地铁列车客室车门运营安全设计需求研究.pdf全文 毕业论文 在线文档

郁程智

[摘 要]随着社会经济的发展，我国城市地铁客流不斷增加，高峰期列车严重过载，车门由于挤压震动等原因，使得地铁列车客室车门成为整个车辆中故障频发的部分。客室车门的可靠性和安全性不仅影响了轨道交通运营质量和安全效益，更重要的是影响到市民正常的生活和城市的有序运转。因此，有必要加强对地铁列车客室车门可靠性的研究，以保证地铁的安全行驶。

[关键词]地铁；列车；客室车门；可靠性

中图分类号：U270.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）27-0365-01

1 地铁列车客室车门的类型

1.1 塞拉门

塞拉门在开的时候会移动到车外墙的外面，当关闭的时候，会和车体保持在同一个水平面上。这样的设计除了在外形上比较美观以外，在车的高速运行中，相对其他门来讲会减小空气的阻力以及车体与空气进行摩擦产生的噪声。在控制塞拉门的开关上，是利用丝杆和螺母对塞拉门产生力的作用，而带动塞拉门开关的。在塞拉门的开关设计系统中，设计了制动装置机械结构，这个结构在塞拉门关闭后，会防止自动开启，并且在开启的时候，制动机械结构会用电磁阀进行控制。

1.2 内藏式移门

内藏门的原名叫做内藏对开式滑门，在车门开门与关门的时候，内藏门的门叶运动在夹层之中，在车辆侧墙的外墙板与内饰板之间。内藏门的左侧门叶与右侧门叶都是通过钢丝绳来进行连接的，虽然钢丝绳连接的地方不同，但是最终起到的效果是一样的，都是为了使门叶在进行钢丝绳的调节时，有一定的张合力。另外在门叶的上方都有一个锁钩，这个锁钩是为了门关闭时，关闭系统控制锁钩，让锁钩钩住门叶上的钩销，以这样的方式保证内藏门的安全可靠性。

1.3 外挂门

外挂门主要由门页、直流驱动电机、车门悬挂机构等组成，是将电子门控制单元及驱动电机装置安装在车体侧墙内侧，门页及相应的悬挂机构等均安装于车体侧墙的外侧的车门结构。外挂式移门机构简单，质量轻，比塞拉门轻25%左右。但是它存在一定的缺点：密封性不易保证，美观性稍差；产品价格比塞拉门要低15%--20%。

2 地铁列车客室车门系统的故障及优化措施

2.1 地铁列车客室车门系统的故障分析

一般情况下，地铁客室车门出现故障的主要原因是较高频率的开关车门致使一些控制车门的电器元件以及一些开关门时的机械设备发生损坏。根据以往的地铁列车客室车门出现故障原因统计，通常故障发生的原因主要有以下几个方面：（1）车门自身的制造结构上来看，车门自身的原因造成故障时，就是组成车门的构件出现问题，车门的继电器、车门的限位开关、车门的门槛条、控制车门的开关按钮、驱动气缸和主要的电机、连接车门的钢丝绳、解锁的气缸和门上的锁钩等都是造成车门发生故障的原因。（2）从车门的控制系统来进行分析，一般地铁列车车门的控制系统是EDCU软件，假如控制系统出现一点小问题，则会带来很大的车门影响，所以可以说车门的控制系统通常是车门出现故障的最主要的原因。（3）从车门的外部环境来进行分析，由于地铁车辆在运行时速度很快，因此，在高速行驶时会使车门出现振动现象或者是由于大气的压强使得车门出现形变，时间长了可能会造成车门出现故障，当然这些外界的环境对车门产生故障的原因还是很小的。

2.2 减少地铁列车客室车门系统故障的措施

减少地铁列车客室车门系统故障可从多方面入手，在设计方面可根据在运营中实际出现的故障情况作出相应故障部位的电路优化设计，做好工艺验证工作，另外在电磁兼容性设计、润滑设计及密封设计等方面优化和加强，提高车门系统的可靠性。车门系统的制造和安装工艺方面注意车体门框外轮廓与门体外轮廓的一致并在安装时增加检测样板，工艺上提高运动部件与导向部件同轴度、直线度等方面的安装精度。加强针对门系统调整及系统润滑的工艺检测，不断增强检测手段。在运营和维护中定期做好重要部位的维护保养，编制相应的应急预案，不断总结技术经验，保证车门系统的可靠应用。

