電控氣動塞拉門二次關門故障分析和解決措施

何秀全 張旭良 王偉

摘 要：鐵路客車塞拉門的安全可靠工作，是旅客快速上下車和關系到鐵路客運服務質量的重要環(huán)節(jié)。本文介紹了某車型電控氣動塞拉門的二次關門故障，通過介紹塞拉門故障模式，分析故障數據，對比分析車門實際狀況，確認觸發(fā)車門二次關門的原因，給出處理措施和后續(xù)優(yōu)化方案建議，提高塞拉門運營的穩(wěn)定性。

關鍵詞：電控氣動塞拉門;二次關門;故障分析

1 塞拉門結構介紹

如圖1所示，塞拉門主要由承載驅動機構、側立集成組件、門扇、密封門框、內操作裝置、車外解鎖裝置、站臺補償器、下滑道、下支架組件、伴熱裝置、斜鍥塊以及站臺補償器周邊設備件，如氣彈簧等組成。

車門收到關門信號后，門控器發(fā)出站臺補償器伸縮踏板收回信號，電機驅動伸縮踏板收回到位后，反饋收到位信號，門控器控制關門閥Y2動作，驅動承載驅動機構上的無桿氣缸運動，無桿氣缸通過機械構件驅動攜門架帶動門扇沿著承載驅動機構的上滑道和安裝在車體上的下滑道直線和擺塞運動，觸發(fā)98%開關，報門扇關到位后;門扇的運動帶動主鎖鎖叉運動至一級鎖閉位，觸發(fā)鎖到位開關，Y3得電，氣動壓緊鎖壓緊門扇，主鎖進入二級鎖閉位置，閉鎖缸壓緊主鎖鎖叉，使得門扇與安裝在車體上的密封門框形成密封結構。塞拉門的氣路工作原理如圖2所示。

2 二次關門故障模式分析和處理

依據塞拉門運營故障數據統(tǒng)計，二次關門的故障模式主要有降級模式再開閉事件、壓力開關防擠壓、主鎖開關提前觸發(fā)和敏感邊觸發(fā)防擠壓，其中降級模式再開閉事件產生的二次關門占比最大。

2.1 降級模式再開閉事件

關門運動開始后，若98%到位開關指示車門關到位，鎖到位開關指示車門未鎖到位，此狀態(tài)維持3 s后，執(zhí)行一次再開閉動作，本次事件記錄為“降級模式再開閉事件”。再開閉關門運動開始后，在10 s時間內，若車門仍然未鎖閉到位，門控器接收不到鎖到位信號，車門保持在該位置，本次事件則診斷為“門未鎖閉到位故障”。

該故障一般與關門末端阻力大有關，現車的問題主要集中有：（1）門檔和門框干涉、（2）下支架與電伴熱干涉以及下滑道異物卡滯、（3）上、下滑道不同步、（4）主鎖鎖鉤和門扇鎖扣干涉或鎖叉無法復位等。

（1）門扇門檔和門框：此類故障主要是門檔和斜鍥塊配合位置調整不當造成的。若斜鍥塊的安裝低于門框，門扇上的門檔首先與門框接觸，甚至產生干涉;若斜鍥塊凸出門框較多或者與門框不平齊，門檔和斜鍥塊會產生抗磨。

解決措施：優(yōu)先調整上、下斜鍥塊凸出門框1 mm～2 mm，其次調整門扇擺塞和V形，使得門扇門檔與斜鍥塊切合。同時避免中部斜鍥塊與門框或斜鍥塊干涉。

（2）下支架與電伴熱干涉和下滑道異物卡滯：下支架與電伴熱（或門框下壓條）干涉，關門阻力大，車門無法關鎖到位。

解決措施：首先檢查下滑道下表面和電伴熱上表面間隙是否滿足22±2 mm要求。若滿足，則手動拉動門扇，檢查下支架在開門位至關門位的整個區(qū)域，檢查下支架上表面與滑道下表面間隙是否滿足>2 mm、下支架下表面與電伴熱上表面間隙是否滿足>3 mm，調整不滿足的位置尺寸。若不滿足，需要拆除電伴熱，在電伴熱安裝點與車體安裝面之間增加調整墊片，確保下支架足夠的運功空間。日常檢修時，要檢查下支架運動區(qū)域，及時清理影響下支架運動的異物，無影響運動的異物也要定期清理。

