周瑜　孫波　李斌斌

摘 ? 要： 內(nèi)藏門是地鐵車輛中一種常用的客室門，其機(jī)械調(diào)門極易發(fā)生各種尺寸超差問題，影響地鐵車輛運(yùn)營(yíng)穩(wěn)定性。對(duì)內(nèi)藏門總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，總結(jié)出內(nèi)藏門機(jī)械調(diào)門工序中常見的4種尺寸超差問題，提出針對(duì)性的工藝優(yōu)化措施。對(duì)于門頁(yè)上部與車體間隙超差，將調(diào)整墊片厚度由2 mm降至1 mm，補(bǔ)償車體公差;對(duì)于門頁(yè)底部與門檻間隙超差，將門機(jī)構(gòu)滑槽下表面距離地板布上表面高度降低1 mm，保證門機(jī)構(gòu)平面度要求;對(duì)于門頁(yè)與車體分色線高度差超差，選用合適的門頁(yè)分色線高度尺寸，消除噴涂錯(cuò)誤造成的誤差;對(duì)于輔助支撐與門頁(yè)中下部耐磨條間隙超差，安裝特制內(nèi)門檻，將間隙調(diào)整至標(biāo)準(zhǔn)要求。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證，機(jī)械調(diào)門尺寸超差問題明顯減少，為地鐵車輛制造企業(yè)和運(yùn)營(yíng)單位在車門安裝、調(diào)試、故障處理等環(huán)節(jié)解決尺寸超差問題提供了解決思路。

關(guān)鍵詞： 地鐵車輛;內(nèi)藏門;機(jī)械調(diào)門;尺寸超差;工藝優(yōu)化

中圖分類號(hào)：U270.6 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ?文章編號(hào)：2095-8412 （2020） 04-085-05

工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新 URL： http：//gyjs.cbpt.cnki.net ? ?DOI： 10.14103/j.issn.2095-8412.2020.04.016

引言

地鐵車輛客室門作為乘客頻繁進(jìn)出地鐵的通道，是地鐵車輛保證安全運(yùn)行的關(guān)鍵部件之一。我國(guó)地鐵系統(tǒng)始建于二十世紀(jì)六十年代，當(dāng)時(shí)地鐵車輛上配置的客室門系統(tǒng)為內(nèi)藏門系統(tǒng)[1]。隨著我國(guó)科技的進(jìn)步和制造水平的提高，城市軌道交通不僅得到長(zhǎng)足的發(fā)展，而且質(zhì)量已經(jīng)達(dá)到世界先進(jìn)水平。

經(jīng)過近50多年的發(fā)展，當(dāng)前地鐵車輛客室門的構(gòu)造主要有內(nèi)藏門、外掛門和塞拉門三種，其中內(nèi)藏門以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、故障率較低、便于操作維護(hù)、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，始終是眾多地鐵車輛的首選[2]，但是在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，內(nèi)藏門系統(tǒng)存在門頁(yè)干涉和開關(guān)門阻力過大等故障，使機(jī)械調(diào)門極易發(fā)生各種尺寸超差問題，影響了運(yùn)營(yíng)的穩(wěn)定性。

本文首先簡(jiǎn)要介紹地鐵車輛內(nèi)藏門的總體結(jié)構(gòu);接著通過對(duì)內(nèi)藏門系統(tǒng)在機(jī)械調(diào)門中出現(xiàn)的尺寸超差和功能干涉進(jìn)行原因分析，歸納出一些對(duì)故障的解決思路;最后提出切合實(shí)際的解決措施，以優(yōu)化門系統(tǒng)的安裝工藝。

1 ?內(nèi)藏門系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)

