廣州地鐵制動器結構車門防夾功能失效原因分析

趙洋++盧文富++張翼

摘 要：廣州地鐵四、五號線車門系統(tǒng)采用制動器結構，該結構在架修車門調整參數(shù)要求范圍內車門防夾功能不穩(wěn)定，影響正線運營及行車安全。通過實驗對比分析，制動器結構車門架修防夾功能不穩(wěn)定的主要原因為護指膠條橡膠老化后，其受橡膠保護劑的影響較大，噴涂橡膠保護劑后硬度降低，塑性增強，在關門力相同的情況下，老化的護指膠條因受橡膠保護劑的影響其變形量增大，即壓縮量增大，加之制動器結構車門工作原理共同導致在車門調整參數(shù)要求范圍內，噴涂橡膠保護劑后車門防夾頻頻失效。

關鍵詞：制動器；防夾失效；橡膠老化；變形量

1背景描述

廣州地鐵四、五號線車門系統(tǒng)為制動器結構，通過獨有制動器進行單向自鎖，大修車更新護指膠條后，車門防夾功能較為穩(wěn)定，而架修車并未更新護指膠條，在車門調整參數(shù)要求范圍內，車門防夾功能不穩(wěn)定，尤其是在噴涂橡膠保護劑后防夾功能失效情況較為普遍，嚴重影響正線運營及行車安全。

2 制動原理分析

制動器結構如圖1所示，電機連接軸通過聯(lián)軸器與電機相連，絲桿連接軸套與絲桿相連。電機連接軸轉動可以正、反轉帶動絲桿連接軸套和絲桿正、反轉動以實現(xiàn)開關門；絲桿連接軸套僅可以單向轉動（正轉或反轉）帶動電機連接軸轉動實現(xiàn)關門，而不能逆向轉動試圖開門。

圖1 制動器

由于制動器的作用，當門頁受電機推動力不斷靠近、擠壓，直至門頁在關門方向所受阻力大于關門力時，車門才能停止關閉運動。

原因分析：

（1）探究氣溫對防夾功能影響

2015年8月至2016年2月期間，制動器結構架大修車輛車門防夾失效情況，以及各月的日均氣溫。車號：L2-043044、L2-053054、L2-059060、L4-067068、L2-001002、L2-057058，修程為架修，膠條狀態(tài)為5年，維修時間：2015年7月、2015年8月、2015年9月、2015年11月、2015年12月、2016年1月，防夾失效數(shù)量：25、27、25、29、28、25，故障率：69.4%、75%、69.4%、80.5%、77.8%、69.4%；車號：L1-037038、L1-047048、L1-033034、L1-049050、L1-053054、L1-055056，修程為大修，膠條狀態(tài)為新，維修時間：2015年8月、2015年10月、2015年11月、2015年12月、2016年1月、2016年2月，防夾失效數(shù)量：0、1、1、1、0、2，故障率：0、4.2%、4.2%、4.2%、0%、8.3%。

2015年7月至2016年2月期間，日均最高氣溫分別為：33℃、33℃、32℃、29℃、25℃、21℃、17℃、16℃，日均最低氣溫分別為：25℃、25℃、24℃、21℃、16℃、12℃、11℃、10℃，大修故障率保持在10%以內，架修故障率始終在70%-80%之間波動，不論大修還是架修故障率始終保持平穩(wěn)狀態(tài)。由此可知：車門防夾功能故障率并不隨氣溫的變化而發(fā)生改變，即氣溫對車門防夾功能并不產生影響。

（2）探究護指膠條老化程度對防夾功能影響

隨機選取各批次制動器結構車門車輛進行防夾功能普查，車號：L1-047048、L1-053054、L2-043044、L2-053054、L4-1-067068、L4-1-087088、L4-2-115116、L4-2-097098，噴橡膠保護劑前車門防夾失效（個）都為0，噴橡膠保護劑后車門防夾失效（個）分別為：0、0、25、27、29、30、11、14；護指膠條狀態(tài)分別為：新、新、5年、5年、5年、5年、3年、3年，故障率分別為：0、0、69.4%、75%、80.6%、83.3%、30.6%、38.9%。

由以上調查結果分析，初步得出車門防夾功能失效現(xiàn)象主要受車門護指膠條的老化程度的影響。

2 實驗探究

為了進一步探究車門防夾失效的根本原因，我們選取護指膠條新件和使用5年的樣品進行性能檢測，檢測環(huán)境為溫度23℃，適度54%， 并依據(jù)GB/T2941-2006對樣品進行測試前預處理，檢測結果如表1所示。

分析未進行過處理的試樣檢測結果可知：使用5年試樣較新試樣相比，其硬度增加，塑性降低。分析橡膠保護劑處理過的試樣檢測結果可知：使用5年試樣較新試樣相比，其硬度降低，塑性增加。分析新試樣可知：新試樣經過橡膠保護劑處理前后的性能參數(shù)幾乎沒有發(fā)生改變，說明新試樣不受橡膠保護劑的影響。分析使用5年試樣可知：使用5年試樣經過橡膠保護劑處理后，其硬度明顯降低，拉伸強度降低，扯斷伸長率明顯增長，說明使用5年試樣受橡膠保護劑影響較大。

3 結束語

綜上所述：新護指膠條幾乎不受橡膠保護劑的影響；老化的護指膠條受橡膠保護劑影響較大，在經過橡膠保護劑處理后，其硬度明顯降低，拉伸強度降低，扯斷伸長率明顯增加，塑性增加，在關門力相同的情況下，老化的護指膠條因受橡膠保護劑的影響其變形量增大，即壓縮量增大。同時由于制動器結構車門的工作原理，當門頁受電機推動力不斷靠近、擠壓，直至門頁在關門方向所受阻力大于關門力時，車門才能停止關閉運動。兩種因素共同導致架修車車門在調整參數(shù)要求范圍內，噴涂橡膠保護劑后車門防夾頻頻失效，威脅地鐵正線的運營安全。

參考文獻

[1]朱士友，呂勁松.車輛檢修工[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2009.

[2]GB/T2941-2006.橡膠物理試驗方法試樣制備和調節(jié)通用程序[S].