一种用于城市轨道车辆的紧急疏散坡道及控制方法.pdf

本发明公开了一种用于城市轨道车辆的紧急疏散坡道及控制方法，紧急疏散坡道包括折叠式的坡道主体，坡道主体前端部的两侧分别设有机架，坡道主体的两侧均设有用于实现坡道主体折叠或展开的四杆机构，所述机架通过限速阻尼器分别与对应侧的四杆机构相连接，限速阻尼器控制坡道主体的展开速度，限速阻尼器端部与机架、四杆机构相铰接。本发明通过增加稳定坡道展开速度限速阻尼器，当展开速度超过设定值时阻尼器产生阻尼力控制展开速度，避免产生对零部件的冲击损伤和发出冲击噪声，延长使用寿命，提高安全性能，具有良好的应用前景。

权利要求书
1.  一种用于城市轨道车辆的紧急疏散坡道，其特征在于：包括 折叠式的坡道主体(1)，所述坡道主体(1)前端部的两侧分别设有 机架(2)，所述坡道主体(1)的两侧均设有用于实现坡道主体(1) 折叠或展开的四杆机构(3)，所述机架(2)通过限速阻尼器(4)分 别与对应侧的四杆机构(3)相连接，所述限速阻尼器(4)控制坡道 主体(1)的展开速度。

2.  根据权利要求1所述的一种用于城市轨道车辆的紧急疏散坡 道，其特征在于：所述限速阻尼器(4)两个端部分别与机架(2)、 四杆机构(3)相铰接。

3.  基于权利要求1所述的用于城市轨道车辆的紧急疏散坡道的 控制方法，其特特征在于：包括以下步骤，
步骤(1)，在坡道主体(1)两侧的机架(2)与四杆机构(3) 之间分别铰接安装限速阻尼器(4)；
步骤(2)，计算得到限速阻尼器(4)的输出阻尼力，并设定触 发阈值；
步骤(3)，控制坡道主体(1)展开，若展开速度小于触发阈值 时，限速阻尼器(4)不工作，无阻尼力输出；若展开速度大于触发 阈值时，执行步骤(4)；
步骤(4)，限速阻尼器(4)输出设置的输出阻尼力，减缓坡道 主体(1)的展开速度。

4.  根据权利要求3所述的用于城市轨道车辆的紧急疏散坡道的 控制方法，其特征在于：步骤(2)设置限速阻尼器(4)的输出阻尼 力F的方法，包括以下步骤，
1)根据能量守恒定律，得到方程式(1)，
1 2 MV 1 2 + Mg ( H 1 - H 2 ) = 1 2 MV 2 2 + F ( L 1 - L 2 ) - - - ( 1 ) ]]>
其中，M为紧急疏散坡道各部件的质量总和；V1为紧急疏散坡 道释放展开锁闭时的瞬时速度；H1为紧急疏散坡道释放展开锁闭时的 重心高度；L1为限速阻尼器(4)在紧急疏散坡道释放展开锁闭时铰 接处的中心距离；V2为紧急疏散坡道无限速阻尼器(4)落位后的瞬 间速度；H2为紧急疏散坡道落位后的重心高度；L2为限速阻尼器(4) 在紧急疏散坡道落位后铰接处的中心距离；
2)设紧急疏散坡道释放展开锁闭时的瞬时速度V1与紧急疏散坡 道无限速阻尼器(4)落位后的瞬间速度V2相等，简化方程式(1)， 得到方程式(2)，
Mg(H1-H2)＝F(L1-L2)  (2)
3)根据方程式(2)，得到两个限速阻尼器(4)的输出阻尼力F， 每个限速阻尼器(4)的输出阻尼力为

