影响塞拉门系统安全性因素的研究

第第页毕业设计（论文）中文摘要影响塞拉门系统安全性因素的研究摘要由于科学技术的快速发展，我国经济水平的提高，我们可以发现我国对基础民生设施方面也给予了多重重视，加大了在这些方面的投入和支持，尤其针对铁路运输业，国家更是高度重视其发展。在如今社会里，高速轨道客车已经成为人们日常生活中不可缺少的交通工具，它的发展也是我国基础设施更新的证明。塞拉门是高速轨道客车中不可缺少的一部分，也是乘客在上下车时的必经通道，它在保证乘客安全上发挥了至为关键的一步。在二十世纪九十年代中期，它被引入到我国，在我国的科研人员仔细研究、精心调整过后，成功且非常广泛的运用到铁道客车上，成为了铁道客车不可忽视的一部分。在科学技术的支撑下，我们能够发现如今的塞拉门系统变得更加的智能，便捷。但是，发展和进步是无止境的，铁路事业需要更加蓬勃光明的未来，需要更好更高效的服务人民群众，因此我们需要对塞拉门系统提出更高的要求。在本次论文中，笔者会结合自身专业知识，利用文献检索法，对塞拉门的概况以及优缺点等基本性质进行简要的论述，同时主要针对塞拉门系统的安全性上做出自己的研究和总结，从多个角度出发总结出合适的方法，提升其性能。希望通过我的研究，能够对塞拉门系统的发展提供有效的建议。关键词塞拉门，安全性，高速轨道列车目次1绪论………………41.1选题意义…………41.2研究内容…………42塞拉门基本内容……………………52.1分类…………52.2工作原理…………62.3优缺点…………62.4国内标准…………63塞拉门安全性影响因素………………73.1环境因素…………73.2系统因素…………84塞拉门安全性解决措施………9结论…………………10致谢……………………11参考文献……………121引言1.1选题意义由于我国国家经济水平的快速增长，人们生活水平的日益提升，我国的铁路事业也得到了十分蓬勃迅速的发展。在“十二五”期间，我国铁路建设速度一直稳步增长，营运里程和路网密度也都得到了大幅的提升。而到“十三五”期间，我国铁路行业的发展更为高速稳定。我国铁路事业快速发展，查阅资料显示，截止到2017年底，中国铁路营业里程高达12.7万公里，7年年均增加营运里程大约为5124公里，复合增速在7年中为4.8%。其中普铁和高铁的营业里程也得到了清晰的展示。普铁在2017年营业总里程达到10.20万公里，年均增加营业里程2286公里，复合增长率大约为2.47%。高铁营业里程同时也高达2.5万公里，年均增加营业里程2838公里，复合增长率大约为25.38%。在这一数据中，我们可以敏锐的感知到，我国铁路网的规模正在不断的扩大，地区与地区之间的交通互联是时代的发展需要。而在高速铁路客运系统中，塞拉门起到了重要的角色。它作为轨道车辆里面一种成熟的机械构造，应用十分庞大，同时它也负责保障车辆乘客的安全。由此我们可以明白，研究影响塞拉门安全性首先是为了保障乘客的安全。为每一个乘客考虑是作为一个铁路专业学生的责任。除此以外，在专业学习中可以了解到，我国幅员辽阔，轨道客车的运用环境相对来说非常的复杂，如何在复杂的环境中保证塞拉门系统的可靠性和方便性也对我国研究人员提出了至关重要的考验。1.2研究内容本文的主要研究对象是影响塞拉门系统安全性的主要因素，并且在各类因素的基础上，结合自己的理论和实践知识，给出自己的思考。在本论文中，首先会对塞拉门的基本要素进行介绍，包括塞拉门的分类，构造，特点等。其次详细的对影响塞拉门安全的多个可能因素进行分析，在分析之后则在自己的专业知识基础上，提供一些具有可行性的方案和意见，希望能够对塞拉门的未来发展做出一丝贡献。最后我将会提出自己对于铁路事业未来发展的展望和个人的专业思考总结。