CN108657191A - 一种基于滚动摩擦的地铁站台门 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于滚动摩擦的地铁站台门，包括滑动门；驱动滑动门开关的顶部传动装置；设置在地铁站台的门槛基座；还包括预留有滑动导槽的门槛，所述门槛固定于所述门槛基座之上；连接于滑动门下端的导靴，所述导靴置于门槛的滑动导槽之间；设置于导靴之中并接触于滑动导槽侧壁的两排若干滚动轮；连接于导靴和滑动门之间的连接组件；所述顶部传动装置设置有顶部悬挂部件和电机，所述滑动门的顶部连接于所述顶部悬挂部件，并通过所述电机控制所述滑动门的移动。所述站台门显著减少了滑动门在运行过程中的阻力，使得地铁运行中即使存在动态的风压仍能保证站台的滑动门正常关闭，解决了滑动门无法关门或二次关门的问题，提高了地铁运营效率。
Description
技术领域
本发明涉及地铁站台结构领域，尤其涉及一种基于滚动摩擦的地铁站台门。
背景技术
地铁站台门系统设置在站台边缘，以有效站台中心线为中心向站台两端对称布置，将车站轨行区与站台区分隔，地下站全部采用全高封闭式站台门,但随着地铁运营线路的延伸，地铁客流不断增加，地铁运营线路行车密度不断加大，出现了在正常运营时，部分车站全高封闭式站台门关门受阻，导致停站列车无法按计划发车，进而影响正常运营的情况。尤其在高峰期间已运行线路多个车站出现站台门关门受阻情况，影响了发车间隔，造成站台乘客的滞留，给运营带来了很大的压力。经过现场车站测试，当行车间隔压缩至接近2min，站台门风洞的风速较大时，站台门会出现关不上门或二次关门的情况。因此，活塞风风压值变化影响了站台门的关闭。但因为风压值的变化的，如设定电机输出力过大时，在没有风压情况下会导致关门力增大而夹伤乘客。因此要在此动态的风压情况下仍能保证站台门滑动门的正常关闭且又满足关门力的要求，是目前站台门系统遇到的重大难题之一。
但当隧道由于行车密度增大导致风压加大时，风压作用在滑动门门体上将导致门体往一侧偏移，此时站台门下部将被压在滑动门门槛侧壁上，产生滑动摩擦力，使滑动门动作过程中的阻力大大增加，并且，风压越大，阻力越大，最终设定的运动曲线无法克服此阻力而导致滑动门运动停止，无法关门或者二次关门，严重影响运营，降低了服务水平。
发明内容
为了克服上述技术缺陷，本发明提供一种基于滚动摩擦的地铁站台门，减少了滑动门运动过程中所受的阻力，进而很好的解决了滑动门无法关门或二次关门的问题。
为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现的：
一种基于滚动摩擦的地铁站台门，包括滑动门；驱动滑动门开关的顶部传动装置；设置在地铁站台的门槛基座；还包括预留有滑动导槽的门槛，所述门槛固定于所述门槛基座之上；连接于滑动门下端的导靴，所述导靴置于门槛的滑动导槽之间；设置于导靴之中并接触于滑动导槽侧壁的两排若干滚动轮；连接于导靴和滑动门之间的连接组件；所述所述顶部传动装置设置有顶部悬挂部件和电机，所述滑动门的顶部连接于所述顶部悬挂部件，并通过所述电机控制所述滑动门的移动。
进一步的，所述导靴预留有若干空腔，所述滚动轮内置于空腔中并固定。
进一步的，所述滚动轮是不锈钢的柱状轴承。
进一步的，所述连接组件为L形状的钢结构，通过螺栓紧固于所述导靴顶端和所述滑动门底部。
进一步的，所述导靴内部设置有滚轴，所述滚轴穿过所述滚动轮。
进一步的，所述导靴还设置有盖帽，所述滚轴的一端穿过所述盖帽并通过螺母实现对盖帽的固定。
进一步的，所述顶部传动装置还设置有电机减速器，并通过齿形同步带控制所述滑动门的移动速度。
进一步的，所述电机为直流永磁同步电机。
进一步的，所述电机的转子端安装有转动轮盘，所述齿形同步带通过所述转动轮盘运动。
进一步的，所述顶部传动装置还设置有皮带张紧机构，用于控制所述齿形同步带和所述转动轮盘连接的张紧度。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明公开了一种基于滚动摩擦的地铁站台门，改变了地铁站台的滑动门门体结构，通过将滑动门底部的滑动摩擦力转换为滚动摩擦力，显著减少了滑动门在运行过程中的阻力，使得地铁运行中即使存在动态的风压情况下仍能保证站台的滑动门的正常关闭且满足关门力，进而很好的解决了滑动门无法关门或二次关门的问题，解决了目前存在的问题，提高了地铁运营效率和服务水平。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：
