但随着使用年限的增加，一些潜在的设计不足也会渐渐出问题。因此相关部门要在建造初期就对方案质量要求进行严格把关，并且严格检查屏蔽门系统钢架、门体强度校核，提高整个方案的实用性和科学性。

参考文献：

[1]朱振飞.地铁屏蔽门打火分析及解决措施[J].技术与市场,2019,26(08):96-97.

[2]赵丽婕.地铁屏蔽门的控制系统设计分析[J].山西电子技术,2019(04):43-44.

[3]秦振肖.基于PLC的地铁屏蔽门冗余控制器设计[J].轻工科技,2019,35(08):69-71.

[4]周旭明,丁航军.地铁屏蔽门的安全谁来保障[J].中国质量技术监督,2019(05):66-67.

[5]徐峰.浅谈地铁屏蔽门的机械设计[J].技术与市场,2014,21(06):236.

[6]李海林.地铁屏蔽门的机械设计概析[J].科技与企业,2014(05):255.