地铁车辆外挂门机械调门工艺优化

地铁车辆外挂门机械调门工艺优化

赵越,张成亮

沈阳地铁集团有限公司运营分公司 辽宁 沈阳 110000

摘要：现阶段，地铁车辆的门系统主要有内置门、插装门和插装门。其中，外门系统的门扇和悬挂装置始终位于车体侧壁外侧，使得列车内部空间相对较大，能够抵御大客流，故障率较低。外门系统的缺点是在地铁车辆运行过程中会造成一定的运行阻力，导致列车美观性差。同时，外门系统对使用区域的气候要求更高，只适合风少沙少冰冻的区域。实际安装中发现外门系统存在一些异常问题，如门扇与门封干涉、开关门阻力过大等。

关键词：地铁车辆；外挂门；机械调门；工艺优化；

一、外挂门系统的总体结构

一个完整的外挂门系统主要由以下零部件组成：悬挂装置、驱动机构（自带内部紧急解锁）、门页、门密封、门槛、外部紧急解锁、电解锁等，各个零部件组合在一起提供了整个外挂门系统所需的功能，外挂门悬挂装置安装在车体外侧，左右门页安装在悬挂装置上，并通过驱动臂与车体内侧的驱动机构连接。驱动机构电机带动丝杆转动，丝套在丝杆上横向移动，带动驱动臂移动，从而带动车门的开关运动。

二、原因分析

1.门页与门密封刮蹭原因分析。门页与门密封理论间隙为5 mm。门页平面度要求为1 mm/m，门页总长约2 m，最大平面度误差为1 mm/m×2 m=2 mm。门页上部通过螺栓连接在门悬挂上，下部插入门槛滑道内，门页车宽方向的定位尺寸主要由门悬挂和门槛确定。车宽方向的定位尺寸：门悬挂与驱动机构间距尺寸为(99±1)mm，驱动机构距离车体上门框间距尺寸为(92±1)mm，转化后门悬挂到车体上门框距离为(7±2)mm；门槛立面到车体底架侧面距离为(27±1)mm。由此计算出门页中间高度位置处的车宽尺寸最大偏差为[(2+1)/2=1．5]mm。门密封通过螺栓安装在窗下板和上部盲窗上，窗下板和上部盲窗分别铆接和粘接在车体侧墙上，车体侧墙总成后的直线度要求为1 mm/m，门密封对应的车体侧墙安装长度为1 800 mm，最大直线度误差为1 mm/m×1．8 m=1．8 mm。综上所述，门页与门密封的间隙尺寸在车宽方向的最大理论总偏差量为2 mm+1．5 mm+1．8 mm=5．3 mm，最大干涉尺寸为5．3 mm-5 mm=0．3 mm。现场测量发现，在门页中间高度位置处的窗下板比上部盲窗向车外突出1．8 mm，所以在此处容易出现门页与门密封刮蹭的现象。

2.调整螺栓与门悬挂雨檐刮蹭原因分析。高度调整螺栓与门悬挂雨檐的理论间隙为2．6 mm。调整螺栓卡在门悬挂的滚珠滑块上，滑块的安装高度尺寸公差为±0．3 mm。门悬挂雨檐长度为1 700 mm，其直线度标准为不超过1 mm/m，理论最小间隙为2．6 mm-0．3 mm-1 mm/m×1．7 m=0．6 mm。由于雨檐通长方向仅有3个铆钉进行紧固，因此在两个铆钉点之间容易存在局部上翘问题。现场测量干涉位置雨檐的直线度为2．5 mm，因此干涉尺寸为2．5 mm+0．3 mm-2．6 mm=0．2 mm。

