【城市軌道交通車輛車門的改進與維修探究5700字（論文）】

第第頁城市軌道交通車輛車門的改進與維修研究摘要城市地鐵具有生態(tài)，環(huán)保，客流量大的特點，已成為有效解決困擾世界所有大中城市交通問題的重要手段。在地鐵系統(tǒng)的常見故障中，乘客車門的故障占很大一部分。本文將以上海2號線地鐵作為研究對象，在弄清地鐵車門系統(tǒng)基本原理的情況下，分析地鐵車門遇到的典型故障，并提出改進與維修的措施，最后針對地鐵目前經(jīng)常遇到的故障提出預(yù)防性的維護措施。關(guān)鍵詞城市軌道交通；地鐵車門；改進與維修目錄TOC\o"1-3"\h\u10987摘要 III25379第1章前言 28869第2章車門系統(tǒng)基本原理 3294542.1車門系統(tǒng)功能及原理 3160542.1.1車門系統(tǒng)基本原理 3102442.1.2車門系統(tǒng)功能 4159972.2車門控制 477662.3.1列車級控制 414552.3.2車輛級控制 510475第3章典型故障與維護措施 6106393.1車門高速抖動和嘯叫 6179293.2行程開關(guān)故障 7156413.3接線端子松脫故障 7151993.4電動機卡滯故障 831575第4章預(yù)防性維護措施 970454.1周邊密封膠條及護指膠條保養(yǎng) 9106064.2傳動螺母扭簧狀態(tài)檢查及潤滑 9185014.3絲桿狀態(tài)檢查及清潔潤滑 956874.4關(guān)鍵尺寸檢查及調(diào)整 92898參考文獻 13第1章前言安全高效地運送乘客，是城市軌道交通的運行宗旨，城市軌道交通對安全管理和運營的要求非常嚴格，而地鐵車門是乘客進出地鐵的唯一通道，如果車門出現(xiàn)故障，將給乘客的人身安全造成重大維修。本文案例中的上海軌道交通2號線，是上海最重要的交通樞紐，全長約60.1公里，地面線路長18.0公里。最初使用的城市鐵路列車有13個車門段。每個部分都配有8個康妮電子雙開式滑門，每個月開和關(guān)超過10，200次。重復(fù)的移動、快速的操作以及日光和雨水的工作條件，使車門系統(tǒng)的活動部件和密封件老化，從而降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此，必須結(jié)合上海地鐵2號線的實施和其他線路的使用經(jīng)驗，研究更適合實際使用情況的維護和維修策略。車門系統(tǒng)是地鐵車輛的重要組成部分。由于乘客頻繁的上下地鐵，地鐵車輛的乘客室門經(jīng)常處于切換狀態(tài)，這導(dǎo)致工作期間的乘客室故障。如果不及時判斷故障原因，合理的處理將直接影響地鐵列車的正常運行和乘客安全。

第2章車門系統(tǒng)基本原理2.1車門系統(tǒng)功能及原理地鐵車門系統(tǒng)的主要功能是執(zhí)行各種子系統(tǒng)任務(wù)，例如開門，關(guān)門，緊急解鎖，狀態(tài)檢測和通訊管理。根據(jù)地鐵的運行安全性來分析車門系統(tǒng)，可以根據(jù)子系統(tǒng)，設(shè)備和組件的多個層次進行研究。為了滿足運營需求，有必要確保門數(shù)和空間的合理性，以容納大量進出地鐵的乘客，并在車門上設(shè)置明顯的警告標志。當?shù)罔F列車進入車站時，門的開閉必須有指示燈和聲音以提醒乘客及時上下車。在現(xiàn)階段，國內(nèi)城市軌道交通列車主要使用自動控制型車輛，列車門系統(tǒng)包括駕駛室的側(cè)門，乘客車門，緊急疏散門以及駕駛室和乘客室之間的隔開門。由于駕駛室的側(cè)門，緊急疏散門以及隔開門的日常使用頻率較低，設(shè)計結(jié)構(gòu)及其構(gòu)造原理比較簡單。但與鐵路火車上的車門相比，城市軌道交通車門使用得更為頻繁，而且地鐵車在乘客安全中起著更重要的作用。因此，乘用車門的故障將直接影響地鐵車輛的正常運行和乘客的安全。本文研究的地鐵門主要是指乘客車門。