1、 2017 届毕业设计说明书 课题名称：北京地铁车门机械系统的检修 所在学院 # 班 级 # 姓 名 # 学 号 # 指导老师 # 完成日期 # I 摘 要 随着城市化进程的加快 ,地铁交通迅速发展并逐渐在现代城市交通中担任着越来越重要的角色。由于受到其自身发车短间隔、运量大的特点 ,地铁车辆必须在较短的停车时间内迅速完成乘客上下车 ,所以塞拉门系统因其良好的综合性能被广泛使用。但是由于其结构复杂 ,安装困难 ,开关门动作繁复 ,所以塞拉门可靠性问题一直饱受诟病。 本文详细介绍了 塞拉门 的基本 工作 原理、组成，重点介绍了 塞拉门 系统的检修 和 调试， 检修则 深入了解 塞拉门 各 个故障
2、的发生原因和解决办法， 通过对地铁车辆在实际运营过程中所发生的塞拉门故障进行分析和总结 ,绘制出地铁车辆塞拉门故障树 ,并且对其进行化简与合并 ,得出塞拉门哪些部件故障率较高，针对于塞拉门系统高危害度故障模式的检修建议和维护保养方案。 关键词： 塞拉门系统 检修调试 维护保养 II ABSTRACT With the speeding up of urbanization process, the rapid development and gradually subway traffic in modern city traffic holds more and more important
3、 role. Due to its short interval grid, large capacity, the characteristics of metro vehicle must be finished parking in a shorter period of time quickly getting, so the plug door system is widely used because of its good comprehensive performance. But due to its complex structure, difficult installa
4、tion, open closed action is heavy and complicated, so the plug door has been much-maligned reliability problems. This paper introduces the basic working principle and the constitution of the plug door, plug door system has been introduced with the maintenance and debugging, maintenance, deep underst
5、anding plug door every fault causes and solutions, based on the metro vehicle in the actual operation occurred in the process of the plug door fault is analyzed and summarized, to draw out of the subway vehicle plug door fault tree, and to simplify and merge, it is concluded that the sierra door whi
6、ch components failure rate is higher, high hazard degree for plug door system failure mode of maintenance advice and maintenance plan. Keyword： sliding plug door systemrepairing and commissioningmaintaining III IV 目 录 摘 要 . I 第 1 章 绪论 . 1 1.1 课题研究背景 . 1 1.2 国内外车门的发展现状 . 1 1.3 目前状况 . 3 1.4 目前问题 . 3 第
