谈地铁车辆内藏门防异物卡滞措施

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摘要:地铁车辆内藏门在工作过程中，存在隔音性差和容易卡异物问题，影响运营服务，针对成都地铁内藏门在运营中出现的问题展开研究，提出了采用密闭内藏门加无障碍导轨的解决方案，经过测试验证达到了预期效果。

关键词:地铁车辆;内藏门;防异物;无障碍导轨

目前，成都地铁已开通运营7条地铁线，轨道交通“环+米”字形网络基本骨架已经形成，网络效应显著，每日客运量最高达400万人次。由于地铁车辆乘客上下车频繁，车门系统的可靠性、可用性尤为重要，地铁车辆车门系统主要包括客室车门、司机室侧门以及司机室与客室间的通道门。此外考虑乘客紧急逃生的需求，有的地铁车辆会在列车两端司机室的前端设有紧急逃生门，用于列车发生火灾或紧急事故时疏散乘客。客室侧门作为乘客上下车通道，主要可以分为塞拉门和内藏门两种。塞拉门与车体在同一平面内，可以保持较好的流线型，其密封和隔音性较好;由于其传动机构和导轨均设置在车门上端，不会出现卡异物的情况。内藏门因结构简单、维护方便、故障率低等优点，在国内地铁中得到广泛应用，但由于内藏门自身结构原因，在门体与车体之间需要保证一定的间隙，隔音效果较塞拉门差;底部铺设导轨引导门板移动，在运营过程中也时常发生因异物卡滞导致车门不能正常开关等问题，容易造成列车清客、晚点，影响地铁运营。

1成都地铁车辆车门运维简介

成都地铁已运营的7条线路中有60%的车辆采用内藏门，40%的车辆采用塞拉门，在建新线全部采用塞拉门。目前国内地铁车辆内藏门下导轨装置主要分为凹入式和凸出式两种，如图1、图2所示，由于凹入式导轨存在凹槽，因卡住物体导致门系统无法正常关闭的问题时有发生;凸出式导轨较凹入式导轨卡异物情况明显减少，但仍无法完全杜绝物体卡住门扇导致门系统无法正常关闭的现象。成都地铁既有线车辆内藏门下部均为凸出式下导轨式结构，此种车门在关闭门扇后，其内侧与地板面存在一定间隙，该间隙容易积存较小物件，若积存物件被带入门扇底部将会导致车门卡滞，无法动作。成都地铁1号线自2010年开通运营以来，曾多次发生因硬币、纽扣、手表、弹珠等乘客携带物品掉落到车门导轨造成列车车门无法关闭的情况，因异物卡滞车门次数多达64次，而每出现一次车门卡滞都会造成列车清客、晚点等情况。根据统计，因地铁列车车门卡滞异物故障造成的列车晚点、清客占比超过了50%(见表1)。对本线运营组织造成了重大影响，同时还会给临近线路甚至整个线网的运营组织带来影响。

2客室车门系统卡滞的研究

为解决内藏门容易被异物卡滞的问题，成都地铁运营有限公司于2017年开展了车门防异物研究工作，主要研究了加装密封毛刷、密封胶条，以及采用内藏密闭门+无障碍下导轨3种方案。(1)密封毛刷改造通过在门槛上安装一根毛刷条，用其遮住车门下导轨和门槛之间的凹槽，防止异物进入凹槽造成车门卡滞。该方案在应用初期可避免类似弹珠的异物进入凹槽造成车门卡滞，但在实际运营环境下，受门扇频繁开关、乘客踩踏，以及乘客携带的大件行李剐蹭等客观因素影响，加之毛刷材质偏软，容易造成毛刷变形、缺块等情况，异物仍可能进入凹槽造成车门卡滞。(2)密封胶条改造增加侧边胶条宽度，使原有的宽度从8mm的车门缝隙减小为1～2mm，同时该胶条向下延伸至下滑槽底部，防止异物从侧边进入。通过减小客室内藏门侧面及下导轨间隙，可在一定程度上阻挡异物进入侧墙和下导轨。但由于门板与缝隙变小，车门在开关过程中阻力增大，手动开关门力也随之增大。同时，门板与胶条存在干涉和卡滞情况，容易造成车门启动防夹功能，胶条在频繁与门板接触后容易破损，可能造成新的故障发生。(3)内藏密闭门+无障碍下导轨内藏密闭门与传统内藏门的技术参数基本一致，门机构主要通过门扇沉降来实现密闭(见图3)。当门扇关到位时进入导轨下沉段使门扇向下沉降，并使门上部与下部的密封胶条压紧在密封面上，实现密封。同时，该方案车门下部采用了无障碍下导轨，无障碍下导轨表面无凹槽，门扇沉降后能实现车门下端密闭，可解决内藏门异物卡滞问题。根据实验室测试，内藏密闭门较普通内藏门隔音量可提高4dB。通过将传统内藏门下部导轨单槽结构改为双槽结构，新的下导轨每个门扇下方有一根滑条，左门滑条在外侧槽内，右门滑条在内侧槽内，当门扇动作时，门滑动同时带动槽内滑条一起移动，在车门处于开到位位置时，导轨槽会被滑条完全覆盖，可以阻挡异物进入，如图4所示。无障碍下导轨是将覆盖件设置在导轨凹槽内且随门移动，在开门的同时可将导轨上的凹槽完全覆盖，可以有效避免下导轨凹槽结构带来的弊端;同时，在侧墙下部内侧安装毛刷组件，有效降低门槛和下导轨之间以及门扇和侧墙之间异物卡滞的几率。经过试验对比，最终采用了无障碍下导轨技术。

