電控氣動塞拉門二次關門故障分析和解決措施

何秀全 張旭良 王偉

摘 要：鐵路客車塞拉門的安全可靠工作，是旅客快速上下車和關系到鐵路客運服務質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。本文介紹了某車型電控氣動塞拉門的二次關門故障，通過介紹塞拉門故障模式，分析故障數(shù)據(jù)，對比分析車門實際狀況，確認觸發(fā)車門二次關門的原因，給出處理措施和后續(xù)優(yōu)化方案建議，提高塞拉門運營的穩(wěn)定性。

關鍵詞：電控氣動塞拉門;二次關門;故障分析

1 塞拉門結構介紹

如圖1所示，塞拉門主要由承載驅(qū)動機構、側立集成組件、門扇、密封門框、內(nèi)操作裝置、車外解鎖裝置、站臺補償器、下滑道、下支架組件、伴熱裝置、斜鍥塊以及站臺補償器周邊設備件，如氣彈簧等組成。

車門收到關門信號后，門控器發(fā)出站臺補償器伸縮踏板收回信號，電機驅(qū)動伸縮踏板收回到位后，反饋收到位信號，門控器控制關門閥Y2動作，驅(qū)動承載驅(qū)動機構上的無桿氣缸運動，無桿氣缸通過機械構件驅(qū)動攜門架帶動門扇沿著承載驅(qū)動機構的上滑道和安裝在車體上的下滑道直線和擺塞運動，觸發(fā)98%開關，報門扇關到位后;門扇的運動帶動主鎖鎖叉運動至一級鎖閉位，觸發(fā)鎖到位開關，Y3得電，氣動壓緊鎖壓緊門扇，主鎖進入二級鎖閉位置，閉鎖缸壓緊主鎖鎖叉，使得門扇與安裝在車體上的密封門框形成密封結構。塞拉門的氣路工作原理如圖2所示。

2 二次關門故障模式分析和處理

依據(jù)塞拉門運營故障數(shù)據(jù)統(tǒng)計，二次關門的故障模式主要有降級模式再開閉事件、壓力開關防擠壓、主鎖開關提前觸發(fā)和敏感邊觸發(fā)防擠壓，其中降級模式再開閉事件產(chǎn)生的二次關門占比最大。

2.1 降級模式再開閉事件

關門運動開始后，若98%到位開關指示車門關到位，鎖到位開關指示車門未鎖到位，此狀態(tài)維持3 s后，執(zhí)行一次再開閉動作，本次事件記錄為“降級模式再開閉事件”。再開閉關門運動開始后，在10 s時間內(nèi)，若車門仍然未鎖閉到位，門控器接收不到鎖到位信號，車門保持在該位置，本次事件則診斷為“門未鎖閉到位故障”。

該故障一般與關門末端阻力大有關，現(xiàn)車的問題主要集中有：（1）門檔和門框干涉、（2）下支架與電伴熱干涉以及下滑道異物卡滯、（3）上、下滑道不同步、（4）主鎖鎖鉤和門扇鎖扣干涉或鎖叉無法復位等。

（1）門扇門檔和門框：此類故障主要是門檔和斜鍥塊配合位置調(diào)整不當造成的。若斜鍥塊的安裝低于門框，門扇上的門檔首先與門框接觸，甚至產(chǎn)生干涉;若斜鍥塊凸出門框較多或者與門框不平齊，門檔和斜鍥塊會產(chǎn)生抗磨。

解決措施：優(yōu)先調(diào)整上、下斜鍥塊凸出門框1 mm～2 mm，其次調(diào)整門扇擺塞和V形，使得門扇門檔與斜鍥塊切合。同時避免中部斜鍥塊與門框或斜鍥塊干涉。

（2）下支架與電伴熱干涉和下滑道異物卡滯：下支架與電伴熱（或門框下壓條）干涉，關門阻力大，車門無法關鎖到位。

解決措施：首先檢查下滑道下表面和電伴熱上表面間隙是否滿足22±2 mm要求。若滿足，則手動拉動門扇，檢查下支架在開門位至關門位的整個區(qū)域，檢查下支架上表面與滑道下表面間隙是否滿足>2 mm、下支架下表面與電伴熱上表面間隙是否滿足>3 mm，調(diào)整不滿足的位置尺寸。若不滿足，需要拆除電伴熱，在電伴熱安裝點與車體安裝面之間增加調(diào)整墊片，確保下支架足夠的運功空間。日常檢修時，要檢查下支架運動區(qū)域，及時清理影響下支架運動的異物，無影響運動的異物也要定期清理。

