地铁车门系统

地铁车门系统（共7篇）

地铁车门系统 篇1

1 引言

车门系统作为地铁列车的重要组成部分, 对地铁的安全有着重要的影响。如何保证地铁车门系统在车辆运行中正常工作至关重要。本文在介绍南京地铁客室车门的布置、结构及功能和控制原理的基础上, 针对客室车门的常见故障进行了一些分析, 并针对该故障提出了相应的处理措施。

2 南京地铁客室车门系统组成

南京地铁客室车门布置如图1所示:客室车门分布在列车的客室车厢内, 一列车共有六节车厢组成, 每节车厢安装10扇双页电动塞拉门, 平均每侧各安装5扇车门, 两侧对称布置。每个车门使用了两个指示灯, 在车体外部和内部各一个。这两个指示灯在开关门过程中通过闪烁提示乘客注意安全。

2.1 客室车门组成

一扇双页电动塞拉门组成如图2所示。

客室车门主要由支承件、组成驱动构件 (安装在门头上) 、锁闭、紧急解锁装置、门页、保持装置、安装在门控单元上的元器件组成。

2.2 客室车门的功能及控制原理

2.2.1“零速”列车线

只有当“零速”出现, 是指列车的运行速度小于1km/h时, 开门列车线才可能激活。在这种情况下, 内部安全继电器 (装在EDCU上) 直接由这个信号 (零速信号) 激活, 才允许开门。如果“零速”列车线一旦失电, 是指列车运行速度大于1km/h时, 开启的车门将立即关闭。

2.2.2 开门/关门

客室车门的开关是由车门控制单元 (EDCU) 根据列车控制 (开门列车线、关门列车线、零速列车线) 电平信号和车门驱动机构上的元件 (限位开关、车门位置传感器) 电平信号来控制的, 如表1所示[1]。

(1) 开门。通过激活“开门”列车线来执行开门。如果在开门过程中“, 开门”列车线断电, 车门仍将开启到最大开启位。另外, 还可以通过按下EDCU上的维护按钮来执行开门。控制逻辑如图3所示。

(2) 关门。通过激活“关门”列车线来执行关门。“关门”列车线激活3秒后, 车门开始关闭。

如果在关门过程中“, 关门”列车线断电, 车门仍将关闭到最终关闭位。如果在关门过程中“, 关门”列车线断电, 同时“开门”列车线得电, 车门关闭程序停止, 1秒后车门重新开启到最大开启位[2]。控制逻辑如图4所示。

(3) 警示灯/蜂鸣器。在每扇客室车门的上方车体内外部各装设有一个警示灯, 开关门时警示灯将会亮并闪烁。当车门被切除时或遇障碍物六次激活后, 警示灯将常亮。同时在开关门时光电管式的蜂鸣器将会发出蜂鸣声音, 并持续三秒钟, 以警告乘客车门将要打开或关闭。

(4) 障碍物探测。

1) 关门防夹 (关门时的障碍物探测) 。车门在关闭的过程中, 如果遇到障碍物, 车门的防夹功能将被激活, 将施加一定的关门力 (<300N) , 持续时间为0.5秒钟。然后车门驱动电机将会处于解锁状态 (在电机上短路) 2秒钟, 以便可以手动移动车门并移开障碍物。

这样的循环能重复六次, 如果防夹功能在第六次关门过程中仍被激活, 此时车门将反向运动, 打开并停留在开启位。车内外的两个指示灯将亮, 以引起司机的注意。司机可再启关门指令来关闭车门。

2) 开门时障碍物探测。开门时障碍物探测也能被激活六次。在开门方向上检测到障碍物时EDCU将中断开门程序, 中断时间为2秒钟。在进行第六次尝试开门被激活后, 车门将停留在这个位置上, 同时车门控制单元 (EDCU) 认为这个位置就是车门可达到的最大开门位。然后只有通过关门命令将门关闭后再开启。

(5) 车门切除。一旦运营中有车门开关故障时, 司机或检修人员可以通过方形钥匙将故障车门切除。转动方形钥匙时必须将车门拉到关闭并锁紧位。转动方形钥匙时会激活“车门切除”限位开关并机械锁紧这扇车门“。车门切除”限位开关S2的触点将向车门控制单元 (EDCU) 发送该扇车门已被切除的信号。这时车门控制单元 (EDCU) 将切除这扇门所有的功能, 同时警示灯常亮。

3 客室车门常见故障案例分析与处理

3.1 关门按钮卡死

故障现象:在07A司机室操作, 列车右侧客室车门不能打开, 采用洗车模式也无法打开。换端操作, 该侧门能够打开。

故障结论:关门按钮卡死。

分析处理:在07A司机室操作, 左侧车门开关功能正常;在08A司机室操作, 两侧车门开关功能正常。检查07A司机室电气柜, 发现DCK_B动作, 进一步检查关门按钮DCPB1_B和DCPB2_B, 发现司机室B侧车门立柱DCPB2_B卡滞。再次按下右侧立柱上的关门按钮, 让其自然弹起后, 故障消失。

此故障是由于在操作右侧立柱上的关门按钮后, 该按钮未能立即复位, 导致司机室电器柜内的DCK—B始终吸合, 因此右侧开门接触器不能得电, 无法开门。

3.2 车门解锁故障

故障现象:在运行中DDU显示一车门被解锁, 检查解锁装置在正常位, 司机切除该门运行。回库后恢复切除, DDU仍显示解锁, 该车门不能开关。

故障结论:门解锁故障。

分析处理:检查发现紧急解锁钢丝绳在车门制动器处的紧固螺栓松脱。在解锁手柄未转动的情况下, 由于紧急解锁钢丝绳松动, 车门解锁器移动, 碰到紧急解锁开关S3使其动作, DDU显示车门解锁, 车门不能开关。重新紧固好车门紧急解锁钢丝绳螺栓, 并使其与S3间隙符合要求, 故障消失。

3.3 外部指示灯故障

故障现象:车门轻级故障。

故障结论:车门外部指示灯故障

分析处理:此类故障发生频繁, 车门轻级故障主要是门外部指示灯损坏。由于车门外部指示灯的设计和安装原因, 密封性能不好, 在雨水天气, 会造成指示灯内部进水, 电路板烧坏, 发生车门轻级故障。

针对该现象, 已经开展了对此故障的研究和整改:在门外部指示灯与安装座之间加装橡胶垫和涂密封胶, 防止雨水进入指示灯内部, 大大减少了外部指示灯的更换频率。

3.4 下摆臂滚轮故障

故障现象:车门无法关闭。

故障结论:车门左侧门页下导轨滚轮丢失。

分析处理:回库检查发现37A左侧门页下导轨滚轮丢失, 导致车门在开关门过程中, 下部定位销无法正常入槽, EDCU启动了开关门防夹, 车门无法关闭。重新安装导轨滚轮后恢复正常。