2塞拉门系统基本内容2.1分类塞拉门是高速轨道列车中的一种车门。这种车门随着时代和技术的发展，有了更多的类别，针对不同的环境要求可以拥有不同的应用。对于塞拉门的分类，可以通过各类方式区分。从驱动方式出发：手动塞拉门电动塞拉门气控塞拉门从控制方式出发：手控塞拉门电动塞拉门气控塞拉门从门页的数量不同出发：单开式塞拉门双开式塞拉门从门页形状不同出发：平门塞拉门折门塞拉门弯门塞拉门从执行动作方式出发：内拉式塞拉门外塞式塞拉门2.2工作原理塞拉门系统运作的原理主要是门扇、导轨、驱动系统的共同作用。在运作时，支架能够将塞拉门门扇支撑在下部导轨上，而下部的导轨也是连接着系统的驱动装置，当开关门时，驱动系统的共组则能够带动门扇的运动。同时，所有的塞拉门上均安装锁机构设备。一旦门扇闭合后，锁机构也能够同时执行机械的锁闭行为。门扇同时具有安全联锁功能和零速保护的电路，并且具有报警设备。除此之外，有很多电机构成的电动门驱动装置，各节车厢都安装有主控制器对其车厢内的车门就行操控。指挥自动门的操纵元件是主控制器，指令程序从内部发出，能够对电锁类系统或指挥电机工作发出相对应的指令；人们同时可用主控器对门扇启动速度和开合的大小等来完成调节。外部的信号是由一个感应探测器来测试的，对于此工作的范围内，当有运动的东西进入时，它将发出脉冲的信号给主控制器；电机则是提供关门动作和开门动作的主动力，来控制门页的加速和减速的动作。塞拉门的门业完成一次开启和闭合的动作的步骤是这样的：感应器将探测信号传给主要的控制器，由主控制器来对电机的运转进行控制，并对电机的转数和电机进行监控，这样就实现了在具体的某一时刻对电机的加速转动和减速转动的情况实施控制。2.3优缺点2.3.1优点1、塞拉门往往采用双重闭锁模式，附加隔离锁，这能够提高车辆的安全性，减少事故出现率。除此以外，塞拉门的制造材料大多选择复合结构的蜂窝材料，这种材料具有质量轻，密封性好，高强度等特点，有利于确保高速轨道列车在运行时车厢内部环境的稳定。2、塞拉门的外部构造十分的简洁，在列车高速运行的过程中，塞拉门的流畅的线条能够减小阻力，同时在安装时也能够更加简洁，提高效率。3、塞拉门具有集中控制能力，并且在车速高于5km/h时，门锁能够自动的将门锁锁住，来目的是预防挤压。4、塞拉门系统具有自我诊断能力，自动显示在显示屏上，方便排查故障。5、塞拉门的控制是模块化的，具有广泛适用性。2.3.2缺点1.价格昂贵。列车人员在对塞拉门进行闭合时，与普通的门相比，多了塞紧这一步骤，进一步确保万无一失，而一一个步骤则体现出塞拉门系统结构的复杂性，这也需要更好的技术要求和更多的经济投入。2.塞拉门系统结构复杂，易受环境影响，易出现故障，影响整体运行。2.4国内标准ＴＢ／Ｔ３１０８—２００５《铁道客车塞拉门》是我国首个铁道客车塞拉门标准，此标准颁布于2015年，依据我国当时存在的25G,25T型车用塞拉门而制定。随着技术发展，车辆的更新换代，原有的塞拉门标准已经不能够满足铁路事业的需求，塞拉门标准在塞拉门系统的结构和技术层次上需要快速变革。因此，原铁道部从多个方面出发，其中包括了标准适用范围，塞拉门防雨性能，塞拉门隔热隔声性能等，进行了详密的思考和修改，同时还增加了不少内容，包括气动塞拉门的压力要求、零部件表面涂覆要求等。改标准于20011年颁布落实，为ＴＢ／Ｔ３１０８—２０１１《铁道客车塞拉门》。3塞拉门安全性影响因素3.1环境因素众所周知，我国幅员辽阔，南北方环境差异较大，东西部也有各自的特点，而这种环境上的差异则对塞拉门的安全提出了挑战。