蘇州4號(hào)線防踏空膠條對(duì)開關(guān)門影響及解決措施探討

卜仁龍

摘要：通過(guò)分析蘇州4號(hào)線電客車鼓形車體與屏蔽門防踏空膠條干涉故障案例，探究何種工況下會(huì)產(chǎn)生干涉，給出防踏空膠條現(xiàn)階段整改建議尺寸，為后續(xù)線路建設(shè)提供參考。

關(guān)鍵詞：防踏空膠條;干涉;動(dòng)態(tài)限界

1 概述

隨著城市軌道交通的發(fā)展，站臺(tái)屏蔽門系統(tǒng)的運(yùn)用也日趨廣泛，它將列車與站臺(tái)候車區(qū)隔離，可以防止乘客跌落或跳下軌道而發(fā)生危險(xiǎn)，讓乘客安全、舒適地乘坐地鐵。受土建誤差以及曲線站加寬的影響，屏蔽門門檻與列車門檻間隙較大，列車停站后，車門門檻與屏蔽門門檻之間的間隙過(guò)大，乘客可能踏空受傷。為解決這一安全隱患，蘇州4號(hào)線采用防踏空膠條來(lái)填補(bǔ)這一間隙。

設(shè)置防踏空膠條給乘客帶來(lái)舒適、安全的同時(shí)，因侵犯了車輛限界，存在部分極端工況，電客車無(wú)法開關(guān)門的情況。2019年上半年蘇州4號(hào)線發(fā)生了數(shù)次電客車無(wú)法關(guān)門的故障，故障原因均為車門下表面與踏空膠條發(fā)生干涉導(dǎo)致。

因此本著服務(wù)乘客同時(shí)降低干涉故障率，本文擬分析計(jì)算得出一個(gè)合理尺寸，對(duì)既有線路防踏空膠條進(jìn)行整改，同時(shí)給后續(xù)線路建設(shè)提供參考。

2 事件案例

2019年5月16日，08：10平瀧路西下行0503次0402車同里方向MP2 車2門車門顯灰。

回庫(kù)檢查為MP2 車2門車門無(wú)法關(guān)閉，產(chǎn)生防夾。司機(jī)多次操作開關(guān)門后車門仍無(wú)法關(guān)閉。隨后司機(jī)前往故障車門處操作緊急解鎖并復(fù)位，車門產(chǎn)生防夾且車門開度比較大。司機(jī)斷開車門斷路器手動(dòng)關(guān)閉車門，關(guān)門過(guò)程中有很強(qiáng)的阻力感。檢查車門尺寸，各尺寸均在范圍內(nèi)。查看車門外觀發(fā)現(xiàn)車門下部有明顯刮擦痕跡（詳見圖1）。初步判斷車門無(wú)法關(guān)閉并產(chǎn)生防夾的原因?yàn)檐囬T與站臺(tái)防踏空膠條干涉導(dǎo)致。

與上述故障類似的還有以下案例：

案例1：2019年5月1日 ，15：44分，0509次，0407車，人民橋南下行，關(guān)門作業(yè)結(jié)束后同里方向左側(cè)1-1車門瞬時(shí)顯紅，重新開關(guān)門后恢復(fù)正常。

案例2：2019年5月1日，15：01分，接行調(diào)報(bào)，1209次，0431車人民橋南下行，關(guān)門作業(yè)結(jié)束后同里方向左側(cè)6-1車門瞬時(shí)顯紅，重新開關(guān)門后恢復(fù)正常。

分析上述故障可知，0407、0431車產(chǎn)生開門防擠壓，0402車產(chǎn)生關(guān)門防擠壓。車門各尺寸數(shù)據(jù)均在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，檢查車門下檔銷、壓輪、絲桿等機(jī)械部件無(wú)異常，庫(kù)內(nèi)多次測(cè)試車門防夾功能正常，開關(guān)門50次無(wú)異常。檢查均發(fā)現(xiàn)車門門頁(yè)底部有擦痕，初步判斷車門與站臺(tái)防踏空膠條存在干涉。

在標(biāo)準(zhǔn)軌道測(cè)量門頁(yè)高度均在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，一系簧高度在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，且上述車輛輪徑平均值在830左右，空簧無(wú)需加墊調(diào)整。普查發(fā)現(xiàn)4號(hào)線車輛發(fā)現(xiàn)33處門頁(yè)下表面存在剮蹭痕跡，懷疑為防踏空膠條侵犯車輛動(dòng)態(tài)限界導(dǎo)致的共性問(wèn)題。

3 車輛動(dòng)態(tài)限界校核

3.1計(jì)算參數(shù)

防踏空膠條尺寸：50mm×50mm

防踏空膠條距軌道中心距：1450mm

防踏空膠條距軌面高度：1055mm（圖紙安裝高度距軌面1050mm高，但現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量時(shí)存在部分膠條偏高的情況，選取1055mm高進(jìn)行計(jì)算）