3 地铁列车客室车门可靠性分析

3.1 车门可靠性定义

车门系统的可靠性通常是指，车门要在规定的时间和规定的条件下，能够正常地运行。在对车门进行可靠性分析的时候，要在一定的环境下进行，车门可靠性分析的条件是：温度、湿度、振动、维修人员的技术水平、压力等。例如当客流量大的时候，车门受到乘客的挤压，或者是有的人站在车门的滑道上，使车门无法正常关闭；另外当列车进行高速行驶的时候，车体产生振动对车门的影响，或者是大气压强对车门的挤压等，这些都是造成车门出现故障的因素，所以在进行可靠性分析时，要把这些方面的条件都考虑到其中。机械产品在长时间运行下，各个机体都会受到不同程度的损坏，所以在不同的时间里，产品的可靠性是不一样的，在进行产品的可靠性分析的时候，要考虑到产品的使用时间，并且每次对产品的可靠性分析出来的结果是不一样的。对于一些损坏比较快的产品，例如弹簧、丝绳等都要进行定期的可靠性分析，发现问题就要马上更换，否则将会影响整个产品的正常运行。在进行车门的可靠性分析的时候，要了解车门出厂时的各项运行指标，了解正常运行时的数据，这样有依据地去进行车门可靠性的分析，有了依据就可以清楚地知道车门各部件或者是各系统是否发生故障。

3.2 车门可靠性分析

在对车门的可靠性进行分析时，通常使用故障树分析法和故障模式影响分析法，故障树分析法通常用在比较复杂的系统中进行可靠性分析，故障树分析法通常是以图形的形式来对复杂系统的安全性进行表达的，对一些复杂的问题，进行有逻辑、有效果的分析，一步一步分析出系统失效的原因，故障树分析法对于系统的设计人员以及维修人员都有很大的帮助，可以帮助管理人员对系统进行直观的分析与全面的管理。故障模式影响分析法对故障的分析非常的细致，通常是对各个组成系统的每一个构件进行分析，分析出每一个构件是否出现故障，并且能分析出这些故障对产品产生什么影响，最后对产生的故障提出相应的解决措施，从而提高车门的可靠性。故障模式影响分析法是对产品的失效后果进行分析，是对系统中的每一个单独的个体进行分析，故障模式分析法分析的数据是对故障树分析法提供前提条件。有效地将故障树分析法与故障影响模式分析法结合到一起，才能更加深入地分析出故障出现的根源并且提出相应的解决措施，两者结合才能提高车门的可靠性。

4 案例分析

某市地铁一期列车客室车门系统故障以伸缩滑道的故障频率最高，达到12118次/十万公里。伸缩滑道的故障主要体现在滑道止挡故障，如滑道止挡丢失、止挡安装螺丝断裂、止挡橡胶件破损等，占伸缩滑道故障的60%以上。根据故障特点对车门系统相关部件进行重点检修以提高车门系统可靠性，滑道出现的故障主要因素有滑道端部的U形止挡安装沉头螺丝与滑道背部干涉，引起滑道背部、U形止挡及沉头螺丝磨损及滑道内部已经出现部分锈蚀。可通过对滑道进行清洁润滑的方法降低故障率，清洁时尤其要将内滑道表面、导向槽内的磨屑及污垢清理干净，润滑涂润滑脂要均匀。检修时要注意滑道端部的U形止挡安装沉头螺丝与滑道背部有无干涉，更换沉头螺丝，对滑道进行硬度测试，降低因伸缩滑道问题而发生该地铁一期车门系统的故障频率，提高该地铁客室车门系统的可靠性。

5 结束语

综上所述，客室车门出现故障一直是困扰地铁部门的问题，所以地铁的相关部门要加强对地铁客室车门的安全可靠性分析，要保障客室车门的安全，保障地铁的正常运行，保障乘客的人身安全。

参考文献

[1] 地铁列车客室门控制技术研究[J].王艳秋.黑龙江科技信息.2017（06）

[2] 国内城铁车辆客室车门安全及可靠性研究[J].钟淑范.科技展望.2016（19）