地铁车辆的外挂密闭门改造

吴社杰

摘要：外挂密闭门对于地铁车辆影响较大，它希望加强车辆车厢密封性与舒适性，有效解决车厢在隧道内所存在的窜风、噪声过大问题。本文中简单探讨了地铁车辆中的外挂密闭门基本结构与改造方案。

关键词：外挂密闭门；地铁车辆；基本结构；改造方案；社会效益

外挂密闭门改造主要是在原有外挂门基础之上增加12mm的面向车体内部的侧塞拉结构内容，它保证门扇密封胶条与门框紧密贴合，提高车辆整体密封性能。在对车门进行完整改造后，其车厢内部噪声会至少降低2.0dB以上，空调制冷能耗有所降低，乘客乘车舒适度也会有所提高。

1. 地铁车辆外挂密闭门改造思路

地铁车辆外挂密闭门普遍存在密封性偏差等缺陷问题，所以需要对其车门改造难点进行分析，即要在不改变车体元车门安装尺寸、位置、外部结构与内装机构的基础之上进行车门改造，合理利用好原车体实现车门改造。在车门改造过程中需要对地铁车辆外挂密闭门的改造安装位置进行重新确定，一般可安装在车门立柱旁的车辆空调排水管附近，且有必要实施湿地考察与测量，对改造车门方案中可能存在的空间干涉问题进行具体分析。

2. 地铁车辆外挂密闭门改造的基本结构

首先需要明确一点地铁车辆外挂密闭门的改造原理图，它其中的门扇由电机直接驱动，它与传动螺母、携门架直接连接，且保证它们在滑道中运动自如，可实现自由开启与关闭。在滑道运动过程中，还需要建立门扇横向与纵向的复合运动体系。以下主要对地铁车辆外挂密闭门改造中的基本结构内容进行分析。

1. 接口部件

接口部件中包含了上压条、左右压条、支架以及门槛等等，其支架的功能作用是承载接口部件与车体之间，形成有效联结，如此可有效保证、提升门扇整体防水密封性。就有上、左、右压条为例，它们与门槛整体高于车体外轮廓面大约2mm左右，在安装压条过程中需要首先克服车体外轮廓面误差，保证门扇压条具有足够的压缩量与贴合性，有效提高门扇的整体防水密封性。

2. 线性驱动

对线性驱动进行分析，了解它在地铁车辆外挂密闭门中的线性驱动表现。在驱动装置安装过程中，需要深度考量车体内部结构内容，建立门扇运动机制，可由电机驱动丝杆实现这一安装改造内容。

3. 承载导轨装置

在安装承载导轨装置过程中需要分析导向导轨内容，对承载小车、门架等等内容进行分析，并安装承载导向导轨。承载导轨装置可在外挂密闭门的开门起始与关门终止位置时平行摆动，为此可实现对门扇周边密封胶条的有效控制与紧密贴合，保证车门具密封性能表现良好。

4. 锁闭装置

可为外挂密闭门安装LS锁闭装置，其中采用到了螺纹螺旋升角，保证其小于摩擦角螺纹，优化自锁功能。整体来讲就是参考了自锁原理主要对变升角螺杆位置进行锁死，优化自适应螺母运行条件，保证安全可靠锁住外挂密闭门。整体看来，锁闭装置的结构相对简单、噪声较低、拥有良好的运动特性，且安全可靠性也相当之高。

5. EPDM密封件

在采用EPDM密封件方面，需要结合密封件本身的橡胶烟火特性进行分析，建立DIN5510标准，保证门扇上下沿与后沿连续密封胶条封闭到位。

6. 门槛与下导轨装置

最后对外挂密闭门改造环节中的门槛与下导轨装置进行分析，例如可在滑道表面设置防滑槽，如此可便于乘客出入。如果门槛组件槽口较窄，可有效降低杂物异物落入几率，同时门扇拆卸也会更加方便^[1]。

