探究地鐵車門系統(tǒng)可靠性分析及應(yīng)用

孫曉云

【摘 要】隨著城市人口的急劇增長，地鐵在人們的生活中扮演著越來越重要的角色。車門系統(tǒng)作為乘客上下地鐵列車的通道，其工作可靠性關(guān)系到乘客的人身安全能否得到保障和地鐵列車能否正常安全運(yùn)營，因此對地鐵車門系統(tǒng)進(jìn)行危害性分析以找出設(shè)計(jì)和檢修中的薄弱環(huán)節(jié)則顯得尤為重要。

【關(guān)鍵詞】地鐵車門；可靠性；應(yīng)用研究

而至目前，尚未檢索到將模糊證據(jù)推理與灰色關(guān)聯(lián)理論應(yīng)用于地鐵車門故障模式危害性評估的研究文獻(xiàn)。希望對車門的改進(jìn)設(shè)計(jì)和維修決策提供技術(shù)支持。

一、地鐵車門簡介

車門系統(tǒng)主要由承載導(dǎo)向裝置、基礎(chǔ)部件、電氣控制裝置和驅(qū)動(dòng)鎖閉裝置等子系統(tǒng)組成，其中承載導(dǎo)向裝置主要由長短導(dǎo)柱、上下導(dǎo)軌和攜門架等組成，基礎(chǔ)部件包括膠條、指示燈和門葉等，電氣控制裝置主要由EDCU、行程開關(guān)和車門控制按鈕等組成，驅(qū)動(dòng)鎖閉裝置包括電機(jī)、絲桿螺母副帶輪等。

門系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)由電子門控器 EDCU 控制、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。EDCU 在接收到開門信號后，控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)動(dòng)作，電機(jī)通過帶輪帶動(dòng)絲桿螺母副，引起攜門架、長導(dǎo)柱、掛架、下滾輪導(dǎo)向部件的動(dòng)作，并最終使得門葉在導(dǎo)向系統(tǒng)的引導(dǎo)下向外做擺出運(yùn)動(dòng)。在達(dá)到完全擺出狀態(tài)后，導(dǎo)向系統(tǒng)控制門葉的直線平移，使門頁平行于車輛側(cè)面運(yùn)動(dòng)。在平移過程中，攜門架使門葉沿著長導(dǎo)柱自由滑動(dòng)，直到門葉達(dá)到完全打開狀態(tài)。

二、地鐵車門系統(tǒng)的常見故障

為了緩解日益加重的交通壓力，各大城市縮短了地鐵的行車間隔。當(dāng)?shù)罔F的行車間隔縮短后，地鐵客室的側(cè)門，也就是內(nèi)藏門，其開關(guān)次數(shù)就相應(yīng)增多，導(dǎo)致內(nèi)藏門在使用過程中極易出現(xiàn)故障。

（一）承載輪和防跳輪脫落

承載輪和防跳輪安裝在攜門架的軸上，在承載輪和防跳輪的前端采用擋圈來將其固定，但由于軸上的溝槽深度太淺，承載輪和防跳輪極易出現(xiàn)脫落現(xiàn)象。

（二）門體和車體受到刮蹭

門體和車體刮受到刮蹭的主要原因是門板所在位置不正確。這一故障一般僅出現(xiàn)在部分地鐵上。

（三）鎖閉裝置底板出現(xiàn)裂紋鎖閉裝置底板出現(xiàn)裂紋的原因主要有三個(gè)：①當(dāng)完成焊接后，焊縫冷卻的速度不同，進(jìn)而在內(nèi)應(yīng)力的作用下產(chǎn)生裂縫；②因使用時(shí)間過長，導(dǎo)致疲勞裂紋的產(chǎn)生；③焊接強(qiáng)度不夠。

三、地鐵車門系統(tǒng)故障的維修策略

（一）調(diào)整地鐵車門結(jié)構(gòu)

為了消除門體和車體出現(xiàn)的刮蹭現(xiàn)象，需要對地鐵車門系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效調(diào)整，保證門板位置的正確性。同時(shí)，還需要對門板的弧度進(jìn)行科學(xué)、合理的測量。如果門板弧度不符合要求或者與門不吻合，那么就需要矯正門板弧度或重新更換門板。此外，還需要加深軸上的溝槽深度。

（二）重新設(shè)計(jì)上導(dǎo)軌型材斷面

為了使承載輪與上導(dǎo)軌能夠更好地搭接在一起，需要重新設(shè)計(jì)上導(dǎo)軌型材斷面。將上導(dǎo)軌與承載輪的搭接量由原先的3 mm更改為 6 mm，同時(shí)，還需要保證車門外門皮周邊折彎時(shí)所需的量，確保門板上部內(nèi)、外門皮的上邊緣在同一個(gè)平面內(nèi)，切記不能出現(xiàn)內(nèi)低外高的情況，從而保證門吊板平直而不傾斜。

（三）嚴(yán)格控制車門系統(tǒng)內(nèi)各元件的質(zhì)量

在元件集成之前需要對其進(jìn)行篩選，保證所選元件的質(zhì)量良好。同時(shí)，在安裝時(shí)，需要仔細(xì)檢查安裝工藝。當(dāng)元件集成、安裝完畢后，需要測試門控器的各項(xiàng)數(shù)據(jù)。另外，還需要調(diào)整開、關(guān)門到位行程開關(guān)的位置，以保證門上觸點(diǎn)和開關(guān)觸點(diǎn)所處的位置正確。在安裝開關(guān)螺釘時(shí)，需在孔內(nèi)增加壓裝銅套，確保安裝螺釘時(shí)不會觸碰到塑料外殼。

