地鐵車輛外掛門機械調門工藝優化

周瑜 施江泳 魯海深

摘? ?要： 外掛門是地鐵車輛中一種常用的客室門，其機械調門極易發生各種尺寸超差問題，影響地鐵車輛運營穩定性。對外掛門總體結構進行分析，總結出外掛門機械調門工序中常見的4種尺寸超差問題，提出針對性的工藝優化措施。對于門頁與門密封刮蹭現象，減少門密封的安裝墊片數量，增大門頁與門密封的間隙尺寸;對于門頁上部高度調整螺栓與門懸掛雨檐刮蹭現象，縮短門懸掛調整螺栓的長度，有效降低干涉概率;對于門頁對中尺寸超差現象，優化定位基準門密封的對中安裝要求;對于開關門力過大的現象，重新調整門懸掛和門檻之間的平行度，保證開門順暢。經現場驗證，機械調門尺寸超差問題明顯減少，為地鐵車輛制造企業和運營單位在車門安裝、調試、故障處理等環節解決尺寸超差問題提供了有效的解決思路。

關鍵詞： 地鐵車輛;外掛門;機械調門;工藝優化;尺寸超差;干涉

中圖分類號：U270.6? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：2095-8412 （2020） 05-106-06

工業技術創新 URL： http：//gyjs.cbpt.cnki.net? ? DOI： 10.14103/j.issn.2095-8412.2020.05.020

引言

隨著我國科技的進步和制造業的飛速發展，城市軌道交通也得到了長足的發展。地鐵車輛客室門作為乘客頻繁進出地鐵的通道，是地鐵車輛必不可少的關鍵部件之一[1]。

目前，地鐵車輛的門系統主要有內藏門、外掛門和塞拉門[2]。其中外掛門系統的門頁和懸掛裝置始終位于車體側墻外側，使得列車車內空間相對較大，可以抵抗大客流，且故障率低。外掛門系統的缺點是會使地鐵車輛運行過程中產生一定的運行阻力，且導致列車美觀性差[3]。同時，外掛門系統對使用地區氣候要求較高，只適用于少風沙、少冰凍的地區。

在實際安裝中發現，外掛門系統存在門頁與門密封干涉、開關門阻力過大等異常問題。本文就某地鐵車輛外掛門機械調門中常見的尺寸超差問題進行分析探討。首先結合外掛門系統的總體結構，總結安裝工序問題;其次對各安裝工序問題進行原因分析;最后提出解決措施。

1? 外掛門機械調門安裝工序問題描述

1.1? 外掛門系統的總體結構

一個完整的外掛門系統主要由以下零部件組成：懸掛裝置、驅動機構（自帶內部緊急解鎖）、門頁、門密封、門檻、外部緊急解鎖、電解鎖等，各個零部件組合在一起提供了整個外掛門系統所需的功能[4]，如圖1所示。外掛門懸掛裝置安裝在車體外側，左右門頁安裝在懸掛裝置上，并通過驅動臂與車體內側的驅動機構連接。驅動機構電機帶動絲桿轉動，絲套在絲桿上橫向移動，帶動驅動臂移動，從而帶動車門的開關運動[5]。

1.2? 常見安裝工序問題描述

外掛門機械調門安裝工序經常出現以下4種問題：

（1）門頁與門密封刮蹭。門頁開關過程中，距地板面1 m高度處，存在門頁與門密封刮蹭的現象。門頁與門密封理論間隙為5 mm，刮蹭點位置如圖2所示。

（2）調整螺栓與門懸掛雨檐刮蹭。門頁開關過程中，門頁上部高度調整螺栓M6×50與門懸掛雨檐局部存在刮蹭。高度調整螺栓與門懸掛雨檐的理論間隙為2.6 mm，如圖3所示。

（3）門頁對中尺寸超差。當門頁打開約100 mm時，在門頁內部距地板面1 m處，門頁對中尺寸標準為|X1-X2|≤2 mm，現場部分門頁對中尺寸為|X1-X2|=3 mm。對中尺寸偏差太多會導致門頁兩側進水。X1、X2為門頁前密封膠條與門皮的接縫邊到側門密封框表面的距離，如圖4所示。

