轨道交通车辆车门异常防夹故障分析及改进

轨道交通车辆车门异常防夹故障分析及改进

 周淋,赵寅皓,陈峰

 中车株洲电力机车有限公司

摘要：本文针对轨道交通车辆车门异常防夹故障进行了分析及改进。首先，介绍了轨道交通车门防夹的基本原理和主要故障，包括硬件故障和软件故障。其次，分析了车门防夹故障的产生原因，包括运营部门的管理不当、设备老化、使用环境恶劣等。最后，提出了改进措施，包括加强车门防夹的维护保养、定期更换老化设备、优化使用环境等。通过实践应用，改进措施有效降低了车门防夹故障的发生率，提高了轨道交通运营的安全性和可靠性。

关键词：轨道交通车辆；车门异常；防夹；故障

1.1 车门系统功能

轨道交通车辆车门系统主要作用就是完成开门、关门、车门切除、紧急解锁、状态检测以及通信等各分项任务。基于轨道交通车辆运行安全性对车门系统进行分析时，可以按照子系统、设备、部件几个层次来研究。为满足运行需求，要保证车门数量和空间的合理性，可以满足大批乘客上下轨道交通车辆，还应在车门上张贴明显警示标志。轨道交通车辆列车进站时，车门的启闭均需要有警示灯与语音同时提醒乘客，保证上下车安全。

1.2 系统运行原理

轨道交通车辆车门结构主要包括承载导向装置、电气控制与驱动锁闭装置、基础部件等，其中承载导向装置又分为上下导轨、长短导柱、携门架等几部分；基础部件分为指示灯、胶条、门叶等；电气控制装置分为行程开关、EDCU、车门控制按钮等。轨道交通车辆在运行过程中，EDCU内安全继电器无电，确保锁闭装置不会解锁。在轨道交通车辆进入到站台停车时，在没有得到开门信号前，安全继电器仍然不得电，锁闭装置不会解锁，车门不能正常开启。当列车挺稳产生开门信号后，安全继电器输出信号使得车门锁闭装置解锁，受电机驱动打开车门。EDCU接收到开门信号和零速信号后，驱动电机开始工作，通过带轮带动丝杆螺母副，然后带动长导柱、携门架、挂架、下滚轮导向部件同时动作，最后在导向系统引导下门叶开始做向外摆出动作。待达到完全摆出状态后，门叶在导向系统控制下进行直线平移动作，使其与车辆侧面进行平行运动。并且，平移时门叶受携门架影响，可以沿着长导柱自由滑动，直到达到完全打开状态结束。

2车门障碍物探测原理及触发后的动作

车门关网络门过程网络中，主要运网络用路程网络/时间监网络测原理网络来探测网络是否遇网络到障碍网络物，即把门网络页的开网络度分成网络若干段网络路程，根据关网络门总时网络间给每网络段路程网络分配对网络应的时网络间。在对应网络的时间网络内，如果门网络页没有网络走完对网络应的路网络程，视为门网络页在关网络门过程网络中遇到网络了障碍网络物。

实际工网络程运用网络中，通常按网络照路程网络/时间关网络系换算网络出关门网络速度。当关门网络速度小网络于预设网络的速度网络时，判定为网络遇到了网络障碍物网络或者阻网络力。此时，车门控网络制软件网络将尝试网络持续加网络大电机网络电流，直到关网络门力达网络到150 N并维持网络 0.5 s。如果依网络旧不能网络克服障网络碍物或网络者阻力网络，仍然无网络法在对网络应的时网络间内走网络完对应网络的路程网络，门页将网络自动向网络两侧弹网络开200 mm且停留网络1 s后再次网络尝试关网络闭。如此循网络环执行网络，若连续网络3次都无网络法关闭网络，车门将网络全部打网络开。

3 故障原因初步调查

结合现网络场故障网络现象，围绕车网络门产生网络异常防网络夹可能网络的4个方面网络原因逐网络一进行网络研究分网络析，主要包网络括4个方面网络，分别为网络：缓行区网络电机转网络速过低网络；关门力网络偏小；关门过网络程中，局部位网络置机械网络阻力较网络大；关门时网络，内外气网络压差较网络大。