（3）上、下滑道不同步：若車門上、下滑道不同步，手動開關門時會有異響、跳動、阻力大等特點，若故障發(fā)生在98%開關觸發(fā)之后，會產(chǎn)生降級模式再開閉事件的二次關門;若故障發(fā)生在98%開關觸發(fā)之前，則會觸發(fā)壓力開關防擠壓的二次關門。

解決措施：調(diào)整上、下道位置、擺塞和V形，確保同步塞拉動作。

（4）主鎖鎖鉤干涉或鎖叉無法復位：此類故障一般是鎖鉤與門扇鎖扣干涉、緊急解鎖鋼絲繩調(diào)節(jié)過緊導致主鎖鎖叉不復位等。

解決措施：調(diào)整主鎖鎖鉤下表面與門扇鎖扣間隙5 mm～7 mm，且手動二級鎖閉位置時，鎖舌和鎖銷間隙0.5 mm～1.5 mm;鋼絲繩球頭和拉盤間隙1 mm～2 mm，確保鎖叉有效復位。

2.2 壓力開關防擠壓

壓力開關是一種檢測氣路壓力值的傳感器，本設計中用于監(jiān)測無桿氣缸關門端的實時氣壓。

車門正常運動時，關門氣路中的壓力趨于恒定，當遇到障礙物或者關門阻力增大時，氣路壓力會產(chǎn)生突變（快速升高），超過預設定值時，門控器即認為車門產(chǎn)生防擠壓，執(zhí)行防擠壓動作，本次事件記錄為“壓力開關防擠壓事件”。

觸發(fā)壓力開關防擠壓一般發(fā)生在關門瞬間，或者98%開關觸發(fā)之前，因關門速度過快、無桿氣缸關門端緩沖或者異物等造成關門阻力超出壓力開關設定值，產(chǎn)生壓力開關防擠壓。

若關門速度過快，無桿氣缸關門端的氣體未及時通過快排閥排出（或者氣管折彎或快排閥故障），造成關門端壓力超過壓力開關設定值，觸發(fā)壓力開關防擠壓。

解決措施：調(diào)節(jié)節(jié)流閥控制關門時間2.5 s～3 s;其次調(diào)小無桿氣缸關門端緩沖;此外，作為防擠壓冗余設計結構的壓力開關設定值可調(diào)整為0.3 MPa～0.4 MPa。

2.3 98%開關滯后鎖到位開關觸發(fā)

98%開關位置滯后或者失效，造成主鎖開關先于98%開關觸發(fā)，觸發(fā)軟件設置的“防假鎖”邏輯，執(zhí)行了一次防擠壓開門，門控器記錄“主鎖提前觸發(fā)防擠壓事件”，如圖7所示。

解決措施：按照30±2 mm技術要求，調(diào)整98%開關和門扇位置關系。

2.4 觸發(fā)敏感邊防擠壓

在關門（單門關門或集控關門）過程中，若“內(nèi)部敏感邊緣信號”為高電平，或者“外部敏感邊緣信號”為高電平，若滿開門條件，門將打開到開到位位置，5 s后嘗試自動關閉，若連續(xù)3次激活關門防擠壓功能，則打開到位位置。

從現(xiàn)場故障現(xiàn)象來看，觸發(fā)敏感邊主要形式有敏感邊線束短路、敏感邊安裝扭曲變形以及外部防護膠條破損， 觸發(fā)敏感邊防擠壓。

解決措施：規(guī)范敏感邊緣安裝和過程檢查，確保敏感邊緣在防護膠條內(nèi)部處于順直狀態(tài);線束捆扎和防護避免擠壓。

3 結束語

文章介紹了某鐵路客車電控氣動塞拉門結構組成和關門原理，分析了二次關門故障發(fā)生的機理、故障現(xiàn)象和處理措施。文章對塞拉門運營故障進行了分析和匯總，如圖8所示，為塞拉門檢修提供參考，同時為塞拉門安裝調(diào)試、優(yōu)化設計工作提供思路。