xx的论文便提到，Z２６３／２６４次列车运行区段为广州—西宁，Ｚ３５／３６次列车运行区段为广州—北京西，南北地区由于气候不同，日常温度以及空气中的湿度都存在着较大的差异，而此差异导致运营过程中的列车的总风管路和配件内出现积水，该积水的主要成分是列车供风系统内空气中的水汽被压缩而成的冷凝水。由此我们可以清楚的认识到，外部环境会导致塞拉门系统的运作，进而导致塞拉门的故障出现。3.2系统因素3.2.1电控系统对塞拉门安全性的影响在对塞拉门系统进行研究后可以发现，塞拉门的电控系统主要就是由车门控制器操作完成的，它能够对于车体电源和塞拉门机械结构之间的互动进行控制，这种控制一般由可编写程序PLC实现。另外，每一节车厢的塞拉门都有车厢各自的独立电控系统控制，在这种控制下，双侧的塞拉门可以实现两种打开方式，即可以两侧塞拉门一起打开或者只单独打开一侧。为了达到集中控制管理方便的目的，在列车的驾驶室内同时设立能够确保塞拉门控制器受到司机统一控制，获取统一的信息和指令，这样可以使每节车厢的塞拉门控制器在接受命令后，一致指挥塞拉门的开关动作，方便乘客的进出。倘若车速为零，塞拉门控制器能够自动接受到“零速”信号，在此状态下启动开车功能？如果车速大于5km/h时，塞拉门控制器则会启动关门功能。这样的安全保护能够有效的防止在车辆运行过程中因车辆没停稳或高速运行过程中塞拉门被误开造成不必要的损失与伤亡，大大提升了旅客乘车的安全性，确保了靠近车门处乘客的安全系数和车体中部乘客的安全系数一致。如果关门的过程中车门遇到阻碍物，例如乘客的行李箱和有所延误的人员，那么在此情况下关门的最大力最大程度会持续0.5s，紧接着车门将重新打开，防止出现因为旅客不能及时上下车而造成的危险和损伤。如果阻碍物停留时间小于0.2s,则可以忽略不计。3.2.2气动系统对塞拉门安全性的影响塞拉门在开关的时候，能够使旅客安全的上下车辆，但是在乘客的上下过程中，容易出现人员挤压车门，存在一定的风险。因此，为了能够更高的规避风险，塞拉门气动系统需要设置防挤压功能。防挤压功能主要是在门板关闭侧的橡胶条内设置气囊，该气囊用来检测压力冲击的信号及关门时无杆气缸压力变化，通过压力变化来进一步实现门扇防挤压功能。当塞拉门关门遇到阻碍物时，胶条遇到突然地冲击压力，气囊将产生突变压力，该突变压力将影响塞拉门的开关动作，从而使门控单元产生挤压信号，当无杆气缸的压力超过额定值(一般为100N~150N)时，相应的压力感应器将对门控单元发出挤压信号，门控单元接到信号后，将指挥门变为自动开启状态，然后延时2s~5s，再将门中心转为自动关闭状态。塞拉门也设置了屏蔽开关，能够解决塞拉门在关闭状态下因为挤压而导致的不能重新开启的问题。当车辆运行至全程的90%~98%的时候，屏蔽开关会对门控单元发出屏蔽防挤压功能的信号，这样则能够确保当门扇关闭到位时不会再重新开启。4塞拉门安全性解决措施4.1技术因素在我国，铁路行业经过了多次的整合重组，在此背景下，社会对于高速铁路客车的速度以及安全性都给予了更高层次的要求。除此之外，由于我国是一个社会主义国家，人口数量多，密度大，为了保证人民群众的出行能够得到基本的保障同时拥有更好的体验，铁路运输行业的运输需求也在不断的扩大，载客量不断的提升，列车的运行密度也得到了大幅度的增加，这都是铁路行业发展的表现。而在这种快速发展中，塞拉门系统作为人民群众上下列车的必要通道，它的可靠性和安全性自然成为了我国交通运输部门重视的问题，处理好这个问题就等于为人民群众的安全上了一道坚固的保险。系统的创新和改革。伴随着科学技术的不断更新，塞拉门系统的制造和应用也有了更多的创新和发展，塞拉门在科研人员的研究下得到了快速的更新换代，老式的普通塞拉门被层出不穷的新型塞拉门所取代，塞拉门系统也得到了完善。