7、 2 章 地铁车门的类型及比较 . 5 2.1 按驱动方式的不同进行区分 . 5 2.2 按其开门方式不同进行区分 . 5 2.3 按其用 途的不同进行区分 . 5 第 3 章 车门机械系统的组成 . 7 3.1 车门机械系统组成 . 7 3.2 车门机械系统主要结构 . 8 第 4 章 地铁客室车门的工作原理 . 12 4.1 车门控制系统工作原理 . 12 4.2 开、关门工作原理及步骤 . 13 4.3 重开门功能 . 15 4.4 自动折返 . 16 第 5 章 北京地铁车门机械系统的检修方法 . 17 5.1 车门解锁故障的检修 . 17 5.2 车门下摆臂滚轮的故障的检修 . 17
8、 5.3 车门 EDCU 通讯故障的检修 . 17 5.4 ATO 系统故障的检修 . 18 5.5 驱动气缸 . 18 5.6 行程开关 . 19 5.7 机械传动系统 . 19 5.8 其它零部件的故障维修 . 20 5.9 门控电磁阀 . 20 第 6 章 北京地铁 6 号线车门机械系统的检修 . 22 6.1 检修规程 . 22 6.2 检修作业期间的保护措施 . 23 6.3 电客车客室车门的调整方法 . 23 6.4 周检，月检， 年检 . 25 结论 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 29 致 谢 . 30 1 第 一 章 绪论 1.1 课题研究背景 世界上首条地下铁路系统
9、是在 1863 年英国开通的“伦敦大都会铁路”（ Metropolitan Railway），是为了解决当时伦敦的交通堵塞问题而建，建于1863 年，其干线长度约 6.5km。当时电力尚未普及，所以即使是地下铁路也只能用蒸汽机车。由于机车释放出的废气对人体有害，所以当时的隧道每隔一段距离便要有和地面打通的通风槽。 到了 1870 年，伦敦开办了第一条客运的钻挖式地铁，在伦敦塔附近越过泰晤士河，但这条铁路并不算成功，在营运数个月后便因新通车的伦敦塔桥取代了大部分的旅客运量而废线。 现存最早的钻挖式地下铁路则在 1890 年开通，亦位于伦敦，连接市中心与南部地区。最初铁 路的建造者计划使用类似缆车
10、的推动方法，但最后用了电力机车，使其成为第一条电动地铁。早期在伦敦市内开通的地下铁亦于 1906 年全数电气化。 1896 年，当时奥匈帝国的城市布达佩斯开通了欧洲大陆的第一条地铁，共有 5 公里， 11 站，至今仍在使用。 法国巴黎的巴黎地铁在 1900 年开通，最初的法文名字“ Chemin de Fer Mtropolitain”（法文直译意指“大都会铁路”）是从“ Metropolitan Railway”直接译过去的，后来缩短成“ mtro”，所以很多城市轨道系统都称 metro。俄罗斯 的地铁也顺理成章，只是改用了西里尔字母，称为。 中国最早的一条地铁为 1965 年开工建造的北京
11、地铁。 1965 年 7 月 1 日，北京的第一条地铁开工， 1969 年 10 月 1 日第一条地铁线路建成通车，使北京成为中国第一个拥有地铁的城市。天津地铁于 1970 年开始建造，到 1984 年 12 月 28日建成通车。上海地铁于 1990 年初开始建设，到 1993 年开通第一条线路，目前已经成长为世界上规模最大的地铁网络。 2000 年后，中国的城市轨道交通系统开始快速成长，已有多条成熟运营的地铁线路， 2009 年至 2015 年，中国准备在 全国 25 个城市以人民币 9886 亿元建成总长 2495 公里的 87 条轨道交通线路。 随着轨道交通出行比率的逐年提高、社会各界对
