电控气动塞拉门的电气控制基础学习知识原理及经过流程

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车辆产品与零部件 铁道车辆 第 41 卷第 6 期 2003 年 6 月

文章编号: 100227602 (2003) 0620029204

电控气动塞拉门的电气控制原理及流程

段世明, 李言群, 陈光湖

(南京浦镇车辆厂, 江苏南京 210031)

摘 要: 针对铁路客车用气动塞拉门的电气控制要求, 介绍了该车门电气控制的有关工作流程及工作原理。 关键词: 客车; 车门; 塞拉门; 控制

中图分类号: U 270. 38+ 6 文献标识码: B

近 10 年来, 随着铁路机车车辆工业的发展, 机车 任务是开关门信号的处理和控制。其具体内容如下:

车辆的运营速度不断提高。运营速度的提高, 必然对客

(1) 车内外均具有电控及手动开关每扇车门的功 车密封性能及安全性能提出更高的要求。1997 年以 能; 整列车到站后应具有集中统一开同侧车门的功能;

来, 25K 型新型铁路客车以及部分动车组已逐渐采用 列车启动前应具有关所有车门的功能。

电控气动塞拉门, 以提高客车的密封性和安全性。该车 全

(2)

?

当列车速度超过 5 km h 时, 为保证乘车安

门通常由铝型材拼焊而成, 内部填充隔热阻燃蜂窝材 , 处于开启状态的车门应自动执行电控气动关门。 料, 周边镶嵌特制的密封橡胶条, 不仅具有较好的强度

(3) 电控气动关门过程中, 若碰到障碍物, 应自动

和刚度, 且密封性及安全性均优于传统的折页门。

转换为开门状态, 延时一定时间后, 再次将门自动关 1 车门组成及控制要求

闭。

( 4) 执行关门命令后, 为防止车门未完全关闭及

电控气动塞拉门主要由电气系统、气动系统、驱动 脚蹬未收起到位, 应自动对其进行检测, 并具有故障报 机构、门板、锁闭机构及翻转脚蹬等组成, 其主要工作 警显示。

过程如下:

(5) 紧急情况下, 可以手动将车门打开。

当发出关门信号后, 关门电磁阀动作, 由无杠汽缸 车门的工作流程图见图 1。

推动驱动机构执行关门动作, 同时脚蹬翻转收起(脚蹬 2 电气控制工作原理

为方便旅客上下车之用, 但考虑到机车车辆限界, 车辆

运行时脚蹬应翻转收起)。关门到位时, 锁闭机构将门

每节车厢共有 4 扇门, 车厢两端各设 1 个门控单

锁闭。当发出开门信号时, 锁闭机构打开, 开门电磁阀 元控制对应端的 2 个侧门。“新曙光”号动车组的门控 动作, 由无杠汽缸推动驱动机构执行开门动作, 同时脚

单元采用BOD E 公司专用门控制器,“先锋”号动车组 蹬翻转落下。

门控单元采用 S IEM EN S S IM A T IC S7—200 PL C

(包 由此可见, 电控气动塞拉门电气控制系统的主要 括CPU 224 及 16 点输入、16 点输出的 EM 223 数字量

收稿日期: 2002210231

扩展模块) 进行控制。门控单元设有R S232 通讯接口。

整列车通常设 1 个车门集中控制单元 “(新曙光”号 (

)

动车组采用继电器有触点电路,“先锋”号动车组采

作者简介: 段世明 19732 , 男, 工程师。

4. 3 加热与升温试验

5 使用情况

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为了进一步验证G17B型粘油罐车内加热系统的结

G17B型粘油罐车自 1997 年试制至今, 已批量生产构性能,四方车辆研究所于1998年11月在西安车辆

并投入使用近2 000辆。通过对车辆的跟踪调查,用户厂进行了G17B型内加热粘油罐车与G17型外置加温套

普遍反映该车自重小,载重大,加热效率高,设计合理, 粘油罐车的热效率对比试验。试验结果表明,在外界条

性能可靠,检修方便,具有较好的经济效益和社会效件、供汽压力及供汽量相同的前提下, G17B型罐车的升

益。

温速度比G17型罐车提高了59 6% , 且加热系统与车

1 ( : 李萍)

内介质的热交换效果较好。编辑

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铁道车辆 第 41 卷第 6 期 2003 年 6 月

图 1 电控气动塞拉门工作流程图

用微机控制单元XDU ) , 由此实现开关整列车的车门, 无杠汽缸驱动机构驱动车门进行关门操作, 同时脚蹬 并检测车门及翻转脚蹬故障。车辆风缸可直接提供 汽缸通过机械连杆机构实现脚蹬翻转。门关闭到位时, 400 kPa ～ 900 kPa 的风源, 经过调压阀调整为较平稳 锁闭汽缸连同锁闭机构将门锁闭。当门控单元收到开 的 450 kPa ～ 600 kPa 气压, 供气路系统使用。车辆可 门信号后, 蜂鸣器报警提示, 锁闭汽缸连同锁闭机构将 直接提供 48 V (或 110 V ) 直流电源, 经直直变换为

