广州地铁APM线车门概述及无法关门故障分析

【摘 要】广州地铁APM线是国内第一条商业运营的无人驾驶轨道交通线路，自开通运营以来车门故障率较高，且对正线运营影响极大。本文对APM线车门系统进行了概述，并对无法关门这种典型故障重点进行分析，最终提出改进措施。

【关键词】APM线；无法关门；措施

0 前言

广州市珠江新城核心区市政交通项目旅客自动输送系统（Automated People Mover systems，简称APM，下同），是国内第一条商业运营的无人驾驶轨道交通线路。APM线列车采用美国庞巴迪公司生产的CX100车型，该车型已在20多个城市成功运用，是一款成熟的胶轮客车。根据国内外统计，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，对列车运行的安全性构成了严重的威胁。广州地铁APM线从2010年11月8日开通运营以来，车门系统故障占据车辆系统总故障的21.3%，由于车门故障导致列车清客退出服务多达20余次。

1 车门概述

APM线列车每侧有两个2135mm宽、2032mm高的门组，每个门组均装有中央控制面板，门系统以硬线连接方式与车辆ATC系统相连。

1.1 中央控制面板

中央控制面板上面安装有各种部件，包括电动齿轮箱组件、电机控制继电器、速度控制电阻及控制各种系统功能的限位开关等。电机旋转方向取决于电机控制继电器（MCR）的通电或断电状况。当MCR的线圈断电时，控制器电机的电枢接通，在关门方向上运转。当继电器线圈通电时，电机接通，在打开方向上运转。

1.2 车门电气控制回路

APM列车每个门页的控制回路主要由两部分组成，即车门主电源回路以及车门指令回路。当列车ATP系统确定可安全打开车门时（列车已正确停靠在站内，列车为零速度，启用常用制动，牵引系统停止），此时车门主电源回路接通，即中央控制面板电路针脚10上接通36伏直流电。

当接通车门主电源时，可通过以下方式打开车门：1）由车辆ATO自动打开；2）由每个手动控制器上的开门按钮打开；3）由乘客开门按钮打开；4）由敏感边缘打开，即防夹功能。开门指令送至中央控制面板针脚3，MCR（车门电机控制继电器）得电，从而电机旋转带动驱动臂，驱动臂带动门页开始动作。当开门指令取消时，MCR（车门电机控制继电器）失电，电机相反方向进行旋转，带动驱动臂关闭车门。

1.3 车门安全回路

APM列车车门系统安全回路由所有门关好回路和所有门锁闭好回路组成。只有当列车所有关闭好并且锁闭成功后，相应行程开关动作，列车线得电送“所有门关好、所有门锁好”信号给车辆ATC，才能启动列车。

1.4 车门切除回路

每个门页装有一个钥匙切断开关。如果车门出现故障，该开关可切断中央控制面板的电源，这样中央控制面板立即停止工作，门仍然保持关闭并锁定状态。

2 故障原因调查、分析及改进

2.1 故障现象

当列车关门后，中控MMI显示“无法关门”报警，此时行调远程控制开关门一次，大部分故障消失。若故障仍然存在，车辆监控员立即手动推合所有车门进行处理。故障列车回段后检查车门部件均正常，开关门动作顺畅，以及该车关门回路及锁闭回路无异常，所有车门上下导轨及车门驱动臂轴承均正常，段内试验列车开关门功能正常。依照《广州地铁APM线中控MMI报警信息描述》中对车门“无法关门”故障报警的可能原因为：

1）关门指令下达后8秒，未检测到车门关闭（并锁闭），就会报警。

2）有车门和屏蔽门未关闭（CLOSED），产生该报警（类型为VEH）。

3）若是屏蔽门故障导致车门不能关闭，报警显示“门故障”（类型STN），需通过CCTV或细节查看具体故障的屏蔽门。

4）若车门和屏蔽门完全关闭，但车门检测未完全锁闭（LOCKED），也会产生该报警（类型为VEH）。监控员可通过操作面板显示屏（LOCKED）确认车门是否锁闭。

2.2 故障原因调查

据车辆监控员和车辆跟车人员叙述，故障发生时所有车门和屏蔽门均为关闭状态，但不确定车门是否处于锁闭状态。一部分故障发生时，行调执行“门循环”命令，车门重新开关门动作后恢复正常，另一部分故障发生时，车辆监控员尝试推合车门后，“无法关门”报警信息消失。由此证明列车确实存在无所有门锁闭信号，当关门指令下达后8秒，未检测到车门关闭（并锁闭）信号，就发出“无法关门”报警信息。

2.3 故障原因分析

APM列车车门门页动作完全依靠外部驱动臂传递力矩，驱动臂一端连接车门电机，另一端通过轴承连接到车门竖直导槽中，当驱动臂臂末端做圆弧运动时，从而使车门门页左右运动。车门快接近完全完毕时，车门电机电源将切除，依靠惯性力完成车门关闭并锁闭，即驱动臂动作最后运动过程时靠自身重力掉到水平轴以下1.5度，从而完成车门机械锁闭。

据初步计算，APM线列车车门门页每天开关门动作多达近2万余次，对于APM列车车门特殊的机械传动机构，难免会出现一两次驱动臂动作不到位，但均可通过中控执行一次“门循环”指令，车门重新开关门动作一次就恢复正常。

2.4 故障改进措施

根据运营维修经验，当车门出现“无法关门”报警信息时，处理过程如下：

1）如能确定哪个门页摇杆臂经常动作不到位，将此门页的两点式锁闭升降行程开关更换新件；

2）将故障车门两点式插针进行调整，拧松螺丝，使插针长度变长，从而使两点式升降行程开关提前动作，但有可能导致车门机械锁定功能失效；

3）调大故障车门关门力量，同时调短关门时间；

4）调整故障车门控制器中LS1行程开关，使车门关门动作时，切除电机电源的时间稍稍延后，从而使车门关门整个动作均有电机电源；

5）调整故障车门所在的一组门页的同步性；

6）拆开门页，检查车门轴承是否损坏，门页竖直导槽以及上下导槽是否存在异物，并进行清洁；

7）调整车门电机位置，使驱动臂轴承更能顺畅地滚动；

8）改进驱动臂轴承方式，改用干粉剂进行，避免大量油污。

3 结束语

目前，对所有APM列车车门系统进行了上述整改措施，车门“无法关门”故障报警次数大大减少，现效果明显。