沈阳地铁车门锁闭解锁机构故障分析及优化

张帆 张铁

摘 要：本文针对地铁车门系统中锁闭解锁机构的功能及使用原理，深入对相应故障进行分析，结合实际运营情况对其结构尺寸等参数改进及优化，通过现场运用及测试，达到了有效降低车门锁闭解锁机构故障率的目的，从而提高了地铁车门的稳定性。

关键词：地铁车门；锁闭解锁；故障分析

1 概述

车门系统是地铁列车中关系到乘客安全的重要子系统，它的设计形式、机械结构、电气控制以及维修保养等诸多方面均直接影响着地铁列车的运营状况和广大乘客的人身安全，而车门的锁闭解锁机构则是实现车门正常锁闭及解锁安全的重要组成部分。

2 车门锁闭解锁机构工作原理

沈阳地铁二号线电客车客室车门采用双扇电控电动齿带传动内藏门。而车门锁闭解锁机构安装在安装底板上，由一套电磁铁组成、一套锁钩组成、一套复位气缸等部件组成。在门关闭的过程中，四个分别位于左、右侧门吊板组成之上的锁闭撞轴组成（每个门吊板组成上有两组锁闭撞轴组成，起到二级保护作用）进入锁钩中，锁钩通过复位气缸内部的弹簧可以使之自动复位（保证在供电故障情况下，门系统仍能保持锁闭状态），从而使门系统以这种方式被锁闭，同时门关到位行程开关被以及锁到位行程开关触发，提供出客室侧门锁闭到位的信号，此时门全关闭指示灯变为绿色常亮，列车牵引回路中门全关信号继电器得电，列车可以正常牵引动车。电动开门时，通过对电磁铁组成的控制，电磁铁得电吸合，带动锁钩转动从而释放出锁闭撞轴，客室车门以这种方式实现解锁及开门。

3 故障原因分析

3.1 车门瞬时意外开启

在冬季的早晚高峰时间段正线时常出现列车在运行过程中TCMS突然显示某个车门黄色开启状态，瞬间恢复（正常运行中应显示绿色关闭状态），列车在运行区间内会因此触发FSB停车（信号模式下的制动），从而严重影响了正线的准点运营及乘客服务质量。经对于多次的故障分析，并结合相关视频调查取证，TCMS上车门闪黄是由于早晚高峰客流量大，乘客较多，同时冬季乘客衣物较厚，导致在关门时车门容易夹到乘客衣物，但衣物尺寸又未达到触发障碍物探测的条件，但此种条件下，锁钩无法完全回复水平，但锁闭开关正好处在触发锁闭状态的零界点附近，列车正常行驶过程中，当乘客发觉被夹衣服并拉拽衣物的惯性下，锁钩会轻微转动，从而可能造成锁闭开关动作，以致于TCMS显示车门黄色开启，列车触发FSB直至停车，基于安全考虑，当列车行驶速度高于5km/h时，客室车门门控器程序会在车门开启后自动趋近于关闭，并保证一定的锁闭力。故当TCMS刚显示车门黄色开启瞬间，车门在乘客拉拽出衣物后自动关闭，车门又重新显示绿色关闭状态。

3.2 车门锁钩回弹缓慢

正线运营过程中，客室车门也曾多次出现由于锁钩回复速度缓慢从而连续触发车门障碍物探测导致车门无法关闭以及锁钩无法抬起导致车门无法正常开启，从而严重影响了地铁车辆的正常运营。

进过深入分析，确认为个别车门电磁铁安装位置有略微偏差，导致电磁铁中心轴与锁钩关节轴承中心不在同一水平线上，因此增加了锁钩回弹缓慢，从而造成车门无法关闭或开启的风险。

4 改进措施与优化

4.1 车门瞬时意外开启问题的优化

通过对故障原理及实际故障现象的深入分析，确立了調整锁闭开关位置的方案，针对每个门不同情况，在原有车门行程开关支架可上下调整的基础上，再拓展车门开关支架左右安装孔的尺寸，从而保证开关可上下、左右方向均可调整。根据开关厂家提供的安装数据，并结合现场实际测量，采取如下调整方案：

1）竖直方向：当锁钩处于水平位置时，行程开关滚轮的最佳垂向活动量为2-2.5mm（如图1所示）。

2）水平方向：行程开关滚轮的中心线与锁钩中心线的最佳水平距离为2.7-3mm（如图2所示）。

4.2 车门锁钩回弹缓慢问题的优化

针对电磁铁安装位置存在偏差的问题，采取如下调整方案：

1）通过使用特制的通止工装，检测电磁铁位置是否满足装配要求。即检测H处两点，从而判定电磁铁是否水平。判定标准为工装小尺寸一端通过而大尺寸一端不通过为合格，相反为不合格。

2）调整：如电磁铁出现H处有偏差，根据工艺安装要求，需要在安装螺钉处增减垫片（GB/T97.1，内径为5.5mm，厚度为1mm）进行调整，调整后继续检测，确认位置满足要求。

5 结语

通过对车门锁闭机构的分析与优化，车门锁闭机构的工作状态更为稳定，故障率明显下降，同时也为车门系统其他部件的故障分析与优化提供了参考。