談地鐵車輛內(nèi)藏門防異物卡滯措施
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摘要:地鐵車輛內(nèi)藏門在工作過(guò)程中，存在隔音性差和容易卡異物問(wèn)題，影響運(yùn)營(yíng)服務(wù)，針對(duì)成都地鐵內(nèi)藏門在運(yùn)營(yíng)中出現(xiàn)的問(wèn)題展開(kāi)研究，提出了采用密閉內(nèi)藏門加無(wú)障礙導(dǎo)軌的解決方案，經(jīng)過(guò)測(cè)試驗(yàn)證達(dá)到了預(yù)期效果。
關(guān)鍵詞:地鐵車輛;內(nèi)藏門;防異物;無(wú)障礙導(dǎo)軌
目前，成都地鐵已開(kāi)通運(yùn)營(yíng)7條地鐵線，軌道交通“環(huán)+米”字形網(wǎng)絡(luò)基本骨架已經(jīng)形成，網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)顯著，每日客運(yùn)量最高達(dá)400萬(wàn)人次。由于地鐵車輛乘客上下車頻繁，車門系統(tǒng)的可靠性、可用性尤為重要，地鐵車輛車門系統(tǒng)主要包括客室車門、司機(jī)室側(cè)門以及司機(jī)室與客室間的通道門。此外考慮乘客緊急逃生的需求，有的地鐵車輛會(huì)在列車兩端司機(jī)室的前端設(shè)有緊急逃生門，用于列車發(fā)生火災(zāi)或緊急事故時(shí)疏散乘客。客室側(cè)門作為乘客上下車通道，主要可以分為塞拉門和內(nèi)藏門兩種。塞拉門與車體在同一平面內(nèi)，可以保持較好的流線型，其密封和隔音性較好;由于其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和導(dǎo)軌均設(shè)置在車門上端，不會(huì)出現(xiàn)卡異物的情況。內(nèi)藏門因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、故障率低等優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)地鐵中得到廣泛應(yīng)用，但由于內(nèi)藏門自身結(jié)構(gòu)原因，在門體與車體之間需要保證一定的間隙，隔音效果較塞拉門差;底部鋪設(shè)導(dǎo)軌引導(dǎo)門板移動(dòng)，在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中也時(shí)常發(fā)生因異物卡滯導(dǎo)致車門不能正常開(kāi)關(guān)等問(wèn)題，容易造成列車清客、晚點(diǎn)，影響地鐵運(yùn)營(yíng)。
1成都地鐵車輛車門運(yùn)維簡(jiǎn)介
成都地鐵已運(yùn)營(yíng)的7條線路中有60%的車輛采用內(nèi)藏門，40%的車輛采用塞拉門，在建新線全部采用塞拉門。目前國(guó)內(nèi)地鐵車輛內(nèi)藏門下導(dǎo)軌裝置主要分為凹入式和凸出式兩種，如圖1、圖2所示，由于凹入式導(dǎo)軌存在凹槽，因卡住物體導(dǎo)致門系統(tǒng)無(wú)法正常關(guān)閉的問(wèn)題時(shí)有發(fā)生;凸出式導(dǎo)軌較凹入式導(dǎo)軌卡異物情況明顯減少，但仍無(wú)法完全杜絕物體卡住門扇導(dǎo)致門系統(tǒng)無(wú)法正常關(guān)閉的現(xiàn)象。成都地鐵既有線車輛內(nèi)藏門下部均為凸出式下導(dǎo)軌式結(jié)構(gòu)，此種車門在關(guān)閉門扇后，其內(nèi)側(cè)與地板面存在一定間隙，該間隙容易積存較小物件，若積存物件被帶入門扇底部將會(huì)導(dǎo)致車門卡滯，無(wú)法動(dòng)作。成都地鐵1號(hào)線自2010年開(kāi)通運(yùn)營(yíng)以來(lái)，曾多次發(fā)生因硬幣、紐扣、手表、彈珠等乘客攜帶物品掉落到車門導(dǎo)軌造成列車車門無(wú)法關(guān)閉的情況，因異物卡滯車門次數(shù)多達(dá)64次，而每出現(xiàn)一次車門卡滯都會(huì)造成列車清客、晚點(diǎn)等情況。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，因地鐵列車車門卡滯異物故障造成的列車晚點(diǎn)、清客占比超過(guò)了50%(見(jiàn)表1)。對(duì)本線運(yùn)營(yíng)組織造成了重大影響，同時(shí)還會(huì)給臨近線路甚至整個(gè)線網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)組織帶來(lái)影響。
