淺談城市地鐵車輛客室門隔離裝置

尹洪權(quán) 雷 莉

(南京中車浦鎮(zhèn)城軌車輛有限責(zé)任公司 江蘇 南京 210031)

淺談城市地鐵車輛客室門隔離裝置

尹洪權(quán) 雷 莉

(南京中車浦鎮(zhèn)城軌車輛有限責(zé)任公司 江蘇 南京 210031)

當(dāng)車輛某一個(gè)客室門出現(xiàn)故障時(shí)，隔離裝置能使此門退出服務(wù)，并保證其他門的正常開關(guān)，確保車輛的正常運(yùn)營(yíng)。本文主要介紹隔離裝置的使用原理、功能及主要問題處理。

客室門；隔離裝置；故障；互鎖

目前，城市軌道客車客室門系統(tǒng)依照運(yùn)動(dòng)方式的不同一般分為4類：塞拉門、內(nèi)藏門、外掛門和微塞拉外掛密封門。不同結(jié)構(gòu)的客室門有不同的性能和特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)上均以安全為導(dǎo)向，即在發(fā)生不能預(yù)知的情況時(shí)，車門系統(tǒng)應(yīng)趨向關(guān)門的操作或保持關(guān)門的狀態(tài)，最大限度地保障乘客的安全。而對(duì)于地鐵車輛，早晨上班高峰時(shí)超員嚴(yán)重，車門系統(tǒng)的安全性顯得特別重要?？褪议T功能一般包括：集控開關(guān)門功能、開關(guān)門二次緩沖功能、防夾人/物功能、車門內(nèi)外部緊急解鎖功能、零速保護(hù)功能等。但是當(dāng)某個(gè)客室門出現(xiàn)問題時(shí)，則需要隔離裝置來(lái)保證此門被隔離后的安全及列車的正常運(yùn)營(yíng)。

1 隔離裝置的原理及操作

1.1 定義

隔離裝置是指在車輛運(yùn)營(yíng)過程中，為了避免因客室門出現(xiàn)故障時(shí)而影響正常運(yùn)營(yíng)，在排除故障之前就將此門從TCMS上隔離，使此門退出服務(wù)，保證其他門正常開關(guān)的裝置。隔離裝置也稱故障切除裝置或旁路裝置。

1.2 設(shè)計(jì)理念

在運(yùn)營(yíng)過程中，當(dāng)車門發(fā)生故障時(shí)，司機(jī)必須將該車門鎖閉然后切除該門，對(duì)關(guān)閉的門使用乘務(wù)員鑰匙操作，觸動(dòng)隔離開關(guān)。隔離開關(guān)的NC觸點(diǎn)向電子門控器發(fā)出1個(gè)信號(hào)，電子門控器會(huì)關(guān)閉門所有運(yùn)動(dòng)功能，保留故障診斷及通訊功能[1]。同時(shí)切除裝置將機(jī)械鎖閉緊急解鎖機(jī)構(gòu)，被切車門不參與其他車門的開/關(guān)控制，且緊急解鎖裝置不能被乘客手動(dòng)動(dòng)作，該車門只有通過專用鑰匙解鎖切除功能后才能啟動(dòng)緊急解鎖裝置，手動(dòng)打開。應(yīng)注意：(1)在隔離之前，要將門完全關(guān)閉；(2)隔離后不能再使用內(nèi)部緊急解鎖功能打開該門；(3)隔離后，從機(jī)械、電氣上同時(shí)保證雙重鎖閉；(4)隔離開關(guān)的NO觸點(diǎn)優(yōu)先于安全互鎖回路，門已被機(jī)械鎖住[2]。

安全互鎖回路是由關(guān)到位開關(guān)、鎖到位開關(guān)上的NC觸點(diǎn)和緊急解鎖開關(guān)上的NC觸點(diǎn)串聯(lián)而成的：只有當(dāng)安全互鎖回路閉合時(shí)列車才能牽引。如果使門機(jī)械隔離，則安全互鎖回路將被忽略[3]。

2 目前國(guó)內(nèi)常用的隔離裝置

國(guó)內(nèi)城市地鐵車輛客室門的隔離裝置一般分布在門頁(yè)兩側(cè)和頂部，一般來(lái)說曲面運(yùn)動(dòng)的塞拉門基本分布在兩側(cè)，直線運(yùn)動(dòng)的外掛門與內(nèi)藏門分布在頂部。

2.1 分布門頁(yè)兩側(cè)

2.1.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

隔離裝置開關(guān)盒利用T型螺栓安裝在門框T型槽內(nèi)，鎖插銷(鎖閂)及匹配的退出服務(wù)鎖裝置(用四方鑰匙啟動(dòng))安裝在門頁(yè)上，隔離開關(guān)S2位于右側(cè)門框立柱隔離開關(guān)組件盒中，如圖1所示。