如圖1所示，一個(gè)完整的內(nèi)藏門系統(tǒng)主要由承載驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、門頁(yè)（含機(jī)械隔離裝置）、門檻、緊急入口裝置、密封毛刷等零部件組成，將每個(gè)零部件組合在一起，提供了整個(gè)內(nèi)藏門系統(tǒng)所需的功能[3]。內(nèi)藏門有2類傳動(dòng)方式：一類為絲杠螺母副傳動(dòng)方式，另一類為皮帶傳動(dòng)方式[4]。地鐵車輛內(nèi)藏門實(shí)現(xiàn)了列車的集中控制以及單個(gè)門切除功能，具有開關(guān)門及其二次緩沖、再開門、障礙物探測(cè)重開門、防夾、緊急解鎖、外部解鎖、旁路故障診斷顯示和記錄、零速保護(hù)等多項(xiàng)功能[1]。

2 ?內(nèi)藏門機(jī)械調(diào)門尺寸超差問題描述

內(nèi)藏門機(jī)械調(diào)門工序經(jīng)常出現(xiàn)以下4種尺寸超差問題：

（1）將左右門頁(yè)關(guān)閉到位時(shí)，門頁(yè)上部與車體間隙超差，標(biāo)準(zhǔn)是（7±2） mm，實(shí)測(cè)是10 mm，如圖2所示。

（2）門頁(yè)底部與內(nèi)門檻上表面間隙超差，標(biāo)準(zhǔn)是（9±1） mm，實(shí)測(cè)是11 mm，如圖3所示。

（3）門頁(yè)與車體分色線高度差超差，標(biāo)準(zhǔn)是（0～5） mm，實(shí)測(cè)門頁(yè)分色線比車體分色線高7 mm，如圖4所示。

（4）將左右門頁(yè)關(guān)閉到位時(shí)，門頁(yè)中下部耐磨條處與輔助支撐滾輪間隙距離過小，標(biāo)準(zhǔn)是（3.5±1） mm，實(shí)測(cè)是1 mm，輔助支撐安裝位置如圖5所示。

3 ?原因分析

3.1 ?門頁(yè)上部與車體間隙超差

門頁(yè)上部通過四個(gè)緊固螺栓吊掛在門機(jī)構(gòu)上，下部搭靠在內(nèi)門檻外側(cè)面。門頁(yè)下部與車體間隙距離由內(nèi)門檻與車體的間距確定，門頁(yè)上部與車體間隙距離由門機(jī)構(gòu)與車體側(cè)墻的間距確定。門頁(yè)與車體側(cè)墻間縫隙要求為（7±2） mm，現(xiàn)車測(cè)量門機(jī)構(gòu)與車體側(cè)墻間距尺寸工藝要求為（31±1） mm，如圖6所示。這兩個(gè)尺寸測(cè)量基準(zhǔn)不統(tǒng)一，一個(gè)為車體上部側(cè)墻表面，一個(gè)為車體門框側(cè)墻表面，車體門框與車體整體側(cè)墻為焊接結(jié)構(gòu)，現(xiàn)車存在1 mm相對(duì)位置誤差。同時(shí)受車體側(cè)墻整體平面度1.5 mm/m的影響，存在1.5 mm的平面度誤差，導(dǎo)致門頁(yè)與車體門框側(cè)墻間距尺寸存在超差。

3.2 ?門頁(yè)底部與門檻間隙超差

門頁(yè)高度尺寸可以通過旋轉(zhuǎn)承載輪組件上的偏心輪軸進(jìn)行微調(diào)[5]，但主要由門機(jī)構(gòu)的高度決定。工藝要求門機(jī)構(gòu)滑槽下表面距離地板布上表面高度尺寸為（1 956±1） mm，如圖6所示。而門機(jī)構(gòu)與車體側(cè)墻面完全貼合安裝，車體側(cè)墻與地板布面存在一定角度，導(dǎo)致門機(jī)構(gòu)滑槽下表面與地板布面不平行。由于測(cè)量點(diǎn)位的不同，使用激光測(cè)距儀測(cè)量高度尺寸時(shí)會(huì)存在1 mm的誤差，且門頁(yè)總長(zhǎng)為（2 019±1） mm，也存在1 mm的公差。

