周瑜 施江泳 魯海深

摘? ?要： 外掛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)外掛門總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，總結(jié)出外掛門機(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)于門頁與門密封刮蹭現(xiàn)象，減少門密封的安裝墊片數(shù)量，增大門頁與門密封的間隙尺寸;對(duì)于門頁上部高度調(diào)整螺栓與門懸掛雨檐刮蹭現(xiàn)象，縮短門懸掛調(diào)整螺栓的長(zhǎng)度，有效降低干涉概率;對(duì)于門頁對(duì)中尺寸超差現(xiàn)象，優(yōu)化定位基準(zhǔn)門密封的對(duì)中安裝要求;對(duì)于開關(guān)門力過大的現(xiàn)象，重新調(diào)整門懸掛和門檻之間的平行度，保證開門順暢。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有效的解決思路。

關(guān)鍵詞： 地鐵車輛;外掛門;機(jī)械調(diào)門;工藝優(yōu)化;尺寸超差;干涉

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） 05-106-06

工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新 URL： http：//gyjs.cbpt.cnki.net? ? DOI： 10.14103/j.issn.2095-8412.2020.05.020

引言

隨著我國(guó)科技的進(jìn)步和制造業(yè)的飛速發(fā)展，城市軌道交通也得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。地鐵車輛客室門作為乘客頻繁進(jìn)出地鐵的通道，是地鐵車輛必不可少的關(guān)鍵部件之一[1]。

目前，地鐵車輛的門系統(tǒng)主要有內(nèi)藏門、外掛門和塞拉門[2]。其中外掛門系統(tǒng)的門頁和懸掛裝置始終位于車體側(cè)墻外側(cè)，使得列車車內(nèi)空間相對(duì)較大，可以抵抗大客流，且故障率低。外掛門系統(tǒng)的缺點(diǎn)是會(huì)使地鐵車輛運(yùn)行過程中產(chǎn)生一定的運(yùn)行阻力，且導(dǎo)致列車美觀性差[3]。同時(shí)，外掛門系統(tǒng)對(duì)使用地區(qū)氣候要求較高，只適用于少風(fēng)沙、少冰凍的地區(qū)。

在實(shí)際安裝中發(fā)現(xiàn)，外掛門系統(tǒng)存在門頁與門密封干涉、開關(guān)門阻力過大等異常問題。本文就某地鐵車輛外掛門機(jī)械調(diào)門中常見的尺寸超差問題進(jìn)行分析探討。首先結(jié)合外掛門系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，總結(jié)安裝工序問題;其次對(duì)各安裝工序問題進(jìn)行原因分析;最后提出解決措施。

1? 外掛門機(jī)械調(diào)門安裝工序問題描述

1.1? 外掛門系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)

一個(gè)完整的外掛門系統(tǒng)主要由以下零部件組成：懸掛裝置、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（自帶內(nèi)部緊急解鎖）、門頁、門密封、門檻、外部緊急解鎖、電解鎖等，各個(gè)零部件組合在一起提供了整個(gè)外掛門系統(tǒng)所需的功能[4]，如圖1所示。外掛門懸掛裝置安裝在車體外側(cè)，左右門頁安裝在懸掛裝置上，并通過驅(qū)動(dòng)臂與車體內(nèi)側(cè)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)電機(jī)帶動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，絲套在絲桿上橫向移動(dòng)，帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)臂移動(dòng)，從而帶動(dòng)車門的開關(guān)運(yùn)動(dòng)[5]。

1.2? 常見安裝工序問題描述

外掛門機(jī)械調(diào)門安裝工序經(jīng)常出現(xiàn)以下4種問題：

（1）門頁與門密封刮蹭。門頁開關(guān)過程中，距地板面1 m高度處，存在門頁與門密封刮蹭的現(xiàn)象。門頁與門密封理論間隙為5 mm，刮蹭點(diǎn)位置如圖2所示。

（2）調(diào)整螺栓與門懸掛雨檐刮蹭。門頁開關(guān)過程中，門頁上部高度調(diào)整螺栓M6×50與門懸掛雨檐局部存在刮蹭。高度調(diào)整螺栓與門懸掛雨檐的理論間隙為2.6 mm，如圖3所示。