12、地铁的关注不断攀升，地铁的运输效率发展形式也日益严峻。而保证运营效率的前提就是车门能正常工作，这就加大了对车门系统的检修与维护的力度。 1.2 国内外车门的发展现状 德国、奥地利和日本的铁路工业是世界的佼佼者，尤其是日本的铁路新干线开创了日本铁路产业的里程碑，也为其他国家铁路事业的发展树立了榜样。在车门的研究方面日本也有实质性的突破，尤其表现在自动关门机的开发上。他们在设计通勤电动客车时，车 门没有设台阶，以便旅客能平稳流动以及安全、迅速上2 下车，具有缩短停车时间的显著功能。 为了缓和客流高峰、缩短上下车时间，从 209 系、 E217 系以后的“新系列车辆”起， JR 东日本客运公司就在市
13、郊型电力客车一侧设置了 4 个车门，并将其规定为通勤电动客车的车门设置标准。为了贯彻该自动关门机要求的“高可靠性、操纵力易于控闭。车门开闭机构其内部装有一台双向气缸，在每扇单门关闭前 200mm 处，这一机构可起动缓冲器 (改变双向气缸的压力 )，以减小关门力。速度调整装置安装在缸体的端部，用一根钢管将缸体和速度调整装置连在一起 ，气缸的直径为 30mm、缓 冲器缸径为 22mm、活塞杆的直径为 12mmt”。 随着我国铁路客运的不断发展，世界各国的铁路客车自动塞拉门 (以下简称塞拉门 )也纷纷涌人国门。为了选择适合我国国情的塞拉门，从 1995 年起，国内几家铁路客车制造厂就已陆续批量试装了
14、 IFE、康尼、 BODE 及 FAIVELEY 四家公司的塞拉门产品，为以后我国塞拉门的最终定型以及合资生产奠定了基础。上述四家国外公司生产的车门代表了当前国际城市轨道交通车门技术发展的现状。 四种塞拉门不仅主要结构一致，而且气动控制原理也基本相同。除 FAIVELEY公司的塞拉门外，其它三种塞拉门的门体承重及驱动方式也基本相同。 IFE、康尼、 BODE 塞拉门的门体重力传递方式为：门体一 (通过线轴承 )一承重导杆一车体钢结构。驱动动力源有两个，即上部的无杆气缸与中部的闭锁 (或解锁 )气缸；动力传递方式为： (1)驱动气缸一线轴承一门体上部； (2)闭锁 (或解锁 )气缸一锁舌一门体中
15、制、减少修理”的新理念， JR 东日客公司于 1992 年首次开发了电气式自动关门机构，并安装于 901 系列编组车上在京摈东北根岸线上试用。 日本新干线铁路客车车门都采用了自动门，该装置由装在门前与 门后两侧的踏板开关、门的驱动机构、手动开关、控制开关、减压阀以及电磁阀等组成。乘客一旦登上踏板，车门就会自动打开。人通过车门从另一侧的踏板走下车时，车门就会自动关 部 (只有在门塞人或摆出钢门口过程中才起作用 )。 FA IVELEY 的塞拉门体重力传递方式为：门体一门携器上承座一车体钢结构；该门装置仅有一个动力源，即上部无杆气缸，动力传递方式为：无杆气缸一齿轮一 (通过同步齿带 )一门体。 F
16、AIVELEY 塞拉门门体上部、中部设有同步随动直齿条，可较好地保证塞拉门门体运动的稳定性，这也是它与其它三种门不同处之一。由 于仅有一 个驱动动力源，通过气动系统驱动关门后，塞拉门门体对密封附框的压紧力就比较小，因此影响了客车高速运行过程中门口的密封性 。 目前，我国在提速客车上采用了多种电控气动塞拉门，其中多为 IFE 公 司和 BODE 公 司的塞拉门。这两种单扇外摆式电控气动塞拉门系统适用于最高时速不超过 200 公里的铁路客车。电控气 动塞拉门具有密封性好、自动化程度高、操作简单、方便灵活、性能稳定等优点，因此深受用户的好评。长春客车厂为乌3 鲁木齐铁路局生产制造的 25G 型客车上
17、既安装了 IFE 公 司的塞拉门又装有 BODE 公司的塞 拉门，用户要求将装有这两种塞拉门的列车混编。为此，长春客车厂将 IFE 塞拉门的集控门未关指示灯串联电路改成并联电路，并对 IFE 与 BODE 公司的集控电路进行了改造， IFE 与 BODE 公 司也对他们的门控软件进行了改编。经过反复实验之后，最终实现了装有上述两种塞拉门列车的混编，满足了用户的要求。 无论在国外还是国内，为满足旅客以及相关列车提速的需要，对车门的性能要求也愈来也愈高，这不仅能给旅客的安全带来可靠的保证，而且还为列车的正常运营提供了必要条件，从客观上提高了经济效益。 1.3 目前状况 目前车门的驱 动多采用钢丝绳
