地铁车辆内藏门机械调门尺寸超差问题优化

周瑜　孙波　李斌斌

摘   要： 内藏门是地铁车辆中一种常用的客室门，其机械调门极易发生各种尺寸超差问题，影响地铁车辆运营稳定性。对内藏门总体结构进行分析，总结出内藏门机械调门工序中常见的4种尺寸超差问题，提出针对性的工艺优化措施。对于门页上部与车体间隙超差，将调整垫片厚度由2 mm降至1 mm，补偿车体公差;对于门页底部与门槛间隙超差，将门机构滑槽下表面距离地板布上表面高度降低1 mm，保证门机构平面度要求;对于门页与车体分色线高度差超差，选用合适的门页分色线高度尺寸，消除喷涂错误造成的误差;对于辅助支撑与门页中下部耐磨条间隙超差，安装特制内门槛，将间隙调整至标准要求。经现场验证，机械调门尺寸超差问题明显减少，为地铁车辆制造企业和运营单位在车门安装、调试、故障处理等环节解决尺寸超差问题提供了解决思路。

关键词： 地铁车辆;内藏门;机械调门;尺寸超差;工艺优化

中图分类号：U270.6    文献标识码：A    文章编号：2095-8412 （2020） 04-085-05

工业技术创新 URL： http：//gyjs.cbpt.cnki.net    DOI： 10.14103/j.issn.2095-8412.2020.04.016

引言

地铁车辆客室门作为乘客频繁进出地铁的通道，是地铁车辆保证安全运行的关键部件之一。我国地铁系统始建于二十世纪六十年代，当时地铁车辆上配置的客室门系统为内藏门系统[1]。随着我国科技的进步和制造水平的提高，城市轨道交通不仅得到长足的发展，而且质量已经达到世界先进水平。

经过近50多年的发展，当前地铁车辆客室门的构造主要有内藏门、外挂门和塞拉门三种，其中内藏门以结构简单、故障率较低、便于操作维护、价格低廉等优点，始终是众多地铁车辆的首选[2]，但是在实际应用中发现，内藏门系统存在门页干涉和开关门阻力过大等故障，使机械调门极易发生各种尺寸超差问题，影响了运营的稳定性。

本文首先简要介绍地铁车辆内藏门的总体结构;接着通过对内藏门系统在机械调门中出现的尺寸超差和功能干涉进行原因分析，归纳出一些对故障的解决思路;最后提出切合实际的解决措施，以优化门系统的安装工艺。

1  内藏门系统的总体结构

如图1所示，一个完整的内藏门系统主要由承载驱动机构、门页（含机械隔离装置）、门槛、紧急入口装置、密封毛刷等零部件组成，将每个零部件组合在一起，提供了整个内藏门系统所需的功能[3]。内藏门有2类传动方式：一类为丝杠螺母副传动方式，另一类为皮带传动方式[4]。地铁车辆内藏门实现了列车的集中控制以及单个门切除功能，具有开关门及其二次缓冲、再开门、障碍物探测重开门、防夹、紧急解锁、外部解锁、旁路故障诊断显示和记录、零速保护等多项功能[1]。

2  内藏门机械调门尺寸超差问题描述

内藏门机械调门工序经常出现以下4种尺寸超差问题：

（1）将左右门页关闭到位时，门页上部与车体间隙超差，标准是（7±2） mm，实测是10 mm，如图2所示。

（2）门页底部与内门槛上表面间隙超差，标准是（9±1） mm，实测是11 mm，如图3所示。

（3）门页与车体分色线高度差超差，标准是（0～5） mm，实测门页分色线比车体分色线高7 mm，如图4所示。

（4）将左右门页关闭到位时，门页中下部耐磨条处与辅助支撑滚轮间隙距离过小，标准是（3.5±1） mm，实测是1 mm，辅助支撑安装位置如图5所示。

3  原因分析

3.1  门页上部与车体间隙超差

门页上部通过四个紧固螺栓吊挂在门机构上，下部搭靠在内门槛外侧面。门页下部与车体间隙距离由内门槛与车体的间距确定，门页上部与车体间隙距离由门机构与车体侧墙的间距确定。门页与车体侧墙间缝隙要求为（7±2） mm，现车测量门机构与车体侧墙间距尺寸工艺要求为（31±1） mm，如图6所示。这两个尺寸测量基准不统一，一个为车体上部侧墙表面，一个为车体门框侧墙表面，车体门框与车体整体侧墙为焊接结构，现车存在1 mm相对位置误差。同时受车体侧墙整体平面度1.5 mm/m的影响，存在1.5 mm的平面度误差，导致门页与车体门框侧墙间距尺寸存在超差。

