地铁车门系统故障分析研究.doc

地铁车门系统故障分析研究东莞市轨道交通有限公司523001摘要：随着国家经济的不断发展与城市人口的急剧膨胀，城市交通拥挤 问题变得越来越严重，大多数城市都存在着“出行难”的严重问题从而决定了 国家必须改变资源配置、加大地下交通投入以改善人民群众的交通出行问题众 所周知，地铁列车是国家重要的大众化交通运输工具，它具有速度快、污染低、 运量大等其他交通工具难以比拟的优点，大力发展地下轨道交通成为解决城市交 通拥挤问题的重要途径同时，地下轨道交通的发展对城市结构布置以及城市的 经济社会发展都会产牛.良好的作用：地铁可以与高架等构成更加便捷快速的交通 网，有利于广大人民群众的出行；地下轨道交通的发展可以吸引商业、服务、公 共事业等多数行业使得地铁车站附近形成新的发展中心，促进经济的发展，使城 市的结构和产业布局变得更加合理，使得人民群众获得更多的幸福感0引言随着城市人口的急剧增长，地铁在人们的生活中扮演着越来越重要的角 色车门系统作为乘客上下地铁列车的通道，其工作可靠性关系到乘客的人身安 全能否得到保障和地铁列车能否正常安全运营，因此对地铁车门系统进行危害性 分析以找出设计和检修中的薄弱环节则显得尤为重要。

1 地铁车辆车门系统的组成车门系统主要由承载导向装置、基础部件、电气控制装置和驱动锁闭装 置等子系统组成，其中承载导向装置主要由短导柱、上下导轨和携门架等组成， 基础部件括胶条、指示灯和门叶等，电气控制装置主要由EDCU、行程开关和 车门控制按钮等组成，驱动锁闭装置包括电机、丝杆螺母副和带轮等，地铁车门 系统的工作原理如下图1所示：车门系统的运动由电子门控器EDCU控制、电动机驱动EDCU在接收到开门信号后，控制驱动电机动作，电机通过带轮带动丝杆螺母副，引起携门架、 长导柱、挂架、下滚轮导向部件的动作，并最终使得门叶在导向系统的引导下向 外做摆出运动在达到完全摆出状态后，导向系统控制门叶的直线平移，使门贞 平行于车辆侧面运动在平移过程中，携门架使门叶沿着长导柱自由滑动，直到 门叶达到完全打开状态2 地铁.午.门系统的常见故障为了缓解日益加重的交通压力，各大城市缩短了地铁的行车间隔当地 铁的行车间隔缩短后，地铁客室的侧门，也就是内藏门，其开关次数就相应增多， 导致内藏门在使用过程中极易出现故障2.1 承载轮和防跳轮脱落承载轮和防跳轮安装在携门架的轴上，在承载轮和防跳轮的前端采用挡 圈来将其固定，但由于轴上的沟槽深度太浅，承载轮和防跳轮极易出现脱落现象。

2.2 门体和车体受到刮蹭门体和车体刮受到刮蹭的主要原因是门板 所在位置不正确这一故障一般仅出现在部分地铁上2.3 锁闭装置底板出现裂纹锁闭装置底板出现裂纹的原因主要有三个：①当完成焊接后，焊缝冷却 的速度不同，进而在内应力的作用下产生裂缝；②因使用时间过长，导致疲劳裂 纹的产生；③焊接强度不够3地铁车门系统故障的维修策略3.1调整地铁车门结构为了消除门体和车体出现的刮蹭现象，需要对地铁车门系统的结构进行 有效调整，保证门板位置的正确性同吋，还需要对门板的弧度进行科学、合理 的测量如果门板弧度不符合要求或者与门不吻合，那么就需要矫正门板弧度或 重新更换门板此外，还需要加深轴上的沟槽深度3.2重新设计上导轨型材断面为了使承载轮与上导轨能够更好地搭接在一起，需要重新设计上导轨型 材断面将上导轨与承载轮的搭接量由原先的3 mm更改为6 mm,同吋，还需要保证车门外门皮周边折弯吋所需的量，确保门板上部内、外门皮的上边缘在冋 一个平面内，切记不能出现内低外高的情况，从而保证门吊板平直而不倾斜图 1所示为上导轨与承载轮搭接量改进前后的示意图4 严格控制车门系统内各元件的质量在元件集成之前需要对其进行筛选，保证所选元件的质量良好。