门解锁, 两位三通开门电磁阀动作, 无杠汽缸驱动机构 24 V 直流电源后供控制电路使用。车门电气控制示意

将车门打开。

图见图 2。

2

车门开关过程中单向行程约为 730 mm , 运行时 2. 1 主要功能

间约 3 s ～ 6 s, 车门开关速度可通过气路系统中的单 2. 1. 1 单车、整列车开关门

向节流阀进行调节。

2. 1. 2 车速超过 5 km ?h 时的自动关门

整列车车门集中控制单元通过集控线向每节车厢 为保证乘车安全, 当列车速度超过 5 km ?h 时, 处 的门控单元发出开某侧车门或关闭所有车门的信号, 于开启状态的车门应能自动执行关门操作。通常在车 实现整列车的电控气动开关门。每节车厢均可通过车 辆的车轴端部设置永磁式磁电传感器。感应齿轮随同 内外的开关门锁开关向本车门控单元发出开关门信

车轴同步旋转, 齿顶齿谷交替通过距离该齿轮(110±

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号,实现对应车门的开或关。集中控制单元发出的信号012) mm 处的传感器, 通过切割磁力线, 传感器即感优先于本车开关锁发出的信号,当门控单元收到关门应出相应的脉冲信号。速度传感器将速度信息传至车信号后,蜂鸣器报警提示,两位三通关门电磁阀动作, 内防滑器(速度信号处理单元) ,由防滑器速度信息分·30·

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电控气动塞拉门的电气控制原理及流程段世明,李言群,陈光湖

图2车门电气控制示意图

1.车外(车内)开门信号;

2.车内(车外)关门信号;

3.屏蔽防挤压信号;

4.门完全关闭信号;

5.门未关到位信号;

6.脚蹬故障信号;

7.紧急开门信号。

析处理后向门控单元发出车辆速度超过5 km h的关未关到位故障,各车门在锁闭机构上均设置有“门关到门信号,门控单元自动执行关门操作。在车速超过位”开关。该开关具有常开、常闭触点,分别对应“门完???

5 km h 时, 除紧急锁信号外, 其他电动及手动方式均全关好”信号和“门未关好”信号。“门未关好”状态时, 不能将车门打开。对应车门及集中控制单元具有相应故障指示。车门关2. 1. 3防挤压功能闭时,脚蹬汽缸推动机械连杆机构将脚蹬翻转收起。脚

通常采用在门板关闭侧密封橡胶条内设置气囊以蹬翻转到位处常设行程开关检测脚蹬是否翻转到位。检测压力冲击信号或关门时无杠汽缸工作压力的变化2. 1. 5紧急手动开门

来实现车门防挤压的功能。当电控气动关门遇到障碍车辆运行速度超过5 km h时,因开门信号被

物时,胶条遇到突然的冲击挤压,气囊内将产生突变压5 km h 速度信号屏蔽, 此时电控及手动直接开门均不

,

该突变压力将使相应开关动作, 从而向门控单元发,

故设置“紧急锁”。紧急情况时可旋转此

力?能将门打开

出挤压信号;同样,当无杠汽缸工作压力超过设定值锁,此锁触发对应开关,向门控单元发出紧急状态信(通常为 100 N～ 150 N ) 时, 相应的压力感应装置将向号。门控单元使关门电磁阀断电,同时锁闭汽缸推动锁门控单元发出挤压信号,门控单元收到挤压信号后,将闭机构解锁, 此时可实现手动开门。

门转换为自动开启状态,然后延时2 s～5 s,再将门重2. 1. 6冬季防冻功能

新自动关闭。由于铁路客车运营范围遍布全国,在我国东北及为防止因挤压导致车门关闭后重新开启,特设屏西北地区,冬季环境温度有低于- 30℃的情况。为解蔽开关。当列车运行至全行程90%～98%的位置时, 决因冰霜造成的开关门故障,在车门下方易结冰部位该开关将向门控单元发出屏蔽防挤压功能的信号,从加装了防冻装置。该装置内部为PTC正电阻温度发热而保证当车门关闭到位时不会重新开启。材料,可以随外界温度变化自动调节自身功率,具有节

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2. 1. 4门关到位(脚蹬翻转)检

测约电能、发热均匀的优点。

为保证列车运行安全,防止因各种原因造成的门

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