2客室車門系統(tǒng)卡滯的研究
為解決內(nèi)藏門容易被異物卡滯的問(wèn)題，成都地鐵運(yùn)營(yíng)有限公司于2017年開(kāi)展了車門防異物研究工作，主要研究了加裝密封毛刷、密封膠條，以及采用內(nèi)藏密閉門+無(wú)障礙下導(dǎo)軌3種方案。(1)密封毛刷改造通過(guò)在門檻上安裝一根毛刷條，用其遮住車門下導(dǎo)軌和門檻之間的凹槽，防止異物進(jìn)入凹槽造成車門卡滯。該方案在應(yīng)用初期可避免類似彈珠的異物進(jìn)入凹槽造成車門卡滯，但在實(shí)際運(yùn)營(yíng)環(huán)境下，受門扇頻繁開(kāi)關(guān)、乘客踩踏，以及乘客攜帶的大件行李剮蹭等客觀因素影響，加之毛刷材質(zhì)偏軟，容易造成毛刷變形、缺塊等情況，異物仍可能進(jìn)入凹槽造成車門卡滯。(2)密封膠條改造增加側(cè)邊膠條寬度，使原有的寬度從8mm的車門縫隙減小為1～2mm，同時(shí)該膠條向下延伸至下滑槽底部，防止異物從側(cè)邊進(jìn)入。通過(guò)減小客室內(nèi)藏門側(cè)面及下導(dǎo)軌間隙，可在一定程度上阻擋異物進(jìn)入側(cè)墻和下導(dǎo)軌。但由于門板與縫隙變小，車門在開(kāi)關(guān)過(guò)程中阻力增大，手動(dòng)開(kāi)關(guān)門力也隨之增大。同時(shí)，門板與膠條存在干涉和卡滯情況，容易造成車門啟動(dòng)防夾功能，膠條在頻繁與門板接觸后容易破損，可能造成新的故障發(fā)生。(3)內(nèi)藏密閉門+無(wú)障礙下導(dǎo)軌內(nèi)藏密閉門與傳統(tǒng)內(nèi)藏門的技術(shù)參數(shù)基本一致，門機(jī)構(gòu)主要通過(guò)門扇沉降來(lái)實(shí)現(xiàn)密閉(見(jiàn)圖3)。當(dāng)門扇關(guān)到位時(shí)進(jìn)入導(dǎo)軌下沉段使門扇向下沉降，并使門上部與下部的密封膠條壓緊在密封面上，實(shí)現(xiàn)密封。同時(shí)，該方案車門下部采用了無(wú)障礙下導(dǎo)軌，無(wú)障礙下導(dǎo)軌表面無(wú)凹槽，門扇沉降后能實(shí)現(xiàn)車門下端密閉，可解決內(nèi)藏門異物卡滯問(wèn)題。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，內(nèi)藏密閉門較普通內(nèi)藏門隔音量可提高4dB。通過(guò)將傳統(tǒng)內(nèi)藏門下部導(dǎo)軌單槽結(jié)構(gòu)改為雙槽結(jié)構(gòu)，新的下導(dǎo)軌每個(gè)門扇下方有一根滑條，左門滑條在外側(cè)槽內(nèi)，右門滑條在內(nèi)側(cè)槽內(nèi)，當(dāng)門扇動(dòng)作時(shí)，門滑動(dòng)同時(shí)帶動(dòng)槽內(nèi)滑條一起移動(dòng)，在車門處于開(kāi)到位位置時(shí)，導(dǎo)軌槽會(huì)被滑條完全覆蓋，可以阻擋異物進(jìn)入，如圖4所示。無(wú)障礙下導(dǎo)軌是將覆蓋件設(shè)置在導(dǎo)軌凹槽內(nèi)且隨門移動(dòng)，在開(kāi)門的同時(shí)可將導(dǎo)軌上的凹槽完全覆蓋，可以有效避免下導(dǎo)軌凹槽結(jié)構(gòu)帶來(lái)的弊端;同時(shí)，在側(cè)墻下部?jī)?nèi)側(cè)安裝毛刷組件，有效降低門檻和下導(dǎo)軌之間以及門扇和側(cè)墻之間異物卡滯的幾率。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)對(duì)比，最終采用了無(wú)障礙下導(dǎo)軌技術(shù)。
3成都地鐵車輛內(nèi)藏密閉門+無(wú)障礙下導(dǎo)軌改造試點(diǎn)