导轨滚轮是为了在车门开关时, 门页通过滚轮在导轨内的滑动对门页起导向作用, 滚轮丢失后, 会造成门页的变形, 影响正常的滑动。检修中, 要加强该部件的检查, 发现滚轮有松动的现象, 要及时处理。

3.5 门关到位开关S1故障

故障现象:车门图标红闪, 司机室操纵台门关好灯不亮, 推牵引, 制动不缓解, 无法牵引。

故障结论:S1开关尺寸超差。

分析处理:回库检查发现S1尺寸超差, 门关闭时该开关触点未闭合, 造成列车安全回路线断开, DIR继电器失电, 门关好灯不亮, 推牵引制动不缓解, 无法牵引。调整S1开关, 故障消失。紧急解锁开关S3尺寸超差也会出现相同故障。

S1或S3开关尺寸超差主要是由于开关调整不到位或车门机构变形所致。检修中, 要仔细查看与这两个开关尺寸相关联的部件状态, 如定位销与槽硬刮擦或槽内有异物卡滞导致车门不能完全关闭到位从而造成S1尺寸超差。发现问题后将其关联部位调整好, 再检测及调整限位开关尺寸即可。

3.6 EDCU通讯故障

故障现象:车门红闪, 车门开关功能正常, 司机室操纵台门关好灯正常。

故障结论:EDCU故障。

分析处理:此类故障多数是由EDCU内部故障引起。逐个将车门的两个RS485插头对接, 找出为2B门EDCU故障。更换该EDCU, 故障消失。

检修过程中, 要参照相应车门的开关门的动作表现及EDCU的故障指示灯闪烁情况来判断具体某扇车门故障。可逐个将车门的两个RS485插头对接后, 观察其红灯闪烁情况来逐个判断具体是某扇门故障。另外还要仔细检查车门内部的控制线有无松虚接、短路、破损现象。

3.7 车门制动器

故障现象:车门无法关闭。

故障结论:车门制动器故障。

分析处理:此类故障曾多次发生, 现象主要是开关门过程中, 车门一旦测试到有障碍物, 就无法关门。原因主要是由于电磁制动失效, 在关门过程中, 没有及时解锁造成了车门无法正常关闭。

该现象发生后, 承包商已对所有车进行了整改, 在制动器内安装一弹片, 保证制动器能正常脱开。

3.8 ATO不能自动开门, 司机人工开门

故障现象:ATO不能自动开门, 司机人工开门要按三次, 并多次出现。

故障结论:DOK-A主触点吸合不良。

分析处理:经询问, 故障在正线和试车线出现时, 门打不开但开门有“嘟嘟”声, 可以判断:03A车DOK_A已经得电动作, 但13号开门列车线没有得电, 所以门打不开。13号开门列车线没有得电的原因可能是: (1) DOK_A已经动作, 辅助触点已经把信号传给TIMS, 但主触点吸合不良; (2) D12接触不良。由于故障是瞬间的, 如果是D12坏, 故障可能一直存在, 所以DOK-A主触点吸合不良是故障点的可能性最大。更换DOK-A接触器, 后上试车线试验正常。检查换下的接触器, 发现主触点位置有多处的毛絮。针对此类故障, 组织专人对相关接触器进行检查、清洁, 消除故障隐患, 效果明显。

3.9 门关不上, 切除不了

故障现象:门关不上, 司机将其切除发现该门切除不了。

故障结论:携门支架与丝杆螺母连接杆尺寸较小, 造成携门支架能往上翻, 车门防夹。

分析处理:试验手动关门情况下如抵住左门页则会出现门未关闭到位, 左右门页错位现象。检查发现左门页上主轴螺母在车门半开状态下能手动推向内侧, 而右门页及其他车门无此现象。车门未关闭到位时左门页上主轴螺母伸向车门内侧 (正常应向车门外侧方向倾斜) 。检查发现左门页的携门支架与丝杆螺母连接杆尺寸较小, 造成携门支架能往上翻, 车门防夹。

由于携门支架和丝杆螺母之间的连杆尺寸比其它门的要小, 当车门关闭时乘客多或有人扒门的情况下造成携门支架能往上翻转, 车门关不到位, 防夹功能启动。车门防夹后打开, 司机在切除时未切断电源, 车门关不好, 造成切除不了。更换携门支架和丝杆螺母之间的连杆后, 目前正常。

4 结语

南京地铁车门系统的故障主要分为机械系统故障、电气系统故障, 在故障的处理及分析过程中, 对典型故障进行分析并提出处理措施, 有助于形成系统化的故障处理对策, 对保障地铁的安全运行有着重要意义。

参考文献

[1]仇海兵.城市轨道交通车辆及操作[M].北京:人民交通出版社, 2009:162.

[2]华平, 唐春林.城市轨道交通车辆电气控制[M].北京:机械工业出版社, 2011:228.

地铁车门系统 篇2

广州一号线西门子列车车门系统故障是一号线列车故障率最高的系统之一。由于线路站距短, 车门开启频繁, 车门控制部件、驱动部件及传动机构部件长期超负荷运行, 造成部件的可靠性降低, 各部件的寿命具有一定差别, 架大修时更换已经不能完全满足实际运用要求, 需根据各部件的故障特性及寿命分析, 制定可靠的维修措施。

1 车门系统部件故障分析

1.1 车门系统故障统计分析

广州一号线西门子列车车门系统为电控气动门, 从历年车门故障统计来看, 车门控制继电器、短行程风缸、中央控制阀及行程开关故障占电控气动门故障的主要部分, 较高的故障率直接影响到正线列车运营质量。从2004年至今的故障记录统计, 平均每年故障情况如表1所示。

1.2 车门系统主要部件故障分析

车门部件故障按照月度统计, 如图1所示, 1月、2月及12月期间车门平均故障次数及频率相对其他月份明显偏高, 其中车门气动控制部件 (短行程风缸、中央控制阀及驱动风缸等) 故障率较高。可以看出外界环境对气动部件存在一定的影响, 尤其气温偏低的时候, 气动控制部件内部密封圈冷缩及长期运行下磨损、老化变形等因素导致故障率较高。同时由于该车型车门继电器安装于客室侧墙顶回风道中, 继电器及行程开关处于较为恶劣的环境下, 湿度较大、灰尘较为严重, 故障率也相对偏高。

2 可靠性及全寿命分析

根据车门系统部件的故障分布特性, 采用威布尔分布研究车门系统主要部件的使用寿命是十分重要而又有实际意义。

威布尔分布的失效分布函数为:F (t) =1-e-[ (t-γ) /η]m,

可靠度函数为:R (t) =e-[ (t-γ) /η]m,

γ=0时, 即车门部件在工作一开始就逐渐发生失效, 以上函数简化为:

