地鐵車(chē)輛內(nèi)藏門(mén)開(kāi)關(guān)門(mén)力的影響因素研究

中車(chē)長(zhǎng)春軌道客車(chē)股份有限公司工程技術(shù)部 吉林 長(zhǎng)春 130062

正文：

內(nèi)藏門(mén)系統(tǒng)是地鐵車(chē)輛常見(jiàn)的車(chē)門(mén)結(jié)構(gòu)之一，驅(qū)動(dòng)方式為電控驅(qū)動(dòng)，在車(chē)門(mén)開(kāi)或關(guān)時(shí)，門(mén)葉在車(chē)體外墻板與內(nèi)飾板之間的夾層（門(mén)套）運(yùn)動(dòng)。具有如下特點(diǎn)：

驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)占用車(chē)輛空間小，這與內(nèi)藏門(mén)的運(yùn)動(dòng)方式有關(guān)。內(nèi)藏門(mén)只作沿車(chē)長(zhǎng)方向的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，沒(méi)有曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，因此驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單。

1）質(zhì)量較輕。

2）手動(dòng)開(kāi)、關(guān)門(mén)所需力量較小，一般在單門(mén)扇50-90Nm之間。

1 雙扇雙控電動(dòng)內(nèi)藏門(mén)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介

雙扇雙控電動(dòng)內(nèi)藏門(mén)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下：

1）每個(gè)門(mén)扇擁于獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu);

2）每個(gè)門(mén)扇擁于獨(dú)立的控制單元;

3）可以實(shí)現(xiàn)單門(mén)開(kāi)、關(guān)功能;

4）可以實(shí)現(xiàn)單門(mén)隔離功能;

5）降低運(yùn)營(yíng)清客故障率，增加乘客的乘坐舒適感。

6）車(chē)內(nèi)車(chē)外雙側(cè)密封結(jié)構(gòu)，門(mén)機(jī)構(gòu)安裝點(diǎn)采用90°分布方式，對(duì)安裝工藝要求特別高。

7）內(nèi)藏門(mén)系統(tǒng)下部采用下導(dǎo)軌與踏板集成的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致下導(dǎo)軌調(diào)整受限于踏板位置。

上述特點(diǎn)，均會(huì)導(dǎo)致車(chē)門(mén)開(kāi)、關(guān)力增大。

2 車(chē)門(mén)改善前門(mén)開(kāi)關(guān)力情況

針對(duì)24扇車(chē)門(mén)進(jìn)行試驗(yàn)，第一次調(diào)整后車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)力分布在50-130Nm之間，其中14扇門(mén)開(kāi)門(mén)力超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值89Nm，8扇門(mén)關(guān)門(mén)力超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值89Nm。這里第一次調(diào)整后開(kāi)門(mén)力設(shè)為O1，關(guān)門(mén)力設(shè)為C1,開(kāi)門(mén)力超標(biāo)比例設(shè)為E1，關(guān)門(mén)力超標(biāo)比例設(shè)為E2，E1、E2為負(fù)值，則不超標(biāo)，為正值則超標(biāo)。24扇門(mén)整體故障率設(shè)為F1，整體故障率F1=38%，非小概率事件，亟待研究解決。

3 開(kāi)、關(guān)門(mén)力影響因素分析

由于車(chē)門(mén)接口較多，車(chē)門(mén)的外部接口情況、門(mén)系統(tǒng)自身故障、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)原因等都會(huì)對(duì)車(chē)門(mén)開(kāi)、關(guān)力產(chǎn)生影響。這里采取模糊聚眾的方法選取主要的影響因素。

1）車(chē)門(mén)運(yùn)行過(guò)程中有外物產(chǎn)生阻力

2）車(chē)門(mén)系統(tǒng)上滑道與下滑道平行度超出標(biāo)準(zhǔn)容忍值

3）車(chē)門(mén)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)絲扛扭曲，與驅(qū)動(dòng)螺母產(chǎn)生阻力。

針對(duì)上述3中影響因素進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，研究這三種影響因素對(duì)車(chē)門(mén)開(kāi)、關(guān)門(mén)力的影響度。

3.1 檢測(cè)車(chē)門(mén)運(yùn)行過(guò)程中的障礙物

1） 檢測(cè)上滑道、下滑道中是否存在障礙物，并將障礙物去除。

2） 檢測(cè)車(chē)門(mén)運(yùn)行區(qū)間內(nèi)是否與其他部件刮蹭。

經(jīng)檢查，門(mén)板上的后部密封膠條在車(chē)外方向與車(chē)體部件刮蹭、在車(chē)內(nèi)方向與內(nèi)飾板刮蹭，造成車(chē)門(mén)開(kāi)、關(guān)過(guò)程中產(chǎn)生阻力。

3） 車(chē)門(mén)關(guān)門(mén)過(guò)程中有200-300mm行程內(nèi)與上密封膠條接觸，且存在壓縮，造成關(guān)門(mén)阻力增幅大。

3.2 檢測(cè)門(mén)系統(tǒng)上滑道、下滑道的平行度

使用激光墨線(xiàn)儀，檢測(cè)上下滑道的平行度，發(fā)現(xiàn)故障門(mén)系統(tǒng)，平行度達(dá)到4mm，超出標(biāo)準(zhǔn)值2mm。

3.3 檢測(cè)門(mén)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)絲杠與驅(qū)動(dòng)螺母咬合狀況手動(dòng)晃動(dòng)驅(qū)動(dòng)螺母，如驅(qū)動(dòng)螺母在任一方向無(wú)晃動(dòng)量，則為咬合過(guò)緊，絲扛與驅(qū)動(dòng)螺母之間產(chǎn)生應(yīng)力，需要將驅(qū)動(dòng)螺母重新調(diào)整，釋放應(yīng)力。經(jīng)檢測(cè)，14扇門(mén)驅(qū)動(dòng)螺母不同程度咬合過(guò)緊，需要重新調(diào)整。

4 改善措施及效果

4.1 調(diào)整門(mén)板膠條，使其在門(mén)套內(nèi)自由運(yùn)動(dòng)

將門(mén)板后部膠條沿車(chē)體橫向調(diào)整，使其在內(nèi)套內(nèi)自由運(yùn)動(dòng)，與任何部件無(wú)刮蹭。

將上部密封框去除，使車(chē)門(mén)運(yùn)行至關(guān)門(mén)狀態(tài)200-300mm形成內(nèi)無(wú)膠條阻力，僅存上下導(dǎo)軌的影響因素。改善后開(kāi)門(mén)力變化=O2-O1，關(guān)門(mén)力變化=C2-C1，如表2所示，21扇門(mén)開(kāi)關(guān)門(mén)力值降低明顯，占總門(mén)數(shù)98.85%。僅7扇門(mén)開(kāi)門(mén)力超出標(biāo)準(zhǔn)89Nm，3扇門(mén)關(guān)門(mén)力超出標(biāo)準(zhǔn)89Nm，故障率降低至17%。

4.2 修正門(mén)系統(tǒng)上滑道、下滑道平行度

1）使用激光墨線(xiàn)儀將上滑道的平行線(xiàn)標(biāo)記在車(chē)體上。并按照標(biāo)記線(xiàn)安裝下滑道。

2）調(diào)整下滑道組件的直線(xiàn)度

改善后，開(kāi)門(mén)力變化=O3-O2，關(guān)門(mén)力變化=C3-C2，如圖9所示，門(mén)開(kāi)關(guān)門(mén)力值降低明顯，4扇門(mén)開(kāi)門(mén)力超出標(biāo)準(zhǔn)89Nm，0扇門(mén)關(guān)門(mén)力超出標(biāo)準(zhǔn)89Nm，故障率降低至7%。

4.3 調(diào)整驅(qū)動(dòng)螺母與絲扛咬合情況。調(diào)整后門(mén)開(kāi)門(mén)力變化=O4-O3，關(guān)門(mén)力變化=C4-C3，如表4所示，門(mén)開(kāi)關(guān)門(mén)力值降低明顯，0扇門(mén)開(kāi)門(mén)力超出標(biāo)準(zhǔn)89Nm，0扇門(mén)關(guān)門(mén)力超出標(biāo)準(zhǔn)89Nm，故障率降低至0%。

5 結(jié)語(yǔ)

本文論證了影響內(nèi)藏門(mén)開(kāi)、關(guān)門(mén)力的主要因素有三點(diǎn)：

1、內(nèi)藏門(mén)系統(tǒng)自身組件，如橡膠條、門(mén)板等于其他接口部件存在刮蹭，能夠?qū)⒐收下视?8%降低至17%，是車(chē)門(mén)系統(tǒng)開(kāi)關(guān)門(mén)力普遍增大主要因素。

2、內(nèi)藏門(mén)系統(tǒng)上滑道、下滑道平行度超差，能夠?qū)⒐收下视?7%降低至7%，是車(chē)門(mén)系統(tǒng)開(kāi)關(guān)門(mén)力增大的主要因素。

3、內(nèi)藏門(mén)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)絲杠與驅(qū)動(dòng)螺母之間咬合產(chǎn)生應(yīng)力，針對(duì)與開(kāi)門(mén)力、或關(guān)門(mén)力單一方面較大影響明顯，是車(chē)門(mén)系統(tǒng)開(kāi)、關(guān)力增大的次要因素。

本文改善方案成果顯著，車(chē)門(mén)開(kāi)、關(guān)力下降幅度明顯，故障率降低明顯。研究成果經(jīng)驗(yàn)可在軌道交通制造行業(yè)內(nèi)進(jìn)行推廣。