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简述轨道交通车门系统和故障

收藏本文 2023-12-27 点赞:3595 浏览:9638 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘 要:在日常的检维修当中地铁车辆车门系统出现的故障比较多, 所以说车门系统的故障分析和处理是日常工作当中的一个重点。本文简述了地铁车辆车门系统的组成并就其常见故障进行了分析。
关键词:地铁车辆;车门系统;故障分析;
引言:南京地铁 1 号线车辆由法国 ALSTOM公司设计,共20 列组成。每列车由 6 辆编组:A- B- C- C- B- A,分成 2 个完全对称的单元。每列车有 60 套客室门系统,采用国外技术成熟的由 EDCU车门控制器控制的电动双页塞拉门系统。地铁车门在实际运营中是故障率最高的部位,为此,南京地铁在立足解决故障率高发的目的上,联合国内企业及高校对车门控制器 EDCU 进行了国产化的研制。在南京地铁投入使用的短短几年时间里,事实证明,地铁车辆车门在实际运营中是故障率最高的部位。通过近3年的运营,门控器因故障更换已超过5%,更换的大部分原因是其内部安全继电器故障,其次是通信接口的问题。现有的轨道车辆门控器功能较为单一,除实现通讯和简单的车门运动控制外,对故障的诊断能力较为薄弱,即在故障发生时可发出报警信号,但并不能准确指明故障点和故障原因。这给车门系统故障的检修带来了不便。若车门系统在列车运行等紧急情况下发生故障,门控器的故障诊断设计就显得更为重要了。

1 车门系统结构简介

通过对目前正在使用中的轨道列车门控器的调查和分析,综合考虑目前门控器所具备的优点和不足,新型轨道车辆门控系统网络从结构上分为三个部分,分别是门控系统网关、门控系统节点和通信模块,其中门控系统网关和通信模块在门控系统中各配置一个,并需要为每一个车门配置一个门控系统节点。门控系统网络采用的是CAN总线,因此理论上只需要三条信号线就可以将网络上的所有设备连接起来,连接时使用设备并联的方式,而且设备实际的连接顺序和位置都不会对通信造成影响。门控系统的结构框图如图1所示。
2故障分析

2.1 车门故障形式

据正线运营统计,车门系统主要产生以下几类故障。
(1)司机室显示单元显示车门严重故障,但是开关门正常。
(2)司机室显示单元显示车门严重故障,过后消失。
(3)司机室显示单元显示车门严重故障,车门未关闭或打开。
(4)司机室显示单元显示车门严重故障,实际车门关好,但车门关
闭的显示灯不亮。
(5)司机室显示单元显示车门轻级故障,但是开关门正常。
(6)司机室显示单元显示车门轻级故障,车门未关闭或打开。
(7)车门关好,但车门关闭的显示灯不亮。
(8)司机室显示单元显示车门图标红闪,但是开关门正常。
(9)司机室显示单元显示车门图标红闪,车门未关闭或打开。
(10)司机室显示单元显示车门图标红闪,车门轻级故障。
(11)司机室显示单元显示车门图标红闪,车门严重故障,未关闭或
打开。
(12)司机室显示单元显示多个车门红闪,但是开关门正常。
(13)各车门开门不同步,即交叉开门。
(14)车门防夹功能失效。
(15)车门切除功能失效。
以上故障现象在列车正线运营和在日常检修过程中均有所暴露。
同时从每月故障统计也可看出,车门故障所占比重最大。经过归类总结,在作业人员调整门机械尺寸等水平逐渐提高的基础上,车门的机械尺寸变动所暴露出来的问题逐渐减小,大部分故障原因与门控器本身有关。

3 主要故障部件

通过近3年的运营,门控器因故障更换已超过 5%,更换的大部分原因是其内部安全继电器故障,其次
是通信接口的问题。

3.1车门控制器的故障分析

车门控制器EDCU,为电子门控制单元,是电动式客室车门的核心,它担负着驱动门电机开 / 关车门、状态检测、安全防护、内外部报警灯等功能。每个双门叶塞拉门配置一个 EDCU,并安装在门体上部的顶箱内。EDCU 由 CPU 组、存储单元、接口单元及相关软件等组成。根据列车控制信号(来自“开门车辆控制线”“、关门车辆控制线”及“零速车辆控制线”)和门驱动机构上

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元件(限位开关,紧急开关等)发出的信号,EDCU 控制门开启和关闭。EDCU通过 RS485 接口与列车控制系统进行通讯,上传门的不同状态(如操作了紧急装置)和诊断信号(如门位置传感器故障)给列车控制系统。
经过归类总结,列车在正线运营和在日常检修过程中所暴露出的故障大部分的原因与车门控制器本身发生故障有关。2008 年 6 月车辆运营中就发生 19 次因 EDCU故障导致的车门故障。表 1 列出了运营过程中南京地铁1 号线车辆门所出现的主要故障情况。其中导致 EDCU更换的主要原因是下载到故障代码8、18,即内部安全继电器故障。出了此故障后,EDCU 即无法使用,需要更换。

3.2 安全继电器

南京地铁车辆客室车门系统中所使用的门控器安全继电器采用
VMOS 场效应晶体管作为输出管的串联型线性稳压电源,将车辆送来的 110 V 直流电源降至 24 V,然后驱动安全继电器使用。在正常情况下,线性稳压管加上偏压电路,其发热量严重是导致其损害的主要原因。
图1 被烧毁的安全继电器
图1是进口门控器安全继电器驱动单元,可以看出,因发热严重,限流电阻、印刷板均出现变色现象。

3.3 通信单元

南京地铁车辆车门系统中的通信芯片采用独立线路板设计,原厂家在做这项设计时可能是出于统一考虑,希望门控器在主芯片不做大
动的情况下,仅更换通信芯片,即可适应不同的通信协议。但独立设计的通信接口电路,要与主控制板进行拔插作业,容易受力开焊,造成接触不良,这也是通信单元故障率较高的重要原因。
4 结论
地铁车辆的正常运营关乎于人们的安全出行,而车门系统的故障分析和维修业是日常工作当中的一个重点和难点,通过本文的介绍,我们不仅要加强对车门系统的理论知识的了解,更要求在实际工作中不断的去分析故障,改进和丰富我们的技能,保证地铁车辆的安全运营。

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