通過(guò)前期大量詳實(shí)的理論分析，運(yùn)營(yíng)公司于2017年聯(lián)合車門廠家在成都地鐵2號(hào)線選取1節(jié)車進(jìn)行改造試點(diǎn)，具體改造方案如下:(1)更換整體門扇，門扇下部安裝下導(dǎo)向組件;(2)普通下導(dǎo)軌更改為無(wú)障礙下導(dǎo)軌組件;(3)門檻更換為和無(wú)障礙下導(dǎo)軌配套的門檻;(4)側(cè)墻內(nèi)側(cè)安裝毛刷組件2組。該方案在保證車輛車體與門接口尺寸不變化的情況下，通過(guò)對(duì)門系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，利用無(wú)障礙下導(dǎo)軌表面無(wú)凹槽，門扇沉降后能實(shí)現(xiàn)車門下端密閉，有效防止了異物的卡滯。通過(guò)將傳統(tǒng)內(nèi)藏門下部導(dǎo)軌單槽結(jié)構(gòu)改為雙槽結(jié)構(gòu)，新的下導(dǎo)軌在每個(gè)門扇下方有一根滑條，左門滑條在外側(cè)槽內(nèi)，右門滑條在內(nèi)側(cè)槽內(nèi)，當(dāng)門扇動(dòng)作時(shí)，門滑動(dòng)同時(shí)帶動(dòng)槽內(nèi)滑條一起移動(dòng)，在車門處于開(kāi)到位位置時(shí)，導(dǎo)軌槽會(huì)被滑條完全覆蓋，可以阻擋異物進(jìn)入，如圖5所示。同時(shí)，為進(jìn)一步檢驗(yàn)無(wú)障礙下導(dǎo)軌在特定條件下的功能，在實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展了一系列特定試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，通過(guò)模擬車體扭曲、受外力載荷、沖擊振動(dòng)以及泥沙浸漬環(huán)境，無(wú)障礙下導(dǎo)軌內(nèi)藏門系統(tǒng)都可正常開(kāi)關(guān);試驗(yàn)中，即使當(dāng)人踩中運(yùn)動(dòng)的滑條時(shí)，也不會(huì)出現(xiàn)人員滑倒情況，證明無(wú)障礙下導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)有較強(qiáng)的適應(yīng)性。為驗(yàn)證車門改造后的降噪效果，組織改造列車在正線區(qū)段進(jìn)行噪音測(cè)量，2車為實(shí)施改造的車門，5車為普通內(nèi)藏門，測(cè)試結(jié)果如表2所示。通過(guò)測(cè)試數(shù)據(jù)分析可見(jiàn)，內(nèi)藏密閉門對(duì)比傳統(tǒng)內(nèi)藏門隔音量可提升0．9～1．3dB，有一定的降噪效果，但未達(dá)到實(shí)驗(yàn)室測(cè)試的4dB指標(biāo)，分析原因主要與鄰近客室車廂噪聲帶來(lái)的干擾有關(guān)，同時(shí)也不排除與測(cè)試設(shè)備精確度也有一定的關(guān)系。試驗(yàn)列車于2017年9月25日上線運(yùn)營(yíng)至今，試驗(yàn)車廂車門共發(fā)生5次故障，均為常規(guī)車門故障，未發(fā)生因異物卡滯導(dǎo)致的車門不能正常開(kāi)關(guān)問(wèn)題，內(nèi)藏密閉門對(duì)于防異物進(jìn)入的運(yùn)用效果較好，日常維護(hù)與傳統(tǒng)內(nèi)藏門無(wú)特殊區(qū)別。具體如表3所示。
4總結(jié)
無(wú)障礙導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、制造成本低，不僅彌補(bǔ)了常用凹入式或凸出式兩種下導(dǎo)軌裝置的缺陷，且提高了降噪隔音性能，車門運(yùn)行可靠性得到進(jìn)一步提升。成都地鐵車輛2號(hào)線內(nèi)藏門于2017年9月完成改造后投入使用，經(jīng)過(guò)2年多的運(yùn)營(yíng)驗(yàn)證，未發(fā)生過(guò)因異物卡滯導(dǎo)致的車門不能正常開(kāi)關(guān)問(wèn)題，其日常維護(hù)與傳統(tǒng)內(nèi)藏門也無(wú)明顯差異。鑒于此，成都地鐵在2、4、7號(hào)線類車增購(gòu)車中也采用了該項(xiàng)技術(shù)方案，北京、武漢、重慶等地鐵公司也開(kāi)展了無(wú)障礙導(dǎo)軌技術(shù)應(yīng)用。國(guó)內(nèi)既有地鐵車輛及部分新造車輛均有采用內(nèi)藏門的需求，普通內(nèi)藏門存在隔音效果不佳、異物卡滯等問(wèn)題，采用內(nèi)藏密閉門+無(wú)障礙導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、制造成本低，可以彌補(bǔ)常用凹入式或凸出式兩種下導(dǎo)軌裝置的缺陷，也能提高列車的降噪隔音性能，提高系統(tǒng)運(yùn)行可靠性，因此具有較好的推廣價(jià)值。
作者：詹冬潤(rùn) 單位：成都地鐵運(yùn)營(yíng)有限公司
