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1、上海地铁车辆客室车门故障原因及整改措施摘要：简要介绍了上海地铁现有列车的内藏门、塞拉门和外挂门的结构和原理,针对三种客室车门故障的主要原因,对其系统地实施了相应的整改措施,有效地提高了车门的可靠度,降低了车门故障率。关键词：地铁车辆;客室车门;故障原因;整改措施0引言上海地铁1,2号线DC01,AC01/02型电动列车的客室车门采用气动内藏对开式滑门,3号线AC03型电动列车采用电动式塞拉门,1号线AC04型电动列车的客室车门采用电动外挂式移门。由于上海地铁客流较大,使得列车客室车门故障率较高,客室车门的可靠性成为制约列车安全、正点运营的瓶颈之一。为了确保列车的正常运营,有效地降
2、低客室车门的故障,本文就上海地铁车辆客室车门存在的设计缺陷和故障进行分析,并对所采取的整改措施进行说明。1客室车门简介1.1内藏门内藏对开式滑门简称内藏门。车门开/关时,门叶在车辆侧墙的外墙板与内饰板之间的夹层内移动。内藏门主要由门叶、车门导轨、传动组件、门机械锁闭机构、紧急解锁机构、气动控制系统以及电气控制系统等组成。门叶由钢丝绳连接,左侧门叶与驱动风缸直接连接,并通过安装在左门叶上方钢丝绳夹紧机构与钢丝绳相连;右侧门叶与钢丝绳调整装置连接,通过调整钢丝绳使其保持一定的张紧力。门叶上方设有一个锁钩,车门关闭后,锁闭系统动作,锁钩钩住两扇门叶上的锁销,保证车门安全可靠地锁闭。此外
3、,车门系统装有车门锁闭行程开关S1、车门关闭行程开关S2、车门切除开关S3、紧急解锁行程开关S4,实现车门的电气控制。内藏门通过中央控制阀来控制压缩空气的流向和流量,实现双作用驱动气缸的前进和后退,再通过钢丝绳、绳轮和驱动支架等组成的机械传动机构完成车门的开/关动作。机械锁闭机构可以使车门可靠地实现在关闭位置上锁闭。电气控制系统控制中央控制阀来实现车门的开/关和解锁。调节中央控制阀上的调节旋钮可调整开/关门速度及缓冲速度。1.2塞拉门塞拉门在开启状态时,车门移动到侧墙的外侧;在关闭状态时车门外表面与车体外墙成一平面,这不仅使车辆外观美观,而且有利于减小列车在高速行驶时的空气阻力和
4、降低空气涡流产生的噪声。塞拉门主要由门叶、支承杆、托架组件、车门导轨、传动组件、制动组件、紧急解锁机构、车门旁路系统以及电子门控单元(以下简称EDCU)等组成。车门还装有锁闭行程开关S1、切除开关S2、紧急解锁开关S3和EDCU复位开关S4,实现对车门的电气控制。作为车门的控制部件,EDCU起着监控车门状态、驱动门机构和与控制门单元通信的作用。塞拉门由电机驱动丝杠和螺母机械传动机构,丝杆和螺母传动机构带动门叶移动,实现车门的关闭。门叶托架上的滚轮在导轨内滑动,5上导轨的端部有一定的弯曲以保证门叶最后的关闭(塞闭),下导轨安装在门叶下部,与安装在车体上的滚轮啮合,从而保证车门与侧墙
5、的平行度。在门关闭状态,制动装置的机械结构能防止门打开,开门动作时,它由电磁阀控制松开。1.3外挂门外挂门采用模块化设计和安装,门页、车门悬挂机构以及传动机构的部分部件安装于车体侧墙外侧,电子门控单元和驱动电机装于车体侧墙的内侧。外挂门主要由门页、直流驱动电机、车门悬挂机构、丝杆/螺母机械传动机构和EDCU等组成。此外,车门还装有车门关闭行程开关(DCS)S2、锁闭行程开关(DLS)S1、切除开关(LOS)S3以及紧急解锁开关(EES)S4。外挂门由电机带动丝杆转动,丝套在丝杆上的横向移动带动门叶在导轨上滑动。EDCU是车门的控制部件,具有监视、控制驱动电机和与控制单元通信的功能
6、。2车门故障由于地铁列车运营线路站距短,客室车门频繁地开启和关闭,因而易导致客室车门的门控电气元件和机械零部件损坏,造成正线运营列车的客室车门故障频发。故障较轻则该车门被切除,故障较重则列车发生掉线、清客或救援。据统计分析,上海地铁2003年三条轨道交通线车辆客室车门故障的原因主要是:(1)地铁1号线内藏门发生故障的主要因素集中在尺寸配合、门槛条、驱动气缸、锁闭开关S1、S钩、解锁气缸、关门限位开关S2以及继电器等方面;(2)地铁2号线内藏门发生故障的主要因素集中在解锁气缸、S钩、尺寸配合、驱动气缸、门槛条、锁闭开关S1以及关门限位开关S2等方面;(3)对地铁3号线塞拉门而言,由
7、于投入运营时间不长,除EDCU故障引起较多的车门故障外,其他引起车门故障的原因具有很强的随机性。采用可靠性分析方法FTA和FMEA对上海地铁现有车辆的三种客室车门的故障情况进行分析,可以得出车门故障的主要因素是:(1)从车门结构方面分析,限位开关、继电器、门槛条、护指橡胶条、开/关门按钮、橡胶止挡、驱动气缸/电机、解锁气缸、S钩门锁、钢丝绳是造成车门故障的主要因素;(2)从车门控制软件方面分析,EDCU的控制系统软件是车门故障的主要因素;(3)从环境方面分析,车体振动或局部变形、
