地鐵車輛客室車門關(guān)門力問(wèn)題研究

沙軍軍

摘要：隨著地鐵列車運(yùn)行時(shí)間的增加，車門系統(tǒng)各部件存在一定的磨耗，性能參數(shù)等或多或少發(fā)生了變化，比較明顯的就是關(guān)門力變化的問(wèn)題。本文結(jié)合蘇州軌道交通4號(hào)線車門使用現(xiàn)狀，針對(duì)關(guān)門力變化的問(wèn)題進(jìn)行了淺析。

關(guān)鍵詞：地鐵車輛;車門;關(guān)門力

前言：蘇州軌道交通4號(hào)線自2016年開(kāi)通運(yùn)營(yíng)至今已有5年，線路使用6節(jié)編組的B型車輛，車門系統(tǒng)為電動(dòng)塞拉門結(jié)構(gòu)。根據(jù)出廠軟件的設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)，該型號(hào)車門具備關(guān)門防擠壓功能，且3次關(guān)門防擠壓力有效值應(yīng)分別≤150N、180N、200N。但隨著運(yùn)行時(shí)間的累積，實(shí)測(cè)關(guān)門力已出現(xiàn)超出標(biāo)準(zhǔn)范圍的情況，且呈上升趨勢(shì)。為解決此問(wèn)題，筆者對(duì)關(guān)門力增大的原因進(jìn)行了分析，并提出部分解決措施。

一 車門系統(tǒng)簡(jiǎn)介

1.結(jié)構(gòu)組成

蘇4項(xiàng)目使用的客室門為電動(dòng)雙頁(yè)塞拉門結(jié)構(gòu)，每輛車裝有8扇車門，每側(cè)4扇，一列車總共裝有48扇車門。車門的機(jī)械結(jié)構(gòu)主要由承載機(jī)構(gòu)、導(dǎo)柱、攜門架、上導(dǎo)軌、驅(qū)動(dòng)部件、門鎖、平衡輪組件、門控器、電機(jī)、門扇、擺臂裝置、隔離裝置、緊急解鎖裝置等部件組成。

2.功能介紹

蘇4項(xiàng)目的車門控制由門控器完成，門控器根據(jù)接收到的開(kāi)關(guān)門列車線狀態(tài)、門使能列車線、零速列車線等的狀態(tài)來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，完成車門的開(kāi)/關(guān)，方便乘客上下列車。除此基本功能以外，車門系統(tǒng)還具有單門開(kāi)關(guān)、零速列車保護(hù)、內(nèi)部/外部緊急解鎖、障礙物檢測(cè)、車門隔離、車門旁路以及開(kāi)關(guān)門時(shí)進(jìn)行聲光提示的功能，本文主要針對(duì)其中的障礙物檢測(cè)功能展開(kāi)研究。

障礙物檢測(cè)功能用于防止車門開(kāi)關(guān)門過(guò)程夾到異物或乘客，造成設(shè)備損壞或人員受傷等情況的發(fā)生。通過(guò)軟件設(shè)定，當(dāng)車門在關(guān)門過(guò)程中檢測(cè)到障礙物時(shí)，電子門控器將施加一個(gè)0.5秒的關(guān)門力嘗試關(guān)門，若無(wú)法使車門關(guān)閉，將在0.5秒后打開(kāi)200mm的距離（雙邊），1秒后再次嘗試關(guān)門。若直到第3次嘗試關(guān)門時(shí)仍未能使車門關(guān)鎖到位，則車門會(huì)打開(kāi)至最大開(kāi)到位，并停止動(dòng)作，等待下一步指令。根據(jù)出廠設(shè)定要求，3次嘗試關(guān)門時(shí)施加的關(guān)門力有效值應(yīng)滿足表1的標(biāo)準(zhǔn)，此外，障礙物尺寸必須超過(guò)軟件設(shè)定的觸發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，即障礙物尺寸需超過(guò)25mmX60mm。

二 問(wèn)題說(shuō)明

根據(jù)車門系統(tǒng)的初始軟件設(shè)定及維護(hù)要求，檢修過(guò)程中需對(duì)車門的關(guān)門防擠壓力進(jìn)行測(cè)量，且滿足上表1中的技術(shù)要求，維護(hù)周期為一年一次。

在運(yùn)營(yíng)初期，測(cè)量數(shù)值均能夠滿足要求，但隨著車門使用年限增加，每年測(cè)得的關(guān)門防擠壓力數(shù)據(jù)呈逐步增大的趨勢(shì)，且已出現(xiàn)測(cè)量值超過(guò)設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)值的現(xiàn)象。通過(guò)與車門廠家溝通，此現(xiàn)象為其各個(gè)項(xiàng)目中普遍存在的問(wèn)題，且暫無(wú)有效解決措施。