说明书一种用于城市轨道车辆的紧急疏散坡道及控制方法
技术领域
本发明涉及城市轨道交通技术领域，具体涉及一种用于城市轨道 车辆的紧急疏散坡道及控制方法。
背景技术
紧急疏散坡道是城市轨道车辆配备的用于在紧急情况下疏散车 辆驾乘人员的装备，一般安装在车辆头部，位于紧急疏散门正后方位 置，在紧急疏散门打开后，启动紧急疏散坡道展开，形成驾乘人员疏 散通道。因疏散坡道疏散效率高，操作简单，形成疏散通道时间短而 得到广泛运用。
传统的紧急疏散坡道由多级踏板、杆件、扶手和锁闭组件等组成， 多级踏板和杆件通过回转副铰接组成多杆机构，待工作状态，多级踏 板折叠收拢并机械锁闭；工作时，解锁后在外力的作用下，多级踏板 展平并斜向伸出车辆外部，同时两侧扶手(扶手索)展开形成疏散通 道，但是坡道有高处向低处展开时，因坡道自身重量较大，势能转化 为动能，在坡道进入展开阶段末端时对轨道车辆和坡道自身的零部件 产生冲击，易损伤零部件，并产生较大冲击噪声，安全性能差，使用 寿命短。
发明内容
本发明所解决的技术问题是现有的用于城市轨道车辆的紧急疏 散坡道，疏散面之间高度差大，坡道展开长度长、质量大，坡道由高 位向低位展开产生冲击且动能很大，易损伤零部件的问题。本发明的 用于城市轨道车辆的紧急疏散坡道及控制方法，增加了稳定坡道展开 速度限速阻尼器，当展开速度超过设定值时阻尼器产生阻尼力控制展 开速度，避免产生对零部件的冲击损伤和发出冲击噪声，延长使用寿 命，提高安全性能，具有良好的应用前景。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种用于城市轨道车辆的紧急疏散坡道，其特征在于：包括折叠 式的坡道主体，所述坡道主体前端部的两侧分别设有机架，所述坡道 主体的两侧均设有用于实现坡道主体折叠或展开的四杆机构，所述机 架通过限速阻尼器分别与对应侧的四杆机构相连接，所述限速阻尼器 控制坡道主体的展开速度。
前述的一种用于城市轨道车辆的紧急疏散坡道，其特征在于：所 述限速阻尼器两个端部分别与机架、四杆机构相铰接。
基于上述的用于城市轨道车辆的紧急疏散坡道的控制方法，其特 特征在于：包括以下步骤，
步骤(1)，在坡道主体两侧的机架与四杆机构之间分别铰接安装 限速阻尼器；
步骤(2)，计算得到限速阻尼器的输出阻尼力，并设定触发阈值；
步骤(3)，控制坡道主体展开，若展开速度小于触发阈值时，限 速阻尼器不工作，无阻尼力输出；若展开速度大于触发阈值时，执行 步骤；
步骤(4)，限速阻尼器输出设置的输出阻尼力，减缓坡道主体的 展开速度。
前述的用于城市轨道车辆的紧急疏散坡道的控制方法，其特征在 于：步骤(2)设置限速阻尼器的输出阻尼力的方法，包括以下步骤，
1)根据能量守恒定律，得到方程式(1)，
1 2 M V 1 2 + Mg ( H 1 - H 2 ) = 1 2 M V 2 2 + F ( L 1 - L 2 ) - - - ( 1 ) ]]>
其中，M为紧急疏散坡道各部件的质量总和；V1为紧急疏散坡 道释放展开锁闭时的瞬时速度；H1为紧急疏散坡道释放展开锁闭时的 重心高度；L1为限速阻尼器在紧急疏散坡道释放展开锁闭时铰接处的 中心距离；V2为紧急疏散坡道无限速阻尼器落位后的瞬间速度；H2为 紧急疏散坡道落位后的重心高度；L2为限速阻尼器在紧急疏散坡道落 位后铰接处的中心距离；
2)设紧急疏散坡道释放展开锁闭时的瞬时速度V1与紧急疏散坡 道无限速阻尼器落位后的瞬间速度V2相等，简化方程式(1)，得到方 程式(2)，
Mg(H1-H2)＝F(L1-L2)    (2)
3)根据方程式(2)，得到两个限速阻尼器的输出阻尼力F，每 个限速阻尼器的输出阻尼力为