3.3 ?門頁(yè)與車體分色線高度差超差

經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，車體分色線高度尺寸符合車體圖紙尺寸。

門頁(yè)分色線高度尺寸受門頁(yè)安裝高度影響。門頁(yè)底部與門檻間隙超差2 mm，導(dǎo)致門頁(yè)分色線高度超差2 mm，但仍有5 mm超差原因未確定?，F(xiàn)場(chǎng)核實(shí)門頁(yè)裝配圖尺寸正常。對(duì)比如圖7所示的門頁(yè)零件圖，門頁(yè)分色線下邊沿距門頁(yè)底部理論尺寸為（470.4±1） mm，實(shí)際測(cè)得為475 mm，超差4.6 mm，此為導(dǎo)致門頁(yè)與車體分色線高度差超差的主要原因，屬于來(lái)料質(zhì)量問題。

3.4 輔助支撐與門頁(yè)中下部耐磨條間隙超差

輔助支撐安裝在車體門框上，車體門框的直線度標(biāo)準(zhǔn)為1.5 mm/m。對(duì)現(xiàn)車使用水平尺和塞尺進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)門框中部變形較大，向車內(nèi)凹陷4 mm。而輔助支撐的安裝長(zhǎng)滑孔只具有±3 mm的間隙調(diào)整量，這導(dǎo)致了輔助支撐調(diào)整到極限位置后仍然與門頁(yè)耐磨條的間隙偏小。

4 ?解決措施

4.1 ?門頁(yè)上部與車體間隙超差

目前安裝門機(jī)構(gòu)安裝座時(shí)，都是在后部統(tǒng)一添加2 mm調(diào)整墊片，保證門機(jī)構(gòu)滑槽底面距離車體側(cè)墻尺寸為（31±1） mm?，F(xiàn)改為只添加1 mm調(diào)整墊片，將尺寸減小為（30±1） mm，以補(bǔ)償車體公差。同時(shí)需要保證門機(jī)構(gòu)安裝面的平面度滿足小于1 mm/m的要求，以減少門機(jī)構(gòu)的扭擰度，保證后續(xù)門頁(yè)安裝后與車體側(cè)墻的平行度良好。門機(jī)構(gòu)立面平面度由門機(jī)構(gòu)定位工裝進(jìn)行調(diào)整，門機(jī)構(gòu)定位工裝結(jié)構(gòu)如圖8所示。

先將四個(gè)安裝座初步緊固（暫不需要精確定位），其中兩側(cè)安裝座加1 mm調(diào)整墊片，中間安裝座不加調(diào)整墊片。利用水平尺靠平兩側(cè)安裝座，根據(jù)間隙大小確定中間安裝座的調(diào)整墊片數(shù)量。這樣能保證四個(gè)安裝面的平面度小于1 mm。最后再利用定位工裝定位所有安裝座的具體位置。

4.2 ?門頁(yè)底部與門檻間隙超差

門機(jī)構(gòu)滑槽下表面距離地板布上表面高度尺寸要求為（1 956±1） mm，同一個(gè)門機(jī)構(gòu)的平面度相差不大于1 mm。現(xiàn)將高度尺寸減小為（1 955±1） mm，并且對(duì)總裝車間師傅提出要求：用激光測(cè)距儀測(cè)量高度尺寸時(shí)，從地板布向門機(jī)構(gòu)滑槽下表面打點(diǎn)，打點(diǎn)位置靠近滑槽底面。

首先，需要定位門機(jī)構(gòu)長(zhǎng)度方向兩端的高度尺寸（1 955±1） mm，調(diào)整長(zhǎng)滑孔的位置;然后，使用水平尺靠平來(lái)定位門機(jī)構(gòu)中間安裝座處的高度尺寸，以保證門機(jī)構(gòu)長(zhǎng)度方向的直線度，使門頁(yè)安裝后運(yùn)行平穩(wěn)順暢。