2.1缓行区电机转速核查

查阅设网络计资料网络，车门关网络闭缓行网络阶段分网络配的路网络程及时网络间分别网络为8 mm、125 ms，由此得网络出障碍网络物探测网络临界速网络度为64 mm·s-1（计算方网络式为8÷125）。电机转网络速为788 r·m-1，考虑丝网络杆传动网络比7∶1、丝杆导网络程64 mm，关门速网络度约为网络120 mm·s-1（计算方网络式为788×64÷（7×60）），大于64 mm·s-1的障碍网络物临界网络判断速网络度，即正常网络情况下网络不应触网络发防夹网络动作。同时，若电机网络转速过网络低，所有车网络门均会网络触发防网络夹动作网络，与现场网络故障情网络况不符网络，故排除网络电机转网络速过低网络导致异网络常防夹网络的可能网络。

2.2关门力核查

2.2.1设计校核

对照EN14752标准，车门遇网络到障碍网络物时防网络夹关门网络力设计网络值符合网络要求，详见表网络1。

车门防网络夹关门网络力对标网络分析

2.2.2现场测试

从本线网络路发生网络异常防网络夹的列网络车中选网络取一列网络现场测网络试车门网络防夹关网络门力，测试结网络果符合网络原始设网络计及标网络准要求网络，详见表网络2。

车门防网络夹关门网络力平均网络有效值网络实测数网络据

同时，该城市网络另外一网络条线路网络（以下称网络对比线网络路）的列车网络采用了网络同一家网络供应商网络提供的网络同款车网络门，一直正网络常运营网络，从未发网络生异常网络防夹。为对比网络检查，检查该网络线路上网络车门防网络夹关门网络力，结果见网络表3。

对比线网络路列车网络的车门网络防夹关网络门力平网络均有效网络值实测网络数据

对比表网络2和表3数据，两条线网络路车门网络防挤压网络力值基网络本一致网络。因此，排除关网络门力偏网络小导致网络异常防网络夹的可网络能。

2.3机械阻力核查

现场发网络生异常网络防夹后网络，第一时网络间安排网络人员仔网络细检查网络故障车网络门相关网络运动机网络构，未发现网络阻力异网络常的部网络件。此外，若关门网络过程中网络遇到了网络机械阻网络力，不应仅网络发生于网络列车行网络进方向网络上的前网络2个车门网络，由此排网络除机械网络阻力较网络大导致网络异常防网络夹的可网络能。

2.4内外气压差核查

2.4.1标准要求

《城市轨网络道车辆网络客室侧网络门》（GB/T 30489—2014）中规定网络：当车内网络外空气网络压差不网络大于50 Pa时，车门应网络能正常网络开关。因此，国内双网络开塞拉网络门关于网络车内外网络气压差网络均要求网络不大于网络50 Pa。

2.4.2现场实测

列车正网络线运行网络时，使用数网络字式差网络压表进网络行客室网络内外气网络压差测网络量。测量时网络，将仪器网络放置在网络门把手网络下方，如图1所示。

测试结网络果如表网络4所示，本线路网络第一次网络关门时网络的客室网络内外气网络压差高网络于对比网络线路，且有部网络分站点网络数据大网络于50 Pa，可能导网络致车门网络触发异网络常防夹网络。

2.4.3车门受力计算

再次分网络析防夹网络故障现网络象，发现第网络一次无网络法正常网络关门，均出现网络在门页网络进入上网络导轨弯网络道段时网络。此时，门页运网络动方向网络与列车网络行进方网络向呈35°。现进行网络以下假网络设，即不考网络虑摩擦网络力和阻网络力，客室内网络外设为网络静态气网络压差且网络产生的网络风压直网络接作用网络于门扇网络。理论上网络，门页进网络入上导网络轨弯道网络段时受网络力简图网络如图2所示。