图1是本发明实施例公开的基于滚动摩擦的地铁站台门的顶部装置的结构示意图；
图2是本发明实施例公开的基于滚动摩擦的地铁站台门的底端装置的结构示意图；
图3是本发明实施例公开的基于滚动摩擦的地铁站台门中导靴部件的结构示意图；
图4是本发明实施例公开的基于滚动摩擦的地铁站台门中部件的爆炸图。
图中：
1-滑动门；2-顶部悬挂部件；3-齿形同步带；4-电机减速器；5-转动轮盘；
51-皮带张紧机构；6-门槛；7-门槛基座；8-滑动导槽；9-导靴；901-空腔；
902-滚轴；903-盖帽；904-螺母；10-连接组件；11-滚动轮。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一：
如图1～图4所示，本发明公开了一种基于滚动摩擦的地铁站台门，包括滑动门1；驱动滑动门1开关的顶部传动装置；设置在地铁站台的门槛基座7；还包括预留有滑动导槽8的门槛6，所述门槛6固定于所述门槛基座7之上；连接于滑动门1下端的导靴9，所述导靴9置于门槛6的滑动导槽8之间；设置于导靴9之中并接触于滑动导槽8侧壁的两排若干滚动轮11；连接于导靴9和滑动门1之间的连接组件10；所述所述顶部传动装置设置有顶部悬挂部件2和电机，所述滑动门1的顶部连接于所述顶部悬挂部件2，并通过所述电机控制所述滑动门1的移动。在站台门运行过程中，通过顶部传动装置带动滑动门1实现滑动门1的打开和关闭，从而即使存在动态风压，利用设置在导靴9中的多个滚动轮11可以使得导靴9不会和门槛6中的滑动导槽8产生滑动摩擦，即将传统的较大滑动摩擦力变成了较小的滚动摩擦力，滑动门1在关闭过程中也不会因为动态风压对滑动门1产生的阻力过大而受到影响。
优选地，导靴9预留有若干空腔901，滚动轮11内置于空腔901中并固定。其中，每个空腔901内置一个滚动轮11，滚动轮11的直径比空腔901的宽度稍大，保证了滚动轮11的外侧突出于空腔901，使得滚动轮11接触与滑动导槽8，进而便于滚动轮11滚动。
为便于滑动门1底部各个部件的安装和拆卸，优选地，连接组件10为L形状的钢结构，通过螺栓紧固于导靴9顶端和滑动门1底部，使得在更换滑动门1底部的导靴9或者滚动轮11时，可以更加高效，从而提高了地铁的维护效率。
优选地，滚动轮11是不锈钢的柱状轴承。进一步的，导靴9内部设置有滚轴902，滚轴902穿过滚动轮11。导靴9还设置有盖帽903，滚轴902的一端穿过盖并通过螺母904实现对盖帽903的固定。安装过程中，在滚动轮11嵌入导靴9空腔901后，利用滚轴902穿过滚动轮11，从而保证了滚动轮11的顺利滚动，利用盖帽903对导靴9进行封住，使得滚动轮11能够稳定内置于导靴9中。
优选地，传统的滑动门1在运动中，滑动门1底部与门槛6面之间的接触摩擦形式为滑动摩擦，通过经典的滑动摩擦力计算公式算得此类摩擦力为F滑＝μN，其中μ为滑动摩擦系数(通过查《常用材料之间的摩擦系数表》得μ尼伦66-不锈钢＝0.34)，N为作用在滑动门1门体上的力分解到滑动门1底部与门槛6接触面上的法向作用力。在本发明公开的基于滚动摩擦的地铁站台门设计方案中，导靴9与门槛6侧壁之间的接触形式为滚动式接触，基于滚动摩擦计算公式得F滚＝kN/r，其中k为滚动摩阻系数，r为滚动轮11外径，N为作用在滑动门1门体上的力分解到导靴9内部的滚动轮11与门槛6接触面上的法向作用力。为比较两种方案的优劣，将两种阻力值做商得：F滚/F滑＝k/μr。以直径为8mm的圆柱形钢制滚动轮11为例(k钢-钢＝0.05cm)，F滚/F滑≈0.184，即采用这种特殊结构的导靴9可以将门体下端阻力降低至原来的0.18，从而将摩擦力减少了大约百分之八十，因此从原设计方案中滑动门1可以承受的风压250pa提高至可承受的风压为500pa。根据通风空调专业提供的风压计算及实际测试，在高行车密度条件下最大动态风压亦在500pa以下。因此通过改动下端部的门体结构，大大减少滑动门1运动过程中所受的阻力，进而很好的解决了滑动门1无法关门或二次关门的问题，解决了目前存在的问题，提高了地铁运营服务水平。
实施例二：
