王洋 智雷勇

摘 要：以CRH380B高寒型動車組為例，剖析塞拉門鎖閉系統(tǒng)的控制電路和運行邏輯。從應用角度提出主鎖閉鎖氣缸行程無檢測的問題，并提出了增加主鎖閉鎖氣缸行程開關的優(yōu)化措施，以期不斷提升塞拉門電控系統(tǒng)智能化進程，不斷增強列車運行安全性。

關鍵詞：CRH380B;塞拉門;主鎖;輔助鎖

中圖分類號：U270.386 文獻標識碼：A

0 前言

截止到2019年，中國鐵路營業(yè)里程超過13.9萬公里，其中高鐵約3.5萬公里，居世界第一位，隨著高速鐵路里程快速增長，動車組列車規(guī)模在不斷增大。隨著人們生活水平的不斷提高，大家對高鐵安全性、舒適性的要求也在不斷提升。側(cè)門作為旅客乘坐動車組列車時接觸較多的設備之一，其電控技術也在不斷發(fā)展，從較早時的氣缸驅(qū)動、各環(huán)節(jié)基本無反饋的側(cè)門到現(xiàn)在廣泛應用的電機驅(qū)動、各環(huán)節(jié)形成閉環(huán)控制的塞拉門，側(cè)門系統(tǒng)不斷的向智能化發(fā)展。

當前廣泛應用的塞拉門，采用嵌入式門控系統(tǒng)作為控制核心[1]，以電機、電磁閥等作為電控對象，以各類開關信號作為閉環(huán)反饋信號，大大提升了側(cè)門系統(tǒng)的安全性和舒適性。塞拉門鎖閉系統(tǒng)作為車門的安全屏障，采用多種鎖以及間隙補償器等模塊作為鎖閉系統(tǒng)的重要組成部分。

本文以CRH380B型長客高寒動車組塞拉門的鎖閉系統(tǒng)為例進行分析，并從安全、自檢、故障處理等角度，對其提出一些優(yōu)化措施。

1 塞拉門鎖閉系統(tǒng)

塞拉門鎖閉系統(tǒng)由開關門按鈕、主鎖、輔助鎖、站臺間隙補償器等組成[2]。觸摸關門按鈕，以門控器為控制核心，收回站臺間隙補償器，控制電機帶動門扇達到主鎖一級鎖和二級鎖，并控制主鎖閉鎖電磁閥將主鎖壓緊，控制輔助鎖閉鎖電磁閥使輔助鎖壓緊門扇。觸摸開門按鈕，門控器驅(qū)動輔助鎖電磁閥和主鎖解鎖電磁閥，分別解開輔助鎖和主鎖，并控制電機反向帶動門扇打開，當門扇打開到三分之二開度時，打開站臺間隙補償器。

1.1 塞拉門鎖閉系統(tǒng)的主要輸入輸出電信號裝置

塞拉門鎖閉系統(tǒng)的主要輸入電信號是由內(nèi)外側(cè)開門按鈕、內(nèi)側(cè)關門按鈕、主鎖鎖到位行程開關S1、緊急解鎖行程開關S3、輔助鎖鎖到位行程開關、踏板關到位行程開關S14和踏板開到位行程開關S15等裝置組成。

塞拉門鎖閉系統(tǒng)的主要輸出電信號是由主鎖閉鎖電磁閥Y1、輔助鎖閉鎖電磁閥Y2、主鎖解鎖電磁閥Y3、踏板打開電磁閥Y6和踏板收回電磁閥Y5等裝置組成。

1.2 塞拉門鎖閉系統(tǒng)各模塊

塞拉門鎖閉模塊分為開關門按鈕模塊、主鎖模塊、輔助鎖模塊、站臺間隙補償器等[3]。

1.2.1 開關門按鈕模塊

塞拉門內(nèi)側(cè)操作面板上有綠色開門按鈕和紅色關門按鈕，外側(cè)有綠色開門按鈕，如圖1所示為其中一個按鈕的電路圖，三個按鈕的電路完全相同。當按鈕有效時，門控器的輸出接口輸出110 V電，綠色指示燈亮，當按下對應按鈕時，紅色指示燈亮，同時門控器輸入接口接收到信號。門在關閉狀態(tài)時，關門按鈕失效;當列車在行駛中，車速大于5 km/h時，開門按鈕失效，即門控器的輸出接口為0 V，綠色指示燈滅，即使按下對應按鈕時，紅色指示燈也不亮，門控器輸入接口無信號輸入。

1.2.2 主鎖閉鎖與解鎖控制

車門關閉到位、主鎖處于二級鎖狀態(tài)時，主鎖鎖到位行程開關S1復位，否則該行程開關處于被壓下狀態(tài)，門控器依靠主鎖鎖到位行程開關S1常開觸點來檢測主鎖鎖閉是否達到二級鎖[4]。

如圖2所示，主鎖鎖閉結(jié)構(gòu)由兩級鎖閉機構(gòu)和一個壓緊氣缸構(gòu)成，在塞拉門關閉最后階段，依靠電機的驅(qū)動，使主鎖依次完成一級鎖、二級鎖，然后主鎖閉鎖電磁閥Y1驅(qū)動主鎖閉鎖氣缸導桿伸出將主鎖鎖死，確保關閉可靠。而開門前需先收回閉鎖氣缸導桿，然后由解鎖電磁閥Y3控制解鎖氣缸撥動解鎖機構(gòu)將一級鎖和二級鎖解開[5]，然后才能依靠電機的驅(qū)動完成開門[6]。