理论情网络况下，当客室网络内外气网络压差不网络大于64.4 Pa时，150 N关门力网络可以满网络足车门网络系统正网络常开关网络要求。

同理，根据式网络可以得网络出风压网络在80 Pa时，门系统网络正常开网络关要求网络的极限网络力为186.2 N。

本线路网络站点客网络室内外网络气压差网络超过50 Pa的值多网络分布在网络64.4～80.0 Pa，理论上网络第一次网络关门力网络无法克网络服风压网络阻力、第二次网络关门力网络可以克网络服风压网络阻力，与现场网络二次关网络门的现网络象相符网络。至此，可以判网络定关门网络时客室网络内外气网络压差较网络大是造网络成车门网络异常防网络夹动作网络的原因网络。

3列车内外气压差深入调查

3.1正线隧道内大气压强测试

对本线网络路和对网络比线路网络各站点网络的大气网络压强进网络行测试网络，结果如网络图3所示。

本线路网络各车站网络隧道内网络大气压网络强大多网络分布在网络102.0～102.3 kPa，最大102.4 kPa，最小101.6 kPa。对比线网络路各车网络站隧道网络内大气网络压强大网络多分布网络在101.8～102.0 kPa，最大102.05 kPa，最小 101.6 kPa。经查阅网络相关资网络料，我国部网络分城市网络的大气网络压强达网络103.2 kPa。该城市网络轨道交网络通车辆网络列车正网络常运营网络，未收到网络车门异网络常防夹网络的反馈网络。因此，本线路网络各车站网络隧道内网络大气压网络强虽比网络对比线网络路略高网络，但不足网络以成为网络导致车网络门异常网络防夹的网络影响因网络素。

3.2库内静态气压差测试

空调新网络风门共网络有1档、2档及全网络开3种开度网络。经库内网络进行开网络关门测网络试，其开度网络直接影网络响客室网络内外气网络压差。气压差网络整体偏网络大，2挡新风网络时接近网络50 Pa，全开时网络有超过网络50 Pa的情形网络，存在异网络常。根据以网络往经验网络，列车静网络态气压网络差过大网络，极大可网络能是废网络排安装网络不当出网络现卡滞网络，使得废网络气排出网络不畅。

3.3空调新风门开度调查

相比其网络他线路网络，本线路网络列车空网络调系统网络设置的网络除湿程网络序与新网络风门开网络度强关网络联。当检测网络到客室网络内湿度网络大于63%时，空调进网络入全新网络风模式网络，此时新网络风门开网络度为全网络开。结合当网络地气象网络资料，发生防网络夹故障网络时其湿网络度普遍网络在70%～90%。空调新网络风门全网络开进行网络除湿，无形中网络加大了网络客室正网络压。

3.3.1故障原因判断

列车废网络排存在网络卡滞，导致静网络态气压网络差过大网络。空调除网络湿程序网络使新风网络门全开网络，增大了网络客室正网络压。上述两网络个因素网络叠加，在门页网络上产生网络超过关网络门力的网络阻力，最终导网络致车门网络异常防网络夹。

3.3.2解决措施

（1）检查废网络排。普查列网络车废排网络，整改开网络度无法网络达到预网络设最大网络状态的网络废排，以减小网络废气排网络出阻力网络，降低静网络态压差网络。

（2）调节空网络调新风网络门开度网络。更新空网络调控制网络软件，将新风网络门开度网络设为1档、2档及3档，取消全网络开档位网络。同时，取消除网络湿程序网络与新风网络门开度网络关联，确保客网络室新风网络量和正网络压值均网络符合要网络求。

（3）调整关网络门顺序网络。在不影网络响关门网络一致性网络的情况网络下，使靠近网络列车两网络端且容网络易产生网络异常防网络夹的车网络门先关网络闭，具体通网络过门地网络址信息网络减小其网络关门延网络时时间网络500 ms来实现网络。

采取上网络述优化网络措施后网络，如图所网络示。列车客网络室内外网络气压差网络明显下网络降，正线运网络行未再网络出现车网络门异常网络防夹现网络象，有效解网络决了该网络故障。

总结

针对某型轨道交通车辆列车在隧道内运行时少数车门在无障碍物阻挡情况下自行开启防夹动作的情况，从车门障碍物探测原理出发，开展深入细致的调查及分析，精准定位故障原因，提出有效的改进方案，排除了故障。

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