本发明的有益效果是：本发明的用于城市轨道车辆的紧急疏散坡 道及控制方法，增加了稳定坡道展开速度限速阻尼器，当展开速度超 过设定值时阻尼器产生阻尼力控制展开速度，避免产生对零部件的冲 击损伤和发出冲击噪声，延长使用寿命，提高安全性能，具有良好的 应用前景。
附图说明
图1是本发明的用于城市轨道车辆的紧急疏散坡道的结构示意 图。
图2是本发明的用于城市轨道车辆的紧急疏散坡道展开前后的 示意图。
附图中标记的含义如下：
1：坡道主体；2：机架；3：四杆机构；4：限速阻尼器。
具体实施方式
下面将结合说明书附图，对本发明作进一步的说明。
如图1所示，一种用于城市轨道车辆的紧急疏散坡道，包括折 叠式的坡道主体1，坡道主体1前端部的两侧分别设有机架2，坡道 主体1的两侧均设有用于实现坡道主体1折叠或展开的四杆机构3， 机架2通过限速阻尼器4分别与对应侧的四杆机构3相连接，限速阻 尼器4的两个端部分别与机架2、四杆机构3相铰接，限速阻尼器4 输出阻尼力，控制坡道主体1的展开速度，增加了稳定坡道展开速度 限速阻尼器，当展开速度超过设定值时阻尼器产生阻尼力控制展开速 度，避免产生对零部件的冲击损伤和发出冲击噪声，延长使用寿命。
基于上述的用于城市轨道车辆的紧急疏散坡道的控制方法，包括 以下步骤，
步骤(1)，在坡道主体1两侧的机架2与四杆机构3之间分别铰 接安装限速阻尼器4；
步骤(2)，计算得到限速阻尼器4的输出阻尼力，并设定触发阈 值，设置限速阻尼器4的输出阻尼力的方法，包括以下步骤，
1)根据能量守恒定律，得到方程式(1)，
1 2 M V 1 2 + Mg ( H 1 - H 2 ) = 1 2 M V 2 2 + F ( L 1 - L 2 ) - - - ( 1 ) ]]>
其中，M为紧急疏散坡道各部件的质量总和；V1为紧急疏散坡 道释放展开锁闭时的瞬时速度；H1为紧急疏散坡道释放展开锁闭时的 重心高度；L1为限速阻尼器4在紧急疏散坡道释放展开锁闭时铰接处 的中心距离；V2为紧急疏散坡道无限速阻尼器4落位后的瞬间速度； H2为紧急疏散坡道落位后的重心高度；L2为限速阻尼器4在紧急疏 散坡道落位后铰接处的中心距离，如图2所示，紧急疏散坡道展开前 后的示意图，包括各参数的位置；
2)设紧急疏散坡道释放展开锁闭时的瞬时速度V1与紧急疏散坡 道无限速阻尼器(4)落位后的瞬间速度V2相等，简化方程式(1)， 得到方程式(2)，
Mg(H1-H2)＝F(L1-L2)    (2)
3)根据方程式(2)，得到两个限速阻尼器4的输出阻尼力F， 每个限速阻尼器4的输出阻尼力为举个实施例，各参数值为， M＝70K、L1＝450.03mm、L2＝332.30mm、H1＝437.97mm、H2＝-354.76mm， 求得F＝4402.273N则，限速阻尼器的阻尼力为，
步骤(3)，控制坡道主体1展开，若展开速度小于触发阈值时， 限速阻尼器(4)不工作，无阻尼力输出；若展开速度大于触发阈值 时，执行步骤(4)；
步骤(4)，限速阻尼器4输出设置的输出阻尼力，减缓坡道主体 1的展开速度，这样就能控制坡道展开速度，避免展开过程产生对零 部件的冲击损伤和发出噪声，延长使用寿命，提高安全性能。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优 点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上 述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明 精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改 进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权 利要求书及其等效物界定。