一种基于错位式结构的高铁站台门及其控制方法与流程

本发明属于高速铁路/城际铁路站台屏蔽门领域，尤其涉及一种基于错位式结构的高铁站台门。

背景技术：

站台屏蔽门系统是设置在站台边缘、将乘客候车区与列车运行区相互隔离，并与列车门相对应、可多级控制开启和关闭滑动门的连续屏障，一般有全高、半高、密闭和非密闭之分，简称屏蔽门或站台门。当列车到达和出发时，屏蔽门可自动开启和关闭，将行车空间与乘客候车空间做一个机械化的隔离，为乘客营造一个安全、舒适的候车环境。

而在高速铁路、城际铁路的运行环境下，由于行车密度大，过站（不停站）列车高速经过车站等因素会导致一系列空气动力学问题，对站台上的旅客及工作人员安全构成威胁，地下站台尤其如此。

并且在部分城际铁路的设计和建设中，为体现城际铁路快进快出的特点，节省工程投资，城际铁路也会采用类似于地铁的站台候车模式，站台候车的安全隐患会增大，有必要在站台边缘设置站台门装置，保证乘客安全和运营安全。然而，我国的高铁列车、城际列车由于运输线路分布广泛、运行里程长等因素，同一站台中进站的在线运行车辆存在有多种车型的情况，因此在这个环境下使用的站台门均面临适应多种车型列车停靠的需要。

在现有技术中，如公开号为cn104176067a，名称为“适应所有列车车型的站台安全门”的中国发明专利文献，公开了一种站台安全门结构，通过将两组滑动门组件两两错位安装在同一根立柱上，门体结构包括滑动方向相反的左滑动门和右滑动门，列车到站停稳后，门体结构的左滑动门滑动后，与左边相邻的门体结构的右滑动门重叠；门体结构的右滑动门滑动后，与右边相邻门体结构的左滑动门重叠，实现适应不同车型停车车门位置。然而，这种技术方案中，由于左/右滑动的行程固定，且每个滑动门仅通过单向运动实现开门动作，该种方式对于车型的适应性实际上仍然存在局限，并不能根据不同车型调整开门位置，比如当列车停靠位置其车门刚好位于左/右滑动门重叠区域，则该方案无法实现对位开门。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术中存在的问题和不足，本发明旨在于提供一种基于错位式结构，以若干活动单元门在多排滑轨上错位布置，实现在高铁站台上根据进站车型规格实时调整开门位置以适应各种车型的高铁站台门。

本发明提供的一种基于错位式结构的高铁站台门，包括沿站台边缘长度方向设置的、相互平行的前后两排滑动门组，每一排滑动门组均包括若干樘直立设置的活动单元门，每樘所述活动单元门均设置有独立的驱动单元且在所述驱动单元的驱动下独立沿站台边缘长度方向左、右滑动；前后两排滑动门组中的活动单元门均为间隔设置，且相邻的两樘活动单元门之间的间隔距离小于等于单樘活动单元门的宽度，这样即可确保两排滑动门组上的活动单元门在错位设置的时候最低限度可以构成一个首尾相连中间无间隙的沿站台长度方向的隔断，将候车区与行车空间阻隔开；且在站台门关闭状态下，前后两排滑动门组中的活动单元门相互错位，即后排滑动门组中的活动单元门位于前排动门组中相邻的两个活动单元门之间的间隔位置；而在站台门开门状态下，前排或者后排的滑动门组中位置对应列车开门位置处的单樘活动单元门向左或向右滑动形成开门，或者，前后两排滑动门组中位置对应列车开门位置的相邻两樘活动单元门背向滑动相互远离露出中间通道构成开门位置。

进一步的，每樘活动单元门均包括门体和设置在门体底部的承载板，所述承载板底部设置有用于在地面或轨面进行滑动的运动轮；承载上还设置有带有减速器、并通过同步带为运动轮提供动力的伺服电机，即伺服电机、减速器、同步带和运动轮构成所述驱动单元；所述运动轮上设置有同步齿轮，所述伺服电机通过减速器驱动驱动齿轮，驱动齿轮通过同步带将动力传递至运动轮上同步齿轮，同步齿轮带动运动轮转动。

优选地，所述承载板为水平设置且中间开设有用于安装所述运动轮的开口的平面安装板，所述运动轮通过安装轴承设置在开口处。

由于该活动门的使用场景为半开放空间，且运动轮和驱动单元设置与靠近地面的底部位置，容易积灰、积水，同时作为动力传动原件，也是易损易坏的部件，综合考虑使用安全和检修的便利性，这里设计一个可开启的检修门罩，如铰接翻起结构或者卡嵌抽拉结构都可以实现，即在所述门体底部、承载板外还扣设有可开启的检修门罩，所述检修门罩关闭时将安装于所述承载板上的运动轮和伺服电机罩覆。

