地鐵車輛客室車門關門力問題研究

沙軍軍

摘要：隨著地鐵列車運行時間的增加，車門系統各部件存在一定的磨耗，性能參數等或多或少發生了變化，比較明顯的就是關門力變化的問題。本文結合蘇州軌道交通4號線車門使用現狀，針對關門力變化的問題進行了淺析。

關鍵詞：地鐵車輛;車門;關門力

前言：蘇州軌道交通4號線自2016年開通運營至今已有5年，線路使用6節編組的B型車輛，車門系統為電動塞拉門結構。根據出廠軟件的設定標準，該型號車門具備關門防擠壓功能，且3次關門防擠壓力有效值應分別≤150N、180N、200N。但隨著運行時間的累積，實測關門力已出現超出標準范圍的情況，且呈上升趨勢。為解決此問題，筆者對關門力增大的原因進行了分析，并提出部分解決措施。

一 車門系統簡介

1.結構組成

蘇4項目使用的客室門為電動雙頁塞拉門結構，每輛車裝有8扇車門，每側4扇，一列車總共裝有48扇車門。車門的機械結構主要由承載機構、導柱、攜門架、上導軌、驅動部件、門鎖、平衡輪組件、門控器、電機、門扇、擺臂裝置、隔離裝置、緊急解鎖裝置等部件組成。

2.功能介紹

蘇4項目的車門控制由門控器完成，門控器根據接收到的開關門列車線狀態、門使能列車線、零速列車線等的狀態來驅動電機，完成車門的開/關，方便乘客上下列車。除此基本功能以外，車門系統還具有單門開關、零速列車保護、內部/外部緊急解鎖、障礙物檢測、車門隔離、車門旁路以及開關門時進行聲光提示的功能，本文主要針對其中的障礙物檢測功能展開研究。

障礙物檢測功能用于防止車門開關門過程夾到異物或乘客，造成設備損壞或人員受傷等情況的發生。通過軟件設定，當車門在關門過程中檢測到障礙物時，電子門控器將施加一個0.5秒的關門力嘗試關門，若無法使車門關閉，將在0.5秒后打開200mm的距離（雙邊），1秒后再次嘗試關門。若直到第3次嘗試關門時仍未能使車門關鎖到位，則車門會打開至最大開到位，并停止動作，等待下一步指令。根據出廠設定要求，3次嘗試關門時施加的關門力有效值應滿足表1的標準，此外，障礙物尺寸必須超過軟件設定的觸發標準，即障礙物尺寸需超過25mmX60mm。

二 問題說明

根據車門系統的初始軟件設定及維護要求，檢修過程中需對車門的關門防擠壓力進行測量，且滿足上表1中的技術要求，維護周期為一年一次。

在運營初期，測量數值均能夠滿足要求，但隨著車門使用年限增加，每年測得的關門防擠壓力數據呈逐步增大的趨勢，且已出現測量值超過設定標準值的現象。通過與車門廠家溝通，此現象為其各個項目中普遍存在的問題，且暫無有效解決措施。

從圖2中可看出，同一列車的48扇車門中，隨著使用年限的增加，關門防擠壓力測量值超出標準值的逐年增多;從圖3中可看出，對比全線所有列車，出現關門防擠壓力值超標準的列車數量也呈逐年增加的趨勢（40列車統計）。此外，結合蘇州軌道交通其他線路車門防擠壓力的測量情況，關門力超標準為普遍現象。

三 原因分析

通過對車門系統結構的分析，結合車門廠家提供的解釋，造成此現象的主要原因有以下幾點。

1.車門開關門過程中的主要運動副為軸承運動副（滾動軸承或滑動軸承），在運營過程中長時間跑合及良好潤滑，運動副的摩擦阻力呈現減小趨勢。

2.測量時應將測力錘放在兩扇門中間，車門膠條應與測力錘接觸面處于水平狀態，但實際測量過程中存在傾斜的情況，此時便會產生測量誤差。

3.由于車門防擠壓力的測量是通過測力錘的壓縮量反饋出來，但從力的傳遞過程來看，門控器控制電機帶動絲桿動作，再轉變成車門運動夾住測力錘，整個過程中力的傳遞均會受涉及的部件而有所影響，此時便會產生設備誤差。

四 解決措施

針對上述原因，為解決檢修作業過程中存在的關門力測量值超標準的問題，筆者提出以下幾點解決措施：

1.針對測量過程中出現的操作誤差問題，建議對班組員工組織培訓，對測力錘的使用說明書進行學習，規范操作方法及流程。并在實際測量過程中增加復測，采用一人測量一人復測監督的兩人協同作業方式。

2.針對關門過程中實際關門力與設定值有偏差的情況，建議對檢修規程中的測量標準值進行修訂，將設備誤差考慮進去。筆者通過對兄弟地鐵的使用情況進行了解，目前業內主要有以下兩個調整方式。

①考慮誤差范圍為 ，將3次關門力的標準調整為第一次有效值≤180N，第二次有效值≤210N，第三次有效值≤210N，且3次測量峰值≤300N。

②參考最新版歐標EN14752-2015[1]要求，取消對關門力有效值的限制標準，僅保留峰值≤300N的要求。

3.優化車門控制軟件，盡量減小關門力傳遞過程中可能出現的力值變化。

4.聯合車門廠家對可能造成關門變化的機械結構進行優化調整。

結束語：根據多年的制造、維修經驗，客室車門的關門力變化隨著車門使用時長的增加而增加，運營單位在使用和維護過程中需盡可能減小測量誤差，并根據實際車門狀態在不影響車門功能的情況下，適當調整維護標準。同時聯合生產制造廠家共同研究改進措施，減緩其變化趨勢。

參考文獻：

[1]EN 14752-2015.鐵路設施.車廂側門系統[S]