地鐵車輛客室車門嘯叫原因分析與對策

陳 健

(廣州地鐵集團有限公司運營事業總部，510335，廣州//工程師)

廣州地鐵A2型車輛客室車門為外掛門，車輛在正線或在彎道處變速運行時，若車門密封性不好，車門處容易產生刺耳的嘯叫聲(即口哨聲)，因此保證車門與車體之間良好的密封性顯得尤為重要。據統計，廣州地鐵A2型車輛在正線運行時，平均每月發生車門嘯叫問題約6件，嚴重影響了乘客乘車的舒適度。

1 車門產生嘯叫的原因分析

車輛在高速運行過程中，車體外氣流沖擊門頁與車體之間的縫隙和兩門頁之間的縫隙，形成了一種含有多種頻率成分的空氣漩渦。門縫隙大小的變化及車輛運行速度的變化引起氣流的強弱變化，并在車廂內形成不同頻率的嘯叫聲。

車門在關閉狀態下，門頁后密封膠條與車體上的鋁型材框緊密接觸，在車門與車體間起到密封作用；門頁上的左右前密封膠條接觸，起到門頁間的密封作用。圖1為車門關閉狀態下的密封示意圖。

由嘯叫產生的原理可知，門頁與車體之間或兩門頁之間產生的縫隙導致了車廂內出現刺耳的嘯叫聲。以下是導致車門與車體及兩門頁間出現縫隙的幾種原因：

(1)車門后密封膠破損或老化變形。因車門使用頻繁，門頁下方磨耗條磨損后，門頁靠向車體方向，使得車門后密封膠條與車體發生摩擦，為防止門頁后密封膠條與車體之間發生摩擦異響，須將與鋁型材密封框接觸的后密封膠條用刀將其切割，部分膠條被切割過多(見圖2)，導致車輛運行中后密封膠條與鋁型材密封框密封不良；此外，車門后密封膠條經過長期使用后老化變形，與鋁型材密封框密封不良。以上兩種情況下，車輛高速運行過程中車門處均會產生嘯叫。

a) 整體密封示意圖

b) 局部放大圖A

c) 局部極大圖B

圖1 車門關門狀態下的密封示意圖

圖2 破損的后密封膠條

(2)車門對中未調整好。車門調整過程中，若車門對中未調整好，其中一側門頁后密封膠條與鋁型材密封框之間會出現縫隙(見圖3)，而另一側密封良好。通常這種情況下，車門僅會在車輛固定一個方向(上行或下行)運行時發生嘯叫。

圖3 門頁與車體之間的縫隙示意圖

(3)車門門檻高度未調整。A2型車體和車門都是鼓形，為了保證車門關閉后，車門與車體之間良好的密封狀態，兩者鼓形應重合一致(見圖4)。這就必須保證車門底部距門檻上表面的距離為10 mm±2 mm(見圖5中的D1、D2)。若該處距離未能按上述要求進行調整，即兩者鼓形不重合，門頁后密封膠條與車體鋁型材密封框出現局部間隙，車輛運行時車門便會出現嘯叫現象。

圖4 車體與車門鼓形位置

(4)將車門“V形調成了倒“V”形。車輛車體在AW0(空載)時具有上撓度，為了避免在AW3(超載)時客室車門兩門頁之間不會因互相擠壓而導致無法關閉，即保證車體撓度為0，因此在調整車門時必須保證兩門頁之間的狀態為“V”形(見圖6)。

圖5 車門門檻高度示意圖

a)“V”形b) 倒“V”形

注：x為車門進行V形調試時，門頁邊距門框中心線的距離

圖6 車門兩門頁之間的狀態

(5)車門傳動絲桿及銅螺母磨耗過大。門頁通過叉形件與銅螺母相連，開關門時，車門絲桿轉動使銅螺母在絲桿上做直線往復運動。當銅螺母或絲桿磨耗過大(見圖7、圖8)時就會出現絲桿不轉動，但銅螺母在絲桿上仍可向左右移動一小段距離(約4～6 mm)。車輛在加速運行時，由于慣性作用，門頁上的銅螺母在絲桿移動一段距離后停止(當向左加速時，門頁相對絲桿向右移動；當向右加速時，門頁相對絲桿向左移動)，此時兩門頁之間及門頁后密封膠條與車體上的鋁合金密封框之間出現縫隙，產生嘯叫。

圖7 銅螺母磨耗圖

圖8 絲桿磨耗圖

2 解決車門嘯叫問題的對策

(1)做好車門后密封膠條日常防老化保養，及時更換老化變形的車門后密封膠條。門頁開關時，后密封膠條與車體發生摩擦異響主要是由于門頁下方內側磨耗條磨耗到限，門頁向車體靠攏，導致異響發生。不能通過切割后密封膠條解決該異響故障，應及時更換磨耗到限的磨耗條(見圖9)。

圖9 門頁下方磨耗條

(2)使用專用車門對中工裝(見圖10)調整車門，以保證車門對中良好。車門對中工裝為左右對稱結構，操作時，先將對中工裝安裝在客室車門中心點處，然后將左右門頁貼靠對中工裝，最后擰緊相關緊固螺栓。

圖10 車門對中工裝

(3)使用車門高度調整工裝調整門頁，以保證門頁與車體鼓形重合一致。車門高度調整工裝為1塊厚10 mm的鋁型材，調整門頁高度時將該工裝放在門檻上，然后將門頁放置于工裝上，最后擰緊相關緊固螺栓。此方法可保證門頁到門檻距離為10 mm±2 mm(見圖11)，即保證了門頁與車體鼓形重合一致。

圖11 車門高度調整工裝

(4)加強員工對車門“V”形調整培訓，提高員工調整技能，確保車門“V”形符合技術要求。

(5)及時更換磨耗到限的絲桿和銅螺母。日常檢修時，須做好絲桿和銅螺母的清潔保養，清潔完畢后涂上適量的潤滑脂，以減少絲桿與銅螺母之間的磨耗。在車門關閉狀態用力向左還向右推門頁，若門頁可以移動4 mm以上，需檢查絲桿和銅螺母狀態，并更換磨耗大的絲桿或銅螺母。

3 結語

地鐵車輛客室車門發生嘯叫問題的原因較復雜，因此，在處理車門嘯叫問題時，應全面分析、對癥下藥。本文可為處理嘯叫問題提供參考，從而減少正線車輛發生車門嘯叫故障率，以及提高乘客乘坐舒適性。