從圖2中可看出，同一列車的48扇車門中，隨著使用年限的增加，關(guān)門防擠壓力測(cè)量值超出標(biāo)準(zhǔn)值的逐年增多;從圖3中可看出，對(duì)比全線所有列車，出現(xiàn)關(guān)門防擠壓力值超標(biāo)準(zhǔn)的列車數(shù)量也呈逐年增加的趨勢(shì)（40列車統(tǒng)計(jì)）。此外，結(jié)合蘇州軌道交通其他線路車門防擠壓力的測(cè)量情況，關(guān)門力超標(biāo)準(zhǔn)為普遍現(xiàn)象。

三 原因分析

通過(guò)對(duì)車門系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的分析，結(jié)合車門廠家提供的解釋，造成此現(xiàn)象的主要原因有以下幾點(diǎn)。

1.車門開(kāi)關(guān)門過(guò)程中的主要運(yùn)動(dòng)副為軸承運(yùn)動(dòng)副（滾動(dòng)軸承或滑動(dòng)軸承），在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中長(zhǎng)時(shí)間跑合及良好潤(rùn)滑，運(yùn)動(dòng)副的摩擦阻力呈現(xiàn)減小趨勢(shì)。

2.測(cè)量時(shí)應(yīng)將測(cè)力錘放在兩扇門中間，車門膠條應(yīng)與測(cè)力錘接觸面處于水平狀態(tài)，但實(shí)際測(cè)量過(guò)程中存在傾斜的情況，此時(shí)便會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差。

3.由于車門防擠壓力的測(cè)量是通過(guò)測(cè)力錘的壓縮量反饋出來(lái)，但從力的傳遞過(guò)程來(lái)看，門控器控制電機(jī)帶動(dòng)絲桿動(dòng)作，再轉(zhuǎn)變成車門運(yùn)動(dòng)夾住測(cè)力錘，整個(gè)過(guò)程中力的傳遞均會(huì)受涉及的部件而有所影響，此時(shí)便會(huì)產(chǎn)生設(shè)備誤差。

四 解決措施

針對(duì)上述原因，為解決檢修作業(yè)過(guò)程中存在的關(guān)門力測(cè)量值超標(biāo)準(zhǔn)的問(wèn)題，筆者提出以下幾點(diǎn)解決措施：

1.針對(duì)測(cè)量過(guò)程中出現(xiàn)的操作誤差問(wèn)題，建議對(duì)班組員工組織培訓(xùn)，對(duì)測(cè)力錘的使用說(shuō)明書進(jìn)行學(xué)習(xí)，規(guī)范操作方法及流程。并在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中增加復(fù)測(cè)，采用一人測(cè)量一人復(fù)測(cè)監(jiān)督的兩人協(xié)同作業(yè)方式。

2.針對(duì)關(guān)門過(guò)程中實(shí)際關(guān)門力與設(shè)定值有偏差的情況，建議對(duì)檢修規(guī)程中的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行修訂，將設(shè)備誤差考慮進(jìn)去。筆者通過(guò)對(duì)兄弟地鐵的使用情況進(jìn)行了解，目前業(yè)內(nèi)主要有以下兩個(gè)調(diào)整方式。

①考慮誤差范圍為 ，將3次關(guān)門力的標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整為第一次有效值≤180N，第二次有效值≤210N，第三次有效值≤210N，且3次測(cè)量峰值≤300N。

②參考最新版歐標(biāo)EN14752-2015[1]要求，取消對(duì)關(guān)門力有效值的限制標(biāo)準(zhǔn)，僅保留峰值≤300N的要求。

3.優(yōu)化車門控制軟件，盡量減小關(guān)門力傳遞過(guò)程中可能出現(xiàn)的力值變化。

4.聯(lián)合車門廠家對(duì)可能造成關(guān)門變化的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。

結(jié)束語(yǔ)：根據(jù)多年的制造、維修經(jīng)驗(yàn)，客室車門的關(guān)門力變化隨著車門使用時(shí)長(zhǎng)的增加而增加，運(yùn)營(yíng)單位在使用和維護(hù)過(guò)程中需盡可能減小測(cè)量誤差，并根據(jù)實(shí)際車門狀態(tài)在不影響車門功能的情況下，適當(dāng)調(diào)整維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)聯(lián)合生產(chǎn)制造廠家共同研究改進(jìn)措施，減緩其變化趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)：

[1]EN 14752-2015.鐵路設(shè)施.車廂側(cè)門系統(tǒng)[S]