城市客车内摆门工况模拟试验台设计

王泽平， 秦 森

(安徽安凯汽车股份有限公司， 合肥 230051)

本文设计的试验台模拟城市客车内摆门高频次开闭，通过自动控制及记数系统，测试与分析内摆门各部件在运行过程中的损坏历程，为后续开发设计及可靠性研究提供参考。

1 试验台设计

城市客车内摆门工况模拟试验台是由试验台骨架和气动管路、电控、双内摆门(机械部分)、电子记数等系统组成的集机、电、气一体的综合性试验系统。如图1所示。

1—试验台骨架； 2—电子计数器； 3—门泵系统；4—上导向轮支架； 5—乘客门板总成； 6—电控盒；7—气/电源接口； 8—下摆臂总成。

1.1 试验台骨架设计

为保证试验台测试的准确性，采取1∶1车身断面制作试验台骨架，即试验台骨架结构采用一级踏步全承载式。试验台骨架应满足刚度要求，保证试验台骨架以及各零部件的固定安装调试需求，并便于所要测试部件的检测与维护[1]。试验台骨架如图1所示。

1.2 气管路控制系统设计

试验台气管路结构同实车乘客门气管路，含门泵驱动气路、应急阀控制气路[2]，涵盖整车安装时的所有部件，以便验证整改气动管路的可靠性。

门泵管路采用8 mm直径的尼龙管，接入应急阀、减压阀、油水分离器、门泵电磁阀[3]。输入气源气压为1 MPa，匹配的减压阀调节范围为0.4～1.0 MPa。设置可调减压阀的目的是为测试门泵驱动气压对乘客门开启和关闭速度以及夹紧力的影响。

1.3 电控系统设计

本试验台采用能够实现乘客门自动循环打开和关闭的电控系统，乘客门的开启和关闭时间间隔固定。

车辆实际运营中，城市客车内摆门电控系统采用翘板开关控制，只能实现单次打开或关闭。本试验台电控系统(图2) 采用24 V直流电，模拟实际运行中乘客门的开闭过程。当开关接通电源后，电控线路中2个延时继电器开始间隔连续工作，单个延时继电器通电时间间隔为8 s，每16 s 2个继电器完成一次通断电，实现对电磁阀2次通电控制，从而实现自动控制气动管路系统通断气，实现气缸差动运动，推动活塞杆曲柄及转轴带动门机构做开闭运动[4]，从而实现内摆门的连续固定时间开闭。

图2 试验台电控系统

1.4 电子记数系统

电子记数系统由电子计数器及反射式红外感应装置组成，该记数系统利用上导向轮在门开闭过程中做往复直线运动的特性，将内摆门关闭时上导向轮支架所在位置作为最近点[5]，在支架上方安装反射式红外感应装置，利用支架反射红外信号输出脉冲信号触发计数器[6]，当上导轮做完一次完整的往复运动后， 感应装置实现一次记数，此时乘客门完成一次完整的开闭过程。当系统出现故障内摆门无法正常开闭时，上导轮无法正常做往复运动，红外感应传感器无法接收到导向轮支架因位置变化引起的脉冲信号变化，记数系统停止计数，从而实现对内摆门试验台架故障进程的实时记录。

2 功能测试

2.1 门泵驱动气压测试

乘客门门泵驱动气压取决于整车供气系统气压。国标GB 7258—2017[7]对整车气压的要求提高到1.0 MPa，但乘客门门泵仍采用原匹配0.8 MPa气压的门泵。该功能测试输入气压的变化对乘客门开启时间的影响。

通过测试，气压0.8 MPa时，开启和关闭时间分别是3.01 s和4.02 s；气压1.0 MPa时，开启和关闭时间分别是1.92 s和2.95 s，开闭时间的缩短导致夹人的可能性大大增加，而且气压增高带来的问题还有乘客门开启过程冲击力度大，会造成一些基础部件和限位部件的冲击损坏[8]。就目前的乘客门泵状态，通过调整减压阀，将驱动门泵的气压控制在0.8 MPa是最合适的。

2.2 乘客门疲劳测试

乘客门下摆臂中有尼龙件，用于减轻乘客门工作过程中下翻板与摆臂之间的摩擦[9-10]。尼龙件预留摩擦面厚度为3 mm，为保证减缓摩擦的性能，磨损达到2.5 mm就需要对此件进行更换。在此试验台架上每2万次开关循环试验测量一次，测试数据见表1。

表1 下摆臂尼龙件磨损量测试数据

由表1可知，尼龙件随着乘客门开关循环次数的增加，磨损速度加快。在乘客门开关循环12万次后，其尼龙件磨损已达到2.5 mm。结合某省会城市一辆城市客车每天乘客门开关循环约160次，一年开关乘客门约5万次，可推断在此运行条件下，此尼龙件的更换周期约是2.5年。实际车辆在实际运行中，此尼龙件的更换周期也是2.5年左右。

3 结束语

本文介绍城市客车内摆门工况模拟试验台系统的组成及其骨架、气路、电控、电子记数等的设计。并通过本试验台进行门泵驱动气压和乘客门疲劳测试，验证城市客车内摆门的可靠性及易磨损件的更换周期。