不可修复产品在故障前的工作时间平均值为:

式中m—形状参数 (威布尔斜率) , γ—位置参数, η—尺度参数 (特征寿命)

而对于每个车门部件来说, m和η取的值都会有所不同, 即使同一个车门部件在不同故障时期都有所不同, 对于故障特征符合“浴盆”曲线的部件, 早期失效期为m<1, 到稳定期m≈1, 到耗损失效期为m>1[1]。

可靠度和失效率可以用统计方法来计算, 可靠度和失效率计算值如下:

到t时刻的可靠度

到t+Δt时刻的失效率

3 车门主要部件可靠性及寿命分析

3.1 可靠度统计分析

按照目前每列车月平均运行公里数1万公里, 即达到架修60万公里要求运行5年左右, 达到大修120万里要求即运行10年左右。一号线全程约为18公里, 正线运行平均达到560个单程, 280个来回, 每个单程车车门动作18次, 每月正线车门平均动作次数达到5 000次, 加上库内检修作业 (日检及出车检查平均每天20～35次) , 每月平均约有6 000次动作, 每年平均约动作7万余次, 5年平均动作约35万次, 10年平均动作约70万次。

根据该型车架大修更换要求及故障数据统计, 对以下6个车门主要故障部件进行寿命分析, 以了解目前更换周期的匹配性及预防维修措施的可行性。车门主要故障部件的可靠度如图2所示, 其中车门继电器及S2行车开关为架修更换, 其余为大修更换。

3.2 寿命分析

根据公式 (1) , 利用最小二乘法拟合各个部件对应的故障率曲线, 求得各个部件早期故障期、偶然故障期及耗损故障期对应的m及η值。如S2行程开关, 如表2所示, 以lnt为X轴, ln[-ln R̂ (t) ]为Y轴[2], 用最小二乘法拟合曲线求得斜率m=1.2, 即可求得η=61。

S2行程开关平均寿命MTTF根据求得的m及η值, 计算平均寿命约为57年, 即全部失效。可靠度要达到0.95, S2行程开关使用寿命约5年, 与目前架修期进行更换周期较为匹配。

根据以上方法, 同样可得到继电器的m及η值, 预计平均寿命为37年, 即全部失效。可靠度要达到0.95以上, 车门关键继电器只可运用3.4年;到达0.92以上, 车门继电器只能使用5年。可靠度降低0.03后, 每年的故障车门继电器故障总数量将增加80多起, 将给正线营运造成很大影响。推荐该型号车门继电器 (MCRC) 3～3.5年进行定期更换, 需提前于架修期进行更换。S1行程开关平均寿命计算约36年, 根据各个阶段的m及η, 得到该部件在6.5年左右 (可靠度在0.91) , 由偶然故障期进入耗损故障期, 处于刚架修完1年后。而S1行程开关从使用环境及动作频率与S2行程开关一样, 同时由于S1行程开关IP等级相对较低, 密封性较差, 故障率反而相对较高, 所以S1行程开关更换周期建议结合架修进行更换。

中央控制阀平均寿命计算约19.6年, 根据各个阶段的m及η, 得到该部件在6.1年左右由偶然故障期进入耗损故障期, 结合中央控制阀的失效形式 (排气异响、漏气、Y2电磁阀故障等) , 建议架修更换内部密封圈及Y2与Y1或Y3进行互换, 减少惯性故障带来的行车影响。驱动风缸平均寿命计算约34.4年, 根据各个阶段的m及η, 得到该部件在6.8年左右由偶然故障期进入耗损故障期。鉴于驱动风缸故障主要表现为内部密封圈老化变形, 导致风缸内部活塞左右两边缸体漏气, 不能形成稳定压差, 架修有必要对内部密封圈进行统一更换, 减少后期故障率, 将可进一步提高车门运行的稳定性及可靠性。短行程风缸平均寿命计算约15.9年, 根据各个阶段的m及η, 得到该部件在4.6年左右由偶然故障期进入耗损故障期, 接近1次架修期。对于短行程风缸故障无法修复内部密封圈, 修复使用可靠性不高, 建议结合架修逐步进行更换。

4 检修措施

(1) 结合车门故障特点及重大节假日客流因素影响, 可在原有计划性检修 (半年检、年检) 外增加临时性集中普查, 使车门各关键参数达到最佳状态, 避免关键参数超差, 影响车门正常开关, 并对关键部件进行测量检查, 如继电器、行程开关的动作检查及阻值测量。

(2) 根据以上寿命分析, 定期更换故障率较高的部件, 制定车门系统关键部件更换周期, 如继电器定期更换及Y2与Y1或Y3定期互换等措施。

(3) 对故障率较高的部件进行换型, 如车门继电器更换成西门子或防护等级较高的安川继电器, 提高防尘防护等级, 可有效降低相关故障率。

(4) 由于该型车运用已久, 尤其是车门系统相关部件国产化率不高, 无法有效大批量进行更换, 以6个月为一次参数调整周期不能满足现有车门关键参数变化情况。对此, 建立车门系统预防维修模式, 缩短车门关键参数调整周期, 压缩到每3-4月调整一次, 并结合惯性故障特点及每年重大节假日普查开展, 可全面提高车门系统的可靠性及稳定性。

5 结语

该车门部件寿命分析是建立在长期故障记录统计, 利用威布尔寿命模型分析计算出车门系统主要故障部件寿命情况, 并采取相应的维护措施, 制订可靠、完善的检修工艺, 可进一步减少故障率, 提高运营服务质量。

摘要：通过对广州地铁一号线列车车门系统部件故障统计, 分析了车门部件的可靠性及使用寿命, 结合各部件故障特性及运用情况, 提出车门系统各部件的更换周期及维修措施的改进建议。

关键词：地铁列车,车门,寿命评估,维修措施

参考文献

[1]董锡明.轨道列车可靠性、可用性、维修性和安全性 (RAMS) [M].北京:中国铁道出版社, 2009.

