关于状态监测的地铁车辆车门系统维修分析

于兴华

摘 要：介绍了基于状态监测的地铁车辆车门系统维修模式。并诊断车门系统的状态，从而尽快识别车门系统的故障并实现状态维修，提高维修效率，降低维修成本。

关键词：地铁;车门系统;状态监测;故障诊断;维修

1引言

随着城市轨道交通的不断发展，地铁具有容量大、速度快、无污染、节能的特点，受到各地区城市的青睐。地铁作为城市旅客运输的重要交通工具，一旦发生故障，不仅会影响地铁的正常运行，而且在严重的情况下还会对旅客的人身安全造成威胁。因此，地铁的日常维修对于地铁的安全运行非常重要。统计数据表明，由车门系统故障引起的故障占车辆总故障的30%以上。因此，地铁车门系统是地铁日常维修工作中的关键维修对象。造成车门系统故障的因素很多，其中车门系统中传动系统的退化更为突出。地铁门在运行中频繁开闭，车门系统的机械部件在很容易受损，这可能导致地铁门传输系统发生故障并影响地铁列车的安全运行。因此，研究地铁车门系统的可靠性对确保地铁列车的正常运行具有指导作用。

2车门系统状态监测

2.1系统架构

车辆和设备状态监视系统由设备和功能模块（例如检测终端，4G/Wi-Fi网络和HTTP服务器）组成。系统架构通常是将检测终端安装在被测设备的旁边，例如屏幕柜，驾驶室等。機箱等。车载4G/Wi-Fi网络设备安装在车辆中，例如屏幕柜、驾驶室等。HTTP服务器和相关主机放置在地面（计算机室）上。

2.2系统功能

该系统实时检测车辆和装备的参数，通过无线传输将其传输到远程服务器，并使用显示终端实时显示信息，以实现对车辆和装备及组件的实时监测功能。检测终端集成嵌入式处理器和传感器，实现对被测设备状态数据的采集，如温度、电压、电流、位置、压力、振动等。4G/Wi-Fi网络设备实现Wi-Fi网络车辆覆盖，数据远程无线传输功能;HTTP服务器实时采集并检测终端数据，并根据显示终端的请求返回查询到的数据;显示终端通过公网访问HTTP服务器，获取并显示状态，告警，故障等信息。

3城市轨道交通车门系统故障分析

在当前城市轨道交通门的特定故障中，主要包括门关闭阻力大，关闭不严和锁定机构故障。详情如下。

3.1车门的关闭阻力比较大

在日常的城市轨道交通车辆运行过程中，大的关门阻力是常见的故障，故障原因相对复杂多样。首先，当门的中间支撑变形时，会引起一定的阻力增大。这将增加中间支架和螺钉之间的摩擦力，当摩擦力增加时，也会伴随噪音增加。在这个问题上，尽管润滑油可以有效地降低门的关闭阻力，但是在长期使用中，如果降低温度，润滑油的粘度将会增加，并且在这种作用下，将大大改善门的关闭性。门的阻力，如果润滑油中的油脂太少，也会发生这种情况。一些较旧的城市轨道交通项目解决了此类问题，并将通过增加电动门的电流直接增加关闭力。这种方法不能完全解决问题，并且会带来许多其他不可预测的风险，例如，增大的关闭力可能会导致乘客夹伤，单侧门的开关过多地消耗功率或超出设计安全标准值（例如如EN14752）等，因此不建议仅增加电动机电流来解决该问题。

3.2限位开关故障

为了确保城市轨道交通的封闭门的可靠性，通常提供用于检测门的位置的限位开关。更加完善的车门系统会将开关反馈的状态与控制器内部检测到的实际车门位置进行比较，以确保门的关闭状态可靠且就位，并避免限位开关故障或控制器故障导致车辆滑行。如果限位开关发生故障，其反馈状态将与控制器检测到的状态发生冲突。通常，控制器将此现象视为故障，这将阻止门继续使用。发生此故障的主要原因是，轿厢门的限位开关已触发且无法打开，或者释放不反弹。原因通常与交换机本身的质量，安装方法和用法有关。通常，这种类型的开关需要用螺钉固定。螺钉拧紧力矩过大会导致开关壳变形，从而使内部簧片无法正常工作。或者在使用限位开关的环境中有进水的风险，从而导致开关的内部簧片生锈或使触点短路，从而导致此类故障的发生。

3.3门锁故障

在城市轨道交通车辆的车门操作过程中，如果弹力太大，通常是由于车子的锁紧故障引起的。在门锁机构中，在车辆操作期间打开车门的问题将对乘客有害。人身安全有一定影响。在具体分析中可以发现，车门锁紧装置失效的主要原因分为两个方面。一方面，焊接质量差。具体表现是在焊接过程中冷却速率不同，从而导致结构内部温度升高。差异会导致应力过大而出现裂纹，从而难以保证门锁系统的质量并导致故障;另一方面，由于长期使用，使用寿命太长，轨道交通车门会随着使用寿命的延长而增加，锁紧系统中会出现疲劳裂纹，从而导致锁紧机构在使用过程中失效。

4城市轨道交通车门系统的检修方案

4.1加强诊断手段

在特定的轨道车辆的车门操作期间，控制系统确定车门的操作状态。但是，由于系统不易观察，因此也很难发现引起的故障。因此，在特定的检测期间应加强检测手段。提高整个系统故障检测的准确性。在诊断过程中，可以观察控制器中直流母线电流频谱的状态，来确定故障的类型，并结合故障的类型来制定目标解决方案和维修程序。如果故障的位置是隐蔽的并且难以发现，则维修人员需要结合故障的现象和特征设置不同的阈值，以结合对系统状态的检测，然后明确具体原因。

4.2加强关键零部件功能检查

在城市轨道交通车辆的车门机构中，一般的关键部件包括车门电机，控制器和限位开关。在维修期间，需要检查这些关键组件。其中，除了电动机和控制器的基本功能测试外，绝缘耐压测试也更为重要。对于轨道交通中常用的110V电压，如果发生泄漏，可能会导致电击。电动机的输出转矩也是关键的检测项目。对于额定电流以下的输出转矩，如果过小，则会导致关门力过小，从而导致检出关门障碍物，关门时间过长等问题。

4.3制定合理的维修计划

在城市轨道交通车辆车门的日常维修过程中，需要根据制造商提供的维修手册的特定要求进行严格的维修，并结合本文提到的一些常见问题，维修人员需要定期检查和更换车门系统油中的润滑脂，一些易损部件需要由原厂定期更换，以确保各种组件的正常使用。

5结语

通过状态监测的地铁车辆车门系统维修分析技术的应用，通过故障预测，减少了计划外的维修工作，大大降低了维修成本;并且在故障发生之前进行有针对性的维修，从而提高了车辆零件的使用效率。地铁车门的安全运行涉及乘客的生命安全，地铁车门的数量很多，每天对地铁车门的维修和调整要花费更多的工时。因此，车门系统的应用研究具有重要的意义。

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