图1 IKO公司自润滑产品全部采用内置式C-Lube自润滑板
日本东京都大江户线,全长40.7km,途径东京最繁华的新宿区,将市中心的38站连为一体,日均利用者约80万人次,是都营4条地铁线路中最繁忙的一条。
根据2007年的调查报告显示,早高峰时段,从门前仲町站到月岛站区间,额定输送能力为14820人,最高输送26385人,达到额定能力的178%。由于人流拥挤,时有乘客不慎跌落站台的事情发生。如何保障高峰期,乘客的待车安全呢? 日本东晟株式会社(以下简称IKO)成功的为该线路提供了解决方案,即待车安全门系统设计方案。
待车安全门又称可动式门栅,安装于站台边缘,可以防止乘客跌落站台,或与列车接触而引起重大的安全事故(图2)。近年来,在日本,待车安全门的设置有逐步法律化和义务化的趋势。
为迎合这种趋势,IKO公司为日本的多条地铁线路及JR高速列车线路,提供了最佳的待车安全门系统设计方案,并参与了相关的施工工作,成功地满足了不同地域,不同客户的不同需求。其中包括东京都大江户线、东京都三田线、东京都迪斯尼乐园线、名古屋樱通线、JR东西线、JR山手线等。
在这些线路之中,东京都大江户线无疑是环境最复杂、接送乘客量最大的。一方面,为应对各种突发事件,在待车安全门上安装了障碍物检测系统及防止强行开门的装置。另一方面,由于采用半高门的特殊结构,安装空间有限,因此安全门开合的直线运动部位最终选定了IKO公司生产的直线导轨MHDG25。
但问题接踵而至,首先在乘车高峰期由于客流量激增,乘客对安全门会造成很大的冲击,瞬时冲击力可以达到1500N;同时根据流体力学的计算分析车辆进站时的风压也在500N/m2左右。在两股力量的共同作用下,导轨宽度仅有25mm的MHDG25能够满足安全设计的需求吗?
为此,IKO公司的技术人员利用MHDG25为客户设计了一套独特的承重系统。该系统的特点是:所需空间小、安装方便、稳定性高、承重能力强。同时根据客户提供的信息进行了模拟计算。计算过程,全面考虑了直线导轨的安装位置、负载情况、冲击负荷的位置及大小、驱动位置、加减速时段等因素,同时也考虑到了极限位置时的受力情况。
图2 待车安全门又称可动式门栅,安装于站台边缘,可以防止乘客跌落站台,或与列车接触而引起重大的安全事故
模拟计算界面
根据计算结果,分析了各部分的受力情况,得出了理论寿命值及静态安全系数。数据显示各方面数值均高于设计要求,性能上安全稳定。之后为验证模拟计算结果,设计方又对IKO的直线导轨MHDG25进行了实机测试,结果与模拟计算的数据基本一致,再次证明了IKO产品的可靠性。
解决了受力问题,直线导轨的润滑问题又该如何解决?在如此有限的空间内,不允许再加装润滑油路,而人工加油费时又费力。在使用MHDG25后,这个问题迎刃而解。
MHDG25,其中的M是maintenance的首字母,即免维护自润滑。IKO公司自润滑产品全部采用内置式C-Lube自润滑板,与外加式自润滑结构相比有以下几个优势:1. 外加式自润滑结构是在侧板外侧添加自润滑构件,滑块长度必然会增加,势必影响行程长度。而IKO的C-Lube是内置结构,不会改变滑块长度。2.外加式自润滑结构的原理是润滑轨道面,通过钢球在轨道面上的滚动将润滑油带到滚动体上,因此短行程时很难保证其效果(图1)。而IKO的C-Lube是内置结构,直接对滚动体进行润滑,不会受到行程的影响。经过直线导轨耐久性实验的测试,表明在正常的负荷条件下,可以实现5年或20000km的免维护。
此时,设计方又提出防锈的问题。因为有些站点是地上式的,风吹日晒很容易就会生锈。IKO的技术人员通过实地考察,提出对滑轨和滑块进行黑铬皮膜处理的方案。经过试验表明,其抗锈能力优异。
通过多方面的性能比对和竞争,IKO的MHDG25从3家竞争公司中脱颖而出。设计方对IKO产品的优异性能印象非常深刻,同时对销售及技术人员提供的服务非常满意,最终决定在京东都大江户线的全线38站全部采用IKO产品。
获取更多评论