蔣艾伶,凌 彬,劉渭濤
(1.重慶軌道交通(集團)有限公司,重慶401120;2.中國民航信息網絡股份有限公司重慶研發中心,重慶401120)
地鐵列車在實際運營過程中,客室車門是乘客能夠直接接觸的最初部件。客門系統是地鐵列車在載客運營中涉及行車安全和乘客生命、財產的重要系統。一列6節編組的地鐵車輛,每節編組配備8套康尼電動雙開內藏門。客室車門數量多,客流量大,大量乘客上下列車必然就伴隨客室車門開、關門動作頻繁,約為單車門每月開關次數10 200余次。在潮氣重、酸雨強、高溫多天氣下,長期日曬雨淋的高速運行必然導致客室車門的磨損及老化,日常的檢修和維護工作就顯得尤為重要,這也是地鐵列車檢修和運營方關注的重點。因此,客室車門作為城市地鐵車輛故障率較高的組成部件,據不完全統計,在地鐵車輛各個系統中,客室車門故障約占整車故障的6%。根據運營時故障現象,司機能采取適當的應急措施,技術人員能快速地找到故障源,采取正確的解決措施,優化客室車門維護保養,是當前地鐵列車檢修領域的重要研究方向[1]。本文將對重慶某線路客室車門運營常見故障進行舉例分析,并提出解決方案。
重慶地鐵某線路客室側門采用雙扇電控電動絲桿傳動內藏門,是由上部導向裝置、驅動裝置和鎖閉裝置集中為一個緊湊的功能單元。車門的電控電動裝置采用微處理器控制的電機驅動裝置,傳動方式采用絲桿傳動。客室內藏移門系統的組成原理如圖1所示。
圖1 客室車門系統組成原理
客室門機系統具有自診斷功能和故障記錄功能,故障診斷功能由系統控制單元集中完成。客室車門工作原理如圖2所示。
圖2 客室車門工作原理
在客室門機系統工作時,集控開關門必須在零速信號列車線和開門允許列車線同時有效的條件下,司機可以在操縱端通過開、關按鈕控制或者車載ATO才能控制整列車車門開、關狀態,但每次僅能開、關一側車門。
當在正線運營時,門機無法正常開、關門,其硬件和軟件故障都能通過診斷系統檢測到,并且所有診斷信息以及故障信息自動提供給列車監控系統。司機從TC?MS(列車信息管理系統)接受到客室車門傳來附帶相關數據和相應時間的故障信息,進而采取應急故障處理措施[2-3]。
列車運營到站后,司機通過司機臺上開、關門按鈕,操縱客室車門開啟、關閉,如車門不能正常開啟和關閉,可按照從門控器接收到的故障信息,采取相應的應急措施。故障顯示對照表如表1所示。
表1 故障顯示對照表
2.1.1 客室車門不能開門
在列車運營到站后,司機在操縱端按下司機臺上開門按鈕,如果出現門全開燈未亮,通過觀察發現有車門未能打開。為了避免車門誤開,發生運營安全事故威脅乘客生命財產安全,司機在車內可采取四角鑰匙操作驅動機構組成上隔離鎖的方式將該車門進行隔離,直至運營下線回庫進行檢修。被隔離鎖鎖閉的車門,門控器對該門的任何電控信號均失效。
2.1.2 客室車門開啟狀態不正常
列車在運營到站后,司機按下司機臺上開門按鈕,司機通過側拉門車窗觀察車門開啟狀態。司機一旦發現有車門開啟狀態不正常,比如開、關門速度太慢、門在接近全開時無減速、緩沖功能,開、關門沒有防擠壓等不正常開門狀態,司機可在車內用四角鑰匙操作驅動機構組成上的隔離鎖該車門進行隔離方式。
當乘客進入車廂內,司機按下司機臺上關門按鈕,可將一側的車門全部關閉。如果出現門全關燈未亮,并通過側拉門車窗觀察發現有車門未正常關閉。司機應先檢查門道、門板、下導軌等部位是否有障礙物,并進行清除,如發現車門還是不能正常關閉,司機在車內用四角鑰匙操作驅動機構組成上的隔離鎖將該車門隔離。
當列車停靠在車站,司機可通過操縱司機臺上開、關門按鈕開、關整列車車門。車門開啟、關閉時,車門開、關狀態正常,但出現蜂鳴器不響、開關門指示燈或隔離指示燈不亮等不影響運營安全的故障。列車繼續正常運營,司機可在后續運營過程中注重觀察開、關門狀態是否恢復正常。
操作司機臺開門按鈕開啟客室車門,開門操作需持續200 ms,開門信號才能生效,操作時間太短,開門信號會被忽略。開門信號為脈沖信號(信號寬度大于200 ms)。門控器收到開門信號蜂鳴器開始鳴叫(共2聲,頻率為1 Hz),門控器收到開門信號有0~3 s延遲(通過修改程序可調,暫定1.5 s)門才開始動作,開門指示燈閃爍,車門開好后開關門指示燈常亮。
開門正常信號流程:列車發出開門指令,門控器接收到指令后,門控器提供驅動電源給電機,電機驅動絲桿打開車門,門機位置傳感器將門機位置反饋給門控器,門控器反饋信號給TMCS。
