地铁车辆塞拉门系统可靠性研究

马骏豪

摘要：随着全国城市化的速度加快，各大城市迅速建立起地铁网络并承担起重要的交通作用。地铁逐渐成为了广大人民群众通勤的主要交通手段。基于地铁交通本身发车间隔短，运载能力强等特点，地铁车辆必须在较为短暂的时间内完成上下车工作，而塞拉门系统其优秀的综合素质得以被我国主要城市的地铁网络所应用。然而由于塞拉门结构繁复等缺点，其可靠性一直备受争议，在此情况下，本文对塞拉门系统可靠性进行了一定程度的探究。

关键词：地铁车辆;塞拉门系统;可靠性研究

引言

地铁轨道车辆构成的交通系统现在已经成为城市正常运行最为有利的基础之一，它能够大大缓解人口密度大带来的交通拥挤和城市血液流通不畅的问题，但因其所包含的技术领域十分广阔，运行带来的故障问题也应当被重视。根据数据统计，地铁客室门故障占车辆总故障比例高达30%，严重危害了广大市民正常出行，因此对地铁车辆塞拉门系统可靠性进行研究对于保证地铁系统正常运行以及保证乘客安全出行意义非凡。

一、引发塞拉门故障的原因

（一）硬件故障

塞拉门结构如图一所示，由于塞拉门所涉及部件多且复杂，某一部件的故障都有可能导致整个塞拉门系统无法正常运行。二根据调查显示，车门系统导致列车晚点、清客乃至救援等重大事故发生的比例在近些年的地铁运行中并不算小。所以分析塞拉门硬件故障是很有必要的。从单纯的硬件角度而言，主要存在以下问题：车门控制部件失效（包括门控器短路、EDCU无输出信号、EDCU控制失效），质量缺陷（驱动电机内部缺陷、继电器内部缺陷、EDCU内部缺陷）

（二）软件故障

塞拉门是由机械结构组成，电气元件控制，软件进行调试与反馈的复杂整体，虽然在塞拉门故障事件中，软件故障所占比例不大，但仍会导致事故发生，所以软件故障同样不可掉以轻心。在安装与调试过程中，列车所处环境相对温和，周围干扰源少，而在列车正常运行过程中，列车会受到乘客手机信号等多方面高频率的干扰，这会导致塞拉门系统中软件出现故障的概率大大提升[1]。软件故障会显示为以下两方面：车门开启关闭时EDCU显示粉红色;执行开门动作时EDCU显示棕褐色，车门未正常开启，重新执行开门指令时。车门正常开启。

（三）人为故障

人为故障涉及方面多，涉及范围广。本文从塞拉门生产到列车运行，尽可能详细分析。首先是塞拉门生产环节，由于设计不合理（包括机械部件设计缺陷、EDCU设计缺陷等）导致塞拉门质量不合格，进而导致列车故障。其次车门装配工艺存在问题，包括零部件干涉，门扇调“V”不合格，钩锁类部件卡死，零部件装配位置不合适等，这些因素都是可以通过更加完善的系统监测加以规避。还有在某些列车事故中存在零件质量不合格问题包括门窗变形、紧固件断裂、开关损坏、转轴变形，这些都是生产与检测人员工作失职引起的。在列车正常运行时，人员的操作不当亦会引发零部件故障事件的发生。

二、塞拉门常见故障及解决措施

（一）单位实验开关按钮位置错误

地铁中单位实验开关按钮安装位置在门机构上，具体结构如图二所示。在以往的工作人员操作过程中曾出现夹伤手指的情况，存在一定的安全隐患，对相关人员的安全造成威胁。

塞拉门结构较为复杂，具体结构如上图所示，由电机、齿轮联动系统和锁闭连杆系统组成。工作人员在操作单位实验开关按钮时需要将手伸到装置活动部件上方才可启动装置，在此过程中就存在相当大的安全隐患，容易导致工作人员手被夹伤的情况出现。为改善这一情况，就需要改良装置安装结构，改变单门实验开关按钮的位置。

首先将单门实验开关按钮安全拆卸下来，同时做好电线及按钮连接部位的绝缘保护，防止出现漏电接地等现象，并将其固定在门机构上。然后制作新支架，将新支架安装在客室侧门机构侧顶板上靠近门控器一侧的空气弹簧上支座上，将上一步的单位试验开关按钮安装在上支架上，并用固定螺纹来固定支架。接着将门控装置中的端子排出按钮的接线拔出并接到另一个单独的按钮上，此过程中需要注意线路的绝缘保护，使之不与其他部件干涉。最后将单独按钮安装到车体内。经过上述改良后，工作人员在日常维护检修时通过车内的按钮就可完成检修工作，避免了之前将手伸入门机构工作部位而造成损伤的情况发生。

（二）隔离锁开关组件故障

隔离锁是塞拉门关闭的重要部件之一，同时还能在驾驶室显示出该部位车门的闭合情况，因此这一组件发生故障会导致塞拉门工作系统瘫痪，造成严重后果。隔离锁位于门板下部，锁舌伸出将门板机械关闭，锁舌同时触发开关弹簧片进而影响驾驶室的指示灯，指示灯亮则表示该门处于关闭状态[2]。隔离锁常见故障有以下两种。

第一种是在锁舌伸出将门板机械关闭的情况下，锁舌影响的弹簧片未能触发行程开关，进而导致指示灯不亮，影响到驾驶员对于塞拉门状态的误判，最终导致耽误列车正常运行。这一类故障的原因是弹簧片动作不良，或者是因为弹簧片因使用时间过长导致形变弹性失效，无法正常触发行程开关。

第二种则是指示灯亮但门板并未实现机械关闭，原因是弹簧片在锁舌恢复后未能复位，依然触发行程开关。对于隔离锁常见故障的解决，应当对隔离锁结构进行改良，重新设计隔离开关支架，将组件反转安装，这样在门板机械关闭时使弹簧片与锁舌分离，避免弹簧片无法复位现象的发生。只有当隔离锁锁舌压住弹簧片时才能触发指示灯开关，避免了有关故障的出现。

三、结束语

在地铁网络逐渐扩散的当今社会，地铁列车质量成为了重中之重，相關制造产业以及地铁系统中的有关人员都应对其有足够的重视，要确保地铁列车运行的系统可靠性，借此来保障广大人们群众的出行效率以及安全，为我国社会经济发展提供良好地保障。

参考文献：

[1]刘新伢.幼儿园课程游戏化研究综述[J].文山学院学报，2018，31（05）：112-115.

[2]牟颖. 地铁列车车门故障诊断与可靠性分析[D].大连交通大学，2018.

（作者单位：苏州市轨道交通集团有限公司运营一分公司）