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1、城市轨道交通车辆修理工艺与设备报告-潘汪洋城市轨道交通车辆修理工艺与设备课程报告报告题目轨道交通塞拉门修理瓶颈及改进方案课姓学题组别名号第五组潘汪洋101112215指 导 教 师方宇完 成 时 间2023.6.22名目1、绪论32、城市轨道交通客室车门简介33、 塞拉门的根本原理及故障分析44、塞拉门修理工艺瓶颈及改进方法65、小结116、参考文献12轨道交通塞拉门修理瓶颈及改进方案1 绪论我国目前很多大中型城市都在加速建设城市轨道交通系统。城市轨道交通 系统在城市进展和市民日常生活中正发挥着越来越重要的作用。在运输过程中 车辆除了消耗电能量，还会由于车辆已经零件的设计，材料，工艺和装配等各
2、 种缘由引起“失效”、“故障”。当车辆的关键零部件失效时，就意味着车辆处于故障状态，将会对运营安 全造成极大的危害。车辆修理的目的就是不断地修复和更换已经受到损伤的零 部件，避开关键零部件的失效，恢复其原有的原始技术状态，以保证城市轨道 交通安全，正常的运营。任何事物的产生、进展和消亡都有它自身的规律。城市轨道交通车辆每个 零部件的设计，制造，运用，损伤以至失效也有它自身的规律。因此，车辆维 修的目的不仅仅是把零部件的损伤修复，而且要争论和把握损伤产生的缘由， 进展的规律以及预防失效的方法，从而实行必要的措施，削减失效的发生或减 缓损伤的进展速度。而在城市轨道交通中，客室车门是一个格外重要的零
3、部件。它在停靠车站 时开启，从而让乘客能进入车厢。而在驶离车站前关闭，从而保障了车辆在区 间内的运行安全。假设车门无法开启或关闭，轻则列车无法在车站办理正常的 上下车业务，导致车辆请客退出运营，重则直接危害乘客安全，造成重大人身 伤亡事故。因此，降低车门的故障率在保障城市轨道交通运营安全中就显得尤 为关键。2 城市轨道交通客室车门简介2.1 内藏门开关车门时门翼在车辆侧墙的外档与内护板之间的夹层内移动，传动装置设于 车厢内侧车门的顶部，装有导轮的门翼可在导轮上移动并与传动装置的钢丝绳 或皮带相接，借助气缸或电动机驱动传动机构，从而使钢丝绳或皮带带动门翼 动作。2.2 外挂门外挂门有时也称为外移
4、门，与内藏门区分在于开关车门时，门翼均处于侧墙的外侧。外挂门承受模块化设计和安装，门页，车门悬挂机构以及传动机构的局部部件安装于侧墙外侧，电子门控单元和驱动电机装于车体侧墙的内侧。此外， 车门还装有车门关闭行程开关，锁闭行程开关，切除行程开关以及紧急解锁开关。外挂门由电机带动丝杆传动，丝套在丝杆上的横向移动带动门页在导轨上滑动。外挂门外观如下图。2.3 塞拉门塞拉门主要由门叶、电机、支撑杆、托架组件、车门导轨、传动组件、制动组件、紧急解锁机构、车门旁路机构以及 EDCU 等组成车门还装有锁闭行程开关， 切除开关，紧急解锁开关和 EDCU 复位开关，实现对车门的电气掌握。2.4 三种门的特点比照
5、表内藏门外挂门塞拉门造型凹凸流线型可修理性差较差一般牢靠性高较高一般本钱高一般较高3 塞拉门的根本原理及故障分析3.1 动作原理这里以上海地铁普遍使用的电控电动塞拉门系统为争论对象。电控电动塞 拉门系统主要包括：车门悬挂及导向机构、车门驱动装置、左右门页、内外操 作装置、紧急入口装置、上部左右部密封胶条安装于车体等机械部件，以及电子门控单元、负责检测的各类行程开关、指示灯等。通常将子部件依据系 统功能分为六个子系统，包括承载导向装置、驱动锁闭装置、掌握系统、门扇 装置、内外操作装置和根底部件。承载导向机构主要包括底架，丝杆，短导柱支架，长导柱支架，携门架组件，长导柱以及短导柱等。携门架组件如图
6、 3.1 所示，由携门架挂架和套筒组成。为了使门扇具有更高的安装适应性，在携门架组件中设有可调整装置。携门架挂架和门扇连接，保证门扇与车体外侧面之间的平行度。挂架设有偏心轮， 通过对其进展调整可以转变门扇 V 形尺寸及门扇与车体外侧面的角度。塞拉门系统通过安装架与车体连接，长导柱通过 3 个挂架与安装在承载支架上的短导柱，长短导柱保证了车门门页在平行和垂直于车体侧面方向上的运动。门页的开关门动作由电子门控器 EDCU 掌握，车门电机驱动通过丝杆螺母副转化为门页的开合动作，其中携门架作用连接门页和丝杆螺母副，使门页平稳运动。塞拉门系统的电气系统和车门机械操纵机构之间通过电子门控器 EDCU 连接