4.3 ?門頁(yè)與車體分色線高度差超差

門機(jī)構(gòu)高度尺寸已下調(diào)2 mm，分色線偏差相應(yīng)減少2 mm。吊掛門頁(yè)長(zhǎng)滑孔的理論調(diào)節(jié)距離為上下各1.5 mm，考慮到吊掛強(qiáng)度及門頁(yè)高度調(diào)整螺栓限制，不能通過擴(kuò)大長(zhǎng)滑孔長(zhǎng)度來(lái)增大門頁(yè)高度尺寸調(diào)節(jié)量，因?yàn)檫@樣無(wú)法完全消除門頁(yè)分色線高度尺寸噴涂錯(cuò)誤造成的誤差。所以現(xiàn)場(chǎng)需要將門頁(yè)分色線高度尺寸更換正確，噴涂正確的物料，以解決分色線高度差超差問題。

4.4 ?輔助支撐與門頁(yè)耐磨條間隙超差

豎直方向車體門框向車內(nèi)凹陷4 mm，經(jīng)與車體工藝師溝通，現(xiàn)車已無(wú)法校正。輔助支撐的安裝長(zhǎng)滑孔距離邊緣只有4 mm，且考慮到表面金屬漆破壞后無(wú)法修補(bǔ)，所以不能通過現(xiàn)場(chǎng)擴(kuò)大長(zhǎng)滑孔來(lái)增大調(diào)整量。最后決定將內(nèi)門檻向車中偏移3 mm（門頁(yè)下部搭靠在內(nèi)門檻上），以增大門頁(yè)耐磨條與輔助支撐的間隙尺寸。內(nèi)門檻一共有兩排安裝孔，第一排安裝孔通過滑塊螺母緊固在車體底架C型槽內(nèi)，車寬方向具有±3 mm的調(diào)整量;第二排安裝孔是現(xiàn)場(chǎng)確定定位尺寸后，在鋁蜂窩地板上鉆孔攻絲后進(jìn)行緊固的，不具有調(diào)整量。所以唯一的辦法是安裝特制內(nèi)門檻，內(nèi)門檻零件圖上車寬方向尺寸將第二排安裝孔向車外偏移3 mm，這樣使用現(xiàn)車的開孔尺寸安裝特制內(nèi)門檻時(shí)，特制內(nèi)門檻相對(duì)原來(lái)的內(nèi)門檻向車中偏移3 mm，帶動(dòng)門頁(yè)中部與門框的間隙增大2 mm左右，使得輔助支撐與門頁(yè)耐磨條間隙達(dá)到（3.5±1） mm的標(biāo)準(zhǔn)要求。

5 ?討論

通過第4章所述的解決措施，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證后，機(jī)械調(diào)門尺寸超差問題明顯減少。在地鐵車輛內(nèi)藏門的安裝和機(jī)械調(diào)門過程中，應(yīng)重點(diǎn)注意以下幾點(diǎn)：

（1）當(dāng)發(fā)現(xiàn)機(jī)械調(diào)門尺寸出現(xiàn)超差時(shí)，需要作出合理的尺寸鏈分析，羅列出所有對(duì)該尺寸產(chǎn)生影響的因素，這樣可以有效地進(jìn)行尺寸核實(shí)，逐一排查其中任意環(huán)節(jié)出現(xiàn)的問題。然后再根據(jù)具體的尺寸問題提出合理的解決方案，及時(shí)有效地提升整個(gè)門頁(yè)的裝配及調(diào)試質(zhì)量。