进一步的，所述前后两排滑动门组均还包括导向机构；所述导向机构包括沿站台边缘长度方向设置于地面的滑轨，以及设置于承载板底部且与所述滑轨配合的滑块；所述导向机构与所述运动轮的运动轨迹不重合。运动轮为活动单元门提供驱动结构，而滑轨与导向滑块的配合则可以为活动单元门提供运动轨迹限制，使其沿滑轨方向运动，同时，导向滑块与滑轨的配合还可以为活动单元门提供一个侧向的支撑力，避免其因风压等因素向两侧偏斜。

优选地，每一排滑动门组均包括两组导向机构，且所述两组导向机构分别设置于所述运动轮运动轨迹的两侧。

而对应每组导向机构，每樘活动单元门的承载板底部的重心所在中垂线上设置有一个所述滑块；或者，每樘活动单元门的承载板底部、沿轨道边缘长度方向的两端分别设置有一个所述滑块。即根据实际使用情况，在轨迹平稳且启动载荷不大的情况下还可以采用一个导向滑块设置在底部的重心所在垂线上的设计，优选地，在运动方向上前后两个导向滑块设置在底部两侧能够起到防止滑动门发生点头运动，提高平稳性。

所述滑轨为设置于地面的凸起式轨道滑轨；所述滑块为内凹式，所述滑轨的凸起部分容纳至所述滑块的内凹部分。

所述前后两排滑动门中后排的滑动门组所在安装直线距离站台边缘距离10~30cm。

对应的，本发明还提供了上述一种基于错位式结构的高铁站台门的控制方法，包括闭门步骤和开门步骤，包括闭门步骤和开门步骤；

具体的，所述闭门步骤，在列车未进站停车上下客时和列车离站后，控制前后两排滑动门组上的每一樘活动门单元在驱动单元的驱动下沿滑轨方向运动至停止位置，所有活动单元门运动至停止位置时，每一排滑动门组上的活动门单元均为间隔设置，且相邻两樘活动单元门之间的间隔距离不大于单樘活动单元门的宽度，前后两排滑动门组上位置相邻的两樘活动单元门之间在沿站台边缘长度方向上错位设置，且所有活动单元门在一条滑轨上的投影构成沿站台边缘长度方向无间隙的整体隔断门结构；

所述开门步骤，在列车进站停稳后，根据列车的车门打开位置，控制前后两排滑动门组上对应列车开门位置的活动单元门移动开启，具体的，若列车的车门打开位置处对应的有且仅有一樘活动单元门，则通过伺服电机驱动该樘活动单元门左/右滑动即可完成开门；若列车的车门打开位置处对应的有两樘活动单元门，则根据每个活动单元门的中心线与列车的车门中心线间的相对左右位置关系，分别控制每个活动单元门向左和向右滑动可完成开门。

有益效果：

与现有技术方案相比，本发明所提供的这种技术方案，采用前后两排错位式滑动门组设计，且对每排滑动门组的活动门单元活动行程不做限制，采用错位的结构在实现隔离屏蔽功能的同时，还给每个活动单元门提供了双向移动的空间，基于错位结构，两排滑动门组相邻的两个活动单元门之间可以相向、背向或同向运动，在不同位置配合开启不同宽度尺寸的通道。

1.通过前后两排错位滑动门结构结合每个滑动门的独立驱动方式，每个滑动门均能向左/右滑动，能够实现对于停靠任意位置的列车车门打开对应位置的站台门；

2.单排滑动门包括前后两条导轨，滑动门底部包括前后两排与对应导轨滑动连接的滑块，前后两条导轨能够起到防止滑动门发生侧滚运动（绕x轴），提高滑动门运行平稳性。

3.单排滑动门底部的单排滑块包括2个，设置在底部两侧，该方式能够起到防止滑动门发生点头运动（绕y轴），提高平稳性；地面导轨为凸起结构，滑块包围凸起与导轨滑动连接。本发明的每排滑动门配合前后两条导轨，每条导轨采用2个滑块的方式既满足了每樘滑动门的左右滑动功能，同时保证了其运动稳定性，提高了室外高铁站台门抵抗侧向风压的能力。

