地鐵車(chē)輛客室車(chē)門(mén)嘯叫原因分析與對(duì)策

陳 健

(廣州地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)事業(yè)總部，510335，廣州//工程師)

廣州地鐵A2型車(chē)輛客室車(chē)門(mén)為外掛門(mén)，車(chē)輛在正線(xiàn)或在彎道處變速運(yùn)行時(shí)，若車(chē)門(mén)密封性不好，車(chē)門(mén)處容易產(chǎn)生刺耳的嘯叫聲(即口哨聲)，因此保證車(chē)門(mén)與車(chē)體之間良好的密封性顯得尤為重要。據(jù)統(tǒng)計(jì)，廣州地鐵A2型車(chē)輛在正線(xiàn)運(yùn)行時(shí)，平均每月發(fā)生車(chē)門(mén)嘯叫問(wèn)題約6件，嚴(yán)重影響了乘客乘車(chē)的舒適度。

1 車(chē)門(mén)產(chǎn)生嘯叫的原因分析

車(chē)輛在高速運(yùn)行過(guò)程中，車(chē)體外氣流沖擊門(mén)頁(yè)與車(chē)體之間的縫隙和兩門(mén)頁(yè)之間的縫隙，形成了一種含有多種頻率成分的空氣漩渦。門(mén)縫隙大小的變化及車(chē)輛運(yùn)行速度的變化引起氣流的強(qiáng)弱變化，并在車(chē)廂內(nèi)形成不同頻率的嘯叫聲。

車(chē)門(mén)在關(guān)閉狀態(tài)下，門(mén)頁(yè)后密封膠條與車(chē)體上的鋁型材框緊密接觸，在車(chē)門(mén)與車(chē)體間起到密封作用；門(mén)頁(yè)上的左右前密封膠條接觸，起到門(mén)頁(yè)間的密封作用。圖1為車(chē)門(mén)關(guān)閉狀態(tài)下的密封示意圖。

由嘯叫產(chǎn)生的原理可知，門(mén)頁(yè)與車(chē)體之間或兩門(mén)頁(yè)之間產(chǎn)生的縫隙導(dǎo)致了車(chē)廂內(nèi)出現(xiàn)刺耳的嘯叫聲。以下是導(dǎo)致車(chē)門(mén)與車(chē)體及兩門(mén)頁(yè)間出現(xiàn)縫隙的幾種原因：

(1)車(chē)門(mén)后密封膠破損或老化變形。因車(chē)門(mén)使用頻繁，門(mén)頁(yè)下方磨耗條磨損后，門(mén)頁(yè)靠向車(chē)體方向，使得車(chē)門(mén)后密封膠條與車(chē)體發(fā)生摩擦，為防止門(mén)頁(yè)后密封膠條與車(chē)體之間發(fā)生摩擦異響，須將與鋁型材密封框接觸的后密封膠條用刀將其切割，部分膠條被切割過(guò)多(見(jiàn)圖2)，導(dǎo)致車(chē)輛運(yùn)行中后密封膠條與鋁型材密封框密封不良；此外，車(chē)門(mén)后密封膠條經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用后老化變形，與鋁型材密封框密封不良。以上兩種情況下，車(chē)輛高速運(yùn)行過(guò)程中車(chē)門(mén)處均會(huì)產(chǎn)生嘯叫。

a) 整體密封示意圖

b) 局部放大圖A

c) 局部極大圖B

圖1 車(chē)門(mén)關(guān)門(mén)狀態(tài)下的密封示意圖

圖2 破損的后密封膠條

(2)車(chē)門(mén)對(duì)中未調(diào)整好。車(chē)門(mén)調(diào)整過(guò)程中，若車(chē)門(mén)對(duì)中未調(diào)整好，其中一側(cè)門(mén)頁(yè)后密封膠條與鋁型材密封框之間會(huì)出現(xiàn)縫隙(見(jiàn)圖3)，而另一側(cè)密封良好。通常這種情況下，車(chē)門(mén)僅會(huì)在車(chē)輛固定一個(gè)方向(上行或下行)運(yùn)行時(shí)發(fā)生嘯叫。

圖3 門(mén)頁(yè)與車(chē)體之間的縫隙示意圖

(3)車(chē)門(mén)門(mén)檻高度未調(diào)整。A2型車(chē)體和車(chē)門(mén)都是鼓形，為了保證車(chē)門(mén)關(guān)閉后，車(chē)門(mén)與車(chē)體之間良好的密封狀態(tài)，兩者鼓形應(yīng)重合一致(見(jiàn)圖4)。這就必須保證車(chē)門(mén)底部距門(mén)檻上表面的距離為10 mm±2 mm(見(jiàn)圖5中的D1、D2)。若該處距離未能按上述要求進(jìn)行調(diào)整，即兩者鼓形不重合，門(mén)頁(yè)后密封膠條與車(chē)體鋁型材密封框出現(xiàn)局部間隙，車(chē)輛運(yùn)行時(shí)車(chē)門(mén)便會(huì)出現(xiàn)嘯叫現(xiàn)象。

圖4 車(chē)體與車(chē)門(mén)鼓形位置

(4)將車(chē)門(mén)“V形調(diào)成了倒“V”形。車(chē)輛車(chē)體在AW0(空載)時(shí)具有上撓度，為了避免在AW3(超載)時(shí)客室車(chē)門(mén)兩門(mén)頁(yè)之間不會(huì)因互相擠壓而導(dǎo)致無(wú)法關(guān)閉，即保證車(chē)體撓度為0，因此在調(diào)整車(chē)門(mén)時(shí)必須保證兩門(mén)頁(yè)之間的狀態(tài)為“V”形(見(jiàn)圖6)。