3.1.1 客室車門不能開啟
對于單側單個車門不能開啟,因其他車門能正常開啟,說明列車開門信號是正常發出。通過故障現象、硬件故障排查及故障數據分析,從理論上鎖定故障源頭。
硬件故障排查方法如下。(1)可檢查該車門后部密封膠條與側墻是否有干涉,有干涉導致車門不能正常開啟,可采用向車內調整車門或者對密封膠條進行調整位置、更換的方式。(2)對硬件設備進行檢查,檢查各線路和設備,外觀、功能是否正常,有無故障現象,如有異常進行調整或更換。(3)檢查門控器、電磁鐵、電機、絲桿等,若電機軸斷裂,處理措施為更換電機;絲桿斷裂,處理措施為更換絲桿;門控器出現無電源、電源開關故障等故障,處理措施為更換門控器;電磁鐵出現故障,處理措施為更換電磁鐵,部件更換后,需進行多次開關門功能試驗。
下載門控器數據,通過對數據進行分析:門控器接收到開門指令,門控器提供驅動電源給電機,電機驅動絲桿打開車門,在門機還未打開,門控器停止供電,車門處于關閉狀態,門機位置傳感器將門機異常開啟信號反饋給門控器,門控器故障信號反饋TMCS。通過數據記錄,查看車門出現故障時,開門信號、門全開信號是否處于正常狀態來判定門控器是否故障。
車門隔離鎖恢復正常后,多次試驗車門功能,故障未重現,車門能正常開啟。判定該故障為偶發故障。
3.1.2 客室車門開啟狀態不正常
列車運營回庫后,將車門隔離鎖恢復正常,多次車門功能試驗。如果開、關門速度太慢、門在接近全開時無減速、緩沖功能,沒有防擠壓等故障仍重現,可通過更換門控器解決此類故障。
操作司機臺關門按鈕開啟客室車門,關門操作需持續200 ms,操作時間太短,開門信號會被忽略。關門信號為脈沖信號(信號寬度大于200 ms)。門控器收到關門信號蜂鳴器開始鳴叫(共3聲,頻率為1 Hz),門控器收到關門信號延時0~3 s(通過修改程序可調,暫定1.5 s)門開始動作,車門關閉。同時,門控器接收到關門指令后,橙色指示燈開始閃爍,直至門完全關閉燈滅。
列車運營回庫后,車門還處于隔離狀態。對于單側單個車門不能關閉,因其他車門能正常關閉,說明列車關門信號是正常發出。通過故障現象、硬件故障排查及故障數據分析,從理論上鎖定故障源頭。該類故障的排查方法如下。
(1)檢查下導軌是否存在變形或損傷。如下導軌存在損傷或變形,導致車門無法正常關閉,直接更換變形或損傷下導軌。
(2)檢查該車門后部密封膠條與側墻是否有干涉,有干涉導致車門不能正常開啟,可采用向車內調整車門或者對密封膠條進行調整位置、更換的方式。
(3)檢查門關到位開關、鎖到位開關位置等機械部件有無松動、部件分離或者故障。該類故障,會導致解鎖裝置非正常位,關門后無法觸發鎖到位開關。這種情況下可通過調整緊固開關等機械部件的位置或者直接更換解決。經過排查,發現門控器、電機、絲桿等部件損壞,直接更換門控器、電機、絲桿等部件,并進行多次門機功能試驗。
(4)下載門控器數據,可通過分析數據確定門控器是否故障。門控器接收到關門指令,門控器提供驅動電源給電機,電機驅動絲桿關閉車門,在門機還關閉,門控器停止供電,車門處于開啟狀態,門機位置傳感器將門機異常關閉信號反饋給門控器,門控器故障信號反饋TMCS。通過數據記錄,查看車門出現故障時,關門信號、門全關信號是否處于正常狀態來判定門控器是否故障。
司機按下司機臺上、關門按鈕,對應側車門開始運動,開、關門指示燈就一直閃爍,直到車門開到位或者關到位才會停止,頻率0.5 Hz。當門控器收到開門信號,蜂鳴器開始鳴叫(共2聲,頻率為1 Hz);當門控器收到關門信號,蜂鳴器開始鳴叫(共3聲,頻率為1 Hz)。如果關門時門沒有被鎖閉,門未關好指示燈就會亮,直到門完全關好了才會熄滅。
列車運營回庫后,多次進行開關門試驗,如蜂鳴器不響、開關門指示燈或隔離指示燈不亮等故障重現,判定為部件損壞,直接更換,并做門機功能試驗[4-6]。
在地鐵列車載客運營使命周期中,客室車門需要頻繁開啟、關閉,導致客室車門故障也頻繁發生,嚴重時可危及乘客生命安全。車門故障在車輛故障中占一定比例。本文通過對客室車門常見運營故障、原因及措施介紹,可以盡量多和便捷地掌握故障源頭與處理方法。在地鐵運行過程中,要高度重視地鐵車客室車門故障問題,通過一系列采取應急措施,保證列車正線上安全載客運營。同時要求對故障進行客觀分析和合理化解決,也是對門機系統檢修質量提出更為嚴格的要求。以此,促使地鐵門機系統處于高效運行中,提高地鐵車輛運營的穩定性和可靠性,保障軌道交通的運營效率。