3. 地铁车辆外挂密闭门改造的技术方案

要对地铁车辆外挂密闭门的整体改造技术方案进行分析，首先需要明确一点其外挂密闭门的改造后功能与改造前功能必须保持一致，简单来讲包含4点：第一，开关门功能正常；第二，可通过维护按钮正常开门；第三，依然具备车门紧急解锁功能；第四，依然具备障碍检测功能。以下专门针对外挂密闭门的改造技术方案进行研究。

1. 外挂密闭门的基本改造原则

在不改变地铁车辆车体的基本原则下进行外挂密闭门改造，同时要保持车门原有功能，同时保持司机操作界面与操作方法不变。

2. 外挂密闭门的基本改造方案

考虑到外挂密闭门改造过程相对耗时漫长，所以需要对车门改造进行动静态结合调试，一般需要30天左右（10人工作）。

首先要对车门进行安装孔成孔改造，将外挂密闭门与车体连接部件衔接起来。例如在改造承载装置过程中，需要在车体表面安装大约22个M8型号螺纹孔，且驱动装置需要结合车体中的4个M8螺纹孔进行通孔改造设计，保证所有螺钉都安装在顶罩板上。侧压条方面则安装在车体门框不同侧面上，同时再成孔5个M8螺纹孔。

其次进行空调排水管道改造，合理安排排水管所占用的驱动装置空间，对排水管进行改造。改造过程中将排水管改造为具有弧度的排水三通管，改造后可提高驱动装置驱动力，且改造后排水管直径、排水量均保持不变。

第三对门槛外罩板进行改造，主要是对外罩板不适应外挂密闭门的情况进行分析，展开重新设计过程。考虑到外表轮廓面变化状况，需要专门对地铁车辆的运动限界条件进行分析，确保其运动限界始终保持不变状态。

最后进行外挂密闭门的动静态调试。调试主要针对地铁车辆的整车车门改造活动展开，要针对车门的开闭操作情况进行分析，建立循环试验体系和障碍检测试验体系，对车门夹紧力试验内容进行分析，同时融入手动解锁试验内容。在该过程中，需要建立一套“零速”保护功能试验机制，对车辆展开噪声、淋雨测试，另外实施站台屏蔽门联动试验，分析外挂密闭门在动静态状况下的有效调试结果，以确保车门改造效果达到最佳^[2]。

4. 地铁车辆外挂密闭门改造的社会效益

地铁车辆在对外挂密闭门进行改造后其社会效益有所提升，首先车辆的密封性能有所改善，它最大限度提高了乘客乘车的舒适性。为有效验证车门改造成果，还需要对外挂密闭门的隔音降噪状况进行分析。所以需要选取未做过外挂密闭门改造和做过外挂密闭门改造的车辆进行对比分析，对比结果应该如下：

1. 参考最大声级曲线进行分析，了解不同区段外挂密闭门对于外挂门的平均降噪效果，分析其降噪量平均在3.0dB左右。

2. 结合等效连续噪声级别进行分析得出不同区段的外挂密闭门在试验前后降噪量差距最大可达到6.0dB。

3. 地铁车辆的能耗也有所降低，这是因为外挂密闭门在改造后减少了车厢内外空气的热交换，空调制冷能耗有所降低。在对比试验中发现，做过改造的地铁车辆其空调用电量有所下降，每列列车每100公里可有效节约电能大约42.87kW。

4. 改造后地铁车辆的检修周期不变、故障率降低，维护成本降低^[3]。

总结：

地铁车辆外挂密闭门在同时兼顾了外挂门的简单结构与密闭性、稳定性运营特点之外，还为车厢内部降低了资源能耗，提高了车辆运行整体安全性。所以说它的技术效益与社会效益都在外挂密闭门改造设计后得以凸显，具有极高的技术应用推广价值。

参考文献：

[1]梁春风. 城轨车辆外挂密闭门的下导轮优化设计[J]. 轨道交通装备与技术， 2019(3):27-29.

[2]胡圣伟， 王阳明， 贾彦明，等. 城市地铁电动升降式防淹防护密闭门设计优化研究[J]. 中国人民防空， 2019(7):68-71.

[3]汪洋. 地铁人防密闭门工程施工质量控制技术研究[J]. 中国西部科技， 2019, 18(2):26-28.