圖5 車(chē)門(mén)門(mén)檻高度示意圖

a)“V”形b) 倒“V”形

注：x為車(chē)門(mén)進(jìn)行V形調(diào)試時(shí)，門(mén)頁(yè)邊距門(mén)框中心線(xiàn)的距離

圖6 車(chē)門(mén)兩門(mén)頁(yè)之間的狀態(tài)

(5)車(chē)門(mén)傳動(dòng)絲桿及銅螺母磨耗過(guò)大。門(mén)頁(yè)通過(guò)叉形件與銅螺母相連，開(kāi)關(guān)門(mén)時(shí)，車(chē)門(mén)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)使銅螺母在絲桿上做直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)銅螺母或絲桿磨耗過(guò)大(見(jiàn)圖7、圖8)時(shí)就會(huì)出現(xiàn)絲桿不轉(zhuǎn)動(dòng)，但銅螺母在絲桿上仍可向左右移動(dòng)一小段距離(約4～6 mm)。車(chē)輛在加速運(yùn)行時(shí)，由于慣性作用，門(mén)頁(yè)上的銅螺母在絲桿移動(dòng)一段距離后停止(當(dāng)向左加速時(shí)，門(mén)頁(yè)相對(duì)絲桿向右移動(dòng)；當(dāng)向右加速時(shí)，門(mén)頁(yè)相對(duì)絲桿向左移動(dòng))，此時(shí)兩門(mén)頁(yè)之間及門(mén)頁(yè)后密封膠條與車(chē)體上的鋁合金密封框之間出現(xiàn)縫隙，產(chǎn)生嘯叫。

圖7 銅螺母磨耗圖

圖8 絲桿磨耗圖

2 解決車(chē)門(mén)嘯叫問(wèn)題的對(duì)策

(1)做好車(chē)門(mén)后密封膠條日常防老化保養(yǎng)，及時(shí)更換老化變形的車(chē)門(mén)后密封膠條。門(mén)頁(yè)開(kāi)關(guān)時(shí)，后密封膠條與車(chē)體發(fā)生摩擦異響主要是由于門(mén)頁(yè)下方內(nèi)側(cè)磨耗條磨耗到限，門(mén)頁(yè)向車(chē)體靠攏，導(dǎo)致異響發(fā)生。不能通過(guò)切割后密封膠條解決該異響故障，應(yīng)及時(shí)更換磨耗到限的磨耗條(見(jiàn)圖9)。

圖9 門(mén)頁(yè)下方磨耗條

(2)使用專(zhuān)用車(chē)門(mén)對(duì)中工裝(見(jiàn)圖10)調(diào)整車(chē)門(mén)，以保證車(chē)門(mén)對(duì)中良好。車(chē)門(mén)對(duì)中工裝為左右對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，操作時(shí)，先將對(duì)中工裝安裝在客室車(chē)門(mén)中心點(diǎn)處，然后將左右門(mén)頁(yè)貼靠對(duì)中工裝，最后擰緊相關(guān)緊固螺栓。

圖10 車(chē)門(mén)對(duì)中工裝

(3)使用車(chē)門(mén)高度調(diào)整工裝調(diào)整門(mén)頁(yè)，以保證門(mén)頁(yè)與車(chē)體鼓形重合一致。車(chē)門(mén)高度調(diào)整工裝為1塊厚10 mm的鋁型材，調(diào)整門(mén)頁(yè)高度時(shí)將該工裝放在門(mén)檻上，然后將門(mén)頁(yè)放置于工裝上，最后擰緊相關(guān)緊固螺栓。此方法可保證門(mén)頁(yè)到門(mén)檻距離為10 mm±2 mm(見(jiàn)圖11)，即保證了門(mén)頁(yè)與車(chē)體鼓形重合一致。

圖11 車(chē)門(mén)高度調(diào)整工裝

(4)加強(qiáng)員工對(duì)車(chē)門(mén)“V”形調(diào)整培訓(xùn)，提高員工調(diào)整技能，確保車(chē)門(mén)“V”形符合技術(shù)要求。

(5)及時(shí)更換磨耗到限的絲桿和銅螺母。日常檢修時(shí)，須做好絲桿和銅螺母的清潔保養(yǎng)，清潔完畢后涂上適量的潤(rùn)滑脂，以減少絲桿與銅螺母之間的磨耗。在車(chē)門(mén)關(guān)閉狀態(tài)用力向左還向右推門(mén)頁(yè)，若門(mén)頁(yè)可以移動(dòng)4 mm以上，需檢查絲桿和銅螺母狀態(tài)，并更換磨耗大的絲桿或銅螺母。

3 結(jié)語(yǔ)

地鐵車(chē)輛客室車(chē)門(mén)發(fā)生嘯叫問(wèn)題的原因較復(fù)雜，因此，在處理車(chē)門(mén)嘯叫問(wèn)題時(shí)，應(yīng)全面分析、對(duì)癥下藥。本文可為處理嘯叫問(wèn)題提供參考，從而減少正線(xiàn)車(chē)輛發(fā)生車(chē)門(mén)嘯叫故障率，以及提高乘客乘坐舒適性。