3.2  门页底部与门槛间隙超差

门页高度尺寸可以通过旋转承载轮组件上的偏心轮轴进行微调[5]，但主要由门机构的高度決定。工艺要求门机构滑槽下表面距离地板布上表面高度尺寸为（1 956±1） mm，如图6所示。而门机构与车体侧墙面完全贴合安装，车体侧墙与地板布面存在一定角度，导致门机构滑槽下表面与地板布面不平行。由于测量点位的不同，使用激光测距仪测量高度尺寸时会存在1 mm的误差，且门页总长为（2 019±1） mm，也存在1 mm的公差。

3.3  门页与车体分色线高度差超差

经过现场测量，车体分色线高度尺寸符合车体图纸尺寸。

门页分色线高度尺寸受门页安装高度影响。门页底部与门槛间隙超差2 mm，导致门页分色线高度超差2 mm，但仍有5 mm超差原因未确定。现场核实门页装配图尺寸正常。对比如图7所示的门页零件图，门页分色线下边沿距门页底部理论尺寸为（470.4±1） mm，实际测得为475 mm，超差4.6 mm，此为导致门页与车体分色线高度差超差的主要原因，属于来料质量问题。

3.4 辅助支撑与门页中下部耐磨条间隙超差

辅助支撑安装在车体门框上，车体门框的直线度标准为1.5 mm/m。对现车使用水平尺和塞尺进行检测，发现门框中部变形较大，向车内凹陷4 mm。而辅助支撑的安装长滑孔只具有±3 mm的间隙调整量，这导致了辅助支撑调整到极限位置后仍然与门页耐磨条的间隙偏小。

4  解决措施

4.1  门页上部与车体间隙超差

目前安装门机构安装座时，都是在后部统一添加2 mm调整垫片，保证门机构滑槽底面距离车体侧墙尺寸为（31±1） mm。现改为只添加1 mm调整垫片，将尺寸减小为（30±1） mm，以补偿车体公差。同时需要保证门机构安装面的平面度满足小于1 mm/m的要求，以减少门机构的扭拧度，保证后续门页安装后与车体侧墙的平行度良好。门机构立面平面度由门机构定位工装进行调整，门机构定位工装结构如图8所示。

先将四个安装座初步紧固（暂不需要精确定位），其中两侧安装座加1 mm调整垫片，中间安装座不加调整垫片。利用水平尺靠平两侧安装座，根据间隙大小确定中間安装座的调整垫片数量。这样能保证四个安装面的平面度小于1 mm。最后再利用定位工装定位所有安装座的具体位置。

4.2  门页底部与门槛间隙超差

门机构滑槽下表面距离地板布上表面高度尺寸要求为（1 956±1） mm，同一个门机构的平面度相差不大于1 mm。现将高度尺寸减小为（1 955±1） mm，并且对总装车间师傅提出要求：用激光测距仪测量高度尺寸时，从地板布向门机构滑槽下表面打点，打点位置靠近滑槽底面。

首先，需要定位门机构长度方向两端的高度尺寸（1 955±1） mm，调整长滑孔的位置;然后，使用水平尺靠平来定位门机构中间安装座处的高度尺寸，以保证门机构长度方向的直线度，使门页安装后运行平稳顺畅。

4.3  门页与车体分色线高度差超差

门机构高度尺寸已下调2 mm，分色线偏差相应减少2 mm。吊挂门页长滑孔的理论调节距离为上下各1.5 mm，考虑到吊挂强度及门页高度调整螺栓限制，不能通过扩大长滑孔长度来增大门页高度尺寸调节量，因为这样无法完全消除门页分色线高度尺寸喷涂错误造成的误差。所以现场需要将门页分色线高度尺寸更换正确，喷涂正确的物料，以解决分色线高度差超差问题。

4.4  辅助支撑与门页耐磨条间隙超差

竖直方向车体门框向车内凹陷4 mm，经与车体工艺师沟通，现车已无法校正。辅助支撑的安装长滑孔距离边缘只有4 mm，且考虑到表面金属漆破坏后无法修补，所以不能通过现场扩大长滑孔来增大调整量。最后决定将内门槛向车中偏移3 mm（门页下部搭靠在内门槛上），以增大门页耐磨条与辅助支撑的间隙尺寸。内门槛一共有两排安装孔，第一排安装孔通过滑块螺母紧固在车体底架C型槽内，车宽方向具有±3 mm的调整量;第二排安装孔是现场确定定位尺寸后，在铝蜂窝地板上钻孔攻丝后进行紧固的，不具有调整量。所以唯一的办法是安装特制内门槛，内门槛零件图上车宽方向尺寸将第二排安装孔向车外偏移3 mm，这样使用现车的开孔尺寸安装特制内门槛时，特制内门槛相对原来的内门槛向车中偏移3 mm，带动门页中部与门框的间隙增大2 mm左右，使得辅助支撑与门页耐磨条间隙达到（3.5±1） mm的标准要求。