2.1.2 鎖閉原理

(1)電氣鎖閉

先手動(dòng)將門移到完全關(guān)閉狀態(tài)，用轉(zhuǎn)動(dòng)門頁(yè)的四方鑰匙開啟退出服務(wù)鎖，使鎖閂完全伸出，頂擊隔離開關(guān)組件的凸輪結(jié)構(gòu)和隔離開關(guān)S2，聽到第1次聲響即隔離開關(guān)激活開關(guān)盒內(nèi)部的限位開關(guān)，電氣方面已經(jīng)隔離，如圖2所示。

(2)機(jī)械鎖閉

圖1 門頁(yè)兩側(cè)隔離裝置

圖2 鎖閉原理圖1

電氣隔離后，鎖插銷繼續(xù)頂壓隔離開關(guān)，即四方鑰匙轉(zhuǎn)動(dòng)至少85°時(shí)基本完成了機(jī)械鎖閉，完美鎖閉為轉(zhuǎn)動(dòng)90°，轉(zhuǎn)軸四方頭處標(biāo)識(shí)豎直，即鎖閂完全卡住密封型材，保證了門在運(yùn)營(yíng)過程中被隔離后的機(jī)械鎖閉，在這種情況下緊急解鎖也打不開此門。

2.2 分布門頁(yè)頂部

2.2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

圖3 頂部隔離裝置圖

隔離開關(guān)組件安裝在門頁(yè)頂部的懸掛裝置上，隔離裝置的切除鉤安裝在左門頁(yè)上(從內(nèi)向外看)，激活隔離開關(guān)裝置且與切除鉤形成機(jī)械鎖閉的隔離鎖桿裝置安裝在右門頁(yè)上(從內(nèi)向外看)，如圖3所示。

2.2.2 鎖閉原理

(1)電氣鎖閉

先手動(dòng)將門移到完全關(guān)閉狀態(tài)，用轉(zhuǎn)動(dòng)門頁(yè)四方鑰匙開啟退出服務(wù)鎖，使隔離鎖桿裝置完全向上伸出，頂擊隔離開關(guān)組件的凸輪結(jié)構(gòu)和隔離開關(guān)到一定尺寸時(shí)(根據(jù)設(shè)計(jì)要求，見圖4)，隔離開關(guān)激活限位開關(guān)呈閉合狀態(tài)，電氣方面已經(jīng)切除。

(2)機(jī)械鎖閉

在電氣隔離過程中，四方鑰匙開啟退出服務(wù)鎖，隔離鎖桿裝置通過切除鉤凹槽向上伸出，即四方鑰匙轉(zhuǎn)動(dòng)90°，轉(zhuǎn)軸四方頭處標(biāo)識(shí)豎直(見圖4)。隔離鎖桿此時(shí)完全卡住切除鉤，保證了門在運(yùn)營(yíng)過程中被隔離后的機(jī)械鎖閉，此時(shí)用緊急解鎖也打不開此有故障的客室門。

圖4 鎖閉原理圖2

3 正常運(yùn)營(yíng)中的典型問題

3.1 上海某項(xiàng)目誤隔離問題處理

問題描述：車輛在運(yùn)營(yíng)過程中，隔離開關(guān)裝置限位開關(guān)滾輪與切除鎖鉤在列車運(yùn)營(yíng)中相碰，導(dǎo)致在開關(guān)門過程中被切除(見圖5)，以致該客室門被隔離，運(yùn)營(yíng)中發(fā)生危險(xiǎn)事故。在這種情況下如果在非零速情況下及時(shí)發(fā)現(xiàn)，可能會(huì)引起延時(shí)；如果未被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，可能會(huì)因?yàn)殚T頁(yè)不能被鎖到位而發(fā)生較大運(yùn)營(yíng)事故，所以該情況比較危險(xiǎn)。車輛在運(yùn)營(yíng)中隔離開關(guān)裝置限位開關(guān)的正確安裝如圖6所示。

圖5 切除鉤與隔離開關(guān)滾輪干涉

圖6 隔離裝置限位開關(guān)裝置正確安裝

原因分析：從圖6可以看出，限位開關(guān)的擺臂是由螺栓、螺母固定的，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)營(yíng)，螺母松動(dòng)失效，以致擺臂下垂而使角度發(fā)生改變，導(dǎo)致在門頁(yè)關(guān)閉過程中限位開關(guān)滾輪與切除鎖鉤在列車運(yùn)營(yíng)中間相碰。

處理方案：為了避免因長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)營(yíng)導(dǎo)致螺母松動(dòng)失效，以致擺臂下垂而使角度發(fā)生改變，針對(duì)限位開關(guān)擺臂增加一止擋，如圖7所示。