1.2.3 輔助鎖閉鎖電磁閥控制與列車線

列車線的作用是將車速信號引入門控器，防止車門在列車運行時誤開，保證列車運行時側(cè)門區(qū)域安全。

如圖3所示，門控系統(tǒng)從外部引入三條DC110 V車速列車線信號：<5 km/h列車線、>5 km/h列車線和>10 km/h列車線，當車速滿足列車線要求時，對應列車線電壓為DC110 V，否則為0 V。其中<5 km/h列車線和>5 km/h列車線僅為門控器提供輸入信號;>10 km/h列車線除了為門控器提供輸入信號，還與從門控器引出的緊急解鎖行程開關S3常閉觸點并聯(lián)，之后與輔助鎖閉電磁閥串聯(lián)。

當車速小于5 km/h時，<5 km/h列車線為110 V，其他列車線為0 V，此時輔助鎖閉鎖電磁閥僅受門控器和緊急解鎖行程開關S3常閉觸點控制;當車速在5 km/h～10 km/h之間時，>5 km/h列車線為110 V，其他列車線為0 V，此時輔助鎖閉鎖電磁閥僅受門控器和緊急解鎖行程開關S3常閉觸點控制;當車速>10 km/h時，>5 km/h列車線和>10 km/h列車線為110 V，<5 km/h列車線為0 V，此時>10 km/h列車線直接供電到輔助鎖閉鎖電磁閥，門控器和緊急解鎖行程開關S3常閉觸點不再控制輔助鎖閉鎖電磁閥，保證列車在行駛中正常操作和緊急解鎖都無法開門。

1.2.4 站臺間隙補償器控制

站臺間隙補償器的打開與關閉是由踏板打開電磁閥Y6和踏板收回電磁閥Y5控制站臺補償器氣缸來實現(xiàn)的。主鎖閉鎖氣缸、輔助鎖閉鎖氣缸、主鎖解鎖氣缸，都是采用一端由1個電磁閥輸出的壓縮空氣控制、另一端由彈簧實現(xiàn)自復位，但站臺補償器氣缸兩端是分別采用1個電磁閥來實現(xiàn)控制的，防止失電或失壓時踏板誤動作造成安全事故。

如圖4所示，踏板收回電磁閥Y5得電，則驅(qū)動站臺補償器氣缸將踏板收回;踏板打開電磁閥Y6得電，則驅(qū)動站臺補償器氣缸將踏板打開。站臺補償器所處位置檢測是由踏板關到位行程開關S14和踏板開到位行程開關S15給門控器的輸入信號來實現(xiàn)的。當站臺補償器關閉到位時，壓下踏板關到位行程開關S14，常開觸點閉合;當站臺補償器打開到位時，壓下踏板開到位行程開關S15，常開觸點閉合;門控器通過檢測對應輸入接口的帶電情況即可掌握踏板當前狀態(tài)。

2 存在問題與改進建議

主鎖閉鎖氣缸使用開環(huán)控制，是否閉鎖到位沒有反饋，門控器無法檢測主鎖閉鎖氣缸的實時狀態(tài)，門控器無法檢測出因主鎖閉鎖氣缸引起的開關門故障。

因此可在此處增加一個行程開關加以檢測主鎖閉鎖氣缸的實時狀態(tài)，提升電控系統(tǒng)故障自檢能力，增強列車運行安全性。

3 結(jié)論

本文以CRH380B型動車組長客高寒車塞拉門的塞拉門鎖閉系統(tǒng)為例，剖析了開關門按鈕模塊、主鎖模塊、輔助鎖模塊和站臺間隙補償器的控制電路和運行邏輯，從提升列車運行安全性和故障智能自檢的角度出發(fā)，找出主鎖閉鎖氣缸行程無檢測的問題。并提出了增加主鎖閉鎖氣缸行程開關的優(yōu)化措施，以期提升塞拉門系統(tǒng)故障智能自檢的能力，提升列車運行安全性。

參考文獻：

[1]卜云祥.基于OMAPL138的塞拉門控制器研究[J].計算機與數(shù)字工程，2019，47（08）：2080-2085.

[2]陸敏恂，肖庭林.高速列車電動塞拉門設計[J].現(xiàn)代制造技術與裝備，2019，55（02）：31-32.

[3]郭顯鵬.電動塞拉門控制系統(tǒng)故障分析與診斷方法初探[J].現(xiàn)代制造技術與裝備，2018，54（06）：99+101.

[4]郝增濤，郭丹陽，張曉明，等.CRH380BG型動車組塞拉門主鎖故障分析及改進[J].大連交通大學學報，2020，41（02）：24-26.

[5]高凌峰.動車組380B塞拉門故障排查與檢修的研究[J].時代農(nóng)機，2019，46（08）：19+22.

[6]陳小真.CRH380BL型動車組塞拉門故障原因分析[J].機車電傳動，2019，60（04）：153-156.