5  讨论

通过第4章所述的解决措施，经现场验证后，机械调门尺寸超差问题明显减少。在地铁车辆内藏门的安装和机械调门过程中，应重点注意以下几点：

（1）当发现机械调门尺寸出现超差时，需要作出合理的尺寸链分析，罗列出所有对该尺寸产生影响的因素，这样可以有效地进行尺寸核实，逐一排查其中任意环节出现的问题。然后再根据具体的尺寸问题提出合理的解决方案，及时有效地提升整个门页的装配及调试质量。

（2）车体尺寸公差对机械调门具有关键的影响，所以在门页安装之前有必要对车体门框尺寸进行检查。主要有：车体门框对角线尺寸偏差≤4 mm、车体门框立柱之间的扭曲度≤3 mm、车体门框轮廓平面度≤1.5 mm/m、门框角度等参数满足相关要求。当发现某些尺寸超差时，需要在门页安装之前进行适当的尺寸补偿，比如通过调整门机构、内门槛的定位尺寸进行补偿。

（3）零部件的尺寸公差也对机械调门存在影响。即使所有安装尺寸都符合图纸尺寸要求，核实一下来料尺寸往往也能够发现意外的“惊喜”。重点注意门页整体的长宽尺寸、分色线的高度尺寸、色带的宽度尺寸等。

（4）针对某些不可控因素导致的尺寸超差，如果现车无法通过简便的工艺进行调整，可以选择物料特制等方法，使尺寸达到标准要求。

6  结束语

本文对地铁车辆内藏门机械调门工艺优化问题进行了研究，可以为地铁车辆制造企业在车门安装调试的过程中提供一些解决尺寸超差问题的方法，提升车门的安装工艺水平。地铁车辆运营单位在处理车门系统的故障时，也可以按照本文的思路进行尺寸方面的分析，查找原因并予以解决。

参考文献

[1]   李龙. 地铁车辆内藏门常见故障分析及处理措施[J]. 现代城市轨道交通， 2016（5）： 36-39.

[2]   王驌. B型地铁车辆内藏门系统装配工艺分析与研究[J]. 科技创新与应用， 2019（13）： 120-121.

[3] 许荣俊. 一种地铁内藏门系统承载驱动机构的分析与研究[J]. 机电信息， 2019（8）： 19-23.

[4] 李淑俊， 杜兆波. 内藏门在地铁车辆中的应用问题和改进措施[J]. 铁道车辆， 2013（9）： 35-37.

[5] 臧毅. 浅谈上海地铁9增项目车辆内藏门的装调工艺[J]. 科技风， 2019（22）： 150.

作者简介：

周瑜（1993—），男，浙江台州人，本科，工程师。研究方向：轨道车辆的内装工艺。

E-mail： 1106173406@qq.com

孙波（1994—），男，湖南新邵人，本科，工程师。研究方向：轨道车辆的内装工艺。

李斌斌（1991—），女，江蘇南京人，硕士，工程师。研究方向：轨道车辆的内装工艺。

（收稿日期：2020-04-23）

Optimization on the Oversize Issues of Mechanical Control Door of Hidden Door in Metro Vehicles

ZHOU Yu， SUN Bo， LI Bin-bin

（CRRC Nanjing Puzhen Co.， Ltd.， Nanjing 210031， China）

Abstract： Hidden door is a kind of common passenger compartment door in the metro vehicles. Its mechanical control door is prone to various oversize issues， which affect the operation stability of metro vehicles. Based on the analysis of the overall structure of the hidden door， 4 kinds of common oversize issues in the mechanical control door process of the hidden door are summarized， and corresponding process optimization measures are put forward. For the oversize of the gap between the upper part of the door leaf and the vehicle body， reduce the thickness of the adjusting gasket from 2 mm to 1 mm， to compensate for the tolerance of the vehicle body; for the oversize of the gap between the bottom of the door leaf and the threshold， reduce the distance between the lower surface of the door mechanism chute and the upper surface height of the floor cloth by 1 mm， to ensure the flatness requirements of the door mechanism; for the oversize of the height difference between the door leaf and the color separation line of the vehicle body， select the appropriate height size of the color separation line of the door leaf， to eliminate the deviation caused by the spraying error; for the oversize of the gap between the auxiliary support and the wear strip at the middle and lower parts of the door leaf， install the special inner threshold， to adjust the gap to the standard requirements. Through field verification， the oversize issues of mechanical control door is obviously reduced， which provides a solution for metro vehicle manufacturers and operators to solve the oversize issues in the procedures including door installation， debugging and fault handling.

Key words： Metro Vehicle; Hidden Door; Mechanical Control Door; Oversize; Process Optimization