圖7 隔離開關(guān)裝置改善圖

3.2 深圳某項(xiàng)目客室門隔離不到位

問題描述：根據(jù)業(yè)主反饋，客室門隔離裝置被隔離后，利用緊急解鎖還可以將此門打開。由以上可看出：電氣方面已經(jīng)被鎖閉(切除開關(guān)被激活，切除信號(hào)已經(jīng)發(fā)到司控臺(tái))，但是沒有保證機(jī)械鎖閉。

原因分析：(1)垂直型材安裝尺寸問題：安裝設(shè)計(jì)要求，門框兩側(cè)密封型材之間跨距變小(標(biāo)注尺寸1 590±2 mm)，影響鎖插銷的行程，沒能保證四方鑰匙至少轉(zhuǎn)動(dòng)85°，黑色開關(guān)杠桿就直接與垂直型材干涉，不能確定機(jī)械鎖閉是否到位(見圖8)；(2)來(lái)料問題：鎖閂與實(shí)際設(shè)計(jì)尺寸相比長(zhǎng)度較長(zhǎng)，即鎖閂的行程沒有達(dá)到一定的設(shè)計(jì)距離，沒有保證四方鑰匙至少轉(zhuǎn)動(dòng)85°，活動(dòng)桿就直接與垂直型材干涉，不能確保機(jī)械鎖閉到位。

圖8 門邊密封型材安裝與隔離裝置示意圖

處理方案：(1)核查門頁(yè)上切除裝置的四方鑰匙孔能否自身空轉(zhuǎn)90°，如不能空轉(zhuǎn)到位，說明產(chǎn)品質(zhì)量本身有問題，聯(lián)系供應(yīng)商處理；(2)如果空轉(zhuǎn)可以達(dá)到90°，測(cè)量密封型材安裝尺寸是否符合(1 590±2) mm要求，如果合格，則證明是客室門內(nèi)部鎖插銷來(lái)料問題(比實(shí)際尺寸長(zhǎng))，聯(lián)系供應(yīng)商處理；(3)如果密封型材安裝尺寸不合格，處理方案如下：設(shè)計(jì)變更，根據(jù)實(shí)際情況，將鎖閂長(zhǎng)度減短或者整改密封型材(拆下帶有切除裝置單側(cè)客室門門頁(yè)、門邊扶手、門邊立罩、緊急呼叫等),將影響鎖插銷行程的密封型材部分切除(見圖9)，并從外部打密封膠，然后再恢復(fù)安裝。

圖9 密封型材部分切除圖

后續(xù)預(yù)防措施：(1)嚴(yán)格控制密封型材安裝尺寸，必要時(shí)定期檢查安裝工裝；(2)督促供應(yīng)商嚴(yán)格控制其產(chǎn)品質(zhì)量：四孔鑰匙在門上定位尺寸、四孔鑰匙的90°轉(zhuǎn)動(dòng)、四孔鑰匙的安裝以及鎖插銷的長(zhǎng)度控制；(3)供應(yīng)商應(yīng)細(xì)化安裝、調(diào)節(jié)說明書，將影響安裝的行程、角度信息細(xì)化列出，以備車間現(xiàn)場(chǎng)安裝、調(diào)節(jié)時(shí)按標(biāo)準(zhǔn)安裝與檢測(cè)；(4)完善工序，電調(diào)門工藝文件應(yīng)增加以下功能：關(guān)門、隔離、打開內(nèi)部緊急解鎖，客室門不能打開。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文簡(jiǎn)單闡述了目前地鐵車輛客室門隔離裝置的設(shè)計(jì)原理，分析了隔離裝置正常運(yùn)營(yíng)過程中出現(xiàn)的問題并提出相關(guān)的預(yù)防及改進(jìn)建議，給目前城市軌道、地鐵組裝車輛廠在設(shè)計(jì)與工藝技術(shù)方面帶來(lái)一定的借鑒。

[1] 倪 挺， 李鋼鋒.上海地鐵車輛客室車門故障分析與對(duì)策[J].電力機(jī)車與城軌車輛, 2003(5)：50-51.

[2] 王建兵，朱小娟,浦漢亮.上海地鐵車輛客室車門故障原因及整改措施[J].電力機(jī)車與城軌車輛,2006(1)：47-48.

[3] 劉玉文，賈理鋒,吳永深.地鐵車輛客室側(cè)門安全性設(shè)計(jì)[J].城市軌道交通研究,2005(3)：81-82.□

(編輯：繆 媚)

2095-5251(2016)05-0031-03

2016-04-03

尹洪權(quán)(1981-)，男，本科學(xué)歷，高級(jí)工程師，從事城市軌道交通研究。

U270.38+6

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