附图说明

本发明的前述和下文具体描述在结合以下附图阅读时变得更清楚，附图中：

图1为本发明一种优选结构开门状态正面示意图；

图2为本发明一种优选结构开门状态俯视示意图；

图3为本发明承载板一种优选结构正面示意图；

图4为本发明承载板一种优选结构侧面示意图；

图5为本发明一种优选结构闭门状态正面示意图；

图6为本发明一种优选结构闭门状态俯视示意图；

图7为本发明一种优选结构半套叠开门状态正面示意图；

图中：

1、滑轨；2、活动单元门；3、承载板；4、运动轮；5、驱动单元；6、滑块；7、同步带；8、同步齿轮；9、透明玻璃或塑料窗；10、检修门罩。

具体实施方式

下面通过几个具体的实施例来进一步说明实现本发明目的技术方案，需要说明的是，本发明要求保护的技术方案包括但不限于以下实施例。

下面通过几个具体的实施例来进一步说明实现本发明目的技术方案，需要说明的是，本发明要求保护的技术方案包括但不限于以下实施例。

实施例1

本实施例公开了一种基于错位式结构的高铁站台门，如图1，包括沿站台边缘长度方向设置的、相互平行的前后两排滑动门组，每一排滑动门组均包括若干樘直立设置的活动单元门2，每樘所述活动单元门2均设置有独立的驱动单元5且在所述驱动单元5的驱动下独立沿站台边缘长度方向左、右滑动；前后两排滑动门组中的活动单元门2均为间隔设置，且相邻的两樘活动单元门2之间的间隔距离小于等于单樘活动单元门2的宽度，这样即可确保两排滑动门组上的活动单元门2在错位设置的时候最低限度可以构成一个首尾相连中间无间隙的沿站台长度方向的隔断，将候车区与行车空间阻隔开；且如图5，在站台门关闭状态下，前后两排滑动门组中的活动单元门2相互错位，即后排滑动门组中的活动单元门2位于前排动门组中相邻的两个活动单元门2之间的间隔位置，当前后排滑轨1上的活动单元门2间隔且错位排列时即刚好在正面构成一个完整的、无间隙的屏蔽隔断；而如图1或7，在站台门开门状态下，前排或者后排的滑动门组中位置对应列车开门位置处的单樘活动单元门2向左或向右滑动形成开门，或者，前后两排滑动门组中位置对应列车开门位置的相邻两樘活动单元门2背向滑动相互远离露出中间通道构成开门位置。

列车到站停稳后，站台门控制系统根据该车的车门打开位置，向各个站台门的门控单元dcu发送包含滑动数据的移动指令，dcu根据移动指令驱动对应的滑动门向左/右滑动。若车门恰好停靠在一樘滑动门对应位置，该滑动门向左/右滑动即可完成开门；若车门停靠在相邻的前后两樘滑动门之间，则左侧滑动门向左滑动，右侧滑动门向右滑动即可完成开门。

并且，如图1、2、5和6，所述门体单元与承载板3等宽，且滑轨1上的所有活动单元门2尺寸相同。一般来说，高铁列车虽然型号不同规格不同，但其开门宽度的区别不大，因此，本方案中活动单元门2的宽度一般可以选择与高铁列车的经典开门宽度相符；且所述门体单元包括框体结构，和嵌在框体结构上部的透明玻璃或塑料窗9以及嵌在框体结构下部的多媒体板件，便于观察和接入智慧城市建设系统提供多媒体承载平台。

实施例2

在上述实施例1技术方案的基础上，进一步的，每樘活动单元门2均包括门体和设置在门体底部的承载板3，如图3和4，所述承载板3底部设置有用于在地面或轨面进行滑动的运动轮4；承载上还设置有带有减速器、并通过同步带7为运动轮4提供动力的伺服电机；所述运动轮4上设置有同步齿轮8，所述伺服电机通过减速器驱动驱动齿轮，驱动齿轮通过同步带7将动力传递至运动轮4上同步齿轮8，同步齿轮8带动运动轮4转动。所述承载板3为水平设置且中间开设有用于安装所述运动轮4的开口的平面安装板，所述运动轮4通过安装轴承设置在开口处。

优选地，由于该活动门的使用场景为半开放空间，且运动轮4和驱动单元5设置与靠近地面的底部位置，容易积灰、积水，同时作为动力传动原件，也是易损易坏的部件，综合考虑使用安全和检修的便利性，这里设计一个可开启的检修门罩10，如铰接翻起结构或者卡嵌抽拉结构都可以实现，即如图1，在所述门体底部、承载板3外还扣设有可开启的检修门罩10，所述检修门罩10关闭时将安装于所述承载板3上的运动轮4和伺服电机罩覆。

