地鐵車輛車門制動器故障分析

秦為前

摘要：該文主要闡述了地鐵車輛車門制動器故障的相關(guān)問題，僅供參考。

關(guān)鍵詞：南京地鐵；地鐵車輛；車門系統(tǒng)；制動器故障

中圖分類號：U270 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095—6487（2018）02—0004—03

1地鐵車輛車門制動器故障概述

通常情況下，地鐵車門制動器故障主要包括以下幾個方面：（1）制動器異常響動故障。其主要表現(xiàn)為：手動解鎖開門的過程中，會引發(fā)制動器內(nèi)部出現(xiàn)金屬摩擦響聲，通過對制動器零件進(jìn)行檢測后發(fā)現(xiàn)滾動軸承所具備的精準(zhǔn)度不夠，且其徑向尺寸間差值超過了0.14 mm，因此在手動解鎖、關(guān)閉過程中會出現(xiàn)異常聲響。（2）制動器潤滑脂故障。造成這種現(xiàn)象的主要原因是潤滑液未及時更換，已經(jīng)開始變黃、變硬，對彈簧的工作產(chǎn)生不利影響，從而導(dǎo)致滾柱無法達(dá)到鎖閉位置。（3）制動器瞬間失效故障。凸輪面磨損現(xiàn)象嚴(yán)重，將會導(dǎo)致外環(huán)橢圓出現(xiàn)比較大的誤差，在制動時，滾柱無法將凸輪全部卡死。

南京地鐵三號線開通以來，車門35D制動器始終存在鎖閉功能失效、異響等問題，造成多起事件，影響正線運(yùn)營。制動器是車門系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，直接關(guān)系到列車的運(yùn)行安全。與其它線路相比，三號線車門數(shù)量多，客流量大，且由于會引發(fā)ATP下的緊急制動，因此制動器出現(xiàn)問題會造成的影響更大。僅2017年11、12月份三號線就因制動器故障更換了47個制動器，造成5起正線事件。

2制動器故障趨勢

截止目前，三號線制動器更換數(shù)量統(tǒng)計(jì)情況見表1。

如圖1所示，制動器故障數(shù)呈現(xiàn)逐年遞增的趨勢。車輛運(yùn)營時若發(fā)生制動器故障，司機(jī)為保證車輛運(yùn)行安全，需將對應(yīng)車門切除，考慮到司機(jī)切門往返時間、三號線客流量等因素，極易導(dǎo)致晚點(diǎn)、清客等正線事件。

如圖2所示，2015年1起；2016年1起；2017年至今7起。因制動器引起的正線事件顯著增多。

3制動器故障類型

2017年以來，三號線因制動器異響和鎖閉功能失效分別更換制動器37個和109個，制動器鎖閉功能失效是制動器故障的主要類型，同時可能造成較大正線影響。

如圖3所示，制動器故障主要為制動器異響和制動器鎖閉功能失效兩種。

3.1制動器異響故障

目前制動器異響主要表現(xiàn)為車門開門過程中制動器持續(xù)發(fā)出異響，此問題在制動器整改后開始大量出現(xiàn)，部分異響可以通過調(diào)整制動器與電機(jī)和絲桿的同軸度來消除，對于不能消除的異響，才更換制動器。

3.2制動器鎖閉功能失效故障

制動器鎖閉功能失效根據(jù)關(guān)到位開關(guān)觸動情況不同，表現(xiàn)形式不同：

（1）若車門關(guān)好后閃縫，未觸動關(guān)到位開關(guān)，列車網(wǎng)絡(luò)基本無法監(jiān)控此問題，司機(jī)無法察覺，同時也不會造成車門顯紅，列車不會產(chǎn)生緊制。

（2）若在列車運(yùn)行過程中，車門觸發(fā)了關(guān)到位開關(guān)，EDCU會報(bào)出“未經(jīng)許可離開關(guān)鎖到位位置”，DDU上對應(yīng)車門顯紅，DIR回路失電，列車產(chǎn)生緊制，此時車門電機(jī)會持續(xù)給出關(guān)門力，防止車門打開。

（3）若關(guān)到位開關(guān)處于臨界位置，一般情況下表現(xiàn)為EDCU收到門關(guān)好信號，而DIR回路不通，此時EDCU報(bào)出“安全互鎖回路異常故障”，對應(yīng)車門顯紅。

（4）三號線因制動器故障多次造成ATC死機(jī)。關(guān)門過程中因制動器故障可能導(dǎo)致DIR瞬間多次得失電，ATC判斷門關(guān)好信號干擾而死機(jī)，此故障多在庫內(nèi)發(fā)生。