（3）上、下滑道不同步：若車門上、下滑道不同步，手動開關門時會有異響、跳動、阻力大等特點，若故障發(fā)生在98%開關觸發(fā)之后，會產生降級模式再開閉事件的二次關門;若故障發(fā)生在98%開關觸發(fā)之前，則會觸發(fā)壓力開關防擠壓的二次關門。

解決措施：調整上、下道位置、擺塞和V形，確保同步塞拉動作。

（4）主鎖鎖鉤干涉或鎖叉無法復位：此類故障一般是鎖鉤與門扇鎖扣干涉、緊急解鎖鋼絲繩調節(jié)過緊導致主鎖鎖叉不復位等。

解決措施：調整主鎖鎖鉤下表面與門扇鎖扣間隙5 mm～7 mm，且手動二級鎖閉位置時，鎖舌和鎖銷間隙0.5 mm～1.5 mm;鋼絲繩球頭和拉盤間隙1 mm～2 mm，確保鎖叉有效復位。

2.2 壓力開關防擠壓

壓力開關是一種檢測氣路壓力值的傳感器，本設計中用于監(jiān)測無桿氣缸關門端的實時氣壓。

車門正常運動時，關門氣路中的壓力趨于恒定，當遇到障礙物或者關門阻力增大時，氣路壓力會產生突變（快速升高），超過預設定值時，門控器即認為車門產生防擠壓，執(zhí)行防擠壓動作，本次事件記錄為“壓力開關防擠壓事件”。

觸發(fā)壓力開關防擠壓一般發(fā)生在關門瞬間，或者98%開關觸發(fā)之前，因關門速度過快、無桿氣缸關門端緩沖或者異物等造成關門阻力超出壓力開關設定值，產生壓力開關防擠壓。

若關門速度過快，無桿氣缸關門端的氣體未及時通過快排閥排出（或者氣管折彎或快排閥故障），造成關門端壓力超過壓力開關設定值，觸發(fā)壓力開關防擠壓。

解決措施：調節(jié)節(jié)流閥控制關門時間2.5 s～3 s;其次調小無桿氣缸關門端緩沖;此外，作為防擠壓冗余設計結構的壓力開關設定值可調整為0.3 MPa～0.4 MPa。

2.3 98%開關滯后鎖到位開關觸發(fā)

98%開關位置滯后或者失效，造成主鎖開關先于98%開關觸發(fā)，觸發(fā)軟件設置的“防假鎖”邏輯，執(zhí)行了一次防擠壓開門，門控器記錄“主鎖提前觸發(fā)防擠壓事件”，如圖7所示。

解決措施：按照30±2 mm技術要求，調整98%開關和門扇位置關系。

2.4 觸發(fā)敏感邊防擠壓

在關門（單門關門或集控關門）過程中，若“內部敏感邊緣信號”為高電平，或者“外部敏感邊緣信號”為高電平，若滿開門條件，門將打開到開到位位置，5 s后嘗試自動關閉，若連續(xù)3次激活關門防擠壓功能，則打開到位位置。

從現場故障現象來看，觸發(fā)敏感邊主要形式有敏感邊線束短路、敏感邊安裝扭曲變形以及外部防護膠條破損， 觸發(fā)敏感邊防擠壓。

解決措施：規(guī)范敏感邊緣安裝和過程檢查，確保敏感邊緣在防護膠條內部處于順直狀態(tài);線束捆扎和防護避免擠壓。

3 結束語

文章介紹了某鐵路客車電控氣動塞拉門結構組成和關門原理，分析了二次關門故障發(fā)生的機理、故障現象和處理措施。文章對塞拉門運營故障進行了分析和匯總，如圖8所示，為塞拉門檢修提供參考，同時為塞拉門安裝調試、優(yōu)化設計工作提供思路。