2.1.1車門系統(tǒng)基本原理上海地鐵2號線乘客門由電子閘門控制單元控制，通過發(fā)送數(shù)字命令來控制發(fā)動機的前后轉(zhuǎn)動，從而帶動螺桿的轉(zhuǎn)動，然后通過變矩器線性調(diào)節(jié)發(fā)動機的轉(zhuǎn)動同時，該車門還配有一個長導(dǎo)桿，該導(dǎo)桿是用于固定車門的運動軌跡的車門方向控制裝置，車門位置開關(guān)和門鎖位置開關(guān)用于檢測車門鎖定位置。如果用外力打開車門，電子車門控制單元將通過驅(qū)動開關(guān)檢測到車門的異常狀態(tài)，并調(diào)節(jié)反向力以防止車門非法打開。緊急出口和緊急出口裝置用于在發(fā)生緊急情況時，從車內(nèi)或車外手動打開車門。緊急出口和入口都是通過纜線連接到頭部鎖定裝置的。旋轉(zhuǎn)主要支撐裝置，使螺絲轉(zhuǎn)動，以實現(xiàn)門手動打開。圖1車門系統(tǒng)基本原理示意圖車門開啟和關(guān)閉命令和狀態(tài)信號通過線路傳遞，然后通過線路終端連接到電子車門控制單元。電子門控制單元是門的核心控制單元，負責門的運動控制和故障診斷。車門內(nèi)有異物時，故障信息可以在車門控制單元和列車信息管理系統(tǒng)(TCMS)中單獨存儲和讀取，并顯示在駕駛員側(cè)控制臺事件信息窗口中。2.1.2車門系統(tǒng)功能地鐵車門系統(tǒng)的主要功能是執(zhí)行各種子任務(wù)，例如開門，關(guān)門，切門，緊急解鎖，狀態(tài)檢測和通訊管理。根據(jù)地鐵的運行安全性來分析車門系統(tǒng)，可以根據(jù)子系統(tǒng)，設(shè)備和組件的多個層次進行研究。為了滿足運營需求，有必要確保門數(shù)和空間的合理性，以容納大量進出地鐵的乘客，并設(shè)有明顯的警告標志。必須在門上顯示。當?shù)罔F列車進入車站時，門的開閉必須有指示燈和聲音以提醒乘客及時上下車。在現(xiàn)階段，國內(nèi)城市軌道交通列車主要使用自動控制型車輛，列車門系統(tǒng)包括駕駛室的側(cè)門，乘客車門，緊急疏散門以及駕駛室和乘客室之間的檢修門。由于駕駛室的側(cè)門，緊急疏散的前門以及檢修門的日常使用頻率較低，設(shè)計結(jié)構(gòu)及其構(gòu)造原理比較簡單。而與城市鐵路火車上的乘客車門相比，乘客車門使用得更為頻繁，乘客車門在乘客安全通道中起著重要的作用。因此，乘用車門的故障將直接影響地鐵車輛的正常運行和乘客的安全。本文研究的地鐵門主要是指乘客車門。2.2車門控制2.2.1列車級控制（1）車門鎖控制門鎖電路通過牽引系統(tǒng)繼電器，零速繼電器和駕駛員控制器觸點的邏輯協(xié)調(diào)建立門鎖電路。門鎖電路橫穿整個火車。關(guān)閉所有頭尾室的門并關(guān)閉繼電器觸點以形成回路后，繼電器線圈將在返回主轎廂后通電。這樣就完成了列車級的控制回路。這是安裝門控制回路的前提條件。（2）車門使能控制當車輛處于ATO（自動列車運行）模式時，ATC（自動列車控制）系統(tǒng)會自動發(fā)送車門激活信號。激活信號控制車輛的左/右門激活繼電器，左/右門激活繼電器和輔助裝置。繼電器在邏輯上進行協(xié)調(diào)以構(gòu)建門驗證電路。在非ATO控制模式下，車門驗證命令由駕駛員發(fā)出。一旦建立了門驗證循環(huán)，門驗證信號將通過左右門驗證發(fā)送到每節(jié)車廂門驗證繼電器。（3）車門打開控制僅當關(guān)閉門電路時才能建立門控制電路。在ATO（動鐵自動運行）控制模式下，ATC（地鐵自動控制）系統(tǒng)將自動發(fā)出左/右開門命令，該命令控制車輛的左/右開門繼電器。如果處于非ATO控制模式，則駕駛員在打開左/右門時將通過按開門按鈕來發(fā)出開門命令。一旦建立了左/右開門電路，左/右開門列車線就會將指令發(fā)送到每節(jié)車廂的開門繼電器。（4）車門關(guān)閉控制駕駛員可通過按下關(guān)門按鈕直接發(fā)出關(guān)門指令，列車關(guān)閉線會將關(guān)門指令發(fā)送到每輛車的關(guān)門繼電器。（5）與站臺屏蔽門控制為了更好地保護乘客的安全，現(xiàn)代城市軌道車輛在軌道車輛的平臺上安裝了屏蔽門。