地鐵車輛塞拉門系統可靠性研究

馬駿豪

摘要：隨著全國城市化的速度加快，各大城市迅速建立起地鐵網絡并承擔起重要的交通作用。地鐵逐漸成為了廣大人民群眾通勤的主要交通手段?；诘罔F交通本身發(fā)車間隔短，運載能力強等特點，地鐵車輛必須在較為短暫的時間內完成上下車工作，而塞拉門系統其優(yōu)秀的綜合素質得以被我國主要城市的地鐵網絡所應用。然而由于塞拉門結構繁復等缺點，其可靠性一直備受爭議，在此情況下，本文對塞拉門系統可靠性進行了一定程度的探究。

關鍵詞：地鐵車輛;塞拉門系統;可靠性研究

引言

地鐵軌道車輛構成的交通系統現在已經成為城市正常運行最為有利的基礎之一，它能夠大大緩解人口密度大帶來的交通擁擠和城市血液流通不暢的問題，但因其所包含的技術領域十分廣闊，運行帶來的故障問題也應當被重視。根據數據統計，地鐵客室門故障占車輛總故障比例高達30%，嚴重危害了廣大市民正常出行，因此對地鐵車輛塞拉門系統可靠性進行研究對于保證地鐵系統正常運行以及保證乘客安全出行意義非凡。

一、引發(fā)塞拉門故障的原因

（一）硬件故障

塞拉門結構如圖一所示，由于塞拉門所涉及部件多且復雜，某一部件的故障都有可能導致整個塞拉門系統無法正常運行。二根據調查顯示，車門系統導致列車晚點、清客乃至救援等重大事故發(fā)生的比例在近些年的地鐵運行中并不算小。所以分析塞拉門硬件故障是很有必要的。從單純的硬件角度而言，主要存在以下問題：車門控制部件失效（包括門控器短路、EDCU無輸出信號、EDCU控制失效），質量缺陷（驅動電機內部缺陷、繼電器內部缺陷、EDCU內部缺陷）

（二）軟件故障

塞拉門是由機械結構組成，電氣元件控制，軟件進行調試與反饋的復雜整體，雖然在塞拉門故障事件中，軟件故障所占比例不大，但仍會導致事故發(fā)生，所以軟件故障同樣不可掉以輕心。在安裝與調試過程中，列車所處環(huán)境相對溫和，周圍干擾源少，而在列車正常運行過程中，列車會受到乘客手機信號等多方面高頻率的干擾，這會導致塞拉門系統中軟件出現故障的概率大大提升[1]。軟件故障會顯示為以下兩方面：車門開啟關閉時EDCU顯示粉紅色;執(zhí)行開門動作時EDCU顯示棕褐色，車門未正常開啟，重新執(zhí)行開門指令時。車門正常開啟。

（三）人為故障

人為故障涉及方面多，涉及范圍廣。本文從塞拉門生產到列車運行，盡可能詳細分析。首先是塞拉門生產環(huán)節(jié)，由于設計不合理（包括機械部件設計缺陷、EDCU設計缺陷等）導致塞拉門質量不合格，進而導致列車故障。其次車門裝配工藝存在問題，包括零部件干涉，門扇調“V”不合格，鉤鎖類部件卡死，零部件裝配位置不合適等，這些因素都是可以通過更加完善的系統監(jiān)測加以規(guī)避。還有在某些列車事故中存在零件質量不合格問題包括門窗變形、緊固件斷裂、開關損壞、轉軸變形，這些都是生產與檢測人員工作失職引起的。在列車正常運行時，人員的操作不當亦會引發(fā)零部件故障事件的發(fā)生。

二、塞拉門常見故障及解決措施

（一）單位實驗開關按鈕位置錯誤

地鐵中單位實驗開關按鈕安裝位置在門機構上，具體結構如圖二所示。在以往的工作人員操作過程中曾出現夾傷手指的情況，存在一定的安全隱患，對相關人員的安全造成威脅。

塞拉門結構較為復雜，具體結構如上圖所示，由電機、齒輪聯動系統和鎖閉連桿系統組成。工作人員在操作單位實驗開關按鈕時需要將手伸到裝置活動部件上方才可啟動裝置，在此過程中就存在相當大的安全隱患，容易導致工作人員手被夾傷的情況出現。為改善這一情況，就需要改良裝置安裝結構，改變單門實驗開關按鈕的位置。

首先將單門實驗開關按鈕安全拆卸下來，同時做好電線及按鈕連接部位的絕緣保護，防止出現漏電接地等現象，并將其固定在門機構上。然后制作新支架，將新支架安裝在客室側門機構側頂板上靠近門控器一側的空氣彈簧上支座上，將上一步的單位試驗開關按鈕安裝在上支架上，并用固定螺紋來固定支架。接著將門控裝置中的端子排出按鈕的接線拔出并接到另一個單獨的按鈕上，此過程中需要注意線路的絕緣保護，使之不與其他部件干涉。最后將單獨按鈕安裝到車體內。經過上述改良后，工作人員在日常維護檢修時通過車內的按鈕就可完成檢修工作，避免了之前將手伸入門機構工作部位而造成損傷的情況發(fā)生。

（二）隔離鎖開關組件故障

隔離鎖是塞拉門關閉的重要部件之一，同時還能在駕駛室顯示出該部位車門的閉合情況，因此這一組件發(fā)生故障會導致塞拉門工作系統癱瘓，造成嚴重后果。隔離鎖位于門板下部，鎖舌伸出將門板機械關閉，鎖舌同時觸發(fā)開關彈簧片進而影響駕駛室的指示燈，指示燈亮則表示該門處于關閉狀態(tài)[2]。隔離鎖常見故障有以下兩種。

第一種是在鎖舌伸出將門板機械關閉的情況下，鎖舌影響的彈簧片未能觸發(fā)行程開關，進而導致指示燈不亮，影響到駕駛員對于塞拉門狀態(tài)的誤判，最終導致耽誤列車正常運行。這一類故障的原因是彈簧片動作不良，或者是因為彈簧片因使用時間過長導致形變彈性失效，無法正常觸發(fā)行程開關。

第二種則是指示燈亮但門板并未實現機械關閉，原因是彈簧片在鎖舌恢復后未能復位，依然觸發(fā)行程開關。對于隔離鎖常見故障的解決，應當對隔離鎖結構進行改良，重新設計隔離開關支架，將組件反轉安裝，這樣在門板機械關閉時使彈簧片與鎖舌分離，避免彈簧片無法復位現象的發(fā)生。只有當隔離鎖鎖舌壓住彈簧片時才能觸發(fā)指示燈開關，避免了有關故障的出現。

三、結束語

在地鐵網絡逐漸擴散的當今社會，地鐵列車質量成為了重中之重，相關制造產業(yè)以及地鐵系統中的有關人員都應對其有足夠的重視，要確保地鐵列車運行的系統可靠性，借此來保障廣大人們群眾的出行效率以及安全，為我國社會經濟發(fā)展提供良好地保障。

參考文獻：

[1]劉新伢.幼兒園課程游戲化研究綜述[J].文山學院學報，2018，31（05）：112-115.

[2]牟穎. 地鐵列車車門故障診斷與可靠性分析[D].大連交通大學，2018.

（作者單位：蘇州市軌道交通集團有限公司運營一分公司）