地铁车门系统 篇3

2005年2月2日下午1:30分, 北京地铁1号线列车行至万寿路站时, 由于列车车门发生故障无法打开, 导致乘客被困车内近20分钟, 一号线运行也受到影响。2011年11月17日晚6时许, 北京地铁5号线大屯路东站一辆列车正要开动时, 一扇车门突然发生故障无法正常关闭。2012年4月14日中午时分, 南京地铁一号线一列由南向北方向行驶的列车, 因车门出现故障, 无法正常开启, 中途被迫清客检修, 导致后续3趟列车延误。地铁列车车门不能正常打开或关闭的情况在我国已经发生过几次, 故障导致列车延误给市民出行带来的不便。一般情况下为了保证旅客的安全, 地铁列车的车门在列车运行期间必须关闭。只有当列车停稳且在站台的正确位置停稳后, ATP才会发出信息释放车门, 车门控制器接收ATP的开门信号后打开车门。也就是说只有列车停稳 (此时列车速度为“0”) 、列车停在停车窗和列车ATP发出“允许开门”报文信息三个条件同时满足时, ATO自动或列车司机将会打开列车车门和屏蔽门。当上述三个条件其中之一未被满足时, 列车车门将不能被打开。如果运行中的列车失去来自车辆接口的“所有车门关闭”信号, ATP车载计算机单元将立即启动紧急制动程序, 列车将会紧急停车。

2 故障现象及分析

车门不能自动打开或关闭, 可能是列车车门自身原因, 如曾经在广州地铁3号线频繁出现的车门在开关门过程中不能完全打开或关闭, 读取车门控制单元EDCU中的数据, 显示“车门驱动电机回路断开”。该故障产生的原因包括车门电机自身的故障、控制车门电机动作的车门控制单元EDCU输出故障、整个车门电机回路故障等都会造成此故障[1]。

技术人员对故障进行了模拟, 在开门的过程中突然中断开门使能信号以模拟车门的状态。模拟结果与列车在运营过程中出现的故障一致, 即在开门过程中有些车门不能正常打开而其他车门工作正常。由此可以判断在开门过程中车门使能信号丢失以及在开关门过程中EDCU中的电机控制模块受到干扰, 电机电流瞬间增大, 造成电机控制回路跳开, 车门电机无法正常打开或关闭, 是产生该故障的原因。

除了列车自身故障外, 有以下3种情况也可造成列车车门全部或部分无法打开:

(1) 列车停在停车窗外, 没有门释放。在通常情况下, 地铁列车应在预定停车区域即停车窗内停车, 并且停车点的误差范围也有规定, 地下站的误差范围在500mm, 高架站的误差范围在1000mm。若偏离了此范围, 列车可以以5km/h的速度移动, 以满足精确停车的要求[2]。

(2) 列车显示停在停车窗内, 没有门释放

正常情况下, 当列车到达定位停车点制动, 列车头部的车辆对位天线对准站台的对位天线时, 他们之间发生电磁耦合, 车辆接收器能接收到地面对位模块发出的对位信号, 列车制动停在停车点, 当测速设备检测到速度为0, 由车辆对位发送器发送“车精确停站”信号, 站台对位接收器接收到此信号, 是地面“列车停站”继电器开始工作, 这时地面ATP发送器向列车发送打开左/右侧车门指令。车辆收到该指令后通过门控继电器使车门动作。那么当列车精确停站且停稳后, 若车门不能打开, 可能的情况是, 列车与地面间的通信系统故障。列车车辆与地面间不能进行信息传递, 车门控制器收不到地面发送的开门信号, 车门不能打开, 此时应检查门释放输出设备和车-地间通信设备。

(3) 列车显示停在停车窗内, 有门释放, 检查开关是否打到自动开门, 检查目的地号是否不对, 如果以上都正确, 且故障连续出现, 测量相关的端子在列车停稳后有否正常的输出, 若没有, 更换ATO的输出模块;若有, 属车辆问题。

3 改进

为避免列车车门由于丢失车门使能信号和电机控制模块受到干扰而不能正常动作车门的故障再次出现, 可对EDCU硬件进行改造。车门电机控制模块主要由电源输入电路 (复位电路) 、输出电路、关断电路和电流传感器部分组成。电源输入电路工作电压范围在1-9V内, 0V时将对电机电源进行复位;关断电路的工作电压在4V以上, 当电压为0V时, 将封锁电机控制模块, 使电机控制模块无相应的输出, 进而可能出现车门不能打开或关闭的故障。为此, 可在关断电路和复位电路之间增加一个二极管, 如图1。当电机控制模块被关断时, 复位电路的电位处于低电位, 将立即进行复位, 从而保证车门电机再次正常工作。

为避免列车停在停车窗外停车或列车未能精确停在停车点, 可以改进对位环线的设置。通过增加同步定位环线的位置同步点, 来满足停车误差在30cm范围内的精度。

4 展望

车门是地铁运营中动作最频繁的设备, 提高其可靠工作性能, 可为地铁正常运营和客流组织提供有力地保障。但本文只对运营中出现的某些故障进行了分析, 由于工作条件复杂, 列车车门还可能遇到文章中未能分析到的故障现象, 这有待于地铁人和热爱地铁的有心人共同努力, 寻求新的解决方法。

参考文献

[1]彭有根.广州地铁三号线列车车门故障分析及改进[J].电力机车与城轨车辆, 2009.32 (2) :53-54.

地铁车门系统 篇4

广州市地下铁道总公司 (以下简称广州地铁) 一号线和二号线增购车的客室车门采用电控电动的外挂门, 其机械设计和电气控制基本与目前广州地铁二号线保持一致, 由上海Faiveley公司提供。自2006年投入一号线使用以来, 总体状态良好, 但是在检修过程中发现了以下两个典型的电气故障隐患:①车门EDCU (电子门控单元) 由于电路板内部烧损导致与其连接的零速信号线或开门指令线串电而造成多个车门故障;②切除故障车门后车门检测安全回路仍然断开导致列车启动联锁。为此对车门故障隐患进行了分析, 提出相应的改进措施。

2车门控制原理介绍

EDCU是车辆电源和车门机械操纵机构之间的接口, 由可编程序控制器PLC控制 (见图1) 。车门具有零速保护和安全连锁电路, 开、关门有报警装置。

2.1 车门的开/关

整个门系统的运动是由EDCU来控制的, 电机通过传动系统驱动丝杆/螺母机构, 丝杆上的螺母通过铰链与门页相连, 由此驱动门页开关。丝杆/螺母机构保证了门页的同步性。开门后, 关门行程开关DCS和锁门行程开关DLS的常开触头断开。

车门既可在ATO (列车自动运行) 模式下自动打开也可以由司机进行开关。考虑到安全的因数, 有两种不同的门控信号:门开使能和“开门”指令。在通常的操作中车门打开可以由ATP (列车自动保护) 来使能, 这些操作都是在开门过程中通过EDCU来进行控制的。只有当列车静止且处于站台上正确的位置时, ATP系统才给出使能信号。在URM (非限制) 模式下操作, 只能通过司机室的按钮来实现开门使能, 在这种情况下, 车门使能与牵引控制单元的零速信号互锁。当司机按下关门按钮后, 关门信号通过列车线向每个车门发出, 每个车门的EDCU收到关门信号后控制电机驱动丝杆, 从而使门页关闭并锁好。

