浅谈城市地铁车辆客室门隔离装置

2016-02-16尹洪权

轨道交通装备与技术 2016年5期

关键词：客室型材限位

尹洪权雷莉

(南京中车浦镇城轨车辆有限责任公司江苏南京 210031)

浅谈城市地铁车辆客室门隔离装置

尹洪权雷莉

(南京中车浦镇城轨车辆有限责任公司江苏南京 210031)

当车辆某一个客室门出现故障时，隔离装置能使此门退出服务，并保证其他门的正常开关，确保车辆的正常运营。本文主要介绍隔离装置的使用原理、功能及主要问题处理。

客室门；隔离装置；故障；互锁

目前，城市轨道客车客室门系统依照运动方式的不同一般分为4类：塞拉门、内藏门、外挂门和微塞拉外挂密封门。不同结构的客室门有不同的性能和特点，在设计上均以安全为导向，即在发生不能预知的情况时，车门系统应趋向关门的操作或保持关门的状态，最大限度地保障乘客的安全。而对于地铁车辆，早晨上班高峰时超员严重，车门系统的安全性显得特别重要。客室门功能一般包括：集控开关门功能、开关门二次缓冲功能、防夹人/物功能、车门内外部紧急解锁功能、零速保护功能等。但是当某个客室门出现问题时，则需要隔离装置来保证此门被隔离后的安全及列车的正常运营。

1 隔离装置的原理及操作

1.1 定义

隔离装置是指在车辆运营过程中，为了避免因客室门出现故障时而影响正常运营，在排除故障之前就将此门从TCMS上隔离，使此门退出服务，保证其他门正常开关的装置。隔离装置也称故障切除装置或旁路装置。

1.2 设计理念

在运营过程中，当车门发生故障时，司机必须将该车门锁闭然后切除该门，对关闭的门使用乘务员钥匙操作，触动隔离开关。隔离开关的NC触点向电子门控器发出1个信号，电子门控器会关闭门所有运动功能，保留故障诊断及通讯功能[1]。同时切除装置将机械锁闭紧急解锁机构，被切车门不参与其他车门的开/关控制，且紧急解锁装置不能被乘客手动动作，该车门只有通过专用钥匙解锁切除功能后才能启动紧急解锁装置，手动打开。应注意：(1)在隔离之前，要将门完全关闭；(2)隔离后不能再使用内部紧急解锁功能打开该门；(3)隔离后，从机械、电气上同时保证双重锁闭；(4)隔离开关的NO触点优先于安全互锁回路，门已被机械锁住[2]。

安全互锁回路是由关到位开关、锁到位开关上的NC触点和紧急解锁开关上的NC触点串联而成的：只有当安全互锁回路闭合时列车才能牵引。如果使门机械隔离，则安全互锁回路将被忽略[3]。

2 目前国内常用的隔离装置

国内城市地铁车辆客室门的隔离装置一般分布在门页两侧和顶部，一般来说曲面运动的塞拉门基本分布在两侧，直线运动的外挂门与内藏门分布在顶部。

2.1 分布门页两侧

2.1.1 结构设计

隔离装置开关盒利用T型螺栓安装在门框T型槽内，锁插销(锁闩)及匹配的退出服务锁装置(用四方钥匙启动)安装在门页上，隔离开关S2位于右侧门框立柱隔离开关组件盒中，如图1所示。

2.1.2 锁闭原理

(1)电气锁闭

先手动将门移到完全关闭状态，用转动门页的四方钥匙开启退出服务锁，使锁闩完全伸出，顶击隔离开关组件的凸轮结构和隔离开关S2，听到第1次声响即隔离开关激活开关盒内部的限位开关，电气方面已经隔离，如图2所示。

(2)机械锁闭

图1 门页两侧隔离装置

图2 锁闭原理图1

电气隔离后，锁插销继续顶压隔离开关，即四方钥匙转动至少85°时基本完成了机械锁闭，完美锁闭为转动90°，转轴四方头处标识竖直，即锁闩完全卡住密封型材，保证了门在运营过程中被隔离后的机械锁闭，在这种情况下紧急解锁也打不开此门。

2.2 分布门页顶部

2.2.1 结构设计

图3 顶部隔离装置图

隔离开关组件安装在门页顶部的悬挂装置上，隔离装置的切除钩安装在左门页上(从内向外看)，激活隔离开关装置且与切除钩形成机械锁闭的隔离锁杆装置安装在右门页上(从内向外看)，如图3所示。

