浅析电客列车车门系统——以昆明三号线列车为例

浅析电客列车车门系统——以昆明三号线列车为例

徐晓军  汪红兵

昆明地铁运营有限公司 650021

摘要：随着经济的持续发展，城市建设不断扩大，吸引着更多的人涌入城市，城市地面交通拥堵便成了一个急迫需要解决的问题，因地面可利用土地紧张，不利于地面道路的扩建和新建，当城市流动人口达到一定密度造成交通压力时，地下轨道交通便成了缓解交通拥堵问题的最佳选择。城市轨道电客列车由各大系统组成，本文选取了昆明地铁三号线车门系统为例进行了浅析，对电客列车车门维护保养具有了更深入的了解。

关键词：电客列车、车门系统

1、引言

昆明地铁 3 号线车辆采用了中国中车B 型车，列车编组为6辆，结构类型设计为 4 节动车 2 节拖车结构，每节车每侧设 4 套电动塞拉门，每列车供设计48套客室车门，其中面对TC车左侧为A侧，右侧为B侧，编号为A1、B1、A2、B2...依次类推，方便日常检修作业区分和标记。每个车门由一个单独对应的门控器来控制驱动电动机实现开关门，其中门控器具有故障诊断以及故障记录功能，在发生故障时检修人员可以进行车门数据下载，用于故障分析，此外主门控通过连接MVB与列车进行通信，车门在开关门作业过程中可通过网络或硬线实现控制进行，车门开关具有三种模式选择，分别为自动模式、手动模式和半自动模式。

2、车门结构

昆明地铁三号线客室车门设计主要分为五部分，驱动装置、门页组成、旋转立柱、紧急解锁、控制系统组成，采用中央驱动方式。驱动电机由DC110V控制电源供电进行驱动带动齿带进行传动，驱使车门实现开关门功能。车门设置了可靠的机械锁机构安全设施，进行车门功能保护，对每套门右侧旋转立柱上方设置一个内部紧急解锁装置，用于紧急情况下实行手动解锁，在7号门和8号门外部再加有外紧急解锁装置、右门页下方设置一个隔离装置，用于客室车门发生故障时进行车门切除将其隔离。

图一

图二

3、结构特点

车门结构中门页采用双门页设计，驱动装置安装在车门上方盖板内的机构吊架上，通过控制电机的驱动来完成开关门动作，一个车门运动组件中包含两组平行转向装置，其中每组平行转向装置对应连接一个门页，当滑车体在光轴上运动时拉动门扇作出相应的扇向外摆动动作，其中导向轨对滑车体的运动进行相应的导向控制，作出规律运动。在开门过程中导向轮在导轨弯曲段进行运动方向指引摆动臂和导向臂向外摆动，在导向轮完成运动范围后到达导轨的直段时外摆运动完成，此时车门门页与车体处于平行状态，两个滑车体在光轴上向反方向运动使门页做车体平行运动达到最大位时车门完全打开。

电动塞拉门系统门扇结构采用复合蜂窝夹层结构，具有较好的耐撞击保护作用，同时车门中门窗玻璃采用双层中空钢化安全玻璃设计具有很好的隔音降噪效果。从车门设计整体结构特点来看，车门结构设计较为简单，因此机械发生故障率比较低，且易于进行检修，在开关门过程中门外摆幅度较小，不容易造成运动部件的变形，开关门时间较短，安装、调试简单方便，门页之间采用护指胶条进行密封，加强密封性防止透光漏风的同时具有一定的柔软性，在关门过程中出现夹人夹物时具有一定的缓冲作用，避免对乘客造成伤害以及车体造成损伤。

4、车门控制系统

门控器是车门控制系统中的控制中心，门控器可以对司机室发出的指令的信号进行接收和监测，客室中每个门都有着自己对应的门控器和单门维护按钮，可实现每一道门的独立控制，在具备开关门条件下，当门控器接收到开门或者关门相关指令后，车门开始执行相应动作，除此之外，门控器还进行实时检测车门状态以及故障信息并向TCMS进行汇报反馈，当监测到发生故障时，通过HMI屏及时报出故障信息，方便维修人员及时确认和后续进行检修。

