廣州地鐵A P M線車門概述及無法關門故障分析

袁浩智

（廣州市地下鐵道總公司 運營事業總部，廣東 廣州510000）

0 前言

廣州市珠江新城核心區市政交通項目旅客自動輸送系統（Automated People Mover systems，簡稱 APM，下同），是國內第一條商業運營的無人駕駛軌道交通線路。APM線列車采用美國龐巴迪公司生產的CX100車型，該車型已在20多個城市成功運用，是一款成熟的膠輪客車。根據國內外統計，在軌道交通車輛系統中，車門系統的故障占車輛系統總故障的30%以上，對列車運行的安全性構成了嚴重的威脅。廣州地鐵APM線從2010年11月8日開通運營以來，車門系統故障占據車輛系統總故障的21.3%，由于車門故障導致列車清客退出服務多達20余次。

1 車門概述

APM線列車每側有兩個2135mm寬、2032mm高的門組，每個門組均裝有中央控制面板，門系統以硬線連接方式與車輛ATC系統相連。

1.1 中央控制面板

中央控制面板上面安裝有各種部件，包括電動齒輪箱組件、電機控制繼電器、速度控制電阻及控制各種系統功能的限位開關等。電機旋轉方向取決于電機控制繼電器（MCR）的通電或斷電狀況。當MCR的線圈斷電時，控制器電機的電樞接通，在關門方向上運轉。當繼電器線圈通電時，電機接通，在打開方向上運轉。

1.2 車門電氣控制回路

APM列車每個門頁的控制回路主要由兩部分組成，即車門主電源回路以及車門指令回路。當列車ATP系統確定可安全打開車門時（列車已正確停靠在站內，列車為零速度，啟用常用制動，牽引系統停止），此時車門主電源回路接通，即中央控制面板電路針腳10上接通36伏直流電。

當接通車門主電源時，可通過以下方式打開車門：1）由車輛ATO自動打開；2）由每個手動控制器上的開門按鈕打開；3）由乘客開門按鈕打開；4）由敏感邊緣打開，即防夾功能。開門指令送至中央控制面板針腳3，MCR（車門電機控制繼電器）得電，從而電機旋轉帶動驅動臂，驅動臂帶動門頁開始動作。當開門指令取消時，MCR（車門電機控制繼電器）失電，電機相反方向進行旋轉，帶動驅動臂關閉車門。

1.3 車門安全回路

APM列車車門系統安全回路由所有門關好回路和所有門鎖閉好回路組成。只有當列車所有關閉好并且鎖閉成功后，相應行程開關動作，列車線得電送“所有門關好、所有門鎖好”信號給車輛ATC，才能啟動列車。

1.4 車門切除回路

每個門頁裝有一個鑰匙切斷開關。如果車門出現故障，該開關可切斷中央控制面板的電源，這樣中央控制面板立即停止工作，門仍然保持關閉并鎖定狀態。

2 故障原因調查、分析及改進

2.1 故障現象

當列車關門后，中控MMI顯示“無法關門”報警，此時行調遠程控制開關門一次，大部分故障消失。若故障仍然存在，車輛監控員立即手動推合所有車門進行處理。故障列車回段后檢查車門部件均正常，開關門動作順暢，以及該車關門回路及鎖閉回路無異常，所有車門上下導軌及車門驅動臂軸承均正常，段內試驗列車開關門功能正常。依照《廣州地鐵APM線中控MMI報警信息描述》中對車門“無法關門”故障報警的可能原因為：

1）關門指令下達后8秒，未檢測到車門關閉（并鎖閉），就會報警。

2）有車門和屏蔽門未關閉（CLOSED），產生該報警（類型為VEH）。

3）若是屏蔽門故障導致車門不能關閉，報警顯示“門故障”（類型STN），需通過CCTV或細節查看具體故障的屏蔽門。

4）若車門和屏蔽門完全關閉，但車門檢測未完全鎖閉（LOCKED），也會產生該報警（類型為VEH）。監控員可通過操作面板顯示屏（LOCKED）確認車門是否鎖閉。

2.2 故障原因調查

據車輛監控員和車輛跟車人員敘述，故障發生時所有車門和屏蔽門均為關閉狀態，但不確定車門是否處于鎖閉狀態。一部分故障發生時，行調執行“門循環”命令，車門重新開關門動作后恢復正常，另一部分故障發生時，車輛監控員嘗試推合車門后，“無法關門”報警信息消失。由此證明列車確實存在無所有門鎖閉信號，當關門指令下達后8秒，未檢測到車門關閉（并鎖閉）信號，就發出“無法關門”報警信息。

2.3 故障原因分析

APM列車車門門頁動作完全依靠外部驅動臂傳遞力矩，驅動臂一端連接車門電機，另一端通過軸承連接到車門豎直導槽中，當驅動臂臂末端做圓弧運動時，從而使車門門頁左右運動。車門快接近完全完畢時，車門電機電源將切除，依靠慣性力完成車門關閉并鎖閉，即驅動臂動作最后運動過程時靠自身重力掉到水平軸以下1.5度，從而完成車門機械鎖閉。

據初步計算，APM線列車車門門頁每天開關門動作多達近2萬余次，對于APM列車車門特殊的機械傳動機構，難免會出現一兩次驅動臂動作不到位，但均可通過中控執行一次“門循環”指令，車門重新開關門動作一次就恢復正常。

圖1 驅動臂未走行到位

2.4 故障改進措施

根據運營維修經驗，當車門出現“無法關門”報警信息時，處理過程如下：

1）如能確定哪個門頁搖桿臂經常動作不到位，將此門頁的兩點式鎖閉升降行程開關更換新件；

2）將故障車門兩點式插針進行調整，擰松螺絲，使插針長度變長，從而使兩點式升降行程開關提前動作，但有可能導致車門機械鎖定功能失效；

3）調大故障車門關門力量，同時調短關門時間；

4）調整故障車門控制器中LS1行程開關，使車門關門動作時，切除電機電源的時間稍稍延后，從而使車門關門整個動作均有電機電源；

5）調整故障車門所在的一組門頁的同步性；

6）拆開門頁，檢查車門軸承是否損壞，門頁豎直導槽以及上下導槽是否存在異物，并進行清潔；

7）調整車門電機位置，使驅動臂軸承更能順暢地滾動；

8）改進驅動臂軸承潤滑方式，改用干粉潤滑劑進行潤滑，避免大量油污。

3 結束語

目前，對所有APM列車車門系統進行了上述整改措施，車門“無法關門”故障報警次數大大減少，現效果明顯。