車門距軌面高度：1073.5mm

3.2計(jì)算結(jié)果

依據(jù)中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CCJ 96—2003《地鐵限界標(biāo)準(zhǔn)》和中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 50157—2003《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求和計(jì)算方法，同時(shí)依據(jù)蘇州市軌道交通4號(hào)線及其支線工程的線路條件和合同的要求而計(jì)算出的車輛動(dòng)態(tài)包絡(luò)線。

計(jì)算校核的數(shù)據(jù)包含軌道、車輛誤差和運(yùn)用磨耗等各項(xiàng)計(jì)算要素71條。

下文中所指動(dòng)態(tài)包絡(luò)線是基于軌道、車輛誤差和運(yùn)用磨耗等參數(shù)下計(jì)算的輪廓線，是運(yùn)用過(guò)程中的實(shí)際限界，因此與包絡(luò)線干涉，實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中即存在干涉可能。

1、車輛載荷 AW0，車輛速度 0km/h，站臺(tái)區(qū)，不計(jì)風(fēng)載。

從圖3校核的AW0包絡(luò)線可知，車門打開后門頁(yè)下邊緣橫向運(yùn)動(dòng)極限位置為距車體中心1491.2mm，垂直方向極限位置為距軌面1015.3mm。

若不設(shè)置防踏空膠條，車輛正常停站開門時(shí)，車門不會(huì)與站臺(tái)干涉，存在9.2mm間隙。

但是安裝防踏空膠條后，其豎向、橫向均無(wú)法避開車輛開門軌跡，存在較大干涉區(qū)，橫向干涉41.2mm，高度方向干涉34.7mm。

2、車輛載荷 AW3，車輛速度 0km/h，站臺(tái)區(qū)，不計(jì)風(fēng)載。

從圖4校核的AW3包絡(luò)線可知，車門打開后門頁(yè)下邊緣橫向運(yùn)動(dòng)極限位置為距車體中心1492.9mm，垂直方向極限位置為距軌面995.7mm。

若不設(shè)置防踏空膠條，車輛正常停站開門時(shí)，車門不會(huì)與站臺(tái)干涉，存在7.5mm間隙。

但是安裝防踏空膠條后，其豎向、橫向均無(wú)法避開車輛開門軌跡，存在較大干涉區(qū)，橫向干涉。橫向干涉42.9mm，高度方向干涉 54.3mm。

4 解決措施探討

4.1可行的解決方案：

根據(jù)動(dòng)態(tài)包絡(luò)線計(jì)算結(jié)果，存在三種解決方案：一為防踏空膠條上平面距軌面高度降低至 1000mm;二為橫向切除 42.9mm;三為將防踏空膠條垂向下移20mm，橫向方向切割15mm（計(jì)算過(guò)程詳見5.2）。

建議選取蘇州火車站、樂橋、人民橋南、平瀧路站進(jìn)行試改，跟蹤三個(gè)月，確認(rèn)無(wú)干涉現(xiàn)象后進(jìn)行批量整改。

4.2計(jì)算過(guò)程（僅考慮以下所列因素，同時(shí)列車故障工況除外）：

1.實(shí)測(cè)AW0時(shí)門頁(yè)打開后距車輛中心線最大為1459mm，與踏空膠條橫向重合9mm;

2.車體每下降10mm，車體寬度增加約1mm;

3.車輪加墊前半徑方向最大磨耗7mm;

4、AW3工況一系簧較AW0下降20mm;

5、一系簧允許的最大蠕變量為6mm;

6、鋼軌允許塑性磨耗9mm;

綜上，考慮車輛遠(yuǎn)期AW3工況運(yùn)營(yíng)安全，車體較AW0的1073.5mm下降42mm，高度為1031.5mm，橫向方向距車體中心線1463mm（1459+4.2），防踏空膠條上平面距軌面高度為1050mm，側(cè)向距軌道中心距1050mm，防踏空膠條垂向需下降18.5mm（1050-1031.5），橫向切割13.2mm（1463.2-1050），考慮垂向、橫向方向安全余量，建議將防踏空膠條垂向至少下移20mm，橫向方向至少切割15mm。

5結(jié)語(yǔ)

取消防踏空膠條以犧牲乘客的舒適安全來(lái)保證車輛在所有工況下的行車限界，或是忽視車輛在AW2、AW3載客狀態(tài)下開關(guān)門功能均不可取。本文提出的解決方案僅部分切削下移防踏空膠條時(shí)，能保證車輛在除故障工況外各種載重狀態(tài)時(shí)車輛安全開關(guān)門。

通過(guò)在人民橋南的試改后，所有車輛經(jīng)過(guò)該站再也沒有發(fā)生車門無(wú)法開關(guān)的故障，證實(shí)改造方案切實(shí)可行。該方案給同為鼓形車體的蘇州3號(hào)線設(shè)置防踏空膠條尺寸提供了參考，在建設(shè)初期避免了故障的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)：

[1] 中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CCJ 96—2003《地鐵限界標(biāo)準(zhǔn)》.

[2] 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 50157—2003《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》.

（作者單位：蘇州市軌道交通集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)分公司）