3.门页对中尺寸超差原因分析。门页安装在门悬挂上，门悬挂以车体上门框为定位基准，门悬挂中心与上门框中心标准偏差≤1 mm，现场测量门悬挂中心与上门框中心偏差在标准范围内。门页开度要求为(1 405±5)mm，门页对中尺寸均通过门悬挂两端的开门止档处的圆形调整垫片进行调整，每个开门止档圆柱形橡胶挡块处各有3个2 mm圆形调整垫片。在极限情况下，允许两端开门止档处圆形调整垫片尺寸分别为2 mm和10 mm。在保证两端止档同时触发的前提下，门悬挂开门止档只能对门页对中尺寸偏差|X1-X2|≤8 mm的情况进行有效补偿。现场已将门悬挂开门止档调整到极限情况，而门页对中尺寸|X1-X2|仍为3 mm。由此推断门页对中尺寸的基准，即两侧门密封的安装尺寸可能有问题。现场测量距地板面1 m高度处的两侧门密封边框到车体上门框中心距离的尺寸左右偏差为11 mm。由于11 mm-8 mm=3 mm，与现场门页对中尺寸3 mm偏差情况符合，故判定门密封安装尺寸不对中是导致门页对中尺寸超差的主要原因。门密封的安装要求为：开档尺寸1 620(-3,+2)mm，同一门区门密封上下开档尺寸差小于3 mm(|X1-X2|＜3 mm)，对角差不大于4 mm(|Y1-Y2|≤4 mm)，门密封安装工序中没有对距地板面1 m高度处的门密封开档和居中尺寸提出明确要求，而门页对中尺寸测量是以距地板面1 m高度处的门密封边框为基准的，这恰恰导致了门页对中尺寸超差。

4.门页开关门力超差原因分析。现场排查发现门页下部耐磨条与门槛不平行，开关门过程中，门页下部耐磨条与门槛之间摩擦严重，导致开门力超标。门页下部沿门槛内滑道横向运动，现场测量发现此处门悬挂和门槛的安装尺寸均为理论尺寸。门槛与门页的定位基准分别为车体底架和车体上门框，车体底架和上门框的平行度要求为不超过2 mm/m。单扇门页下部耐磨条的长度为0．9 m，门页下部耐磨条与门槛的理论间隙为2．5 mm，故理论最小间隙为2．5 mm-2 mm/m×0．9 m=0．7 mm。现场测量此处门槛和上部门悬挂的平行度为3 mm/m，导致门页下部耐磨条与门槛的实际间隙为2．5 mm-3 mm/m×0．9 m=-0．2 mm，即门页下部耐磨条与门槛紧密贴合，开关门过程中，二者摩擦严重，导致开关门力超差。

三、解决措施

1.门页与门密封刮蹭解决措施。对于现车门页与门密封存在刮蹭的现象，取出门密封背面所加的理论3 mm垫片，增大门页与门密封的间隙尺寸。对于后续车辆，门悬挂车宽方向与驱动机构间距尺寸由(99±1)mm改为(100±1)mm。并且将门页中间高度处门密封背面的垫片厚度由3 mm减小为1 mm，有效增大门页与门密封的间隙。

2.调整螺栓与门悬挂雨檐刮蹭解决措施，由供应商在现车调整螺栓处增加1．6 mm的平垫，抬高螺栓高度，使得最小间隙尺寸达到-0．4 mm+1．6 mm=1．2 mm。后续雨檐与门悬挂之间铆钉数量由3个改为5个，有效保证雨檐安装后的直线度≤1 mm/m。并且上部高度调整螺栓由M6×50改为M6×45，使理论间隙由2．6 mm增大为7．6 mm，有效降低干涉概率。

3.门页对中尺寸超差解决措施。门密封安装工序增加尺寸要求：保证在距地板布面1 m高度位置处，两侧门密封边沿到车体上门框中心距离尺寸偏差不大于2 mm。在现场尺寸超差位置处，按照此要求重新调整门密封。

4.门页开关门力超差解决措施。现场重新调整门悬挂与车体之间垫片数量，以补偿车体平行度误差，使得门悬挂与门槛之间的平行度小于2 mm/m。后续对门槛安装工序进行优化，增加尺寸要求：使用铅锤线测量车体上门框两端与车体底架的平行度|X3-X4|，根据车体平行度来调整门槛两端所加垫片数量，保证门槛两端与车体上门框的平行度不大于2 mm。

总之。对外挂门机械调门问题的研究分析，可以为地铁车辆制造企业在车门系统安装调试过程中遇到的尺寸超差和功能问题提供一些解决思路，提升车门系统的安装工艺。

参考文献：

[1]何萍．浅谈地铁车辆外挂门机械调门工艺优化．2020．

[2]刘鸿儒．地铁列车车门系统故障分析及处理．2019.