7、。在零速信号有效和收到开门使能信号的前提下， EDCU 接收到开门指令后会掌握电动机朝开门方向动作关门过程相反，并将车门的相关状态，如门页位置传感器，电机电流信号，开门力等信号传送给列车掌握及诊断系统。子系统根本组成部件安装架，机架，携门架，挂架，压轮承载导向装置驱动锁闭装置上下导轨，直线轴承，滚轮摆臂组件，长短导柱直线电机，丝杆，螺母组件，丝杆支撑LS 锁闭机构关闭行程开关，切除行程掌握系统开关，紧急解锁开关，锁闭行程开关门页，玻璃，定位销，嵌门扇装置块，缓冲头内部解锁操作手柄，内部解锁钢丝绳组件，端部解内外操作装置锁装置，中间解锁组件外部紧急解锁操作手柄， 外部解锁钢丝绳组件防夹橡胶条，密
8、封胶条，蜂鸣器，内外部指示灯，根底部件车门切除指示灯，门关好指示灯，接地线图 3.1车 门故障门 控 信号故障电无作机动关阻门力大见 下图EDCU故障无开电齿/关供电电内关阻大门力3.3 塞拉门的故障树4 塞拉门修理工艺瓶颈及改进方法4.1 塞拉门的当前修理方法车门定期检查的目的是为了检查零件在正常使用中是否损耗，遗失和松动。上 述状况的发生将降低车门的操作性能。因此需准时实行补救措施。（1） 检查客室门各装配部件的螺钉，要求紧固完好，无松动，防送线标记明显。假设螺钉松动，那么必需撤除，清洁，再进展紧固，并重补划防送线。（2） 清洁和检查上下导轨，要求清洁无异物，无变形，丝杠螺母，导柱与轴承
9、间协作良好。清洁车门拱形板内部，润滑丝杠，导柱和 2 个携门架中的直线轴承，对上滑道圆弧处、下滑道内侧、平衡压轮周边和门周边胶条进展润滑。（3） 检查车门外观、橡胶条和玻璃窗，要求门叶外观干净，门叶无变形，损伤， 开门后门叶上下部摆出尺寸满足技术要求左右门叶的摆出距离最大相差 2mm，玻璃无破损，密封良好，门叶胶条无特别磨损。定期更换窗玻璃。（4） 检查携门架和丝杆固定处的卡簧挡片、开门缓冲橡胶止挡、要求防松标记 无错位，无损坏。止档无弯曲、无脱位。定期更换窗玻璃。（5） 检查车门导向螺栓及导向槽，要求相互之间无接触，定位销侧面与定位槽 内侧面的间隙尺寸满足技术要求，定位销底面与定位槽底面应满
10、足技术要求、防送标记无错位。（6） 检查开关门动作以及指示灯、蜂鸣器功能，要求指示灯亮，蜂鸣器声音响 亮，动作敏捷、开关门动作整齐到位。（7） 检查摆臂的滚轮，压轮及携门架上的滚轮，要求滚轮滚动敏捷，压轮位置 正确，用手根本不能转动（8） 检查清洁门槛条，要求完好无损，安装结实，无污垢。检查内门槛条安装 是否与周边的地板平齐，否则须重安装。定期更换门槛嵌块。（9） 检查车门电路局部以及地线接线结实，应无松动，无虚接。电线外表无破 损。（10） 检查门控器各插头是否安插到位，通信插头紧固螺栓是否松动。连接控 制线是否紧固良好，无松动。（11） 检查车门切除功能，门灯及 DDU 状态，要求隔离开关
11、动作，内外红色警告灯亮。DDU 显示车门状态正确。定期更换门到位开关，隔离开关和紧急解锁开关。（12） 定期更换全部门的密封件，门锁组件，钢丝绳，档销组件，平衡轮组件 和摆臂组件的滚轮，左右螺母组件。4.2 瓶颈问题4.2.1 背景介绍地铁车门连续两天被挤坏2023 年 11 月 4 日昨日早上 8 点 5 分，北京地铁 5 号线由北向南的列车，车门在北苑北站时被挤坏，故障造成列车停运约 15 分钟，地铁 5 号线由北向南全线晚点，局部上班族迟到约半小时。据了解，前天早上 8 点左右，地铁 5 号线由天通苑北开往宋家庄方向的一趟列车行驶至北苑路北站，乘客太多导致车门发生故障，由于工作人员没能当
