地鐵車輛車門系統安全互鎖回路異常故障分析與處理

(昆明中車軌道交通裝備有限公司，云南 昆明 650605)

0 引言

地鐵車門系統在正線運行時出現過車門安全互鎖回路異常的故障。這種故障會導致運行中的車輛施加緊急制動，最終造成車輛運行晚點。出現此種故障需要將車輛運回庫內進行檢修，費時費力。本文對車門系統結構、動作原理、車門安全互鎖回路異常故障和處理方式進行了分析。

1 車門結構和動作原理分析

車門系統由左右門頁、驅動承載機構、擺臂組件、門控器、門檻、緊急出入口裝置等部件組成。

絲杠螺母(3)(4)通過鉸鏈結構與攜門架(6)柔性相連，門扇安裝在攜門架上。車門的運動由一個帶減速箱的直流電機(1)驅動絲桿(絲桿一半是右旋的，一半是左旋的)(2)來實現。電機驅動時，絲桿可以驅動傳動螺母以實現電動開關門，如圖1所示。

圖1 驅動承載機構示意圖

在機構頂部安裝有S4關到位開關組件(1)與S1鎖到位開關組件(2)，用于檢測門頁是否進入關閉位置，驅動螺母是否進入鎖閉位置，并提供“門關閉和鎖閉”信號。 每一個開關包含有NO(常開)及NC (常閉)觸點，機械上聯動，但電氣上互相獨立。NC觸點用于列車安全回路，NO觸點用于門控器內部的檢測電路。當門到達關閉位置時，左螺母上的撞板(3)撥動開關組件中的滾輪(6)使鉸鏈臂(5)旋轉脫開，釋放S4關到位開關(7)。當螺母中滾動銷進入鎖閉位置時，右螺母上的撞板(4)撥動開關組件中的滾輪使鉸鏈臂旋轉，釋放S1鎖到位開關(8)。此時車門安全互鎖回路閉合，提供門“門關閉和鎖閉”信號，列車允許牽引。若門關閉動作完畢后，S4關到位開關組件(1)與S1鎖到位開關組件(2)沒有完全釋放，車門安全互鎖回路斷開，列車不允許牽引，如圖2所示。

圖2 關到位開關組件(1)與鎖到位開關組件(2)結構示意圖

為保證車門關閉后，S4關到位開關組件(1)與S1鎖到位開關組件(2)釋放后的可靠性。S1、S4開關組件鉸鏈臂(5)與微動開關滾輪應有0.5～1.5 mm間隙，如圖3所示。

圖3 關鎖到位開關組件間隙值

2 故障原因分析

結合車門結構及動作原理，可分別從電氣連接和機械調整(主要是車門尺寸)2個方面排查故障原因。

首先，可排查電氣接線部分。檢查門狀態監控電路、門控器接線、接線端子排是否存在松動虛接，接線通斷是否正常。線路接線的異常會導致車門安全互鎖回路斷開。

其次，排查車門各尺寸狀態。檢查S4 S1開關組件滾輪與鉸鏈臂的斜面間隙尺寸，應在0.5～1.5 mm之間。若尺寸小于0.5 mm，車門關好后開關組件不能可靠地釋放。如果車輛在運行過程中出現輕微振動則會導致開關組件瞬時觸發，導致車門安全互鎖回路斷開。

3 故障處理方案

3.1 針對電氣連接部分

若發現車門狀態監控電路、門控器接線、接線端子排接線存在松動虛接的情況，則需要重新接線并檢查線路通斷的情況。

3.2 車門尺寸狀態

若發現S1、S4開關組件滾輪與鉸鏈臂的斜面間隙尺寸過小，則需要重新調整S4 S1開關組件的位置，保證間隙值在0.5～1.5 mm之間。

4 結語

1)S1、S4開關組件滾輪與鉸鏈臂斜面的間隙尺寸一定要保證有0.5～1.5 mm的間隙。若S1、S4開關組件釋放后，滾輪與鉸鏈臂接觸但不受力(此時間隙為0)，車門安全互鎖回路也能處于閉合狀態，但一定是一個巨大隱患，車輛上線運營隨時可能施加緊急制動造成車輛晚點等運營事故。

2)S1、S4開關組件鉸鏈臂上的滾輪必須能順暢轉動，不能有卡滯現象。若滾輪卡滯就會增大S1、S4開關組件釋放過程中的阻力，從而導致S1、S4開關組件不能順利釋放。

3)在S1、S4開關組件檢修過程中，重點檢查S1、S4開關組件是否能夠正常動作，避免因產品本身質量問題導致該故障發生。