本实施例和实施例一在滑动门1的整体设计上相同，实施例一中是针对滑动门1在动态风压下，滑动门1底部的导靴9和门槛6之间的滚动轮11导致的滑动门1无法正常关闭的问题，本实施例针对滑动门1的顶部设计及其结构进行详细公开，从图1可以看出，所述顶部传动装置还设置有电机减速器4，并通过齿形同步带3控制所述滑动门1的移动速度。为便于滑动门1的移动，可以通过电机减速器4对移动速度进行任意设定，从而进一步提高地铁整体运行效率。进一步的，所述电机为直流永磁同步电机，因此，电机系统结构简单、体积小、噪声小，允许的过载电流大，使得整个滑动门1开关的可靠性显著提高。优选地，所述电机的转子端安装有转动轮盘5，所述齿形同步带3通过所述转动轮盘5运动，其中，滑动门1上端设置有两个直流永磁同步电机，在滑动门1开关过程中，电机首先带动转动轮盘5旋转，由于齿形同步带3是套在两个转动轮盘5上的，因此，转动轮盘5在旋转的正反，即是滑动门1的打开和关闭。
优选地，所述顶部传动装置还设置有皮带张紧机构51，用于控制所述齿形同步带3和所述转动轮盘5连接的张紧度。其中，所述齿形同步带3和所述转动轮盘5之间的摩擦要控制在合理范围内，所述齿形同步带3和所述转动轮盘5之间的张紧力不能过小，否则最终导致齿形同步带3打滑。同样所述齿形同步带3和所述转动轮盘5之间张紧力不能过大，过大的张紧力会让齿形同步带3负荷加大，导致齿形同步带3损坏，同时导致转动轮盘5损坏。因此，通过皮带张紧机构51可以动态的调节张紧力，使得滑动门1一直处于合理的运动状态。滑动门1的移动控制是由顶部传动装置完成的，从而使得滑动门1能够顺利的完成打开和关闭，整个滑动门1的重量是由顶部悬挂部件2进行承担的，因此，滑动门1的重力不会对导靴9产生压力，故滑动门1的重力也不会对滚动轮11造成损坏。
本实施例所述的一种基于滚动摩擦的地铁站台门的其它结构参见现有技术，在此不再赘述。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种基于滚动摩擦的地铁站台门，包括滑动门；驱动滑动门开关的顶部传动装置；设置在地铁站台的门槛基座；其特征在于，还包括预留有滑动导槽的门槛，所述门槛固定于所述门槛基座之上；连接于滑动门下端的导靴，所述导靴置于门槛的滑动导槽之间；设置于导靴之中并接触于滑动导槽侧壁的两排若干滚动轮；连接于导靴和滑动门之间的连接组件；所述所述顶部传动装置设置有顶部悬挂部件和电机，所述滑动门的顶部连接于所述顶部悬挂部件，并通过所述电机控制所述滑动门的移动。
2.根据权利要求1所述的基于滚动摩擦的地铁站台门，其特征在于，所述导靴预留有若干空腔，所述滚动轮内置于空腔中并固定。
3.根据权利要求1所述的基于滚动摩擦的地铁站台门，其特征在于，所述滚动轮是不锈钢的柱状轴承。
4.根据权利要求1所述的基于滚动摩擦的地铁站台门，其特征在于，所述连接组件为L形状的钢结构，通过螺栓紧固于所述导靴顶端和所述滑动门底部。
5.根据权利要求1所述的基于滚动摩擦的地铁站台门，其特征在于，所述导靴内部设置有滚轴，所述滚轴穿过所述滚动轮。
6.根据权利要求5所述的基于滚动摩擦的地铁站台门，其特征在于，所述导靴还设置有盖帽，所述滚轴的一端穿过所述盖帽并通过螺母实现对盖帽的固定。
7.根据权利要求1所述的基于滚动摩擦的地铁站台门，其特征在于，所述顶部传动装置还设置有电机减速器，并通过齿形同步带控制所述滑动门的移动速度。
8.根据权利要求1所述的基于滚动摩擦的地铁站台门，其特征在于，所述电机为直流永磁同步电机。
9.根据权利要求7所述的基于滚动摩擦的地铁站台门，其特征在于，所述电机的转子端安装有转动轮盘，所述齿形同步带通过所述转动轮盘运动。
10.根据权利要求7述的基于滚动摩擦的地铁站台门，其特征在于，所述顶部传动装置还设置有皮带张紧机构，用于控制所述齿形同步带和所述转动轮盘连接的张紧度。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 510010 No. 204 Huanshi West Road, Guangzhou City, Guangdong Province Applicant after: GUANGZHOU METRO DESIGN & RESEARCH INSTITUTE Co.,Ltd. Address before: 510010 No. 204 Huanshi West Road, Guangzhou City, Guangdong Province Applicant before: GUANGZHOU METRO DESIGN & RESEARCH INSTITUTE Co.,Ltd. |
|
| CB02 | Change of applicant information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |