地鐵車輛內藏門機械調門尺寸超差問題優(yōu)化

周瑜　孫波　李斌斌

摘 ? 要： 內藏門是地鐵車輛中一種常用的客室門，其機械調門極易發(fā)生各種尺寸超差問題，影響地鐵車輛運營穩(wěn)定性。對內藏門總體結構進行分析，總結出內藏門機械調門工序中常見的4種尺寸超差問題，提出針對性的工藝優(yōu)化措施。對于門頁上部與車體間隙超差，將調整墊片厚度由2 mm降至1 mm，補償車體公差;對于門頁底部與門檻間隙超差，將門機構滑槽下表面距離地板布上表面高度降低1 mm，保證門機構平面度要求;對于門頁與車體分色線高度差超差，選用合適的門頁分色線高度尺寸，消除噴涂錯誤造成的誤差;對于輔助支撐與門頁中下部耐磨條間隙超差，安裝特制內門檻，將間隙調整至標準要求。經現(xiàn)場驗證，機械調門尺寸超差問題明顯減少，為地鐵車輛制造企業(yè)和運營單位在車門安裝、調試、故障處理等環(huán)節(jié)解決尺寸超差問題提供了解決思路。

關鍵詞： 地鐵車輛;內藏門;機械調門;尺寸超差;工藝優(yōu)化

中圖分類號：U270.6 ? ?文獻標識碼：A ? ?文章編號：2095-8412 （2020） 04-085-05

工業(yè)技術創(chuàng)新 URL： http：//gyjs.cbpt.cnki.net ? ?DOI： 10.14103/j.issn.2095-8412.2020.04.016

引言

地鐵車輛客室門作為乘客頻繁進出地鐵的通道，是地鐵車輛保證安全運行的關鍵部件之一。我國地鐵系統(tǒng)始建于二十世紀六十年代，當時地鐵車輛上配置的客室門系統(tǒng)為內藏門系統(tǒng)[1]。隨著我國科技的進步和制造水平的提高，城市軌道交通不僅得到長足的發(fā)展，而且質量已經達到世界先進水平。

經過近50多年的發(fā)展，當前地鐵車輛客室門的構造主要有內藏門、外掛門和塞拉門三種，其中內藏門以結構簡單、故障率較低、便于操作維護、價格低廉等優(yōu)點，始終是眾多地鐵車輛的首選[2]，但是在實際應用中發(fā)現(xiàn)，內藏門系統(tǒng)存在門頁干涉和開關門阻力過大等故障，使機械調門極易發(fā)生各種尺寸超差問題，影響了運營的穩(wěn)定性。

本文首先簡要介紹地鐵車輛內藏門的總體結構;接著通過對內藏門系統(tǒng)在機械調門中出現(xiàn)的尺寸超差和功能干涉進行原因分析，歸納出一些對故障的解決思路;最后提出切合實際的解決措施，以優(yōu)化門系統(tǒng)的安裝工藝。

1 ?內藏門系統(tǒng)的總體結構

如圖1所示，一個完整的內藏門系統(tǒng)主要由承載驅動機構、門頁（含機械隔離裝置）、門檻、緊急入口裝置、密封毛刷等零部件組成，將每個零部件組合在一起，提供了整個內藏門系統(tǒng)所需的功能[3]。內藏門有2類傳動方式：一類為絲杠螺母副傳動方式，另一類為皮帶傳動方式[4]。地鐵車輛內藏門實現(xiàn)了列車的集中控制以及單個門切除功能，具有開關門及其二次緩沖、再開門、障礙物探測重開門、防夾、緊急解鎖、外部解鎖、旁路故障診斷顯示和記錄、零速保護等多項功能[1]。

2 ?內藏門機械調門尺寸超差問題描述

內藏門機械調門工序經常出現(xiàn)以下4種尺寸超差問題：

（1）將左右門頁關閉到位時，門頁上部與車體間隙超差，標準是（7±2） mm，實測是10 mm，如圖2所示。

（2）門頁底部與內門檻上表面間隙超差，標準是（9±1） mm，實測是11 mm，如圖3所示。

（3）門頁與車體分色線高度差超差，標準是（0～5） mm，實測門頁分色線比車體分色線高7 mm，如圖4所示。

（4）將左右門頁關閉到位時，門頁中下部耐磨條處與輔助支撐滾輪間隙距離過小，標準是（3.5±1） mm，實測是1 mm，輔助支撐安裝位置如圖5所示。

3 ?原因分析

3.1 ?門頁上部與車體間隙超差

門頁上部通過四個緊固螺栓吊掛在門機構上，下部搭靠在內門檻外側面。門頁下部與車體間隙距離由內門檻與車體的間距確定，門頁上部與車體間隙距離由門機構與車體側墻的間距確定。門頁與車體側墻間縫隙要求為（7±2） mm，現(xiàn)車測量門機構與車體側墻間距尺寸工藝要求為（31±1） mm，如圖6所示。這兩個尺寸測量基準不統(tǒng)一，一個為車體上部側墻表面，一個為車體門框側墻表面，車體門框與車體整體側墻為焊接結構，現(xiàn)車存在1 mm相對位置誤差。同時受車體側墻整體平面度1.5 mm/m的影響，存在1.5 mm的平面度誤差，導致門頁與車體門框側墻間距尺寸存在超差。

3.2 ?門頁底部與門檻間隙超差

門頁高度尺寸可以通過旋轉承載輪組件上的偏心輪軸進行微調[5]，但主要由門機構的高度決定。工藝要求門機構滑槽下表面距離地板布上表面高度尺寸為（1 956±1） mm，如圖6所示。而門機構與車體側墻面完全貼合安裝，車體側墻與地板布面存在一定角度，導致門機構滑槽下表面與地板布面不平行。由于測量點位的不同，使用激光測距儀測量高度尺寸時會存在1 mm的誤差，且門頁總長為（2 019±1） mm，也存在1 mm的公差。

3.3 ?門頁與車體分色線高度差超差

經過現(xiàn)場測量，車體分色線高度尺寸符合車體圖紙尺寸。

門頁分色線高度尺寸受門頁安裝高度影響。門頁底部與門檻間隙超差2 mm，導致門頁分色線高度超差2 mm，但仍有5 mm超差原因未確定。現(xiàn)場核實門頁裝配圖尺寸正常。對比如圖7所示的門頁零件圖，門頁分色線下邊沿距門頁底部理論尺寸為（470.4±1） mm，實際測得為475 mm，超差4.6 mm，此為導致門頁與車體分色線高度差超差的主要原因，屬于來料質量問題。

3.4 輔助支撐與門頁中下部耐磨條間隙超差

輔助支撐安裝在車體門框上，車體門框的直線度標準為1.5 mm/m。對現(xiàn)車使用水平尺和塞尺進行檢測，發(fā)現(xiàn)門框中部變形較大，向車內凹陷4 mm。而輔助支撐的安裝長滑孔只具有±3 mm的間隙調整量，這導致了輔助支撐調整到極限位置后仍然與門頁耐磨條的間隙偏小。

4 ?解決措施

4.1 ?門頁上部與車體間隙超差

目前安裝門機構安裝座時，都是在后部統(tǒng)一添加2 mm調整墊片，保證門機構滑槽底面距離車體側墻尺寸為（31±1） mm。現(xiàn)改為只添加1 mm調整墊片，將尺寸減小為（30±1） mm，以補償車體公差。同時需要保證門機構安裝面的平面度滿足小于1 mm/m的要求，以減少門機構的扭擰度，保證后續(xù)門頁安裝后與車體側墻的平行度良好。門機構立面平面度由門機構定位工裝進行調整，門機構定位工裝結構如圖8所示。

先將四個安裝座初步緊固（暫不需要精確定位），其中兩側安裝座加1 mm調整墊片，中間安裝座不加調整墊片。利用水平尺靠平兩側安裝座，根據間隙大小確定中間安裝座的調整墊片數(shù)量。這樣能保證四個安裝面的平面度小于1 mm。最后再利用定位工裝定位所有安裝座的具體位置。

4.2 ?門頁底部與門檻間隙超差

門機構滑槽下表面距離地板布上表面高度尺寸要求為（1 956±1） mm，同一個門機構的平面度相差不大于1 mm?，F(xiàn)將高度尺寸減小為（1 955±1） mm，并且對總裝車間師傅提出要求：用激光測距儀測量高度尺寸時，從地板布向門機構滑槽下表面打點，打點位置靠近滑槽底面。

首先，需要定位門機構長度方向兩端的高度尺寸（1 955±1） mm，調整長滑孔的位置;然后，使用水平尺靠平來定位門機構中間安裝座處的高度尺寸，以保證門機構長度方向的直線度，使門頁安裝后運行平穩(wěn)順暢。

4.3 ?門頁與車體分色線高度差超差

門機構高度尺寸已下調2 mm，分色線偏差相應減少2 mm。吊掛門頁長滑孔的理論調節(jié)距離為上下各1.5 mm，考慮到吊掛強度及門頁高度調整螺栓限制，不能通過擴大長滑孔長度來增大門頁高度尺寸調節(jié)量，因為這樣無法完全消除門頁分色線高度尺寸噴涂錯誤造成的誤差。所以現(xiàn)場需要將門頁分色線高度尺寸更換正確，噴涂正確的物料，以解決分色線高度差超差問題。

4.4 ?輔助支撐與門頁耐磨條間隙超差

豎直方向車體門框向車內凹陷4 mm，經與車體工藝師溝通，現(xiàn)車已無法校正。輔助支撐的安裝長滑孔距離邊緣只有4 mm，且考慮到表面金屬漆破壞后無法修補，所以不能通過現(xiàn)場擴大長滑孔來增大調整量。最后決定將內門檻向車中偏移3 mm（門頁下部搭靠在內門檻上），以增大門頁耐磨條與輔助支撐的間隙尺寸。內門檻一共有兩排安裝孔，第一排安裝孔通過滑塊螺母緊固在車體底架C型槽內，車寬方向具有±3 mm的調整量;第二排安裝孔是現(xiàn)場確定定位尺寸后，在鋁蜂窩地板上鉆孔攻絲后進行緊固的，不具有調整量。所以唯一的辦法是安裝特制內門檻，內門檻零件圖上車寬方向尺寸將第二排安裝孔向車外偏移3 mm，這樣使用現(xiàn)車的開孔尺寸安裝特制內門檻時，特制內門檻相對原來的內門檻向車中偏移3 mm，帶動門頁中部與門框的間隙增大2 mm左右，使得輔助支撐與門頁耐磨條間隙達到（3.5±1） mm的標準要求。

5 ?討論

通過第4章所述的解決措施，經現(xiàn)場驗證后，機械調門尺寸超差問題明顯減少。在地鐵車輛內藏門的安裝和機械調門過程中，應重點注意以下幾點：

（1）當發(fā)現(xiàn)機械調門尺寸出現(xiàn)超差時，需要作出合理的尺寸鏈分析，羅列出所有對該尺寸產生影響的因素，這樣可以有效地進行尺寸核實，逐一排查其中任意環(huán)節(jié)出現(xiàn)的問題。然后再根據具體的尺寸問題提出合理的解決方案，及時有效地提升整個門頁的裝配及調試質量。

（2）車體尺寸公差對機械調門具有關鍵的影響，所以在門頁安裝之前有必要對車體門框尺寸進行檢查。主要有：車體門框對角線尺寸偏差≤4 mm、車體門框立柱之間的扭曲度≤3 mm、車體門框輪廓平面度≤1.5 mm/m、門框角度等參數(shù)滿足相關要求。當發(fā)現(xiàn)某些尺寸超差時，需要在門頁安裝之前進行適當?shù)某叽缪a償，比如通過調整門機構、內門檻的定位尺寸進行補償。

（3）零部件的尺寸公差也對機械調門存在影響。即使所有安裝尺寸都符合圖紙尺寸要求，核實一下來料尺寸往往也能夠發(fā)現(xiàn)意外的“驚喜”。重點注意門頁整體的長寬尺寸、分色線的高度尺寸、色帶的寬度尺寸等。

（4）針對某些不可控因素導致的尺寸超差，如果現(xiàn)車無法通過簡便的工藝進行調整，可以選擇物料特制等方法，使尺寸達到標準要求。

6 ?結束語

本文對地鐵車輛內藏門機械調門工藝優(yōu)化問題進行了研究，可以為地鐵車輛制造企業(yè)在車門安裝調試的過程中提供一些解決尺寸超差問題的方法，提升車門的安裝工藝水平。地鐵車輛運營單位在處理車門系統(tǒng)的故障時，也可以按照本文的思路進行尺寸方面的分析，查找原因并予以解決。

參考文獻

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[2] ? 王驌. B型地鐵車輛內藏門系統(tǒng)裝配工藝分析與研究[J]. 科技創(chuàng)新與應用， 2019（13）： 120-121.

[3] 許榮俊. 一種地鐵內藏門系統(tǒng)承載驅動機構的分析與研究[J]. 機電信息， 2019（8）： 19-23.

[4] 李淑俊， 杜兆波. 內藏門在地鐵車輛中的應用問題和改進措施[J]. 鐵道車輛， 2013（9）： 35-37.

[5] 臧毅. 淺談上海地鐵9增項目車輛內藏門的裝調工藝[J]. 科技風， 2019（22）： 150.

作者簡介：

周瑜（1993—），男，浙江臺州人，本科，工程師。研究方向：軌道車輛的內裝工藝。

E-mail： 1106173406@qq.com

孫波（1994—），男，湖南新邵人，本科，工程師。研究方向：軌道車輛的內裝工藝。

李斌斌（1991—），女，江蘇南京人，碩士，工程師。研究方向：軌道車輛的內裝工藝。

（收稿日期：2020-04-23）

Optimization on the Oversize Issues of Mechanical Control Door of Hidden Door in Metro Vehicles

ZHOU Yu， SUN Bo， LI Bin-bin

（CRRC Nanjing Puzhen Co.， Ltd.， Nanjing 210031， China）

Abstract： Hidden door is a kind of common passenger compartment door in the metro vehicles. Its mechanical control door is prone to various oversize issues， which affect the operation stability of metro vehicles. Based on the analysis of the overall structure of the hidden door， 4 kinds of common oversize issues in the mechanical control door process of the hidden door are summarized， and corresponding process optimization measures are put forward. For the oversize of the gap between the upper part of the door leaf and the vehicle body， reduce the thickness of the adjusting gasket from 2 mm to 1 mm， to compensate for the tolerance of the vehicle body; for the oversize of the gap between the bottom of the door leaf and the threshold， reduce the distance between the lower surface of the door mechanism chute and the upper surface height of the floor cloth by 1 mm， to ensure the flatness requirements of the door mechanism; for the oversize of the height difference between the door leaf and the color separation line of the vehicle body， select the appropriate height size of the color separation line of the door leaf， to eliminate the deviation caused by the spraying error; for the oversize of the gap between the auxiliary support and the wear strip at the middle and lower parts of the door leaf， install the special inner threshold， to adjust the gap to the standard requirements. Through field verification， the oversize issues of mechanical control door is obviously reduced， which provides a solution for metro vehicle manufacturers and operators to solve the oversize issues in the procedures including door installation， debugging and fault handling.

Key words： Metro Vehicle; Hidden Door; Mechanical Control Door; Oversize; Process Optimization