CRH380B型動車組塞拉門原理及常見故障分析

郭 鑫 中國鐵路上海局集團有限公司南京動車段

1 引言

塞拉門是高速動車組普遍采用的一種車門系統，因其具有氣密性好、安全性高、可靠性強、控制智能化而被廣泛使用，其門扇四周均使用鋁合金輪廓面，確保車門具有良好的防塵防水密封性能。高速動車組的塞拉門驅動方式為氣動，控制方式為電控，因此稱之為電控氣動塞拉門。

2 塞拉門簡介

CRH380B型動車組使用塞拉門作為其門系統，其結構為單扇電控電動多點鎖閉式塞拉門，主要由承載驅動機構、側立集成機構（包括主鎖、輔助鎖、隔離鎖檔及開關、門到位開關、下擺臂組件、氣路控制模塊等）、門扇、站臺補償器、密封門框、控制系統、操作面板等組成。塞拉門具體結構如圖1。

圖1 塞拉門整體結構

3 塞拉門基本原理

塞拉門的基本功能是在動車組運行過程中能夠穩定的開關門。為了能盡快排查塞拉門故障，降低塞拉門的故障率，了解塞拉門開關邏輯十分重要。

3.1 塞拉門開門原理

塞拉門開門過程可以主要分為5步。

①司機操縱集控開門按鈕或乘務員操作本地開門按鈕，門控單元接收到開門指令。

②輔助鎖氣缸供風斷開，輔助鎖松開，同時門控單元向主鎖解鎖電機M2 發出解鎖信號，使其帶動主鎖凸輪轉動600將主鎖解鎖，解鎖電機轉動600時斷電。

③主鎖解鎖后門控單元控制驅動電機M1 反向轉動，使門扇向打開方向運動。

④在門扇在關閉過程中，“門98%關閉”限位開關B8 由于門扇抽離而松開，門控單元得到限位開關B8 的信號后，使解鎖電機M2 再次得電激活，帶動主鎖凸輪繼續旋轉3000回到初始位置。

⑤當門扇距關閉位置約150 mm 時，門控單元觸發“打開站臺補償器”電磁閥K5 得電動作，使站臺補償器完全放平。當車門到達完全打開位置后，驅動電機斷電，至此車門完全打開，開門過程結束。

3.2 塞拉門關門原理

塞拉門關門過程可以由4步組成。

①司機操縱集控關門按鈕或乘務員操作本地關門按鈕，門控單元接收到關門指令，使門驅動電機M1 正向轉動，帶動車門向關閉方向運動。

②在車門在距離關閉300 mm 的位置時，門控單元觸發“關閉站臺補償器”的電磁閥K6 得電動作，站臺補償器縮回并關閉。

③車門在即將達到關閉位置時，會觸發“門98%關閉”限位開關B8 動作，隨后當門到達關閉位置時，主鎖的鎖舌自動咬入門扇凹口達到二級鎖閉狀態。與此同時，如果車門供風管路風壓大于4.5 Bar 且壓力開關B5 閉合，門控單元將觸發K3電磁閥動作，使上下輔助鎖氣缸充風，完全鎖閉車門，同時保障了車門的密封性。

④當車門達到完全關閉位置時，主鎖凸輪機構會觸發“門關閉且鎖閉”限位開關B7.1、B7.2，將塞拉門關閉并鎖閉的信息傳遞給門控單元，至此車門已完全關閉。

4 塞拉門常見故障及解決方案

4.1 車門關閉及鎖閉故障

該故障出現時，HMI 屏會報相應車廂1-1 車門關門并鎖閉信號故障（代碼6A55)，或者HMI屏車門狀態頁面顯示該車門處于開啟狀態。

（1）故障分析

報出車門關閉及鎖閉信號不可信（故障代碼6A55）的原因為車門關閉及鎖閉回路的硬線反饋與門控單元的網絡反饋不一致。當硬線斷路故障的時候報故障代碼6A55時，HMI屏車門狀態頁面不會顯示具體故障車門打開狀態；當網絡通訊故障導致報故障6A55 時，在HMI 屏車門狀態頁面會顯示具體故障車門處于打開狀態。