进一步的，所述前后两排滑动门组均还包括导向机构；所述导向机构包括沿站台边缘长度方向设置于地面的滑轨1，以及设置于承载板3底部且与所述滑轨1配合的滑块6；所述导向机构与所述运动轮4的运动轨迹不重合。运动轮4为活动单元门2提供驱动结构，而滑轨1与滑块6的配合则可以为活动单元门2提供运动轨迹限制，使其沿滑轨1方向运动，同时，滑块6与滑轨1的配合还可以为活动单元门2提供一个侧向的支撑力，避免其因风压等因素向两侧偏斜。

优选地，每一排滑动门组均包括两组导向机构，且所述两组导向机构分别设置于所述运动轮4运动轨迹的两侧。

而对应每组导向机构，每樘活动单元门2的承载板3底部的重心所在中垂线上设置有一个所述滑块6；或者，每樘活动单元门2的承载板3底部、沿轨道边缘长度方向的两端分别设置有一个所述滑块6。即根据实际使用情况，在轨迹平稳且启动载荷不大的情况下还可以采用一个滑块6设置在底部的重心所在垂线上的设计，优选地，在运动方向上前后两个滑块6设置在底部两侧能够起到防止滑动门发生点头运动，提高平稳性。

更进一步的，而底部活动轮与滑块6，以及滑轨1的设置关系，可以根据实际使用需求进行组合选择，滑轨1的单双轨选择、以及活动轮是否与滑轨1共线等，都可以自由组合，以符合不同的场景、提供不同级别的稳定和抗风压能力。

具体的，如图4，所述滑轨1为设置于地面的凸起式轨道滑轨1，对应的所述滑块6为内凹式，所述滑轨1的凸起部分容纳至所述滑块6的内凹部分；且对应的，所述承载板3上设置的滑块6与其运动轮4不在同一直线上。

或者，所述滑轨1为在站台表面中预埋的单排槽型滑轨1，且所述承载板3上设置的滑块6与其运动轮4在同一直线上，则所述运动轮4的踏面宽度大于滑轨1的宽度。

再或者，所述滑轨1为设置在站台表面上的单排凸起轨道式滑轨1且所述承载板3上设置的滑块6与其运动轮4在同一直线上，则所述运动轮4的踏面宽度大于等于滑轨1的宽度，且运动轮4的踏面为中间内凹、且内凹深度与宽毒大于等于所述滑轨1凸起的高度与宽度。

而根据现场安装要求，一般的，所述前后两排滑动门中后排的滑动门组所在安装直线距离站台边缘距离10~30cm。

实施例3

对应上述实施例1和2的技术方案，本实施例还提供了上述一种基于错位式结构的高铁站台门的控制方法，包括闭门步骤和开门步骤；

所述闭门步骤，如图5和6，在列车未进站停车上下客时和列车离站后，控制前后两排滑动门组上的每一樘活动门单元在驱动单元5的驱动下沿滑轨1方向运动至停止位置，所有活动单元门2运动至停止位置时，每一排滑动门组上的活动门单元均为间隔设置，且相邻两樘活动单元门2之间的间隔距离不大于单樘活动单元门2的宽度，前后两排滑动门组上位置相邻的两樘活动单元门2之间在沿站台边缘长度方向上错位设置，且所有活动单元门2在一条滑轨1上的投影构成沿站台边缘长度方向无间隙的整体隔断门结构；

所述开门步骤，如图1和2，在列车进站停稳后，根据列车的车门打开位置，控制前后两排滑动门组上对应列车开门位置的活动单元门2移动开启，具体的，若列车的车门打开位置处对应的有且仅有一樘活动单元门2，则通过伺服电机驱动该樘活动单元门2左/右滑动即可完成开门；若列车的车门打开位置处对应的有两樘活动单元门2，则根据每个活动单元门2的中心线与列车的车门中心线间的相对左右位置关系，分别控制每个活动单元门2向左和向右滑动可完成开门，并且，如图7，当开门位置处不在两个错位设置的活动单元门2中间时、或者开门宽度较小时，可能涉及到两个活动单元门2分别向两侧运动一小段距离，形成一个套叠式开门的状态，这也是本申请这种技术方案在设计时可以实现的多种开门方式之一，开门位置、通道的开度等，都可以自由调整。

需要说明的是，上述实施例中的前后两排滑动门组的前后是相对位置关系，一般的，前排滑动门是指站台侧滑动门，后排滑动门是指轨道侧滑动门。