地铁车辆车门系统检修分析

摘 要：地铁是城市公共交通重要组成部分之一，地铁安全的重要性不言而喻。近年来我国的北京、上海、南京等城市地铁先后发生很多事故。很多事故都与车门系统故障有关，因此，分析地铁车辆车门系统以及解决其故障有利于改善地铁运营的安全现状，预防事故和降低事故损失都具有十分重要的意义。

关键词：地铁车辆；车门；故障分析；调节

中图分类号：U226.8+1文献标识码：A 文章编号：

1 概述

车门动作原理简述为:压缩空气经过门控电磁阀的控制，作用于驱动气缸活塞，再由活塞杆带动由钢丝绳、绳轮、防跳绳、滚轮和导轨组成的机械传动系统使两门叶同步反向移动，完成车门的开/关动作。南京地铁 1 号线车辆所使用的客室车门，为外推式塞拉门(RLS-E2)。每辆车上设置了 10 个双页门，每侧5个，呈对称布置（图1）

图1 双叶塞拉车门结构图

所有车门均为微处理器电子控制，客室车门由被激活端司机通过按钮进行开、关控制。因为它采用了电机驱动，先进的计算机控制，故要求车门调节必须精确到位。由于列车运行的过程中处于动态，并且车门也要往复的开关，加之正常磨耗及人为因素，致使车门的各项几何尺寸产生变化，而这种变化往往会引起连锁反应，使车门产生各种故障，所以对车门尺寸进行定期地调整则显得尤为重要。南京地铁在2011年的运营中，车门故障发生的比例占车辆全体故障的 20%左右（前期 15%～17%，后期占8%），通过故障分析，统计其故障的重点部件及其所占比率（图 2）

图2关键部件的故障率统计

2.车门机械结构及故障维修内容

2.1.驱动气缸

驱动气缸是车门系统的主要部件，使执行开/关门动作的执行元件，由压缩空气推动其活塞运动，再通过机械传动系统将推力传递至门叶。驱动气缸的性能好坏将直接影响到车门的开/关动作是否可靠。驱动气缸为双重活塞、双作用式结构，

其活塞可以等效简化为如下所述的模型:对称的带有台阶的非等直径的活塞，即:活塞两侧直径为20Inlll，中部为40Inln;其气缸的内径也是非等直径的，两端头的公称内径为20，，中间为40咖。这样的结构可以使活塞变速运动，在车门打开和关闭的瞬间速度降低而形成缓冲，可以起防止夹伤乘客以及降低冲击噪声的作用。对驱动气缸进行如下故障维修:

(l)清洗气缸缸体及其所有零部件;

(2)检查缸体和活塞组件的滑动接触部位;

(3)更换所有橡胶圈、橡胶垫;

(4)更换所有缓冲弹簧;

(5)检查连接气管的接头及其密封套;

(6)气缸的缸体内壁、活塞杆、活塞、橡胶圈的滑动接触部位;

(7)将气缸接入检测试验台，检查气缸的动作和缓冲功能;

(8)检查气缸是否漏气。

2.2.门控电磁阀

门控电磁阀是由3个两位三通电磁阀(MVI、M叭、M姚)、4个节流阀和两个快速排气阀的集成阀。MVI、MVZ和MV3电磁阀分别为开门、关门和解锁电磁阀。4个节流阀的功能分别为调解开门速度、关门速度、开门缓冲和关门缓冲。两

个快速排气阀的功能是:主气缸两端排气管通过快速排气阀排向大气。它相当于一个双向选择阀，它的排气口是常开的，当驱动气缸通过它充气时，其阀芯将排气口关闭。对门控电磁阀进行如下故障维修:

(1)用无油压缩空气对阀体及其零部件进行清洁;

(2)更换所有芯阀的橡胶密封件;

(3)检查所有调节螺栓的磨损情况，若磨损严重则更换;

(4)检查所有阀芯的磨损情况，若磨损严重则更换;

(5)检查钢丝挡圈是否损坏，若损坏则更换;

(6)检查快速排气阀的消声板、塑料垫圈和弹簧是否损坏，若损坏则更换;

(7)将维修后的电磁阀在试验台上进行试验，检测其功能是否正常。

2.3.机械传动系统

机械传动系统的作用是将驱动气缸活塞杆的运动传递至两扇门叶，使车门动作。机械传动系统是由钢丝绳、绳轮、防跳轮、滚轮和上下导轨组成。活塞杆的端头与一扇门叶及钢丝绳的一边相连接，而另一扇门叶与钢丝绳的另一边相连接，则使门叶在活塞杆运动时，能同步反向移动。每扇门叶的顶部装有两个尼龙防跳轮和两个尼龙滚轮，通过滚轮吊嵌在C字形的导轨内，只要合适地调整好防跳轮与导轨的间隙，就可使门叶平稳地灵活滑动。防跳轮与导轨的间隙一般调整为:在车两端的车门为0一0.3llun，而在中间车门为O一0.Slnlll，若门叶在运动时有跳动现象，则可适当减小其间隙，但要保证车体在承担最大载荷时，即车体有一定挠度是，车门也能正常地开/关。上下导轨用来支撑和引导车门运动。对机械传动系统进行如下故障维修:

(1)用抹布和中性清洁剂清洁导轨和所有其他零部件;

(2)检查导轨工作表明是否磨损或腐蚀，导轨安装是否松动或变形:

(3)更换所有尼龙防跳轮、滚轮和绳轮;

(4)检查钢丝绳是否有断股或拉毛的情况，检查钢丝绳头部的螺纹是否损坏;

(5)用专门剂钢丝绳。

3 关门限位开关S1

3.1 功能描述

门的关闭和锁紧环路，是由“车门关闭和锁紧”限位开关S1的常闭触点和“紧急装置”的限位开关S3常闭触点串联起来的。要想启动牵引列车，车门关闭和锁紧环路必须闭合。因此，“车门关闭和锁紧”限位开关 S1 的尺寸就显得尤为重要。

3.2 常见故障的描述

根据正线运营反馈、日常维护及调试期间故障统计，主要故障表现为：车门无法正常打开和关闭、车门关不到位、关门灯不亮、多次障碍物探测及启动防夹功能失常等，这些故障的表现都是由于S1的尺寸发生了变化所致。更严重者会导致车门严重故障，造成 EDCU （门控单元）死机，并且在 DDU（司机显示单元）上显示红色图标，无法动车，需要切除该故障门。

3.3 调节方法

首先要对故障门进行S1尺寸的测量：第1步，使车门处于完全关闭状态，用游标卡尺测量两导向转臂内侧面之间的横向距离，其测量值设定为 X1；第 2 步，利用紧急解锁将车门打开，然后手动缓慢拉动两侧门页慢慢关闭，当听到 S1 开关“咔”的一声，即门关闭S1限位开关吸合，然后，用游标卡尺再次测量两导向转臂内侧面之间的横向距离，其测量值设定为X2（图3）；

第3步将 X1-X2，所相减的数值应满足于3.5～4.5 mm 的尺寸要求，如不符合则需要调整。第4步，拧松可调支架上的2个螺钉（切勿松太多），通过移动调节板来调节限位开关，如果 X1-X2所计算出的数值过大，调节板要向右侧移动，反之向左侧移动。第5步，拧紧可调支架上的2个螺钉，放置 1 个尺寸为 20 mm×40 mm 的试块（南京线标准）进行障碍物防夹测试，检查车门是否正常（车门防夹6次后必须重新打开，再次关门后，车门必须完全关闭，没有出现夹死及2次关门），如果车门状态及尺寸仍有问题，须按照前面的步骤重新调节。快速检测S1的方法，可以通过直接观察车门顶部S1限位开关上的白色触头与开关体的凹槽之间的间隙配合，判别限位开关状态（图4）。

门关闭时，触头与开关体的凹槽之间的间隙应≤ 1 mm，太大或太小都视为不合格。南京地铁正线运营目前平均每天客流量约 22万人次，多次开关门会造成车门机械和电路的

损伤，因此，车门防夹次数可根据客流量大小作适当调整，并可通过门控制器 EDCU 更改数据实现。

4 下部滚轮摆臂及定位销

车门门页的打开和关闭是依靠上下两个转臂伸缩动作完成的，车门下有定位槽，引导定位销正常入槽，使其门页关闭。

4.1 故障描述

日常故障表现为车门关闭时有异音、车门关不上，这些故障会影响到其他部件尺寸发生变化，从而将故障升级。DDU 显示轻级故障和严重故障，影响运营。

4.2 调节

定位销调节：第1步，将2个定位销安装在左右两扇门页上，但不要拧紧；第2步，调节定位销支架沿水平移动，使定位销与门槛上的定位块正确配合，并用塞尺测量其间隙，尺寸应满足于 0 .5～1 mm 的间隙范围；第3步，紧固定位销支架，同时测量定位销底面与定位槽底面之间的间隙尺寸，应满足2～3 mm，最后用适当的扭矩紧固定位销。

5结语：在轨道交通车辆系统中，车门系统的故障占车辆系统总故障的30%以上，对客车运行的安全性构成了严重的威胁，函待解决。因此，对地铁车门系统故障诊断及维修决策方法的研究，对于保证地铁车辆运行安全具有重要的理论意义和实用价值。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。