18、和丝杆两种执行机构 (香港的地铁车辆车门还采用同步带作为驱动机构 )，其控制方式分别为中央控制阀与电子门控单元控制 。 工作原理：压缩空气的流向与流量由车门的中央控制阀来控制，以便实现双作用气缸的前进和后退，并通过钢丝绳、滑轮和驱动支架等组成的机械传动装置来进行车门的开关动作，转动中央控制阀上的调节旋钮还可调整开关速度与缓冲速度。图 2 所示的中央控制阀，是控制车门的关键部件，它由用于车门开、关以及解锁的三台二位三通电磁阀与控制关门速度、开门速度、关门缓冲、开门缓冲等功能的四台气动节流阀集成。 其工作 原理如下 ：电子门控是由 PLC 可编程控制器来实现的，其控制工作原理。整个门控系统的运行均
19、由电机驱动并利用电子门控单元来控制，电机通过传动系统驱动丝杆系统，丝杆上的螺母又通过铰链与门页相连，由此来驱动门的开关。 1.4 目前问题 上述四种塞拉门都配置了车内与车外的开、关门按钮，其控制原理也基本相同。而它们的车内与车外紧急开门装置却有所不同， IFE、康尼、 FAIVELEY公司的车门利用细钢丝绳使车内、车外的紧急开门装置与闭锁止挡联动，因多根钢丝绳须穿越不同的曲线空间，它们的实际尺寸配置难以恰当控制，以致经常出现车 内、车外紧急开门费劲的现象，有时甚至会发生控制失灵的情况。 此外，由于车门控制对开关位置精度要求较高，而钢丝绳本身又具有一定的伸缩性，采用钢丝绳传动方式增加了检修车门时
20、钢丝绳调整的工作量。 以宁波地铁一号线电控气动门为例，它的左右门页依靠钢丝绳传动 (见图 5)，若钢丝绳的张紧力足够大时，就可保证左右两门页同步运作以及锁钩与两锁销的间隙均等；车门关闭时，锁钩应能落至水平位，行程开关 s。的触点将断开。4 然而车门在长时间运行后，钢丝绳有所松弛，车门关闭时，左右门页动作不能同步，锁钩与两锁销的间隙出现不均等，而且经 常有一个锁销不能完全落入锁钩，以至锁钩不能完全降到水平位置， s 触头仍在动作，触点闭合，门开指示灯依然点亮。 丝杆系统所采用的螺纹类型分矩形、梯形和锯齿形三种。虽然矩形螺纹的传动效率高，但从工艺角度来看，这种齿形不易加工，即使可以加工，但因齿根的
21、应力集中，在车门不断的开关过程中，螺纹齿容易发生断裂等故障。 5 第 2 章 地铁车门的类型及比较 2.1 按驱动方式的不同进行区分 （ 1） 电控风动门 电控风动门由压缩空气驱动传动汽缸，在通过机械传动系统和电气控制系统完成车门的开关动作。机械传动系统的作用使将传动奇光活塞杆 运动传递至车门，使车门动作。电气控制系统爆过气动门控制、再开门控制、车门动作监视和列车控制电路连锁等内容。其作用是为了保证车门动作可靠和行车安全。 （ 2） 电传动门 电气驱动车门由电动机、传动装置（轴、磁性离合器、皮带轮和齿形皮带）、控制器、闭锁装置和紧急开门装置组成。齿形皮带与两个门翼相固定，闭锁和解锁所需的扭矩由
22、电动机提供。另一种电器驱动装置为电动机通过一根左右同步的螺杆和球面支承螺母驱动滚珠摆动导向件和与其固定的门翼。 2.2 按其开门方式不同进行区分 （ 1） 内藏钳入式对开侧移门 开关车门时门翼在车辆侧墙的外墙与 内护板之间的夹层内移动，传动装置设于车厢内侧车门的顶部。 （ 2）外侧移门 与上述内藏钳入式对开侧移门区别仅在于开关车门时，门翼均处于侧墙的外侧，车门驱动机构工作原理与内藏钳入式对开侧移门相同。 （ 3）塞拉门 借助于车门上端的传动机构和导航，车门开启状态时门翼贴靠在侧墙和外侧，车门在关闭状态时，门翼外表与车体外墙成一片面。 （ 4） 外摆式车门 开门时通过转轴和摆杆使车门向外摆出并贴靠在车体外墙板上，门关闭后门翼外表面与车体墙成一片面。 2.3 按其用途的不同进行区分 （ 1）客室侧门：每辆 车安装了 10 个客室侧门（每侧 5 个，均匀分布），整列 车共 60 个客室侧门，供乘客上下车使用。