（2）故障處理

首先下載CCU 數據及門控單元數據檢查，如報有車門通訊故障，檢查門控單元及相關接線，發現問題進行更換；隨后對車門主鎖機構進行檢查，檢查凸輪動作機構轉動有無卡滯、解鎖電機M2動作是否正常，如有問進行更換相應的零部件；最后檢查98%限位開關安裝尺寸、狀態，如圖2 所示，使用萬用表對限位開關內部觸點進行測量，開門狀態下13 至14觸點為導通狀態，21至22觸點為斷開狀態，關門狀態下相反，如有問題更換98%限位開關。

圖2 98%限位開關外觀

4.2 閃縫漏風故障

塞拉門在運行過程中，個別車門會有縫隙，漏光、漏風或漏雨現象，但在HMI 屏上顯示門關閉并鎖閉正常，故障車的CCU 及故障門的門控單元無故障代碼，此故障簡稱為塞拉門閃縫。

（1）故障分析

閃縫漏風故障原因主要有兩方面：首先由于門扇上部固定在門驅動的門攜架上，整個門板處于以門攜架為支點的懸臂結構，在門扇關閉過程中受到外力時，門扇下部在關閉過程中向外發生位移，下部氣動鎖動作后無法準確勾入門扇法蘭而卡滯在門扇法蘭盤外側，阻止了門扇的正常關閉，造成閃縫；其次由于塞拉門下輔助鎖處的設計間隙太小，閃縫發生時外門的下輔助鎖鎖舌與門扇鎖槽相對位置上下偏移，下輔助鎖鎖舌與門扇鎖槽下沿沒有間隙，在外門關閉時下輔助鎖鎖舌頂住門扇鎖槽下沿，鎖舌不能入槽，造成外門下角部閃縫（圖3）。

圖3 輔助鎖正常狀態

（2）故障處理

檢查故障車門上下輔助鎖狀態，調整輔助鎖的位置確保鎖舌能正確入槽，如若為輔助鎖內部故障應及時更換。

4.3 站臺補償器卡滯故障

根據站臺補償器（圖4）卡滯的故障邏輯，若站臺補償器踏板在門扇關閉到指定位置時未及時收回，渡板關閉限位開關B10 無法檢測到踏板位置，HMI 屏將報故障：車門站臺補償器不能及時收回（故障代碼1CE4、1CE5、1CE6、1CE7）。

圖4 站臺補償器及其線束

（1）故障分析

出現站臺補償器卡滯故障可能有以下幾個方面原因：①站臺補償器維護不到位，使用強堿清洗液清潔站臺補償器踏板，造成補償器踏板轉軸出現腐蝕，發生卡滯；②站臺補償器止擋設計強度不夠，在未達到使用壽命時，止擋頭部脫落，造成踏板位移增大，開關無法正常檢測踏板位置；③站臺補償器開關設計不合理：站臺補償器限位開關屬于磁環開關，易受到外界干擾而產生錯誤信號，誤報卡滯故障。

（2）故障處理

首先下載門控單元數據，若顯示-1及亂碼時，為門控單元故障，更換門控單元，若有故障代碼81報出，繼續進行檢查；查看站臺補償器是否有機械機構卡滯，排查卡滯的原因是否出現異物夾持，如果有及時清除，檢查腳踏翻出的鉸鏈機構確認是否動作順暢，如果出現卡滯則需要更換或者調整；隨后對故障車門B10、B11 限位開關的外觀進行檢查，確認是否受外力后偏移，手動翻起，放下站臺補償器確認B10、B11 限位開關的狀態是否正常，同時檢查連接線束是否受力破損或者斷線，如發現異常及時調整更換；最后檢查站臺補償器供風電磁閥K6 供風是否正常，手動開關車門確認站臺補償器動作速度是否有異常（過快或者過緩），如果不正常將用于節流的調節螺母調大。

5 結束語

通過對塞拉門基本結構、開關原理及常見故障的整理和分析，可以大大提升作業人員對塞拉門故障的認識，正確的維護保養塞拉門，降低塞拉門在運用過程中的故障率，提升動車組的運營服務品質。