地铁活动式雨棚的设计

论文摘要

地铁出入口雨棚是地铁出入口的重要组成部分,它不单纯是一个进出口,更是地下空间与城市文化相融合的枢纽。目前,国内外各大城市采用的地铁出入口雨棚以固定式为主。固定式雨棚具有结构简单坚固,安全性高,外形设计限制小等优点。地铁出入口一般可分为有棚式和无棚式两种,有棚式出入口可在雨雪天气为乘客遮风挡雨,无棚式出入口在天气晴好时更有利于地铁通道的通风和采光,两者均有其优点,但不能兼顾。本文将设计一种活动式地铁出入口雨棚,兼具有棚式出入口和无棚式出入口两者的优点,即在天气恶劣时,雨棚展开,为进出出入口的乘客遮风挡雨,天气晴好的时候,雨棚收回藏于地下,不但不影响出入口整体美观性,而且更有利于地铁出入口的通风和采光。本文根据地铁活动式雨棚的设计要求,设计了两套活动式雨棚,分别为“斜拉”式升降雨棚和“伸缩”式升降雨棚,这两套方案在满足活动式雨棚功能性和安全性要求的前提下,对其外观加以改进,使其能更好的融入到城市文化中“斜拉”式升降雨棚的设计思路来源于斜拉式大型桥梁。升降雨棚工作时，驱动钢丝绳带动支撑杆转动,支撑杆转动一定角度后,与大梁连接的钢丝绳,通过支撑杆的支撑,随着它的摆动实现大梁的升起。升起后,安装在尾端横梁处的动力装置,通过链条、链轮的运动而带动雨棚的收缩。整个工作过程,大梁升降系统的动力装置和雨棚收放系统的动力装置均可实现两侧运动的同步性,并且在雨棚展开后,利用电机的制动功能,实现机构自锁,节省能源消耗。“伸缩”式升降雨棚则利用液压系统实现两侧大梁的升降,整套液压系统通过分流集流阀的控制,实现大梁两侧液压缸运动的同步,在大梁升起后,三位四通电磁阀处于中位,保持油压不变,实现机构自锁。本文对两套方案的大梁升降系统、雨棚收放系统和清洗系统的设计进行了说明,并对“伸缩”式升降雨棚进行了运动仿真。最后,本文将两套方案的优缺点进行了比较和分析,提出了有待解决的问题,为地铁活动式雨棚的设计积累了宝贵的经验。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 国内外地铁发展简史
• 1.2 雨棚的发展现状及应用
• 1.3 国内外地铁出入口的研究应用现状
• 1.4 课题来源及研究的目的、意义
• 1.5 研究日标和研究内容
• 1.6 本文课题支撑
• 第2章 活动式雨棚方案的确定
• 2.1 引言
• 2.2 方案一——“电动伸缩门”式升降雨棚
• 2.2.1 “电动仲缩门”式升降雨棚的设计概述及工作原理
• 2.2.2 “电动伸缩门”式升降雨棚的优点和缺点
• 2.3 方案二——“四杆机构”式升降雨棚
• 2.3.1 “四杆机构”式升降雨棚的设计概述及工作原理
• 2.3.2 “四杆机构”式升降雨棚的优点和缺点
• 2.4 方案三——“杠杆”式升降雨棚
• 2.5 方案的确定
• 2.6 本章小结
• 第3章 “斜拉”式升降雨棚的结构设计
• 3.1 引言
• 3.2 “斜拉”式升降雨棚的设计概述及各系统组成
• 3.2.1 大梁升降系统的组成及工作原理
• 3.2.2 雨棚收放系统的组成及工作原理
• 3.2.3 雨棚清洗系统的组成及工作原理
• 3.3 “斜拉”式升降雨棚大梁升降系统的设计
• 3.3.1 大梁升降系统的尺寸参数的确定
• 3.3.2 大梁升降系统载荷的计算
• 3.3.3 大梁的设计说明
• 3.3.4 支撑杆的设计说明
• 3.3.5 卷筒和钢丝绳的选取
• 3.3.6 电机减速器的选型
• 3.3.7 传动轴及联轴器的设计说明
• 3.4 “斜拉”式升降雨棚收放系统的设计
• 3.4.1 遮雨板的设计说明
• 3.4.2 遮雨板材料的选择
• 3.4.3 横梁的设计说明
• 3.4.4 电机减速器选型
• 3.4.5 传动轴及联轴器设计说明
• 3.4.6 链轮的设计
• 3.4.7 传动链的设计
• 3.5 “斜拉”式升降雨棚清洗系统的设计
• 3.5.1 喷嘴的选型
• 3.5.2 增压泵及管道的选型
• 3.6 本章小结
• 第4章 “伸缩”式升降雨棚的结构设计及运动仿真
• 4.1 引言
• 4.2 “伸缩”式升降雨棚大梁升降系统的组成和工作原理
• 4.3 “伸缩”式升降雨棚大梁升降系统的设计
• 4.3.1 大梁升降系统的尺寸参数的确定
• 4.3.2 液压系统的设计及各组件的选型
• 4.3.3 大梁的设计说明
• 4.4 “伸缩”式升降雨棚大梁升降系统的运动仿真
• 4.5 本章小结
• 第5章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