當火車進入站臺并停止時，必須同步打開和關(guān)閉站臺的列車門和屏蔽門。在中國，大多數(shù)城市軌道車輛的開門和關(guān)門時間的同步控制通常由門控制器中的邏輯控制。2.2.2車輛級控制每個車廂都裝有門控制裝置：每個艙室都配有使能繼電器，開門繼電器，關(guān)門繼電器和速度繼電器。這些繼電器從相應(yīng)的列車線路接收相應(yīng)的控制命令，然后將命令發(fā)送到每個門的控制器。一旦具有開門或關(guān)門邏輯，門控制器將根據(jù)發(fā)送的命令發(fā)出邏輯判斷，然后執(zhí)行相應(yīng)的動作。行駛中，車門不可能打開。一旦打開，將威脅乘客的生命。因此，開門的原理應(yīng)該是使車輛靜止，以使來自車輛的零速信號有效。車門確認信號表示該車門已被授權(quán)打開，因此由ATC系統(tǒng)或駕駛室發(fā)送；最后，開門命令是有效的，由ATC系統(tǒng)或駕駛員發(fā)送。以上三個指令是必不可少的，三個信號的邏輯組成是它們之間的邏輯關(guān)系。車門的狀態(tài)作為重要的車輛安全狀態(tài)信號，應(yīng)反饋到列車牽引安全環(huán)路。當所有的車門，包括駕駛員側(cè)門被完全關(guān)閉并鎖定時，可以建立牽引安全環(huán)，并且可以牽引車輛，否則火車將無法牽引。此方法是車輛安全設(shè)計的指南，并適用于所有地鐵車輛。第3章典型故障與維護措施3.1車門高速抖動和嘯叫當列車以超過80千米/小時的速度加速時，車門底部會震動，底部的密封艙會發(fā)出劇烈的轟鳴聲，不僅極大地減少了乘客的體驗，也給車輛技師帶來了很大的麻煩。這兩種現(xiàn)象都與列車運行時時空氣壓力變化有關(guān)，也就是說，隨著火車速度的提高，后車廂的空氣進入緩慢，壓力和外部低壓導(dǎo)致汽車車身和前部之間沒有空氣。會產(chǎn)生很大的壓力差異。此時，壓力將車門推出，造成車門底部和車門主體之間的空隙，以及橡膠套的底部之間的空隙；在減壓過程中間隙處氣壓的波動使車門產(chǎn)生抖動,并伴隨尖銳的嘯叫聲,如圖2所示。圖2客室內(nèi)部的空氣壓力變化示意圖城市軌道交通車門有一個鏈結(jié)構(gòu)，可以通過控制門支架，左右開閉。為了保持門的左右兩側(cè)鎖緊，門的頂部通常會限制兩側(cè)的平衡輪以防止門的頂部翻轉(zhuǎn)，而底部固定以防止門的底部滑動，。如果在列車運行期間，未調(diào)整平衡和滑動器，則車門開啟時會出現(xiàn)損壞問題。維護措施如下：(1)在v形尺寸正常且壓力平衡輪就位的前提下，滑動器將調(diào)整至中心位置，以增加滑動軸的底部扭轉(zhuǎn)力，從而使車門板緊致并改善通風。.(2)可以將較低停止點的側(cè)距調(diào)整為1mm。為了保證門的底部不會受到門檻的干擾，較低的鎖止片會限制門的底部，以繼續(xù)減少門的翻轉(zhuǎn)狀態(tài)，使門的底部不會形成開口，從而消除門的嘯叫。3.2行程開關(guān)故障乘客艙門上有5組驅(qū)動開關(guān)，分別為S1(鎖定位置開關(guān))、S2(隔離開關(guān))、S3(緊急開啟開關(guān))、S4(關(guān)閉位置開關(guān))和S5(緊急開啟開關(guān))。其中，發(fā)射率S1和S4是最大的故障率，對動作順序的影響最大。在車輛中輸入的信號是確定車門是否鎖定的關(guān)鍵條件。如果車門開關(guān)出現(xiàn)故障或安裝尺寸不符合要求，則可能是因為電子車門控制單元檢測到的驅(qū)動程序開關(guān)信號與車門的實際位置不匹配，會進一步導(dǎo)致車門無法正常打開，或者車門關(guān)閉時無法鎖定。上述兩種故障都要求駕駛員關(guān)閉車門，以便有故障的車門被機械鎖定，并且不會響應(yīng)任何車門打開和關(guān)閉命令。針對行程開關(guān)故障的維護措施如下：1.在部署過程中，嚴格檢查驅(qū)動程序交換機的安裝尺寸。建議使用特殊的PVC輸入設(shè)備，該設(shè)備在電動車門關(guān)閉時檢測驅(qū)動器S1和S4的自由度，并及時調(diào)整超出標準范圍的值，以確保驅(qū)動器開關(guān)能夠成功啟動。