（四）消除鎖底板出現(xiàn)的裂紋

在地鐵運(yùn)行過程中，由于鎖底板上會出現(xiàn)裂紋，因此，可以在原有焊接結(jié)構(gòu)上鎖底板出現(xiàn)裂紋之處鉆孔，以此來消除裂紋源，防止裂紋的繼續(xù)擴(kuò)展。這就要求在焊接時(shí)，焊接強(qiáng)度要完全滿足鎖鉤墊塊的設(shè)計(jì)和使用要求。因此，新造車門的鎖底板可以采取連接螺釘?shù)姆绞絹砉潭ā?/p>

四、地鐵列車客室車門可靠性技術(shù)研究

車門系統(tǒng)的可靠性通常是指，車門要在規(guī)定的時(shí)間和規(guī)定的條件下，能夠正常地運(yùn)行。由于車門的系統(tǒng)不僅受車門本身的構(gòu)成影響，還受到整個(gè)牽引控制系統(tǒng)的影響，同時(shí)乘客、司機(jī)、維修人員等外界的因素影響也非常大，所以在研究車門的可靠性時(shí)，不能單獨(dú)地只對車門以及相關(guān)的系統(tǒng)進(jìn)行研究，還要把所有間接或者直接影響到車門的因素都考慮到內(nèi)，要把車門可靠性的研究對象全面化。通常在對車門進(jìn)行可靠性分析的時(shí)候，要在一定的環(huán)境下進(jìn)行，車門可靠性分析的條件是：溫度、濕度、振動(dòng)、維修人員的技術(shù)水平、壓力等。例如當(dāng)客流量大的時(shí)候，車門受到乘客的擠壓，或者是有的人站在車門的滑道上，使車門無法正常關(guān)閉；另外當(dāng)列車進(jìn)行高速行駛的時(shí)候，車體產(chǎn)生振動(dòng)對車門的影響，或者是大氣壓強(qiáng)對車門的擠壓等，這些都是造成車門出現(xiàn)故障的因素，所以在進(jìn)行可靠性分析時(shí)，要把這些方面的條件都考慮到其中。機(jī)械產(chǎn)品在長時(shí)間運(yùn)行下，各個(gè)機(jī)體都會受到不同程度的損壞，所以在不同的時(shí)間里，產(chǎn)品的可靠性是不一樣的，在進(jìn)行產(chǎn)品的可靠性分析的時(shí)候，要考慮到產(chǎn)品的使用時(shí)間，并且每次對產(chǎn)品的可靠性分析出來的結(jié)果是不一樣的。對于一些損壞比較快的產(chǎn)品，例如彈簧、鋼絲繩等都要進(jìn)行定期的可靠性分析，發(fā)現(xiàn)問題就要馬上更換，否則將會影響整個(gè)產(chǎn)品的正常運(yùn)行。在進(jìn)行車門的可靠性分析的時(shí)候，要了解車門出廠時(shí)的各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)，了解正常運(yùn)行時(shí)的數(shù)據(jù)，這樣有依據(jù)地去進(jìn)行車門可靠性的分析，有了依據(jù)就可以清楚地知道車門各部件或者是各系統(tǒng)是否發(fā)生故障。

五、地鐵列車客室車門安全應(yīng)用前景

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，地鐵在各個(gè)城市得到普遍的應(yīng)用，地鐵的普遍運(yùn)行，是國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然產(chǎn)物，是大勢所趨，民心所向。一個(gè)城市發(fā)展的標(biāo)志將會是地鐵的運(yùn)行情況，國家會對各個(gè)城市的地鐵修建加以重視，不僅在資金上給予支持，在技術(shù)水平上也會給予重視。地鐵的產(chǎn)生與發(fā)展給人們的生活帶來了很大的方便，使城市的交通擁堵問題得以緩解，所以在未來很多城市會興建地鐵，在地鐵興建的同時(shí)，應(yīng)對車門的安全問題更加重視，只有車門安全才能保證乘客的安全，保證地鐵的正常運(yùn)行。在未來地鐵的廣泛應(yīng)用中，車門安全應(yīng)用將會成為各個(gè)城市所重視的問題，車門安全應(yīng)用也將會是相關(guān)的政府管理部門所重視的問題。國家會設(shè)立相應(yīng)的管理機(jī)構(gòu)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)，培養(yǎng)出一批技術(shù)能力過硬的隊(duì)伍，投入到各個(gè)城市的地鐵興建以及各方面維修中，使車門的安全問題得到保證。

結(jié)束語

車門出現(xiàn)故障一直是困擾地鐵部門的問題，所以地鐵的相關(guān)部門要加強(qiáng)對地鐵客室車門的安全可靠性分析，要保障客室車門的安全，保障地鐵的正常運(yùn)行，保障乘客的人身安全。在加強(qiáng)對客室車門可靠性分析的同時(shí)，要加大對維修人員以及相關(guān)的操作人員的技術(shù)水平的管理，減少外界因素對其產(chǎn)生的影響。

參考文獻(xiàn)：

[1]夏軍，郭翔，邢宗義.地鐵車門系統(tǒng)故障模式可靠性分析[J].組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)，2014（03）：49-52.

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（作者單位：沈陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院）