在车门系统中每个车门设置有一个对应独立门的控器进行控制；在整个车厢内，其中有2个带MVB通讯接口的门控器称为主门控，采用冗余设计，防止当一个发生故障时影响车门实现开关门功能。主门控器通过CAN网络与同一节车内的所有门控器进行通讯，最终通过主门控MVB总线与TCMS进行连接，实现整列车门的集中控制和车门状态及故障的监控和显示。除此之外，在门控器板上海设计一个辅助USB接口，在车门发生故障时进行数据下载和程序更新。

在开门控制过程中需要检测到满足所有开门条件时，门控器才能发出指令驱动电机执行开门动作：检测到门零速信号有效以及“门允许列车线”处于高电平状态，为高电平；车门处于非关闭状态且没有产生过锁到位开关故障和没有产生过关到位开关故障，此外隔离装置和紧急解锁装置应处于未触发状态。如果零速继电器出现故障，司机可以通过操作 零速旁路开关  来激活零速列车线。其打到旁路位的操作通过I/O采集，在HMI显示并存储，且通过I/O点亮旁路指示灯。

5、车门系统的主要功能

车门在电客列车上最主要的功能便是实现开关门功能，车门是乘客上下车的唯一通道，在列车到站时方便乘客上下车，以及保证车辆在运行过程中形成密闭空间，对乘客的人生安全进行保护，在进行开关门的过程中设置了提示铃声和闪烁指示灯进行提醒乘客，在门控单元接收到开关门的指令候延时0～3S车门进行打开或关闭，而该延时时间可根据实际需求可进行调整，出于运行安全保护，车门设置有零速保护和车门安全回路，只有当列车监测零速有效时车门才能打开同时时时监测车门状态显示；而当车门发生故障影响运营时我们可以通过隔离装置对故障车门进行切除或者在出现紧急情况下可以通过内/外紧急解锁实现车门打开；在故障情况下，每个车门对应的门控器都会进行相应的故障显示、存储和诊断，通过门控器我们可以对车门数据进行下载分析，在维修过程中我们可实现单门维护按钮开关门功能；此外，为防止在运行过程中夹到乘客，设置有障碍物检测功能，当车门关门时检测到有障碍物时车门将会触发防夹进行，直至第三次关门障碍物未消除后车门将处于完全打开状态。

6、维护与保养

 为了延长机组使用寿命和减少故障的发生，出日常检修作业之外还要对车们进行相应的保养。而在日常的保养维护过程中我们应该注意，车门系统中的每颗螺栓扭力都是有相应要求的，所以必须遵守关于螺栓扭紧力矩的要求进行复位，并做好防松标记。

   在相应的维护保养作业中，都会设置一套适合自己车间生产作业的任务计划和规程，严格按规定时间间隔进行维护和润滑工作。绝不能将不同制造厂家的合成润滑剂混合，也不能将合成润滑剂与矿物润滑剂混合。光轴在进行润滑的过程中不能用手或汗迹的手套直接接触光轴表面，在清洁时，注意水不要溅到光轴上；对车门护指胶条进行保养时需采用甲基硅油进行润滑均匀后风干约2小时进行擦拭干净 。

对机械部件进行检查时，要注意每一个细节，如果发现螺钉松动及时拧紧，有部件损毁或者发生变形时要做好记录并进行更换。检查旋转立柱整体是否出现；除此之外，车门尺寸也是很重要的一部分，当车门尺寸发生改变后，可能会造成车门系统中行程开关不能触发而发生故障，因此在维护过程中我们应该做好数据测量和记录，当发现尺寸不在技术范围内时及时进行调整。

6、结束语

城市轨道交通给市民的出行带来了很多方便，为了保障电客列车的正常运营，我们需要对列车进行日常检修和保养作业，而车门系统在电客列车中是一个很重要的系统，它是保障乘客安全上下车的通道，当在发生故障和突发情况时可实现手动解锁和隔离，在最大程度上保障了乘客的安全。

参考文献

[1]金碧筠、周巧莲.地铁列车客室车门运营安全设计需求研究.[J].地下工程与隧道.2011.

[2]马开柱.小型多功能运动车的车门动态性能分析与实验研究.[D].合肥工业大学.2008.

[3]李少鹏、杨汝舟、刘太彪.新式车门设计.[J].中国科技信息.2010.