（2）車體尺寸公差對(duì)機(jī)械調(diào)門具有關(guān)鍵的影響，所以在門頁(yè)安裝之前有必要對(duì)車體門框尺寸進(jìn)行檢查。主要有：車體門框?qū)蔷€尺寸偏差≤4 mm、車體門框立柱之間的扭曲度≤3 mm、車體門框輪廓平面度≤1.5 mm/m、門框角度等參數(shù)滿足相關(guān)要求。當(dāng)發(fā)現(xiàn)某些尺寸超差時(shí)，需要在門頁(yè)安裝之前進(jìn)行適當(dāng)?shù)某叽缪a(bǔ)償，比如通過調(diào)整門機(jī)構(gòu)、內(nèi)門檻的定位尺寸進(jìn)行補(bǔ)償。

（3）零部件的尺寸公差也對(duì)機(jī)械調(diào)門存在影響。即使所有安裝尺寸都符合圖紙尺寸要求，核實(shí)一下來(lái)料尺寸往往也能夠發(fā)現(xiàn)意外的“驚喜”。重點(diǎn)注意門頁(yè)整體的長(zhǎng)寬尺寸、分色線的高度尺寸、色帶的寬度尺寸等。

（4）針對(duì)某些不可控因素導(dǎo)致的尺寸超差，如果現(xiàn)車無(wú)法通過簡(jiǎn)便的工藝進(jìn)行調(diào)整，可以選擇物料特制等方法，使尺寸達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

6 ?結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)地鐵車輛內(nèi)藏門機(jī)械調(diào)門工藝優(yōu)化問題進(jìn)行了研究，可以為地鐵車輛制造企業(yè)在車門安裝調(diào)試的過程中提供一些解決尺寸超差問題的方法，提升車門的安裝工藝水平。地鐵車輛運(yùn)營(yíng)單位在處理車門系統(tǒng)的故障時(shí)，也可以按照本文的思路進(jìn)行尺寸方面的分析，查找原因并予以解決。

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作者簡(jiǎn)介：

周瑜（1993—），男，浙江臺(tái)州人，本科，工程師。研究方向：軌道車輛的內(nèi)裝工藝。

E-mail： 1106173406@qq.com

孫波（1994—），男，湖南新邵人，本科，工程師。研究方向：軌道車輛的內(nèi)裝工藝。

李斌斌（1991—），女，江蘇南京人，碩士，工程師。研究方向：軌道車輛的內(nèi)裝工藝。

（收稿日期：2020-04-23）

Optimization on the Oversize Issues of Mechanical Control Door of Hidden Door in Metro Vehicles

ZHOU Yu， SUN Bo， LI Bin-bin

（CRRC Nanjing Puzhen Co.， Ltd.， Nanjing 210031， China）

Abstract： Hidden door is a kind of common passenger compartment door in the metro vehicles. Its mechanical control door is prone to various oversize issues， which affect the operation stability of metro vehicles. Based on the analysis of the overall structure of the hidden door， 4 kinds of common oversize issues in the mechanical control door process of the hidden door are summarized， and corresponding process optimization measures are put forward. For the oversize of the gap between the upper part of the door leaf and the vehicle body， reduce the thickness of the adjusting gasket from 2 mm to 1 mm， to compensate for the tolerance of the vehicle body; for the oversize of the gap between the bottom of the door leaf and the threshold， reduce the distance between the lower surface of the door mechanism chute and the upper surface height of the floor cloth by 1 mm， to ensure the flatness requirements of the door mechanism; for the oversize of the height difference between the door leaf and the color separation line of the vehicle body， select the appropriate height size of the color separation line of the door leaf， to eliminate the deviation caused by the spraying error; for the oversize of the gap between the auxiliary support and the wear strip at the middle and lower parts of the door leaf， install the special inner threshold， to adjust the gap to the standard requirements. Through field verification， the oversize issues of mechanical control door is obviously reduced， which provides a solution for metro vehicle manufacturers and operators to solve the oversize issues in the procedures including door installation， debugging and fault handling.

Key words： Metro Vehicle; Hidden Door; Mechanical Control Door; Oversize; Process Optimization