根据资料，目前主要的塞拉门大多为电控气动，电动和手动单开或手动塞拉门，这些塞拉门除手动的塞拉门，都具有全新的有防挤压和安全保护功能，该功能能够起到保护乘客安全的运用，是一种技术上的革新。制作材料和焊接技术的更新也是塞拉门发展的一个关键因素。采用铝型材拼焊技术，同时利用能够隔热阻燃的蜂窝材料对塞拉门内部进行填充，并且辅助于由特别材料制作的密封条，这一系列的举措都能够较大程度上的提升塞拉门的硬度和强度，在安全性能上，也优于普通的折页门，发挥出更多的作用。针对电控气动的塞拉门，它的主要构成为电气控制系统、气动控制系统、驱动系统、门扇、锁闭装置和脚蹬。电动变量泵在低速马达时会被采用，通过其能够实现远程无级调速同时加载方便，比例溢流阀的应用和创新也能够为塞拉门系统的更新换代开创新的前景，因为它在实现远程调压的同时保证了调压的精密度和平稳性。4.2人工因素保证塞拉门系统能够安全运作，工作人员的正确使用起到了不可忽视的关键作用。正确使用塞拉门，能够有效的降低塞拉门安全事故的概率。同时由于塞拉门系统的技术层次的到提升，集成性也有了提高，所以对于操作人员的要求也必须相应的提高。以下是从普遍的塞拉门的操作用法出发，进行简单的介绍。操作过程必须品:专用内嵌三角型钥匙操作注意事项:1.提升专业知识水平。为了最大程度的避免塞拉门由于人为原因而出现的安全故障，塞拉门操作者需要经过专业的培训，对于塞拉门的工作方法原理，组织构建以及日常使用过程中的保养和检验方法都能够有系统和全面的认识，提升自己的实践能力。2.完善故障排查制度。首先为了保护操作装置，以免出现故障，操作人员在使用专用的内嵌型三角钥匙时，应该按照示意的方向旋转≤45°，不得有违规操作，应该实时提醒。如果出现塞拉门工作异常的状况，工作人员需要承担自己的责任，及时上报，及时处理，排除故障，减少事故出现率。除此之外，当塞拉门的表面不小心接触到强H+或者强OH_，也应该及时清洁处理，并要对其再次进行绝缘验证。3.明确系统工作要求。在塞拉门工作时，关注锁叉的工作状态。当锁叉置于关门情况时，，关门动作则被绝对禁止，如果想进行开门操作，则需要调整锁叉的位置。即当开门动作被执行后，锁叉便会再次处于开门状态，操作人员在开关门时需要关注锁叉位置。4.设立故障应急预案。在进行开关门的操作时，一旦出现故障，操作人员应该立即关闭气动电源，紧接着手动操作关门，锁住保险丝。故障出现后，专业的检修人员应该时时在岗，及时的进行检修，以免造成更大的损失。5.为确保运行过程时车辆安全，不需要集中控制的车门可利用保险丝进行上锁。6.在进入冬季后，为了避免车门因为天气过冷而失灵，可以使车辆的防冻设备通电，在没有特殊情况下一直保持通电状态直到冬季结束。结论时代不断发展，这也对技术的更新提出了更多更高的要求，同时也要求我们不断的学习和进步，来适应多方面的变化。在大学三年的学习过程中，我在老师和同学的帮助指导下，对于自己的专业方向有了更多的了解和深入，同时在不断的学习中也认识到铁路事业对于国家发展的重要性。研究塞拉门系统的安全性，虽然只是一个小的方向，但是它作为乘客安全保障中至为关键的一部分，它的创新是一种具有现实意义的实践。在研究中，我对于塞拉门的安全性提升也提出来自己的想法和建议，我深知这些建议都还是纸上谈兵，需要更多的实践，是不成熟的，但是我深信，正是许多研究人员的不断思考和创新，不懈坚持和努力，才确保了我国铁路事业的发展。毋庸置疑的是，我们每个人在铁路事业中都是一颗小小的螺丝钉，我们有责任和义务去尽自己的力量，将发展铁路事业的使命牢记于心，把为人民服务的宗旨铭记，在自己的工作岗位上兢兢业业，为铁路事业的蓬勃发展出一份力。致谢终于，此次毕业论文的研究和创作终于画上句号。在论文的写作里，我要感谢老师对我的殷切指导，使我对问题的有了更加全面深入的理解，在查阅资料和内容