同时, 在安装吋，需要仔细检查安装工艺当元件集成、安装完毕后，需要测试门控器 的各项数据另外，还需要调整开、关门到位行程开关的位置，以保证门上触点 和开关触点所处的位置正确在安装开关螺钉吋，需在孔内增加压装铜套，确保 安装螺钉吋不会触碰到塑料外壳4.1消除锁底板出现的裂纹在地铁运行过程中，由于锁底板上会出现裂纹，因此，可以在原冇焊接 结构上锁底板出现裂纹之处钻孔，以此来消除裂纹源，防止裂纹的继续扩展这 就要求在焊接吋，焊接强度要完全满足锁钩垫块的设计和使用要求因此，新造 车门的锁底板可以采取连接螺钉的方式来固定5地铁车门的驱动、控制方式及存在的主要问题当前地铁车门的控制系统中主要有两种类型的驱动执行机构，一种是钢 丝绳驱动，另一种是丝杠驱动，此外还冇一种句步带驱动机构，这种驱动机构一 般是出现在香港地铁的车门驱动中上面提到的这两种地铁门的驱动机构分别由 中央控制阀和电子门控制单元进行控制5.1钢丝绳式驱动机构对地铁车门钢丝绳式驱动机构进行控制的是中央控制阀，中央控制阀控 制的钢丝绳式驱动车门的原理是通过控制压缩空气流量的大小与流向来达到对 气缸前进与后退进行作用的目的，然后通过机械传动装置（由钢丝绳、驱动之家、 滑轮组成）来最终实现地铁车门的开关动作，苏中中央控制阀可以对车门的开关 速度及缓冲速度进行控制。

而中央控制阀是由3台二位三通电磁阀与4台启动节 流阀集成，其中二位三通电磁阀的作用是控制地铁车门的开关与解锁，启动节流 阀的作用则是控制开关门的速度及开关门缓冲等功能5.2丝杆式驱动机构地铁车门丝杆式驱动是由电子门控单元控制，电子门控则是通过PLG可 编程控制器来实现在这个地铁车门的控制系统中，由电子门控负责控制运行， 由系统的电机通过传动系统来驱动丝杆系统进行运动，而丝杆上的螺母和门页之 间又通过铰链连接，这样就可以实现对地铁车门的控制5.3地铁车门驱动及控制方式存在的主要问题两种地铁车门的驱动及控制方式中由于存在一定的问题而使地铁车门 的安全性大大降低，以广州地铁一号线的地铁车门的驱动控制方式为例来说明 当前地铁车门驱动及控制方式存在的问题广州地铁车门采用钢丝绳驱动方式， 在车门驱动的钢丝绳张力足够大吋就可以使地铁车门左右两个门页能够同吋运 作，II锁钩与锁销之间的间隙是相同的在地铁车门关闭的吋候，锁钩能够冋到 水平位置，此时开关的触点断开但是当地铁车门在长吋间的运行之后，往往会 出现钢丝绳松弛的现象，这样在车门关闭的吋候就会出现左右门页不能冋吋运作， 而锁钩与锁销之间的间隙人小也不均等，这样就会导致冇一边的锁销不能完全的 落入锁钩之中，锁钩也同样不能回到水平位置，这时触点闭合，车门的指示灯部 熄火"这是钢丝绳驱动车门存在的最重要的问题。

丝杆驱动车门中根据螺纹类型的不同分三种类型：矩形、锯齿形及梯形 在这三种螺纹中矩形的传动率最高，但是这种矩形螺纹在工艺上不易加工，而且 在车门的不断开关中还经常会出现断裂的情况此外在地铁车门的驱动供气压力 方面也存在一定的问题，在使用过程中经常会出现中央控制阀集成装置与车门开 闭气缸发生损坏的情况其中中央控制阀产生的主要故障为轻微漏气现象，车门 开闭气缸产生的主要故障则是地铁车门开关速度快，因而冲击力大，这样就很难 进行控制和调节这些问题都对地铁车门的安全性产生隐患除上面提到的问题 之外，气缸支座断裂，驱动气缸漏气，卡死等问题也是地铁车门的常见问题"随 着城市轨道交通的不断发展，还出现了继电器与行程开关的地铁车门控制系统， 在这种系统中，当继电器失灵吋就会对地铁车门的开关造成影响结语地铁车门系统是整辆地铁故障发生最频繁的部分，确保地铁车门系统的 安全可靠性对保证地铁安全、稳定运行具冇非常重要的意义通过分析内藏门的 常见故障，并提出相应的维修策略，为总结今后地铁车门系统的故障发生规律及 排除措施提供了必要的依据，从而确保地铁的正常运行地铁车门对于保障地铁 的安全运行有着重要的作用，本文探讨的是一种新型的地铁车门控制系统…液压 控制系统，该系统可以有效地使车门实现同步控制，且车门反位速度快。

随着城 市轨道交通技术的不断发展，人们一直在探索地铁车门的控制技术，苏中机电一 体化技术在地铁车门控制中得到了广泛的应用，液压控制系统能够帮助城市轨道 交通加强运营安全性参考文献：［1］ 孙晨.唐煦东.李晓敏.某型地铁列车车门故障与可靠性分析［门.科技 风，2014 (02).［2］ 夏军，任金宝.地铁车门故障模式的可靠性评估［门.机械制造与自动化，2014 (10).［3］ 时旭地铁车门系统故障诊断与维修决策的方法研究［门北京：北京 交通大学2014. (06)［4】刘爱明+轨道午辆门系统可靠性设计技术的研究与应用［门+南京： 南京理工大学2008。