沈陽地鐵車門鎖閉解鎖機構故障分析及優化

張帆 張鐵

摘 要：本文針對地鐵車門系統中鎖閉解鎖機構的功能及使用原理，深入對相應故障進行分析，結合實際運營情況對其結構尺寸等參數改進及優化，通過現場運用及測試，達到了有效降低車門鎖閉解鎖機構故障率的目的，從而提高了地鐵車門的穩定性。

關鍵詞：地鐵車門；鎖閉解鎖；故障分析

1 概述

車門系統是地鐵列車中關系到乘客安全的重要子系統，它的設計形式、機械結構、電氣控制以及維修保養等諸多方面均直接影響著地鐵列車的運營狀況和廣大乘客的人身安全，而車門的鎖閉解鎖機構則是實現車門正常鎖閉及解鎖安全的重要組成部分。

2 車門鎖閉解鎖機構工作原理

沈陽地鐵二號線電客車客室車門采用雙扇電控電動齒帶傳動內藏門。而車門鎖閉解鎖機構安裝在安裝底板上，由一套電磁鐵組成、一套鎖鉤組成、一套復位氣缸等部件組成。在門關閉的過程中，四個分別位于左、右側門吊板組成之上的鎖閉撞軸組成（每個門吊板組成上有兩組鎖閉撞軸組成，起到二級保護作用）進入鎖鉤中，鎖鉤通過復位氣缸內部的彈簧可以使之自動復位（保證在供電故障情況下，門系統仍能保持鎖閉狀態），從而使門系統以這種方式被鎖閉，同時門關到位行程開關被以及鎖到位行程開關觸發，提供出客室側門鎖閉到位的信號，此時門全關閉指示燈變為綠色常亮，列車牽引回路中門全關信號繼電器得電，列車可以正常牽引動車。電動開門時，通過對電磁鐵組成的控制，電磁鐵得電吸合，帶動鎖鉤轉動從而釋放出鎖閉撞軸，客室車門以這種方式實現解鎖及開門。

3 故障原因分析

3.1 車門瞬時意外開啟

在冬季的早晚高峰時間段正線時常出現列車在運行過程中TCMS突然顯示某個車門黃色開啟狀態，瞬間恢復（正常運行中應顯示綠色關閉狀態），列車在運行區間內會因此觸發FSB停車（信號模式下的制動），從而嚴重影響了正線的準點運營及乘客服務質量。經對于多次的故障分析，并結合相關視頻調查取證，TCMS上車門閃黃是由于早晚高峰客流量大，乘客較多，同時冬季乘客衣物較厚，導致在關門時車門容易夾到乘客衣物，但衣物尺寸又未達到觸發障礙物探測的條件，但此種條件下，鎖鉤無法完全回復水平，但鎖閉開關正好處在觸發鎖閉狀態的零界點附近，列車正常行駛過程中，當乘客發覺被夾衣服并拉拽衣物的慣性下，鎖鉤會輕微轉動，從而可能造成鎖閉開關動作，以致于TCMS顯示車門黃色開啟，列車觸發FSB直至停車，基于安全考慮，當列車行駛速度高于5km/h時，客室車門門控器程序會在車門開啟后自動趨近于關閉，并保證一定的鎖閉力。故當TCMS剛顯示車門黃色開啟瞬間，車門在乘客拉拽出衣物后自動關閉，車門又重新顯示綠色關閉狀態。

3.2 車門鎖鉤回彈緩慢

正線運營過程中，客室車門也曾多次出現由于鎖鉤回復速度緩慢從而連續觸發車門障礙物探測導致車門無法關閉以及鎖鉤無法抬起導致車門無法正常開啟，從而嚴重影響了地鐵車輛的正常運營。

進過深入分析，確認為個別車門電磁鐵安裝位置有略微偏差，導致電磁鐵中心軸與鎖鉤關節軸承中心不在同一水平線上，因此增加了鎖鉤回彈緩慢，從而造成車門無法關閉或開啟的風險。

4 改進措施與優化

4.1 車門瞬時意外開啟問題的優化

通過對故障原理及實際故障現象的深入分析，確立了調整鎖閉開關位置的方案，針對每個門不同情況，在原有車門行程開關支架可上下調整的基礎上，再拓展車門開關支架左右安裝孔的尺寸，從而保證開關可上下、左右方向均可調整。根據開關廠家提供的安裝數據，并結合現場實際測量，采取如下調整方案：

1）豎直方向：當鎖鉤處于水平位置時，行程開關滾輪的最佳垂向活動量為2-2.5mm（如圖1所示）。

2）水平方向：行程開關滾輪的中心線與鎖鉤中心線的最佳水平距離為2.7-3mm（如圖2所示）。

4.2 車門鎖鉤回彈緩慢問題的優化

針對電磁鐵安裝位置存在偏差的問題，采取如下調整方案：

1）通過使用特制的通止工裝，檢測電磁鐵位置是否滿足裝配要求。即檢測H處兩點，從而判定電磁鐵是否水平。判定標準為工裝小尺寸一端通過而大尺寸一端不通過為合格，相反為不合格。

2）調整：如電磁鐵出現H處有偏差，根據工藝安裝要求，需要在安裝螺釘處增減墊片（GB/T97.1，內徑為5.5mm，厚度為1mm）進行調整，調整后繼續檢測，確認位置滿足要求。

5 結語

通過對車門鎖閉機構的分析與優化，車門鎖閉機構的工作狀態更為穩定，故障率明顯下降，同時也為車門系統其他部件的故障分析與優化提供了參考。