2.2 零速度保护

车速为0时, EDCU得到“零速”信号后开门功能才起作用。当车速大于5 km/h时, 车门仍然开启时将启动自动关门。

2.3 车门安全回路

DLS检测到车门完全关闭后, 其常开触点闭合, 同一节车同侧所有车门的DLS常开触点串联, 形成关门安全连锁电路。列车的关门安全连锁电路形成环路, 所有车门关好后, 司机室内“门已锁闭”指示灯亮, 列车方可启动。而在运行过程中, 如果有乘客将紧急解锁手柄拉下, 车门安全回路断开列车将触发紧急制动并停车。

2.4 车门的切除

当单个车门故障时, 为了不影响列车的运行, 通过专用钥匙将该车门进行电隔离称为切除车门。切除车门后, 安全回路将通过LOS (锁闭开关) 组成安全回路。门切除后, 该门将不再受开关门指令控制, 可以通过专用钥匙将该车门复位。

3车门故障分析及解决措施

3.1 零速线或开门指令线串电分析

车门零速信号线直接与车门EDCU连接, 原设计未考虑到EDCU硬件电路板出现烧损, 可能出现EDCU 0V线断开的现象, 而车门的开门指令线、零速线共用于EDCU 的0V线, 这样将会出现电EDCU的110V供电经过EDCU内部的电路板, 使开门指令线和零速线存在一定的电压造成串电, 引起其他多个车门故障。做试验时, 单独断开EDCU的外接0V线, 其中开门指令线有80～100V的电压, 零速线有25～40V的电压;若烧损其他的一些部件, 电压将更接近110V, 这样同侧车门会出现红闪故障信息或有可能出现自动开门现象。出现上述现象将危及地铁车辆的正常运营, 而且出现多个车门故障或打开, 且此故障点隐蔽, 车辆检修人员较难判断。

解决措施:在车门EDCU零速信号线和开门指令线输入端的公共端子接线排上分别串一个二极管, 切断其反相电压。改造后电路如图2所示。在EDCU输入的零速线及开门指令线串入二极管后可以有效避免EDCU本身内部电路故障而造成单边其他车门故障或非预期打开车门隐患。

3.2 车门切除回路隐患分析

原单个车门安全电路如图3所示, 接线板的管脚7接收到上一个门安全电路的高电平信号, 经过DCS和DLS的常开触点, 再经过EED (紧急逃生装置) 的常闭触点, 到达接线板的管脚6, 由此接至下一个车门安全电路;在门切除的情况下, 单个车门安全电路的接法是:接线板的管脚7接收到上一个门安全电路的高电平信号, 经过LOS的常开触点, 再经过EED的常闭触点, 到达接线板的管脚6, 由此接至下一个车门安全电路。此接法的潜在故障隐患是:当单个车门EED故障, 如EED常闭触点电阻太大或开关卡滞动作不到位等情况出现时, 司机可以在显示屏上看到故障车门处于紧急解锁状态, 即使司机将故障车门切除, 此时LOS得电, 虽说将DCS和DLS旁路, 但是由于EED仍然断开, 导致安全监测回路是断开的, 造成列车启动联锁 (不能动车) 故障, 此时只能打车门旁路动车;如果只是常闭触点不能闭合, 显示屏上没有故障显示, 动车会有车门环路启动联锁, 故障车门这一边的关门灯不亮, 司机也只能打车门旁路动车。

解决方案:如图4所示, 在门处于切除状态时, 单个门安全电路跳过EED, 在接线板的管脚7接收到上一个门安全电路的高电平信号之后, 经过LOS的常开触点, 直接接到车门接线端子排的管脚6, 即在车门接线端子排上将原2脚移动到6脚。经过改造后, 目前LOS和EED在机械上已经实现联锁, 而更改之后的电路并不会影响原设计的安全等级, 并能有效避免切除门之后安全回路仍然断开的问题。

4结束语

地铁车门系统 篇5

关键词：地铁车辆,车门安全联锁,故障判断

在地铁车辆中, 车门是地铁最主要的系统, 也是确保地铁安全行驶的关键。地铁车辆的每一节车厢都有车门, 车门的数量多, 车门的控制比较频繁, 通常情况下, 一辆地铁车辆就有40多个车门, 在地铁行驶过程中, 每隔3至5分钟, 地铁车门就要进行一次开关, 车门的开关状况始终关系到地铁的牵引和发动, 如果地铁车门没有关闭, 地铁就无法行驶。在进行地铁车辆的电路分析时, 对车门安全联锁回路的设计是十分关键的, 其可以很方便的对所有车门的开关状态进行监管, 将车门的状况及时传达给地铁自动控制系统, 确保地铁可以安全的行驶。

1 车门安全联锁回路的理解

车门安全联锁回路是由左右两个支路组成的, 当一侧的车门触及关闭按钮时, 这一侧的车门的安全联锁回路呈串联的状态, 用继电器来传达, 具体步骤如下图所示:

此图中的D C O S是一侧车门的开关, EU S是在紧急情况下进行解锁的开关, D C LS是车门在关闭时候的位置限定开关。当以上的开关的按钮被接入车门安全联锁回路的时候, 另外的按钮被接入ED C U。ED-C U是按照这一对按钮的运行情况来确定车门的开关状态的。当同一侧的车门的开关按钮都被串联起来时, 会将地铁的车门安全联锁回路的按钮激活, 当车门安全联锁回路闭合时, 说明地铁的车门的状态是良好的。当一侧的车门中有被打开或者在紧急情况下被解锁了, 车门安全联锁回路就会立刻报警, 通过提示灯, 在司机的显示屏上直观地显示出来。

当地铁的所有的车门安全联锁回路闭合后, 确保地铁车门的状况良好, 地铁才能继续行驶。当地铁自动保护系统运行正常的状况下, 地铁行驶过程中车门安全联锁回路自动断开, 继电器无法继续供电时, 地铁会发生紧急制动的情况。

如果地铁中的单个车门发生故障后, 车门安全联锁回路不能有效的连通时, 在车门是关闭的状态下, 确保车门安全联锁回路是闭合的, 确保联锁回路的安全性。

2 地铁车门安全联锁回路诊断故障的方法分析

2.1 对车门本身的安全回路进行故障诊断

ED C U会从车门安全联锁回路来接收车门两侧传输的信号, 两侧的信号分别是安全联锁回路传输的入口信号和安全联锁回路传输的出口信号。按照D C O S和D C LS的的运行情况, 可以分析出, 当车门在隔离状态时, 安全联锁的回路是通畅的, 入口信号和出口信号的电平情况应该是一样的。当车门是在连通状态时, 没有进行紧急解锁的情况下, 并且车门是按要求关闭的, 入口信号和出口信号之间的电平应该是相同的。当车门没有处于隔离状态时, 车门在紧急解锁的状态下, 出口信号的电平比较低。