對于制動器鎖閉功能失效故障，廠家均更換了制動器，并對替換下來的制動器進(jìn)行返廠檢測，廠家回復(fù)在制動器整改后更換的制動器，已檢測的未發(fā)現(xiàn)存在鎖閉問題，今后將通過修改軟件的方式消除此類問題。

4制動器故障分析

4.1制動器故障冬季多發(fā)

2016～2017年制動器更換數(shù)量按月統(tǒng)計(jì)見表2。

如圖4所示，11月～次年2月制動器更換數(shù)量占總數(shù)的59.2%，而制動器引起的正線事件多發(fā)生在此時間段。在冬季，環(huán)境溫度較低，制動器故障率較高。

4.2制動器整改后故障率較高

2016年8月廠家開始對三號線所有列車進(jìn)行制動器整改，主要解決制動器復(fù)位扭簧斷裂、圓柱銷脫出和潤滑脂干涸等問題，比較數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，2016年8月以后更換的制動器數(shù)量占總數(shù)近九成，制動器整改后，制動器故障率明顯提高。

5針對制動器故障采取的措施

2017年，三號線因正線故障更換制動器43個，庫內(nèi)檢修發(fā)現(xiàn)制動器故障并更換103個，庫內(nèi)檢修發(fā)現(xiàn)故障占總數(shù)的71%，通過庫內(nèi)檢修可以提前發(fā)現(xiàn)問題制動器，降低正線故障概率。制動器故障統(tǒng)計(jì)圖見圖5。

目前三號線通過多種方式排查問題制動器：

（1）進(jìn)行車門狀態(tài)普查。11月份以來，三號線已進(jìn)行兩輪車門普查：手動開關(guān)門普查中，發(fā)現(xiàn)故障制動器1個并更換；聯(lián)合康尼進(jìn)行車門普查，發(fā)現(xiàn)故障制動器6個并更換。

（2）日檢增加開關(guān)門作業(yè)次數(shù)，過程中若出現(xiàn)車門異常及時要求廠家處理。

（3）全效修作業(yè)中，司機(jī)室功能檢查中增加開關(guān)門作業(yè)次數(shù)，單側(cè)門要求開關(guān)門次數(shù)20次以上。車門檢查狀態(tài)時，要求重點(diǎn)檢查制動器狀態(tài)，若發(fā)現(xiàn)開關(guān)門過程中制動器異響，車門關(guān)閉后回彈閃縫，在確認(rèn)車門尺寸正常后，要求廠家更換制動器。

（4）駐站巡檢過程中，加強(qiáng)對客室車門的檢查，若發(fā)現(xiàn)車門開關(guān)門異響、關(guān)閉時回彈和運(yùn)行過程中閃縫等異常情況，及時匯報(bào)處理，若確認(rèn)為制動器問題，要求廠家更換制動器。

（5）安排技術(shù)組以3 d為一輪，查看所有列車的歷史故障記錄，及時發(fā)現(xiàn)和更換故障制動器。同時要求廠家安排人員每日保障至早出庫結(jié)束，對突發(fā)故障及時響應(yīng)，要求廠家盡快完成EDCU軟件升級。

目前車上采用的V0108軟件，列車仍然報(bào)出“未經(jīng)許可離開關(guān)門位置”故障，廠家現(xiàn)場多次檢測，認(rèn)為正常電動關(guān)門時，未發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致解鎖的聯(lián)軸器反轉(zhuǎn)和導(dǎo)致開關(guān)跳變的門扇反彈現(xiàn)象，認(rèn)為產(chǎn)生故障的原因?yàn)楝F(xiàn)有控制程序中，設(shè)定的門位置尺寸大于開關(guān)釋放尺寸，在非正常關(guān)門時開關(guān)釋放不可靠，廠家己提交整改申請，升級EDCU軟件，修訂相關(guān)控制參數(shù)。

6結(jié)束語

在地鐵車輛運(yùn)行系統(tǒng)中，地鐵車門屬于比較重要的組成部分，其對地鐵車輛的安全運(yùn)營起到了決定性的作用。目前，我國地鐵車門類型主要包括電動門（外掛）、氣動門（內(nèi)藏）、微塞門（電動）和塞拉門（電動）等，而制動器又是地鐵車門中關(guān)鍵的組成部分，其具有自動鎖閉的優(yōu)點(diǎn)，但是由于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，對其精準(zhǔn)度和尺寸提出了非常高的要求。但是在地鐵車門實(shí)際工作過程中，可能由于各方面因素的影響而出現(xiàn)制動器故障，其不僅會影響地鐵車門的正常工作，而且還會威脅到車輛運(yùn)行的安全性以及乘客的安全性。所以，相關(guān)的檢修人員要及時發(fā)現(xiàn)和處理故障，保障地鐵的安全運(yùn)營。