（4）門頁開關門力超差。門頁安裝調試完畢后，發現個別門頁開關門力達到180 N，但開關門力標準為不得超過150 N。開關門力測量方法如圖5所示。

2? 原因分析

2.1? 門頁與門密封刮蹭原因分析

門頁與門密封理論間隙為5 mm。門頁平面度要求為1 mm/m，門頁總長約2 m，最大平面度誤差為1 mm/m×2 m=2 mm。

門頁上部通過螺栓連接在門懸掛上，下部插入門檻滑道內，門頁車寬方向的定位尺寸主要由門懸掛和門檻確定。車寬方向的定位尺寸：門懸掛與驅動機構間距尺寸為（99±1） mm，驅動機構距離車體上門框間距尺寸為（92±1） mm，轉化后門懸掛到車體上門框距離為（7±2） mm;門檻立面到車體底架側面距離為（27±1） mm。由此計算出門頁中間高度位置處的車寬尺寸最大偏差為[（2+1）/2=1.5] mm。

門密封通過螺栓安裝在窗下板和上部盲窗上，窗下板和上部盲窗分別鉚接和粘接在車體側墻上，如圖6所示。車體側墻總成后的直線度要求為1 mm/m，門密封對應的車體側墻安裝長度為1 800 mm，最大直線度誤差為1 mm/m×1.8 m=1.8 mm。

綜上所述，門頁與門密封的間隙尺寸在車寬方向的最大理論總偏差量為2 mm +1.5 mm +1.8 mm =5.3 mm，最大干涉尺寸為5.3 mm -5 mm=0.3 mm。現場測量發現，在門頁中間高度位置處的窗下板比上部盲窗向車外突出1.8 mm，所以在此處容易出現門頁與門密封刮蹭的現象。

2.2? 調整螺栓與門懸掛雨檐刮蹭原因分析

高度調整螺栓與門懸掛雨檐的理論間隙為2.6 mm。調整螺栓卡在門懸掛的滾珠滑塊上，滑塊的安裝高度尺寸公差為±0.3 mm。門懸掛雨檐長度為1 700 mm，其直線度標準為不超過1 mm/m，理論最小間隙為2.6 mm-0.3 mm-1 mm/m×1.7 m =0.6 mm。如圖7所示，由于雨檐通長方向僅有3個鉚釘進行緊固，因此在兩個鉚釘點之間容易存在局部上翹問題。現場測量干涉位置雨檐的直線度為2.5 mm，因此干涉尺寸為2.5 mm+0.3 mm -2.6 mm=0.2 mm。

2.3? 門頁對中尺寸超差原因分析

門頁安裝在門懸掛上，門懸掛以車體上門框為定位基準，門懸掛中心與上門框中心標準偏差≤1 mm，現場測量門懸掛中心與上門框中心偏差在標準范圍內。門頁開度要求為（1 405±5） mm，門頁對中尺寸均通過門懸掛兩端的開門止檔處的圓形調整墊片進行調整，端部開門止檔結構如圖8所示。

每個開門止檔圓柱形橡膠擋塊處各有3個2 mm圓形調整墊片。在極限情況下，允許兩端開門止檔處圓形調整墊片尺寸分別為2 mm和10 mm。在保證兩端止檔同時觸發的前提下，門懸掛開門止檔只能對門頁對中尺寸偏差|X1-X2|≤8 mm的情況進行有效補償。現場已將門懸掛開門止檔調整到極限情況，而門頁對中尺寸|X1-X2|仍為3 mm。由此推斷門頁對中尺寸的基準，即兩側門密封的安裝尺寸可能有問題。

現場測量距地板面1 m高度處的兩側門密封邊框到車體上門框中心距離的尺寸左右偏差為11 mm。由于11 mm-8 mm=3 mm，與現場門頁對中尺寸3 mm偏差情況符合，故判定門密封安裝尺寸不對中是導致門頁對中尺寸超差的主要原因。門密封的安裝要求為：開檔尺寸1 620（-3， +2） mm，同一門區門密封上下開檔尺寸差小于3 mm（|X1-X2|<3 mm），對角差不大于4 mm（|Y1-Y2|≤4 mm），門密封安裝尺寸示意圖如圖9所示。門密封安裝工序中沒有對距地板面1 m高度處的門密封開檔和居中尺寸提出明確要求，而門頁對中尺寸測量是以距地板面1 m高度處的門密封邊框為基準的，這恰恰導致了門頁對中尺寸超差。

