廣州地鐵A P M線車門概述及無法關(guān)門故障分析

袁浩智

（廣州市地下鐵道總公司 運(yùn)營(yíng)事業(yè)總部，廣東 廣州510000）

0 前言

廣州市珠江新城核心區(qū)市政交通項(xiàng)目旅客自動(dòng)輸送系統(tǒng)（Automated People Mover systems，簡(jiǎn)稱 APM，下同），是國(guó)內(nèi)第一條商業(yè)運(yùn)營(yíng)的無人駕駛軌道交通線路。APM線列車采用美國(guó)龐巴迪公司生產(chǎn)的CX100車型，該車型已在20多個(gè)城市成功運(yùn)用，是一款成熟的膠輪客車。根據(jù)國(guó)內(nèi)外統(tǒng)計(jì)，在軌道交通車輛系統(tǒng)中，車門系統(tǒng)的故障占車輛系統(tǒng)總故障的30%以上，對(duì)列車運(yùn)行的安全性構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。廣州地鐵APM線從2010年11月8日開通運(yùn)營(yíng)以來，車門系統(tǒng)故障占據(jù)車輛系統(tǒng)總故障的21.3%，由于車門故障導(dǎo)致列車清客退出服務(wù)多達(dá)20余次。

1 車門概述

APM線列車每側(cè)有兩個(gè)2135mm寬、2032mm高的門組，每個(gè)門組均裝有中央控制面板，門系統(tǒng)以硬線連接方式與車輛ATC系統(tǒng)相連。

1.1 中央控制面板

中央控制面板上面安裝有各種部件，包括電動(dòng)齒輪箱組件、電機(jī)控制繼電器、速度控制電阻及控制各種系統(tǒng)功能的限位開關(guān)等。電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向取決于電機(jī)控制繼電器（MCR）的通電或斷電狀況。當(dāng)MCR的線圈斷電時(shí)，控制器電機(jī)的電樞接通，在關(guān)門方向上運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)繼電器線圈通電時(shí)，電機(jī)接通，在打開方向上運(yùn)轉(zhuǎn)。

1.2 車門電氣控制回路

APM列車每個(gè)門頁(yè)的控制回路主要由兩部分組成，即車門主電源回路以及車門指令回路。當(dāng)列車ATP系統(tǒng)確定可安全打開車門時(shí)（列車已正確?？吭谡緝?nèi)，列車為零速度，啟用常用制動(dòng)，牽引系統(tǒng)停止），此時(shí)車門主電源回路接通，即中央控制面板電路針腳10上接通36伏直流電。

當(dāng)接通車門主電源時(shí)，可通過以下方式打開車門：1）由車輛ATO自動(dòng)打開；2）由每個(gè)手動(dòng)控制器上的開門按鈕打開；3）由乘客開門按鈕打開；4）由敏感邊緣打開，即防夾功能。開門指令送至中央控制面板針腳3，MCR（車門電機(jī)控制繼電器）得電，從而電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)臂，驅(qū)動(dòng)臂帶動(dòng)門頁(yè)開始動(dòng)作。當(dāng)開門指令取消時(shí)，MCR（車門電機(jī)控制繼電器）失電，電機(jī)相反方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)臂關(guān)閉車門。

1.3 車門安全回路

APM列車車門系統(tǒng)安全回路由所有門關(guān)好回路和所有門鎖閉好回路組成。只有當(dāng)列車所有關(guān)閉好并且鎖閉成功后，相應(yīng)行程開關(guān)動(dòng)作，列車線得電送“所有門關(guān)好、所有門鎖好”信號(hào)給車輛ATC，才能啟動(dòng)列車。

1.4 車門切除回路

每個(gè)門頁(yè)裝有一個(gè)鑰匙切斷開關(guān)。如果車門出現(xiàn)故障，該開關(guān)可切斷中央控制面板的電源，這樣中央控制面板立即停止工作，門仍然保持關(guān)閉并鎖定狀態(tài)。

2 故障原因調(diào)查、分析及改進(jìn)

2.1 故障現(xiàn)象

當(dāng)列車關(guān)門后，中控MMI顯示“無法關(guān)門”報(bào)警，此時(shí)行調(diào)遠(yuǎn)程控制開關(guān)門一次，大部分故障消失。若故障仍然存在，車輛監(jiān)控員立即手動(dòng)推合所有車門進(jìn)行處理。故障列車回段后檢查車門部件均正常，開關(guān)門動(dòng)作順暢，以及該車關(guān)門回路及鎖閉回路無異常，所有車門上下導(dǎo)軌及車門驅(qū)動(dòng)臂軸承均正常，段內(nèi)試驗(yàn)列車開關(guān)門功能正常。依照《廣州地鐵APM線中控MMI報(bào)警信息描述》中對(duì)車門“無法關(guān)門”故障報(bào)警的可能原因?yàn)椋?/p>