上述的三种情况是车门安全联锁回路在正常运行情况下的分析, 如果入口信号和出口信号出现异常时, 可以看出某一扇车门的安全联锁回路是有问题的。

当D C O S是在隔离的状态时, 单扇门是隔离的, EU S和D C LS是支路, 不会影响到车门的开关状态, 因此无需考虑EU S和D C LS的运行状态。当地铁车门在没有进行隔离的状态下, 车门进行紧急解锁的设计时, 不管入口信号是什么状态, 出口信号的电平始终是低的。

针对ED C U的情况来分析, D C O S、EU S、D C LS是车门在不同状态下的组合, 入口信号和出口信号表现出来的状态是正常的。应该注意的是, 以上分析得意实现的原因在于车门具有入口信号和出口信号的基础上, 但是, 由于地铁车门在设计时是对称的, 安全联锁回路的入口信号和出口信号会出现颠倒的状况, 当司机室换端后, 也会出现入口信号和出口信号相反的情况。因此, 在整节地铁车厢内, 在对车门的开关状态进行控制时还要确定激活的信号是在司机室的哪一端, 在针对地铁的位置来判断哪一侧是入口信号, 哪一侧是出口信号。

在不同的状态下对故障进行针对可以通过ED C U来进行, 对每隔车门进行控制, 然后通过网络传达给每一个地铁的车门控制系统, 然后进一步传达给TC M S, 然后将车门的状态直观地呈现在司机的显示屏上。

2.2 车门之间的安全回路故障诊断方法

车门的安全联锁回路是把所有的车门的开关状态进行串联, 除了车门自身会产生故障外, 车门之间的回路也有发生故障的可能性。对车门之间的故障进行诊断, 可以选择TC M S对每隔车门进行控制, 然后通过车门控制器将故障传达给入口信号和出口信号, 在车门状态正常的情况下, 前一个车门的安全联锁回路出口信号的状态应该和后一个车门的入口信号的状态是相同的, 如果不相同, 则车门之间是存在故障的。

当ED C U是在断电的情况下或者出现信号故障时, 在这种情况下, 如果前一个车门的安全联锁回路的出口信号和后一个车门的入口信号状态是不相同的, 则车门之间是存在故障的。

3 结语

在地铁系统中, 车门系统是最主要的, 车门的正常运行可以确保地铁的高效行驶, 方便了人们的出行, 同时也保障了人们的出行安全, 因此, 用车门安全联锁回路对车门故障进行诊断是很有必要的, 车门安全联锁回路是由左右两个支路组成的, 当一侧的车门触及关闭按钮时, 这一侧的车门的安全联锁回路呈串联的状态, 用继电器来传达。车门的故障分为车门自身的故障和车门之间的故障, 在对车门自身的故障进行诊断时, 要确保入口信号和出口信号的电平情况应该是一样的。在对车门之间的故障进行诊断时, 可以选择TC M S对每隔车门进行控制, 然后通过车门控制器将故障传达给入口信号和出口信号, 在车门状态正常的情况下, 前一个车门的安全联锁回路出口信号的状态应该和后一个车门的入口信号的状态是相同的, 如果不相同, 则车门之间是存在故障的。

参考文献

[1]彭有根.广州地铁二号线车辆车门系统及其控制原理[J].电力机车与城轨车辆, 2005.

地铁车门系统 篇6

随着地下轨道交通的大力发展, 地铁列车在人们的生活中扮演着越来越重要的角色。地铁车门系统作为乘客上下地铁列车的通道, 其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。FMECA方法是一种常用的系统可靠性分析的方法, 采用表格的形式统计分析出系统各个零部件的故障模式、故障原因、故障影响、严重度以及补偿措施等信息, 然后根据现场故障数据进行危害性分析, 进而求得系统各零部件的关键故障模式或薄弱环节。

但是, 传统的FMECA是界限分明的确定性方法, “非此即彼”、“非好即坏”, 忽略了实际存在的中间态不确定性以及语言描述的模糊性、影响因素的复杂性等问题, 对各部件进行定量分析时存在一定难度, 需要有经验的工作技术人员将模糊指标定量化。文中将模糊综合评判的方法融入到传统的FMECA方法中形成模糊FMECA方法［1］, 用定量方法处理定性问题, 将各部件的故障模式的危害性清楚表示出来, 使传统的FMECA方法变得更加科学化, 并将其应用到地铁车门系统的可靠性分析中。

1 模糊FMECA方法基本原理

模糊FMECA主要应用模糊关系的特性, 从多因素角度对被评估事物隶属等级状况进行综合评估, 从而对传统FMECA方法进行改进形成的更科学化的方法。 模糊FMECA的基本流程图如图1 所示:

模糊FMECA方法的基本步骤[2-3]如下:

1) 建立因素集

因素集是影响评估对象的各因素集合, 不同元素代表不同影响因素。因素集通常用U表示, 如故障模式k评估分析的因素集可以表示为:

式中: uik表示故障模式k的第i个影响因素。

2) 建立评价集

评价集是由对评价对象可能做出的评价结果所组成的集合, 通常用V表示, 即

式中: Vj表示评价等级的第j个等级, m为评价分级数。

3) 建立模糊评价矩阵

成立一个由h人组成的专家评价组, 每位成员对各影响因素uik评出一个且仅一个评价等级Vj, 若h位组员中评定uik隶属于Vj的有hkij人, 则得到uik的评价集为［4 － 5］:

将第k个故障模式的各因素评价集写成故障模式k模糊因素水平评价矩阵为:

4) 确定各影响因素权重集

权重集是为了反映各影响因素的重要程度而赋予的相应权数所组成的集合。权重确定的恰当与否, 直接影响综合评判结果。通常运用层次分析法求权重集, 具体步骤如下［6］:

首先, 用aij表示影响因素uik对于ujk的相对重要数值, aij的值可以依据表1 选取。构造判断矩阵。

在文中采用最常用的方根法求各影响因素权重。方根法的基本过程是将判断矩阵A的各行向量进行几何平均, 然后归一化, 得到排序权重向量。计算步骤如下:

a) 计算判断矩阵A各行元素乘积的n次方根:

b) 对向量M归一化:

则权重向量为W=w1, w2 (, …, w) nT。

c) 计算判断矩阵A的最大特征值:

式中: ( AW) i为AW的第i个分量。

计算出判断矩阵的最大特征根 λmax及其所对应的特征向量之后, 再进行一致性检验, 计算一致性比率Rc:

式 ( 9) 中, 指数IC为一致性指标, IC= ( λmax- n) / ( n- 1) , IＲ表示判断矩阵的平均随机一致性指标, 通过查找文献得知, 当n = 3 时, IＲ= 0. 58; n = 4 时, IＲ= 0. 90; n = 5时, IＲ= 1. 12。

当Rc< 0. 1 时, 认为判断矩阵的一致性是可以接受的, 否则应对判断矩阵作适当修正。

5) 1 级模糊综合评估

将故障模式k的因素权重集改写为向量形式。则:

式中: Bk为故障模式k的模糊综合评价向量。

6) 综合危害等级的确定

为了更直观地看出结果, 通过加权平均法对Bk进行处理, 得到一个简单数值C来表示评价结果, 即:

7) 多级模糊综合评价

实际的复杂系统由多级子系统构成, 进行多级模糊综合评价时, 首先对底层子系统各故障模式分别进行l级模糊综合评价［7 － 8］, 得到其模糊综合评价向量和综合危害等级分, 然后将子系统的各故障模式作为2 级模糊综合评价的影响因素, 即:

U = { 故障模式1, 故障模式2, …, 故障模式k }因素水平集V不变, 再用层次分析法求出各影响因素的权重集, 利用模糊综合评价法对系统进行综合评价。采用此方法可以得到2 级模糊综合评价, 再依此类推, 便可以得到系统的多级模糊评价。

3 地铁车门的模糊FMECA分析

通过对国内某地铁二号线车门系统故障数据的统计分析, 可以得知门控器EDCU、车门关闭行程开关和螺母组件是车门系统中故障率最高的三个部件, 现以此三个部件为例, 利用模糊FMECA方法对其进行可靠性分析。

EDCU、车门关闭行程开关和螺母组件的FMEA分析结果如表2 所示。

在FMEA分析的基础上, 对故障模式分别进行模糊综合评价, 其步骤如下:

1) 建立因素集

在对车辆塞拉门系统进行故障危害性评价时采用因素集［9］:

U = { 故障概率, 严重度, 检测难易程度, 维修难易程度}

2) 建立评价集

文中评价结果分为四个等级［10］, 即V = {1, 2, 3, 4}。可以根据表3 所列的标准对各个影响因素进行等级划分。

3) 建立故障模式的模糊评价矩阵

给10 位精通车门系统的专家发送调查问卷, 经过专家组的评定, 故障模式1 的故障概率模糊集为R11= { 0, 0. 6, 0. 4, 0} , 严重度模糊集为R21= { 0. 1, 0. 7, 0. 2, 0 } , 检测难易程度模糊集为R31= { 0. 5, 0. 5, 0, 0} , 维修难易程度模糊集为R41= { 1, 0, 0, 0} , 因此其模糊评价矩阵为:

应用同样的方法可以确定故障模式2 - 10 的模糊评价矩阵分别为:

4) 确定各故障模式的因素权重集

经过十位专家的评定, 故障模式1 各个影响因素的判断矩阵及权重如表4 所示。

计算可得Rc= 0. 043 8 < 0. 1, 说明判断矩阵的一致性可以接受。因此, 可以确定故障模式1 的因素集对应的权重向量为: W1=[0. 564, 0. 263, 0. 055, 0. 018]。

其余各故障模式的影响因素均采用与故障模式1 相同的权重向量, 即:

5) 各故障模式的1级模糊综合评价

故障模式1 的一级模糊综合评价向量为:

应用同样的方法可以求出其余故障模式2 - 10 的一级模糊综合评价向量分别为:

6) 综合危害等级的确定

故障模式1 的综合危害度等级为C1= B1VT= 2. 106。

应用同样的方法可以计算出其余各故障模式的综合危害等级分别为

7) 2 级模糊综合评价

对于门控器EDCU, 因素集U'1= { 故障模式1, 故障模式2 } , 评价集V1‘= {1, 2, 3, 4}, 评价矩阵R'1=[B1B2]T, 根据这两种故障模式的重要程度利用层次分析法可以得出权重W1’= [0. 167, 0. 833], 则二级综合评价结果为B1'= W1'R1'=[0. 05, 0. 183, 0. 435, 0. 331], 其综合危害度为C1= 3. 045。

同理, 对于车门关闭行程开关和螺母组件, 可以分别求得其综合评价结果和综合危害度为

根据综合危害度大小, 可知地铁车门系统故障率最高的三个部件中, 危害度最大的是门控器EDCU, 其次是关闭行程开关S1, 螺母组件最小。

门控器EDCU中, 危害度最大的故障模式是功能失效, 其次是插头松动。关闭行程开关中, 危害度最大的故障模式是破损, 其次是功能失效, 危害度最小的是间隙异常。螺母组件中, 故障模式危害度从大到小排列为: 破损、功能失效、松动、安装角度失调、润滑不良。因此门控器EDCU需要重点关注, 是可靠性改进的重点, 而门控器EDCU子系统中的功能失效问题更是重中之重。经某地铁现场调研分析发现, 这一评判结果与事实相符。

利用同样方法可以计算车门系统其他组成部件的故障综合危害等级, 并进行危害度优先排序, 从中找出危害性最大的部件, 对其提出相应的可靠性改进措施, 为提高车门系统的可靠性提供有价值的参考。

4 结语

提出了基于模糊综合评判的模糊FMECA方法, 能有效解决传统FMECA中的难以处理的模糊性和不确定性问题, 将定性评价指标定量化, 使可靠性分析结果更科学、准确、合理。利用模糊FMECA方法对车门系统故障率最高的三大组成部件的可靠性进行分析, 得出门控器EDCU、车门关闭行程开关和螺母组件的各故障模式和此三部件的综合危害等级的排序。经地铁公司现场调查分析, 此评判结果与实际情况相符合。根据此结果有针对性的进行可靠性改进, 有利于提高车门系统的可靠性水平, 并为将模糊FMECA方法推广到整个列车系统提供了一定的借鉴意义。

参考文献

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[4]Keller A Z, Kara-Zaitri.Further application of fuzzy logic to reliability assessment and safely analysis[J].Micro-electron Reliab, 1981, 29 (3) :399-404.

[5]李浩, 邱超凡.模糊FMECA方法在液压系统可靠性分析中的应用[J].液压气动与密封, 2012, (1) :38-41.

[6]陈源.基于模糊FMECA方法的飞机供电系统可靠性分析研究[D].成都:电子科技大学, 2011.5.

