南京地鐵車門制動器異響分析及處理策略研究

虞堂文

摘 要：車門制動器在地鐵車輛車門系統(tǒng)中屬于關鍵部位，對地鐵車輛的運營安全有著較大的影響。目前，南京地鐵電客車使用的車門制動器有35D制動器和LS鎖制動器。其中，35D制動器在運營一定時間后，部分車門在開門過程中會出現(xiàn)全程運動不平穩(wěn)且伴有異響的現(xiàn)象，此現(xiàn)象僅在開門過程中存在。文章主要探討的是地鐵車門35D制動器異響故障。

關鍵詞：地鐵車輛;車門;35D制動器

中圖分類號：U279.3 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1064（2021）04-030-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.04.015

1 異響問題分析

35D制動器門系統(tǒng)開門過程如圖1所示。

門系統(tǒng)在運營一定時間后，系統(tǒng)阻力減小并且絲桿螺母間隙增大，原控制系統(tǒng)設定的驅動力不變，門扇開啟時的加速度增大，門扇運動速度增大。開門過程中，門扇速度就會出現(xiàn)瞬時超越絲桿速度的現(xiàn)象，而門扇不能主動往開門方向運動，因此就出現(xiàn)了瞬時螺母撞擊絲桿的瞬時停頓的制動（門扇帶動螺母撞擊絲桿的螺旋槽）現(xiàn)象，宏觀表現(xiàn)就是開門過程中不平穩(wěn)，并且伴有異響存在[1]。

經(jīng)過測試，如果在開門過程中有異響存在，則開門時在門扇上增加開門阻力后，異響立即消除。

2 處理策略

35D門系統(tǒng)開門異響是開門過程中阻力變小、傳動間隙增大導致的瞬時制動。這種異響可以通過外部增加開門阻力的方式消除，也可以通過車門調(diào)整以增加開門阻力的方式實現(xiàn)，但這種方式存在調(diào)整的反復性，即需要反復調(diào)整才能達到效果。有效的處理方案為增加從動側門扇的開門阻力。從目前門系統(tǒng)的結構來看，在滑筒內(nèi)增加阻尼圈為最快捷、最經(jīng)濟的解決方案[2]。

滑筒內(nèi)增加阻尼圈有兩種方式，即雙向阻尼和單向阻尼兩種方式。雙向阻尼方式是在滑筒內(nèi)增加O型阻尼圈，這種方式在增加開門阻力的同時，也會增加等同的關門阻力。單向阻尼方式是在滑筒內(nèi)增加Y型阻尼圈，這種方式在增加開門阻力的同時，微量增加關門阻力。兩種方案如圖2所示。

圖2所示的單向阻尼方式，如滑筒向左平移，則阻力增大較為明顯;向右平移，阻力增大較小。這種方式可以解決異響問題而不會對關門產(chǎn)生較大影響。

圖2所示的雙向阻尼方式，滑筒左右平移所增加的阻力相當，在增加開門阻力的同時，也增加了等效的關門阻力。以上兩種方式對比如表1所示。

從對比情況來看，在現(xiàn)有車輛上增加阻尼，采用雙向阻尼方式操作簡單、可維護性較好，但其存在超期服役老化后卷入滑筒中的可能。阻尼圈卷入滑筒中后，增大開關門阻力，會產(chǎn)生關門防擠壓現(xiàn)象，嚴重時可能會使車門無法關閉。

3 阻尼增加試驗情況

3.1 臺架試驗

測試對象：長導柱（φ40）、滑筒、O型密封圈和Y型密封圈;

測試儀器：圖顯式推拉力計;

測試溫度：11℃。

測試步驟如下：

將未裝阻尼圈的滑筒安裝到長導柱上;

用圖顯式推拉力計檢測沿關門和開門方向的推力并記錄;

將O型密封圈安裝到滑筒內(nèi)，用圖顯式推拉力計檢測沿關門和開門方向的推力并記錄;

將O型密封圈拆除，將Y型密封圈安裝到滑筒內(nèi)，用圖顯式推拉力計檢測沿關門和開門方向的推力并記錄。測試數(shù)據(jù)如表2所示，滑筒無阻尼時，啟動與平穩(wěn)時拉力相差較小，不易區(qū)分。

從目前開關門力的水平來看（現(xiàn)車開關門力約50N），增加阻尼圈后，開關門阻力變?yōu)椴怀^65N，仍然滿足門系統(tǒng)開關門阻力不超過150N的要求，并且遠遠小于150N[3]。

3.2 現(xiàn)車試驗情況

2018年4月前后，南京地鐵3號線項目開門全程異響情況出現(xiàn)，對異響車門在從動門的滑筒內(nèi)增加O型阻尼圈后，異響得到解決，并且對加裝后的車門進行了跟蹤，未出現(xiàn)未經(jīng)許可離開關門位置故障及其他異常情況。

4 結語

根據(jù)臺架試驗以及現(xiàn)車試驗情況來看，在從動門的滑筒內(nèi)增加阻尼圈可以解決開門異響問題，并且加裝過阻尼圈的車門也未曾報出過異常情況，因此處理異響的方案采用在從動門的滑筒內(nèi)增加阻尼圈的方式進行。考慮單向阻尼需要更改結構，并且加裝時需要將滑筒取下，因此推薦方案采用加裝O型阻尼圈的方式。

根據(jù)加速試驗的跟蹤，開門異響制動器未出現(xiàn)異常磨損情況，也未出現(xiàn)對鎖閉功能和性能產(chǎn)生直接的影響，因此分析異響不會對制動器的使用產(chǎn)生影響。鑒于目前異響車門占總運營車門數(shù)量較低，因此加裝方案僅推薦對異響車門進行。

O型阻尼圈為非金屬件，其存在老化現(xiàn)象，因此確定其更換周期為3年。

參考文獻

[1] 何興曦.地鐵車門制動器故障幾點分析[J].農(nóng)家參謀，2018（1）：212.

[2] 薄少彬.天津地鐵3號線客室門制動器升級可行性分析[J].山東工業(yè)技術，2016（3）：229.

[3] 王華.南京地鐵客室車門系統(tǒng)故障分析及處理[J].數(shù)字技術與應用，2014（6）：143-145.