城際動車組車門系統介紹與故障分析

中車株洲電力機車有限公司 肖 翔 鄧學文

1 車門系統

某型城際動車組項目車門系統包括司機室側門和客室側門及車廂端門。在司機室兩側各設置一套手動折頁門，在Mc車設置每側各設置2套雙開電動電控塞拉門，Tp車每側各設置3套雙開電動電控塞拉門，在每節車廂連接處兩端各設置一套端門。

車門系統的主要功能有：開門功能、關門功能、指示燈和蜂鳴器的提示功能、緊急解鎖功能、障礙檢測功能、隔離功能、安全回路互鎖功能。

2 部件組成

車門系統采用電動電控塞拉門，由電子門控器控制無刷電機驅動門扇運動；采用MVB（車輛網絡）+CAN（門系統）網絡通信方式進行控制傳輸、監控；門系統采用機構螺旋鎖閉+輔助鎖閉裝置保證運行安全性；采用多唇密封，確保密封性能；門扇厚度增加以提高門扇剛性及強度；由承載驅動機構、輔助鎖、門扇、門框、EDCU、內外操作裝置等部件構成。

3 故障分類

車門系統為機電一體化產品，出現的故障大體上可分為由機械原因和電氣原因引起的故障，本文將根據這兩類故障對車門系統進行分析和研究。

3.1 機械類車門故障

故障現象：關門過程中，車門出現門防夾，重新關門后恢復車門功能。

故障分析：檢查發現右輔助鎖與門扇干涉，有明顯的碰撞痕跡。車門右輔助鎖與門扇干涉，導致車門在關到位時產生較大阻力，使得關鎖到位開關無法觸發而產生防擠壓。

解決措施：調整輔助鎖與門扇間隙，避免干涉。檢查車門手動開關順暢，各機械尺寸進行全面檢查：

（1）檢查輔助鎖

①檢查安裝螺栓齊全、緊固，防松標記清晰，無錯位。如有異常重新緊固或更換。

②檢查氣動鎖外觀狀態良好，轉動部位無裂紋、變形，彈簧狀態良好，能正常定位無變形，連接緊固；氣缸狀態良好，本體、管路無漏風現象。

③檢查左右輔助鎖狀態：緩慢拉動門扇關門，觀察左右門扇距輔助鎖鎖體的距離，要求間隙≥2mm；觀察左右門扇距輔助鎖鎖舌的距離，要求間隙≥2mm；合上車門電源空開，檢查左右輔助鎖鎖舌搭接量滿足5±2mm；輔助鎖鎖舌與門板鎖槽下部距離≥2mm。上下都有間隙；門完全關閉，輔助鎖在5.2（+0.3，-0.3）bar的氣壓時能壓緊到位。

（2）檢查氣路

①檢查風壓表外觀狀態良好，無變形、裂紋、損壞，下部無積水，壓力在7（0，+0.5）bar之間。

②連接的氣管外觀良好，無變形、扭曲，檢查氣動截斷閥位置正位，關閉緊固，管路及接頭處無漏氣現象。

（3）檢查隔離鎖

①目視檢查外觀狀態良好，門板鎖芯無斷裂、缺失等。如有異常進行更換。

②檢查安裝螺栓齊全、牢固，無松動、脫落、缺失等，防松標記清晰，無錯位。

③用四角鑰匙操作，動作順暢，無卡滯、異音等；隔離開關能夠有效觸發。

（4）檢查下擺臂組件

①檢查下部滾輪外觀狀態良好，連接臂無變形、裂紋，滾輪無缺損等。檢查下擺臂安裝螺栓狀態，防松標記清晰，無錯位。

②下擺臂高度尺寸檢查：檢查下滑道下邊沿到下擺臂滾輪下沿的距離，在門扇剛進入彎道時和門扇處于全開位置時均為0＜X≤4mm。剛入彎道的定義：車門打開在平直道上，測量頂部機構中間橙色短導柱的光桿尺寸為X，然后手動關門緩慢進入彎道，控制X的尺寸減小量不大于2mm時停止動門，此時即門扇剛入彎道。以上尺寸超限時對下擺臂位置進行調整。

③檢查門扇關閉輔助鎖壓緊后，下擺臂滾輪與滑道有間隙，水平方向能晃動。

（5）檢查平衡輪

①檢查安裝螺栓狀態，防松標記清晰，無錯位。如有異常重新緊固。

②檢查平衡輪狀態：在門關到位，未壓緊時，上平衡輪和門扇壓板剛好接觸，滾輪可以轉動；下平衡輪與壓槽間隙0～1mm。在門關到位后，滾輪和門扇的間隙大于3mm，滾輪和壓輪槽間隙應為1～2mm；開關門過程中，平衡輪不能與門扇相擦。

（6）門扇下擋銷檢查

①檢查安裝螺栓齊全、牢固，無松動、脫落、缺失等，防松標記清晰，無錯位。如有異常重新緊固。

圖1 故障現象

圖2 IO狀態曲線

圖3 故障現象

圖4 IO狀態曲線

圖5 安全互鎖回路原理圖

②門手動關閉到位，檢查下擋銷與嵌塊擋銷與嵌塊的內側間隙達到1～2mm，垂直間隙達到1～2mm。尺寸超限時重新調整。

3.2 電氣類車門故障

（1）故障現象：下載門控器故障數據，顯示“關到位開關故障”，如圖1所示。

故障分析：下載門控器記錄下的IO口狀態曲線圖數據如圖2所示。

曲線分析可知，鎖到位開關信號I1為高電平，關到位開關信號I4為低電平，指示收到開門指令后，關到位開關一直處于關到位狀態，而鎖到位開關處于打開狀態。基于數據分析可知，故障產生的原因為：車門收到開門指令后，關到位開關一直處于低電平（即指示門處于關到位位置）。

（2）故障現象：下載門控器故障數據，下載門控器故障數據，顯示“安全互鎖回路異常”，如圖3所示。

下載門控器記錄下的IO口狀態曲線圖數據如圖4所示。

通過數據曲線分析，安全互鎖回路輸入口I03位高電平，輸出口I05為低電平，指示安全互鎖回路在門系統內部斷開。基于上述分析可知，故障產生的原因為：車門關閉后，安全互鎖回路未能形成。圖5是安全互鎖回路原理圖。

解決措施：電氣類的故障主要是由于車門行程開關導致，將故障行程開關進行批量更換。

4 結論與建議

針對車門故障的不同問題，提出制定了相應的普查、整改方案、解決措施以及應急故障處理措施等，保障列車安全平穩運行，大大降低列車車門系統在線上出故障的可能性，出故障后快速應急處置保障運營；同時通過對現場故障的處理，解決了售后現場的實際問題，對故障的處理、預防、整改等有指導意義。