淺析地鐵車輛內藏式車門系統復位氣缸機構故障

李宏菱

摘 要：詳細介紹地鐵內藏式車門系統復位氣缸作用原理，并對運用中的典型故障進行分析。

關鍵詞：地鐵車輛；車門系統；復位氣缸；典型故障

由于地鐵客流量大，列車客室車門故障率較高，客室車門的可靠性、安全性又直接影響了軌道交通運營的質量與市民出行的安全。本文就地鐵車輛內藏式車門系統常見故障進行分析及探討。

地鐵列車客室車門按驅動系統的動力來源可分為電動式車門和氣動式車門； 按照車門的運動軌跡以及與車體的安裝方式不同， 又可分為內藏對開式滑門、外掛式移門和塞拉門。北京地鐵車輛、上海地鐵車輛、西安地鐵2號線等車輛車門系統均采用了雙扇電控電動內藏式拉門。該車門系統的設計高度可靠，驅動裝置和鎖閉裝置集中緊湊，門機構在車內便于安裝和維修，正線運營開關門安全系數高，噪音和振動小。

雙扇電控電動內藏式拉門機構鎖復位氣缸安裝座支柱受到開門時氣缸壓縮沖擊力，導致復位氣缸安裝座支柱與安裝板之間產生剪切折斷，造成正線運營車輛無法正常開關門，給車輛維護增加了較大困難和運營成本。通過原理分析及對運用中出現的典型故障進行分析，從而提出改進措施。

一、作用原理

雙扇電動內藏門開關門時門頁在車輛側墻的外墻與內護板之間的夾層內移動，傳動機構設于車廂內側車門的頂部，裝有導輪的門頁可在導軌上移動并與傳動裝置的鋼絲繩或皮帶相連接，借助風缸或電機驅動傳動機構，從而使鋼絲繩或皮帶帶動門頁動作。驅動機構包括機械控制及電氣控制兩部分。機械控制部分由傳動導向裝置、緊急解鎖裝置、故障隔離鎖等設備共同組成。車門中央鎖機構安裝在車門底板上，組成部件分別有電磁鐵、鎖鉤、復位氣缸。在車門關閉的過程中，四個位于門吊板之上的鎖閉撞軸進入鎖鉤中，鎖鉤通過復位氣缸內部的彈簧可以使之自動復位，門系統以這種方式被鎖閉。開門時，通過對行程電磁鐵的控制，可使鎖鉤轉動從而釋放出鎖閉撞軸，在驅動電機旋轉和齒帶的直線運動下，帶動左右調板和門扇實現車門開關運動。圖1為車門機構中央鎖組成示意圖。

二、原因分析

通過對車門中央鎖機構的原理分析，車輛在正線運營各站頻繁的開關車門時，由于電磁鐵得電吸合抬起鎖鉤，帶動復位氣缸動作拉桿有橫向的運動，對復位氣缸安裝支座有一定的橫向沖擊力，是導致復位氣缸安裝底座螺桿斷裂的主要原因，影響復位氣缸機構支座斷裂的因素主要有以下幾個方面：（1）車門復位氣缸內部彈簧沒有壓縮余量，導致車輛在開門時氣缸內部彈簧被壓縮到極限，使沖擊力直接傳遞到復位氣缸后端部，對復位氣缸安裝支座產生剛性沖擊力，造成支座出現斷裂或折斷現象。圖2支桿折斷圖。（2）車門復位氣缸安裝支座根部設計上存在缺陷，其支座緊固螺桿過度桿處強度冗余不足，在設計上沒有采用同直徑過度光桿。（3）車門復位氣缸支座安裝工藝存在不足，安裝后的支座與安裝底板之間存在一定間隙，導致在剛性沖擊力的作用下支桿受力集中，不能把沖擊力有效的分散到安裝底板的四周面上。（4）車門復位氣缸安裝支座與底板安裝間隙較小，給日常維修如雙周檢、月檢、三月檢、年檢作業中判斷該部位前期裂紋帶來一定的困難。

三、改進及措施

（1）對復位氣缸支座桿進行改造，使其尺寸由原有的8mm增加到15mm，有效的提高支座桿的強度。圖3為氣缸支座桿改造前后尺寸示意圖

（2）對復位氣缸安裝支座桿根部進行機加工，采用同直徑的過度光桿，避免過度桿較細或錐型過度桿出現，提高復位氣缸支座緊固螺桿過度桿處的強度冗余量。

（3）調整復位氣缸。更換氣缸支座后向右拉動電磁鐵至最右位置，并保持住，然后向上拉動鎖鉤，調整氣缸行程：

①向上可以拉動鎖鉤，表示復位氣缸有壓縮余量，即復位氣缸行程充足，可以有效的避免復位氣缸對安裝支座產生剛性沖擊力。②向上無法拉動鎖鉤，則表示復位氣缸已壓至極限位置，即復位氣缸行程不足。此時應松開復位氣缸上的M6鎖緊螺母，調節預壓縮量及鎖鉤垂直時預壓縮量為0～2mm，然后擰緊鎖緊螺母。

（4）提高支座桿的支撐了，在氣缸支座根部與安裝底板之間增加1個3mm金屬平墊，使支座桿受到復位氣缸的橫向彈性作用力時，能夠把沖擊力均勻的分散在平墊周圍。圖4為加裝平墊示意圖。

（5）提高車門日常檢修和驗收質量，對更換后的復位氣缸支座桿在檢修作業時，重點對該機構進行狀態檢查，提高作業人員的檢修能力。

四、結束語

自對車門復位氣缸支座桿改造以來，經過多次現場運營監測，未發生過一例因車門復位氣缸支座桿折斷而切除車門或車輛下線現象，使投入正線運營車輛為乘客提供了安全舒適的乘車環境。

參考文獻：

[1] 崔忠折.金屬學與熱處理[M].北京：機械工業出版社，2001.

[2] 王伯銘.城市軌道交通車輛工程[M].成都：西南交通大學出版社，2007.

[3] 肖勇.上海軌道交通11 號線車輛客室內藏門門檻結構研究[J].株洲：《電力機車與城軌車輛》，2012.

[4] 湛耀斌.廣州地鐵1 號線車輛車門系統的改進[J].廣洲：《電力機車與城軌車輛》， 2004.