3成都地铁车辆内藏密闭门+无障碍下导轨改造试点

通过前期大量详实的理论分析，运营公司于2017年联合车门厂家在成都地铁2号线选取1节车进行改造试点，具体改造方案如下:(1)更换整体门扇，门扇下部安装下导向组件;(2)普通下导轨更改为无障碍下导轨组件;(3)门槛更换为和无障碍下导轨配套的门槛;(4)侧墙内侧安装毛刷组件2组。该方案在保证车辆车体与门接口尺寸不变化的情况下，通过对门系统的结构优化，利用无障碍下导轨表面无凹槽，门扇沉降后能实现车门下端密闭，有效防止了异物的卡滞。通过将传统内藏门下部导轨单槽结构改为双槽结构，新的下导轨在每个门扇下方有一根滑条，左门滑条在外侧槽内，右门滑条在内侧槽内，当门扇动作时，门滑动同时带动槽内滑条一起移动，在车门处于开到位位置时，导轨槽会被滑条完全覆盖，可以阻挡异物进入，如图5所示。同时，为进一步检验无障碍下导轨在特定条件下的功能，在实验室开展了一系列特定试验进行验证，通过模拟车体扭曲、受外力载荷、冲击振动以及泥沙浸渍环境，无障碍下导轨内藏门系统都可正常开关;试验中，即使当人踩中运动的滑条时，也不会出现人员滑倒情况，证明无障碍下导轨结构有较强的适应性。为验证车门改造后的降噪效果，组织改造列车在正线区段进行噪音测量，2车为实施改造的车门，5车为普通内藏门，测试结果如表2所示。通过测试数据分析可见，内藏密闭门对比传统内藏门隔音量可提升0．9～1．3dB，有一定的降噪效果，但未达到实验室测试的4dB指标，分析原因主要与邻近客室车厢噪声带来的干扰有关，同时也不排除与测试设备精确度也有一定的关系。试验列车于2017年9月25日上线运营至今，试验车厢车门共发生5次故障，均为常规车门故障，未发生因异物卡滞导致的车门不能正常开关问题，内藏密闭门对于防异物进入的运用效果较好，日常维护与传统内藏门无特殊区别。具体如表3所示。

4总结

无障碍导轨机构简单、运行可靠、制造成本低，不仅弥补了常用凹入式或凸出式两种下导轨装置的缺陷，且提高了降噪隔音性能，车门运行可靠性得到进一步提升。成都地铁车辆2号线内藏门于2017年9月完成改造后投入使用，经过2年多的运营验证，未发生过因异物卡滞导致的车门不能正常开关问题，其日常维护与传统内藏门也无明显差异。鉴于此，成都地铁在2、4、7号线类车增购车中也采用了该项技术方案，北京、武汉、重庆等地铁公司也开展了无障碍导轨技术应用。国内既有地铁车辆及部分新造车辆均有采用内藏门的需求，普通内藏门存在隔音效果不佳、异物卡滞等问题，采用内藏密闭门+无障碍导轨机构简单、运行可靠、制造成本低，可以弥补常用凹入式或凸出式两种下导轨装置的缺陷，也能提高列车的降噪隔音性能，提高系统运行可靠性，因此具有较好的推广价值。

作者：詹冬润 单位：成都地铁运营有限公司