2.2.2 锁闭原理

(1)电气锁闭

先手动将门移到完全关闭状态，用转动门页四方钥匙开启退出服务锁，使隔离锁杆装置完全向上伸出，顶击隔离开关组件的凸轮结构和隔离开关到一定尺寸时(根据设计要求，见图4)，隔离开关激活限位开关呈闭合状态，电气方面已经切除。

(2)机械锁闭

在电气隔离过程中，四方钥匙开启退出服务锁，隔离锁杆装置通过切除钩凹槽向上伸出，即四方钥匙转动90°，转轴四方头处标识竖直(见图4)。隔离锁杆此时完全卡住切除钩，保证了门在运营过程中被隔离后的机械锁闭，此时用紧急解锁也打不开此有故障的客室门。

图4 锁闭原理图2

3 正常运营中的典型问题

3.1 上海某项目误隔离问题处理

问题描述：车辆在运营过程中，隔离开关装置限位开关滚轮与切除锁钩在列车运营中相碰，导致在开关门过程中被切除(见图5)，以致该客室门被隔离，运营中发生危险事故。在这种情况下如果在非零速情况下及时发现，可能会引起延时；如果未被及时发现，可能会因为门页不能被锁到位而发生较大运营事故，所以该情况比较危险。车辆在运营中隔离开关装置限位开关的正确安装如图6所示。

图5 切除钩与隔离开关滚轮干涉

图6 隔离装置限位开关装置正确安装

原因分析：从图6可以看出，限位开关的摆臂是由螺栓、螺母固定的，经过长时间运营，螺母松动失效，以致摆臂下垂而使角度发生改变，导致在门页关闭过程中限位开关滚轮与切除锁钩在列车运营中间相碰。

处理方案：为了避免因长时间运营导致螺母松动失效，以致摆臂下垂而使角度发生改变，针对限位开关摆臂增加一止挡，如图7所示。

图7 隔离开关装置改善图

3.2 深圳某项目客室门隔离不到位

问题描述：根据业主反馈，客室门隔离装置被隔离后，利用紧急解锁还可以将此门打开。由以上可看出：电气方面已经被锁闭(切除开关被激活，切除信号已经发到司控台)，但是没有保证机械锁闭。

原因分析：(1)垂直型材安装尺寸问题：安装设计要求，门框两侧密封型材之间跨距变小(标注尺寸1 590±2 mm)，影响锁插销的行程，没能保证四方钥匙至少转动85°，黑色开关杠杆就直接与垂直型材干涉，不能确定机械锁闭是否到位(见图8)；(2)来料问题：锁闩与实际设计尺寸相比长度较长，即锁闩的行程没有达到一定的设计距离，没有保证四方钥匙至少转动85°，活动杆就直接与垂直型材干涉，不能确保机械锁闭到位。

图8 门边密封型材安装与隔离装置示意图

处理方案：(1)核查门页上切除装置的四方钥匙孔能否自身空转90°，如不能空转到位，说明产品质量本身有问题，联系供应商处理；(2)如果空转可以达到90°，测量密封型材安装尺寸是否符合(1 590±2) mm要求，如果合格，则证明是客室门内部锁插销来料问题(比实际尺寸长)，联系供应商处理；(3)如果密封型材安装尺寸不合格，处理方案如下：设计变更，根据实际情况，将锁闩长度减短或者整改密封型材(拆下带有切除装置单侧客室门门页、门边扶手、门边立罩、紧急呼叫等),将影响锁插销行程的密封型材部分切除(见图9)，并从外部打密封胶，然后再恢复安装。

图9 密封型材部分切除图

后续预防措施：(1)严格控制密封型材安装尺寸，必要时定期检查安装工装；(2)督促供应商严格控制其产品质量：四孔钥匙在门上定位尺寸、四孔钥匙的90°转动、四孔钥匙的安装以及锁插销的长度控制；(3)供应商应细化安装、调节说明书，将影响安装的行程、角度信息细化列出，以备车间现场安装、调节时按标准安装与检测；(4)完善工序，电调门工艺文件应增加以下功能：关门、隔离、打开内部紧急解锁，客室门不能打开。