1）關(guān)門指令下達(dá)后8秒，未檢測(cè)到車門關(guān)閉（并鎖閉），就會(huì)報(bào)警。

2）有車門和屏蔽門未關(guān)閉（CLOSED），產(chǎn)生該報(bào)警（類型為VEH）。

3）若是屏蔽門故障導(dǎo)致車門不能關(guān)閉，報(bào)警顯示“門故障”（類型STN），需通過CCTV或細(xì)節(jié)查看具體故障的屏蔽門。

4）若車門和屏蔽門完全關(guān)閉，但車門檢測(cè)未完全鎖閉（LOCKED），也會(huì)產(chǎn)生該報(bào)警（類型為VEH）。監(jiān)控員可通過操作面板顯示屏（LOCKED）確認(rèn)車門是否鎖閉。

2.2 故障原因調(diào)查

據(jù)車輛監(jiān)控員和車輛跟車人員敘述，故障發(fā)生時(shí)所有車門和屏蔽門均為關(guān)閉狀態(tài)，但不確定車門是否處于鎖閉狀態(tài)。一部分故障發(fā)生時(shí)，行調(diào)執(zhí)行“門循環(huán)”命令，車門重新開關(guān)門動(dòng)作后恢復(fù)正常，另一部分故障發(fā)生時(shí)，車輛監(jiān)控員嘗試推合車門后，“無法關(guān)門”報(bào)警信息消失。由此證明列車確實(shí)存在無所有門鎖閉信號(hào)，當(dāng)關(guān)門指令下達(dá)后8秒，未檢測(cè)到車門關(guān)閉（并鎖閉）信號(hào)，就發(fā)出“無法關(guān)門”報(bào)警信息。

2.3 故障原因分析

APM列車車門門頁(yè)動(dòng)作完全依靠外部驅(qū)動(dòng)臂傳遞力矩，驅(qū)動(dòng)臂一端連接車門電機(jī)，另一端通過軸承連接到車門豎直導(dǎo)槽中，當(dāng)驅(qū)動(dòng)臂臂末端做圓弧運(yùn)動(dòng)時(shí)，從而使車門門頁(yè)左右運(yùn)動(dòng)。車門快接近完全完畢時(shí)，車門電機(jī)電源將切除，依靠慣性力完成車門關(guān)閉并鎖閉，即驅(qū)動(dòng)臂動(dòng)作最后運(yùn)動(dòng)過程時(shí)靠自身重力掉到水平軸以下1.5度，從而完成車門機(jī)械鎖閉。

據(jù)初步計(jì)算，APM線列車車門門頁(yè)每天開關(guān)門動(dòng)作多達(dá)近2萬余次，對(duì)于APM列車車門特殊的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，難免會(huì)出現(xiàn)一兩次驅(qū)動(dòng)臂動(dòng)作不到位，但均可通過中控執(zhí)行一次“門循環(huán)”指令，車門重新開關(guān)門動(dòng)作一次就恢復(fù)正常。

圖1 驅(qū)動(dòng)臂未走行到位

2.4 故障改進(jìn)措施

根據(jù)運(yùn)營(yíng)維修經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)車門出現(xiàn)“無法關(guān)門”報(bào)警信息時(shí)，處理過程如下：

1）如能確定哪個(gè)門頁(yè)搖桿臂經(jīng)常動(dòng)作不到位，將此門頁(yè)的兩點(diǎn)式鎖閉升降行程開關(guān)更換新件；

2）將故障車門兩點(diǎn)式插針進(jìn)行調(diào)整，擰松螺絲，使插針長(zhǎng)度變長(zhǎng)，從而使兩點(diǎn)式升降行程開關(guān)提前動(dòng)作，但有可能導(dǎo)致車門機(jī)械鎖定功能失效；

3）調(diào)大故障車門關(guān)門力量，同時(shí)調(diào)短關(guān)門時(shí)間；

4）調(diào)整故障車門控制器中LS1行程開關(guān)，使車門關(guān)門動(dòng)作時(shí)，切除電機(jī)電源的時(shí)間稍稍延后，從而使車門關(guān)門整個(gè)動(dòng)作均有電機(jī)電源；

5）調(diào)整故障車門所在的一組門頁(yè)的同步性；

6）拆開門頁(yè)，檢查車門軸承是否損壞，門頁(yè)豎直導(dǎo)槽以及上下導(dǎo)槽是否存在異物，并進(jìn)行清潔；

7）調(diào)整車門電機(jī)位置，使驅(qū)動(dòng)臂軸承更能順暢地滾動(dòng)；

8）改進(jìn)驅(qū)動(dòng)臂軸承潤(rùn)滑方式，改用干粉潤(rùn)滑劑進(jìn)行潤(rùn)滑，避免大量油污。

3 結(jié)束語

目前，對(duì)所有APM列車車門系統(tǒng)進(jìn)行了上述整改措施，車門“無法關(guān)門”故障報(bào)警次數(shù)大大減少，現(xiàn)效果明顯。