12、场排 除故障，列车同样只好清人后直接回库检修。两天内连续发生同样故障，北京 地铁公司呼吁宽阔乘客，乘坐地铁时请“按线候车、排队上车、先下后上、快 下快上”，并自觉遵守北京市城市轨道交通安全运营治理方法，不要挤门、扒门，以免造成车门故障，遇有清人回库车辆时，请协作工作人员疏导，尽快 下车，以确保贵重的列车站停时间，从而保证列车正常的运营秩序。上海轨道交通 4 号线车门被挤坏 殃及 4 条线换乘2023-03-06昨天上班早顶峰时间段，轨道交通 4 号线内圈的一辆列车在西藏南路进站时， 因人流较大车厢拥挤致车门损坏无法关闭，事故延误该班次列车运行约 10 分钟。由于轨道交通“牵一发而动全身”，所以
13、事故对 4 号线后续列车及 3、6、8 号线的换乘都造成了肯定影响。4.2.2 瓶颈问题实际上，在全国各大城市的地铁线路中，由于早晚顶峰的客流拥挤，从而导致 车门被挤坏，最终只能实行列车清客回库，造成顶峰期间乘客大量积压，严峻 影响运营的大事时有发生。因此，假设对车门进展针对性的修理，防止车门在 运营中因变形过大无法正常开关是一个迫在眉睫的问题。在当前的对地铁客室车门的修理方法中，主要实行的是普遍性的修理方法，并 没有针对个别被挤状况较为严峻的车门的针对性的修理。因此，这或许是当前 地铁客室车门修理的瓶颈问题。4.3 改进方法4.3.1 根本思路依据本人早晚顶峰时乘坐地铁的观看，乘客挤压车门的
14、状况主要发生在两个阶 段：（1） 关门时。由于早晚顶峰时客流拥挤，个别乘客站在门槛处，在关门动作时，当遇到障碍物时，依据 EDCU 的指令，车门会试关门数次，夹紧力会随着关门次数的增多渐渐增大。当屡次试关门之后车门照旧无法正常关闭时，车门会完全 翻开，此时司机需再次按下关门键进展关门动作。车门FF障车门如下图，由于障碍物的存在，碍车门在关门时会受到与导轨方向呈肯定角度的力 F 的作用，长此以往，车门会物发生变形，最终导致无法正常开关。（2） 车门完全关闭后。在车门关闭后，由于车厢内格外拥挤，很多乘客会靠在 车门上。此时车门会受到垂直于导轨的力。如下图。长此以往，车门也会因此而发生弯曲变形现象。
15、门F F门FF车车图 4.3.3(b) 压力传感器SolidWorks 三维建模图压力传感器的安装三维建模图如下图。承受应变式压力传感器，安装于携门 架套筒内侧。4.3.3 方案优缺点分析优点：1、可肯定程度降低车门的故障率，保障轨道交通运营的平稳有序 2、提高检修效率，削减不必要的人力本钱3、符合当前轨道交通以牢靠性为中心的修理RCM的理念缺点：需对 EDCU 回路及车门构件加以肯定的改造，尤其是需加装压力传感器， 先期投入本钱较高。5 小结修理工艺这门课学习了 8 周时间，谈不上对当前轨道交通的修理工艺有多么深入的争论，但至少对当前轨道交通的修理理念，修理制度有了肯定的 了解。对当前修理的
16、瓶颈问题有了肯定接触，几周后在九亭基地的实习，或许 可以对这门课中学到的学问有更深一步的了解。在选择论文课题的最初阶段，我颇为迷茫，由于始终认真上方宇教师的课，对当前修理过程中的瓶颈问题比较了解，但是相对应的解决策略，我却一无所知。“修理现场的教师傅都解决不了的事情，莫非靠我们几个本科生就解决了？” 我一开头这么想到。于是我尝试从我最生疏的车门入手，我常常在上海地铁的故障闻中听到由于客流拥挤挤坏车门导致请客的案例。于是我便想，一个车门被挤了 1 次和一个车门被挤了 10 次，它们损坏的概率确定是不一样的。有什么方法能让修理工人知道哪个车门被挤了几次呢？我豁然开朗，于是便完成了这篇论文。从实践中
17、来，到实践中去，或许是这篇论文最最高度的概括吧。轨道交通的修理工艺没有我想的那么简洁，也没有我想的那么简单。只要我认真学好理论学问，结合现场，就肯定会在修理工艺的瓶颈问题上有所突破。这次课程论文由于受到考试、课程设计辩论的影响，完成的时间较为紧急， 错误之处在所难免，恳请方宇教师指正！参考文献1 陈婧.地铁车辆客室塞拉门运动仿真及安装工艺分析D. 成都：西南交通大学，2023.2 刘萍.基于故障树和模糊 Petri 网的城轨车辆塞拉门牢靠性分析D. 南京： 南京理工大学，2023.3 廖爱华 . 城市轨道交通车辆修理工艺与设备M. 北京：中国铁道出版社,2023.4 文永蓬.城市轨道交通车辆构造与原理M. 上海：上海工程技术大学.