2.4? 門頁開關門力超差原因分析

現場排查發現門頁下部耐磨條與門檻不平行，開關門過程中，門頁下部耐磨條與門檻之間摩擦嚴重，導致開門力超標。門頁下部沿門檻內滑道橫向運動，其安裝接口如圖10所示。

現場測量發現此處門懸掛和門檻的安裝尺寸均為理論尺寸。門檻與門頁的定位基準分別為車體底架和車體上門框，車體底架和上門框的平行度要求為不超過2 mm/m。單扇門頁下部耐磨條的長度為0.9 m，門頁下部耐磨條與門檻的理論間隙為2.5 mm，故理論最小間隙為2.5 mm-2 mm/m ×0.9 m=0.7 mm。現場測量此處門檻和上部門懸掛的平行度為3 mm/m，導致門頁下部耐磨條與門檻的實際間隙為2.5 mm-3 mm/m×0.9 m=-0.2 mm，即門頁下部耐磨條與門檻緊密貼合，開關門過程中，二者摩擦嚴重，導致開關門力超差。

3? 解決措施

3.1? 門頁與門密封刮蹭解決措施

對于現車門頁與門密封存在刮蹭的現象，取出門密封背面所加的理論3 mm墊片，增大門頁與門密封的間隙尺寸。對于后續車輛，門懸掛車寬方向與驅動機構間距尺寸由（99±1） mm改為（100±1） mm。并且將門頁中間高度處門密封背面的墊片厚度由3 mm減小為1 mm，有效增大門頁與門密封的間隙。

3.2? 調整螺栓與門懸掛雨檐刮蹭解決措施

如圖11所示，由供應商在現車調整螺栓處增加1.6 mm的平墊，抬高螺栓高度，使得最小間隙尺寸達到-0.4 mm+1.6 mm=1.2 mm。后續雨檐與門懸掛之間鉚釘數量由3個改為5個，有效保證雨檐安裝后的直線度≤1 mm/m。并且上部高度調整螺栓由M6×50改為M6×45，使理論間隙由2.6 mm增大為7.6 mm，有效降低干涉概率。

3.3? 門頁對中尺寸超差解決措施

門密封安裝工序增加尺寸要求：保證在距地板布面1 m高度位置處，兩側門密封邊沿到車體上門框中心距離尺寸偏差不大于2 mm。在現場尺寸超差位置處，按照此要求重新調整門密封。

3.4? 門頁開關門力超差解決措施

現場重新調整門懸掛與車體之間墊片數量，以補償車體平行度誤差，使得門懸掛與門檻之間的平行度小于2 mm/m。后續對門檻安裝工序進行優化，增加尺寸要求：使用鉛錘線測量車體上門框兩端與車體底架的平行度|X3 - X4|，根據車體平行度來調整門檻兩端所加墊片數量，保證門檻兩端與車體上門框的平行度不大于2 mm。平行度|X3 - X4|的測量方法如圖12所示。

4? 結束語

經現場驗證，針對門頁與門密封刮蹭、調整螺栓與門懸掛雨檐刮蹭、門頁對中尺寸超差、門頁開關門力超差的解決措施均使得地鐵車輛外掛門系統的安裝和調試問題明顯減少。

本文對外掛門機械調門問題的研究分析，可以為地鐵車輛制造企業在車門系統安裝調試過程中遇到的尺寸超差和功能問題提供一些解決思路，提升車門系統的安裝工藝。

參考文獻

[1] 何祥. 地鐵客室車門選型的分析報告[J]. 城市建設理論研究， 2017（17）： 99.

[2] 李鴻儒. 地鐵列車車門系統故障分析及處理[J]. 山東工業技術， 2019（11）： 54.

[3] 南玉才. 地鐵電客車客室車門選型分析[J]. 機電信息， 2019（21）： 110-111.

[4] 羅益. 地鐵車輛電動外掛式車門的運用經驗[J]. 機電工程技術， 2015（4）： 126-129.

[5] 朱茂強. 淺談泰國曼谷綠線項目客室門系統裝配工藝[J]. 科技風， 2018（34）： 139.

作者簡介：

周瑜（1993—），通信作者，男，浙江臺州人，本科，工程師。現從事軌道車輛的內裝工藝工作。

E-mail： 1106173406@qq.com

施江泳（1991—），男，江蘇南通人，本科，工程師。現從事軌道車輛的內裝工藝工作。

魯海深（1991—），男，江蘇連云港人，本科，工程師。現從事軌道車輛的內裝工藝工作。

（收稿日期：2020-07-27）