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地铁车门系统 篇7

关键词：客室车门,故障QC分析,门钩复位销,应力集中,解决措施

一、引言

随着城市的发展, 轨道交通已经成为一个城市步入现代化的标准之一, 它更为快捷高效、节能环保、舒适安全, 逐渐成为人们出行不可获缺的交通工具。上海地铁自从1993年5月24日运营至今, 经历了十多年的运营, 经过温差和湿度的侵蚀, 许多部件产生磨耗、变形、老化和损坏, 列车已不再那么崭新, 慢慢地进入了故障频繁期, 更有甚者已进入了大修的修程。每一列电客列车都需要完成每日例行检查和规定修程后才能上线运营, 为了保证列车拥有良好的车况, 大量检修工作的质量和效率尤为重要, 一旦列车遇到应急故障或疑难问题时需要及时的做出反应和有效的应对措施。车门作为整个列车系统中运作最为频繁的部件之一, 自然也成为了故障发生的高发点, 本文就着重对车门引起的诸多问题进行科学的分析以及探讨解决方案。

二、客室车门的介绍

首先大家先来了解一下上海地铁二号线现有车型:SIEMENS AC02型和AC05型电客列车以及ALSTOM的AC08型电动列车。本文所讲述内容是以常见故障最多的AC02型电动列车的客室车门为例, 它采用的是内藏式车门, 其优点是结构简单、经济性强, 有良好的可靠性、密封性且隔音效果较好, 日常维修较为简便。AC02电动列车客室内藏式车门通过气动控制元件控制驱动气缸来实现车门的开/关功能, 主要由左右门叶、车门导轨、双作用气缸、传动组件、车门机械锁闭机构、紧急解锁机构、气动控制系统以及电气系统等组成。

除了以上内藏式车门外, 作为后来者的AC05型与AC08型列车的客室车门则采用了更为先进的微电脑控制到电机驱动的塞拉门及外挂车门。

三、现状分析

考虑到地铁列车运营线路站点较多、站距短的特点, 列车每次进站后客室车门都需要平凡的开启/关闭, 各种自然和人为因素都会导致车门的故障, 严重影响到列车准点运营, 所以客室车门相比车辆其他系统部件故障频发更集中。在QC质量小组对2002年第四季度AC02型电动列车客室车门的故障信息进行了分析统计, 客室车门共发生105次故障。在对大量客室车门故障进行分析后, 笔者将原因归结为两个主要方面的因素:一是由于使用频率高和客流大, 致使车门无法正常关闭;另一方面是系统本身的设计和制造缺陷所造成的。根据下图的曲线表明了门钩复位弹簧销、关门止档及驱动气缸是直接导致车门系统故障的三大主要因素, 造成列车牵引系统自动封闭无法继续正常运营, 更严重者需要清客救援。

如图所示如此高的故障率已经严重影响到了上海地铁的公众形象, 所以快速、准确地找出故障原因, 并加以改进已成为我们地铁检修人员的当务之急。

四、故障分析

1.寻求故障点。整套内藏门是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做前后往复运动, 通过钢丝绳、绳轮、驱动支架等组成的机械转动机构完成车门开/关动作。在门叶的上方设有一个锁钩机构, 车门关闭后, 锁闭系统动作, 锁钩钩住两扇门叶上的锁销, 保证车门安全可靠的锁闭。此外, 车门系统装有车门锁闭行程开关S1, 车门门叶关闭行程开关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。在之前的故障统计中所提到的“门钩复位弹簧销”正是我们需要解决的故障点, 因为它的故障频发率尤其得高。首先让我们来了解一下“门钩复位弹簧销”所处的位置:这是一张车门锁钩组件, 其中的“06”为弹簧销的支座, “08”为复位弹簧销, “09”为复位弹簧, “15”为磨耗尼龙垫圈, 整套复位弹簧组件通过“11”定位销固定在“02”钩舌板的左下方。门钩复位弹簧销在整套车门关闭中所起到的作用是:当关门信号给出时, 整个门钩锁组件复位过程如图2~16中解锁气缸收回, 整个门钩机构靠复位弹簧销上弹簧的反弹力将门钩恢复到水平位置, 从而使钩舌板上的扇形片触发到上方的S1车门锁闭行程开关, 这就完成了关门过程的第一步, 也是先决条件。在完成第一步后, 关门电磁阀被触发, 推动双作用气缸作回程运动, 带动左右门叶, 完成关门动作。

2.分析故障原因。我们已经了解了门钩复位弹簧销在整个系统中所起到的作用, 针对车门在正线运营中屡次出现门钩复位销断裂的故障, 使得门钩无法复位, 不能有效完成关门动作。在分析后得出造成这一现象主要有两大因素:一是人为因素, 即检修人员在出车时没有及时发现故障和检修工艺不够完整;二是自身设计缺陷, 即弹簧销设计应力过于集中, 同时在材料的选择上应该有综合的考虑。在经过多次调整试验后得出:首先排除了人为因素, 再则客室车门在进行频繁的开启和关闭的过程中, 因门钩复位销常时间频繁运作, 加上零部件的机械疲劳, 更关键的是在门钩复位销体与底座连接处应力过于集中, 造成门钩复位弹簧销极其容易折断, 从而无法使钩舌板归位钩住两边门叶上的门销, 不能有效关闭车门, 使得正线运营列车客室车门频发故障。

五、整改措施方案

在与技术和质量部门的沟通和交流后, 我们一致认为门钩弹簧复位销的设计结构确实存在问题, 所以改造将是唯一的解决途径, 这样才能确保车门正常开/关。笔者的结论是:门钩复位弹簧销折断直接引起门钩弹簧失效或丢失, 导致车门无法正常锁闭, 车门的监控回路将显示该扇车门产生故障。经仔细分析, 认为门钩复位弹簧销的结构在折断处应力过于集中。我们可以把它的结构改为右边一体成型且外形尺寸不变的加工件, 并且选用了45号调质综合性能好, 低炭合金钢渗炭淬火外硬内软, 通过适度的热处理和销体与底座连接处的加固, 使复位弹簧销的整体强度得到了有效的提高, 经过反复试验后未发现折断现象, 可以说效果相当良好。

六、效果检查

对复位弹簧销的结构设计改造后, 彻底根除了应力集中的问题。在对所有的AC02型电动列车客室车门复位弹簧销进行分批更换, 实际投入运营中因门钩复位弹簧销所引起的故障明显的减少了, 并取得了良好的效果。

七、经济效益和社会效益

通过对上海地铁AC02型电动列车车门门钩复位弹簧销折断现象的研究和分析, 对车门故障的主要因素制定科学的分析和整改措施, 提高了客室车门的安全性和可靠性, 降低了维修成本和运营成本, 大大提高了工作效率。改进后的车门有效降低了因车门故障引起的列车清客掉线, 保证了城市轨道交通系统的畅通, 方便乘客的正常出行, 特别是提高了早高峰时刻列车的使用率, 具有很高的社会效益。

八、结论