2.檢查驅(qū)動開關(guān)是否有裂紋或卡滯，并提前清除車門故障檢查中的隱藏危險，以降低正面線路故障的可能性。3.3接線端子松脫故障上海地鐵2號線和車輛的線路通過插座相連。與集成的串行接口相比，連接意味著更高的松脫風險。雖然插座上裝有拆卸鎖，但手動安裝的不確定性可能會導(dǎo)致嚴重故障。例如:2018年1月6日，當時正在運行的列車啟動了緊急制動，這導(dǎo)致無法行駛，最后乘客只能離開列車，嚴重影響了主線的運行順序。經(jīng)過詳細的研究發(fā)現(xiàn)緊急情況下請求的回路被切斷導(dǎo)致接觸不良導(dǎo)致緊急剎車失靈。針對接線端子松脫故瞳的維護措施如下：(1)關(guān)鍵電路的線路連接器均采用次要保護措施，并于部署期間逐一檢查所有門的線路連接器，以消除由于安裝不當、儲存格遺失及未固定而造成的隱藏危險(2)在計劃維修期間，維修人員必須每隔6個月開啟機箱以檢查交換器連接器，以避免因車輛震動而造成的車鉤故障。3.4電動機卡滯故障車門的發(fā)動機熄火導(dǎo)致車門打開和關(guān)閉過度，發(fā)動機過載導(dǎo)致電源開關(guān)啟動和車門無法正常工作。由于沒有通過肉眼檢查找到發(fā)動機內(nèi)部部件，因此只能通過間接測試來發(fā)現(xiàn)隱藏的危險。當引擎卡住時，門的開啟和關(guān)閉速度會變慢，或者在開啟和關(guān)閉時會發(fā)出不正常的噪音。針對引擎卡滯故障的維護措施如下：(1)當車門出現(xiàn)異常的運動和異常的聲音時，需要進去全面的手動電阻檢車，以便可以比較其他正常車門的電阻是否過大。從螺釘上拔下發(fā)動機并執(zhí)行電阻測試以診斷異常電阻源。(2)必須更換已明確識別問題的引擎。第4章預(yù)防性維護措施4.1周邊密封膠條及護指膠條保養(yǎng)每個地鐵車門的葉片都嵌有c形環(huán)密封和指尖密封。c型外罩非常適合用于擠壓門與門體之間的間隙。上海地鐵2號線較長的室外運行環(huán)境，加速了門周圍密封膠和指尖密封材料的老化，從而導(dǎo)致雨勢、噪音和隔音效果差等問題。每隔6個月就要向橡膠軟管噴水以減緩橡膠軟管的老化。損壞、變形或密封必須及時更換。4.2傳動螺母扭簧狀態(tài)檢查及潤滑上海地鐵2號線所用的康妮門式起重機結(jié)構(gòu)與4/6號線相同。但在使用2到3年后，內(nèi)部扭力會斷裂。由于扭轉(zhuǎn)彈簧斷裂，因此不能重置沖擊開關(guān)S1和S4，且關(guān)閉車門時也不能釋放沖擊開關(guān)S1和S4，因此車門不能關(guān)閉，嚴重影響前排的功能。車身供應(yīng)商康妮正在分析轉(zhuǎn)向彈簧的磨損和斷裂情況，因此新車必須每年更換一次才能延長轉(zhuǎn)向彈簧的使用壽命。改進后的螺母已處于載荷檢查階段，此時使用舊螺母的門必須定期潤滑，并且必須定期檢查彎曲彈簧的狀態(tài)。4.3絲桿狀態(tài)檢查及清潔潤滑在上海地鐵3號線和6號線中，使用的螺絲通常在使用3年后會發(fā)生彎曲、倒塌和損壞，這可能會導(dǎo)致諸如門鎖的移動和不可靠等故障。上海地鐵2號線采用新型螺釘安裝后?，F(xiàn)在這輛新車沒有質(zhì)量問題。然而，由于安裝后門的開啟和關(guān)閉次數(shù)會大大增加，因此在進入關(guān)鍵階段時產(chǎn)生的鐵屑會加速螺絲的磨損。如果螺絲松了一定要用LDS18潤滑油。4.4關(guān)鍵尺寸檢查及調(diào)整安裝和部署新車門后，經(jīng)過長時間使用、車身振動和曲軸箱變形后，不同尺寸的參數(shù)會發(fā)生微小變化，因此需要定期檢查和調(diào)整車門的牢固程度。影響門的常規(guī)開關(guān)的關(guān)鍵尺寸，如v型、定心、下止回閥間隙、S1沖擊開關(guān)間隙、S4后部開關(guān)間隙和平衡安裝高度等必須每年檢查一次。隨著市場經(jīng)濟的持續(xù)改善，人們的生活水平也有了一定程度的提高，精神娛樂的實踐也發(fā)生了變化。中國的酒店和旅游業(yè)在當前國民經(jīng)濟中占有非常重要的地位，特別是近年來的發(fā)展使其上升到了一個新的高度，但也存在一些