和谐号CRH6A型城际高铁车门系统结构设计及其控制性能分析

王 毅 王梅佳

(1.IFE-威奥轨道车辆门系统（青岛）有限公司，山东 青岛 266108；2.青岛出版集团，山东 青岛 266000)

1 DET型车门系统结构与特点

1.1 DET型车门系统结构

DET型单扇电动驱动+气动锁闭滑动塞拉门主要由电机驱动丝杆螺母传动机构，门携架，车门控制面板，单门扇，紧急解锁装置，门隔离装置以及部件支架等组成。其中在部件支架中装有主锁门关到位锁到位限位开关，辅助锁，98%限位开关，下门关到位限位开关，门隔离限位开关组，门紧急装置激活限位开关紧急装置离合器，电源开关等以实现对车门的电气监控与控制；而控制面板则包含有电子门控器（EDCU）和列车控制回路接口。每节车厢左右各有4对门扇，呈对称分布，同时车辆编组可以灵活配置，无需进行额外设置。

1.2 DET型车门系统特点

门扇采用铝蜂窝泡沫复合结构，具有重量轻、强度高、密封性能好，隔音、隔热等特点；主门锁为双重闭锁，同时辅以气动辅助锁辅以密封锁闭；采用塞拉门结构，其优点是列车运行时可减小空气阻力，同时具有良好的车厢密封性，能有效降低噪音及客室空调的损耗；丝杆/螺母传动方式，具有维护工作量小，阻力小，噪音低等特点；独立的EDCU车门控制单元设计，具有可编程性，模块化结构，可实现整列车门系统的集中控制，同时EDCU还具有自我诊断和状态显示功能，确保随车维护人员以最快的速度对车门故障进行诊断，排查；多种障碍物检测方式；单点故障导向安全功能。

2 DET型车门系统功能及控制分析

2.1 基本功能

2.1.1 开关门基本操作。DET车门系统开关操作主要为集控电动开关。列车停站到位后，司机室人员可以通过硬线集控开/关门命令来打开/关闭列车一侧所有的车门，车门单程开关时间3～6秒，通过电机调节速度，开关门时含有预告警功能，伴有蜂鸣器和指示灯指示以提醒乘客注意。同时，开关门过程具有缓冲以减少开关门瞬时的冲击，提高车门寿命。

2.1.2 紧急解锁。遇到紧急情况车门无法正常打开的情况下，乘客或营救人员可通过内部或外部的紧急解锁装置，通过解锁闸线激活反向锁闭装置并触发该限位开关，同时手动打开车门；

2.1.3 车门隔离。当列车在运行过程中车门故障，司机可到故障车门处手动将门隔离，通过车门内外手动锁用钥匙实现机械隔离，弹出的锁舌压住门框，并触发侧门框上的隔离锁开关，此时所有车门功能都会被切断，所有故障不再记录，同时车门隔离指示灯常亮。

2.1.4 车门电源切除。每扇门的部件支架上安装有车门电源切除开关，可通过该开关切除该扇门的供电电源，以便维护人员对车门进行维护与检修。

2.2 防挤压功能

DET塞拉门系统具有更严格检测标准的防挤压功能，通过电机电流检测和位置/时间检测方式以及在门扇内外各增加一个敏感胶条用于检测障碍物。在电动关门过程中，如遇到障碍物，就会挤压门扇边缘的敏感胶条，其内部阻值的变化转换为电信号至EDCU，ECU控制车门在关门方向运动停止并重打开，延时3秒后继续实施关门动作，当障碍物探测达到一定次数时（默认3次），车门会自动打开并断开列车的安全关门回路同时向司机室报警。DET塞拉门系统检测障碍物的尺寸可以达到10*50mm，首次障碍物挤压力的大小不超过150牛，能够有效的保证在关门过程中乘客不被夹伤。

2.3 气路控制系统

气路控制系统由列车风源、调压阀、手动闸阀、快排阀、单向节流阀、气路控制电磁阀及空气管路等组成。其中，车辆风源由车下储风缸提供，供气压力要求为8bar～10bar，要求无油滴，无杂质，在0°以下无冷凝水；调压阀的作用是调整车辆气源压力以保证车门气路系统的空气压力稳定在6～8bar，手动闸阀则用于通断气路供给，同时含有气压监测开关，当气源压力低于4.5bar自动报警；气路控制电磁阀为双位电磁阀，通过电控信号控制电磁阀进而对气路进行控制，其分别控制主锁的解锁装置和车门上下两个辅锁装置，当车门需要打开时，通过气控解锁装置解锁主锁，同时上下两个辅锁排气松开，进而打开车门；当车门关闭时首先需要激活一次解锁气缸，以防车门打开后有人故意拨动解锁开关，且当车门行至98%开关位置时激活上下两个辅锁，以辅助车门关闭锁闭到位同时压紧车门确保密封。

2.4 安全功能

2.4.1 锁闭装置。锁闭装置主要由安装在部件支架上的解锁风缸、旋转锁舌、锁定凸轮，门关到位锁到位开关等组成的旋转锁机构组成。锁闭装置包含有两级以提高安全性，其机械闭锁力可防止车门电气、压缩空气发生故障时车门自动开启。正常情况通过电控解锁，紧急情况下，可通过紧急装置解锁。另外部件支架上部和下部含有辅助锁，用于辅助锁闭车门同时加强车门密封，在列车行驶时如果主锁出现故障，或者非正常操作，辅锁也可起到锁闭作用，防止车门误打开。

2.4.2 车门安全回路。不同于其他车门系统，在车门控制单元内部含有一个专用的安全继电器，其触点控制锁闭装置的解锁气缸和电机开门方向的电路，当该安全继电器激活的时候，车门才能解锁并激活相应的电机电路，然后车门向开门方向动作。为了保证安全，可靠，安全继电器的激活需软件，硬件使能共同动作才能触发，其中硬件使能由相应的列车线控制，司机通过司机室的开门按钮，激活相应列车控制线，以给与车门控制单元（EDCU）授权开门，而软件使能则由车门控制单元自行判断，当车门无故障，无紧急操作，无隔离操作且判断列车处于静止状态下，才能允许激活软件使能。软、硬件共同作用，以防止人为或者设备故障而导致危险发生。

3 结束语

据统计，其故障率占列车总故障的90%左右，而CRH6A型城际车塞拉门通过一系列的设计改进和相应的安全保护，有效确保了车门系统的低故障率和高可靠性。经过试验运行表明，各项技术性能优良。相信在不久的将来，CRH6A型车对于城市之间经济发展融合，多地产业层次的提高以及引领区域经济的发展方面将做出重要的贡献。

[1]赵立华：城际高铁，区域合作的纽带