（3）門頁對(duì)中尺寸超差。當(dāng)門頁打開約100 mm時(shí)，在門頁內(nèi)部距地板面1 m處，門頁對(duì)中尺寸標(biāo)準(zhǔn)為|X1-X2|≤2 mm，現(xiàn)場(chǎng)部分門頁對(duì)中尺寸為|X1-X2|=3 mm。對(duì)中尺寸偏差太多會(huì)導(dǎo)致門頁兩側(cè)進(jìn)水。X1、X2為門頁前密封膠條與門皮的接縫邊到側(cè)門密封框表面的距離，如圖4所示。

（4）門頁開關(guān)門力超差。門頁安裝調(diào)試完畢后，發(fā)現(xiàn)個(gè)別門頁開關(guān)門力達(dá)到180 N，但開關(guān)門力標(biāo)準(zhǔn)為不得超過150 N。開關(guān)門力測(cè)量方法如圖5所示。

2? 原因分析

2.1? 門頁與門密封刮蹭原因分析

門頁與門密封理論間隙為5 mm。門頁平面度要求為1 mm/m，門頁總長(zhǎng)約2 m，最大平面度誤差為1 mm/m×2 m=2 mm。

門頁上部通過螺栓連接在門懸掛上，下部插入門檻滑道內(nèi)，門頁車寬方向的定位尺寸主要由門懸掛和門檻確定。車寬方向的定位尺寸：門懸掛與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)間距尺寸為（99±1） mm，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)距離車體上門框間距尺寸為（92±1） mm，轉(zhuǎn)化后門懸掛到車體上門框距離為（7±2） mm;門檻立面到車體底架側(cè)面距離為（27±1） mm。由此計(jì)算出門頁中間高度位置處的車寬尺寸最大偏差為[（2+1）/2=1.5] mm。

門密封通過螺栓安裝在窗下板和上部盲窗上，窗下板和上部盲窗分別鉚接和粘接在車體側(cè)墻上，如圖6所示。車體側(cè)墻總成后的直線度要求為1 mm/m，門密封對(duì)應(yīng)的車體側(cè)墻安裝長(zhǎng)度為1 800 mm，最大直線度誤差為1 mm/m×1.8 m=1.8 mm。

綜上所述，門頁與門密封的間隙尺寸在車寬方向的最大理論總偏差量為2 mm +1.5 mm +1.8 mm =5.3 mm，最大干涉尺寸為5.3 mm -5 mm=0.3 mm?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)量發(fā)現(xiàn)，在門頁中間高度位置處的窗下板比上部盲窗向車外突出1.8 mm，所以在此處容易出現(xiàn)門頁與門密封刮蹭的現(xiàn)象。

2.2? 調(diào)整螺栓與門懸掛雨檐刮蹭原因分析

高度調(diào)整螺栓與門懸掛雨檐的理論間隙為2.6 mm。調(diào)整螺栓卡在門懸掛的滾珠滑塊上，滑塊的安裝高度尺寸公差為±0.3 mm。門懸掛雨檐長(zhǎng)度為1 700 mm，其直線度標(biāo)準(zhǔn)為不超過1 mm/m，理論最小間隙為2.6 mm-0.3 mm-1 mm/m×1.7 m =0.6 mm。如圖7所示，由于雨檐通長(zhǎng)方向僅有3個(gè)鉚釘進(jìn)行緊固，因此在兩個(gè)鉚釘點(diǎn)之間容易存在局部上翹問題?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)量干涉位置雨檐的直線度為2.5 mm，因此干涉尺寸為2.5 mm+0.3 mm -2.6 mm=0.2 mm。

2.3? 門頁對(duì)中尺寸超差原因分析

門頁安裝在門懸掛上，門懸掛以車體上門框?yàn)槎ㄎ换鶞?zhǔn)，門懸掛中心與上門框中心標(biāo)準(zhǔn)偏差≤1 mm，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量門懸掛中心與上門框中心偏差在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。門頁開度要求為（1 405±5） mm，門頁對(duì)中尺寸均通過門懸掛兩端的開門止檔處的圓形調(diào)整墊片進(jìn)行調(diào)整，端部開門止檔結(jié)構(gòu)如圖8所示。

每個(gè)開門止檔圓柱形橡膠擋塊處各有3個(gè)2 mm圓形調(diào)整墊片。在極限情況下，允許兩端開門止檔處圓形調(diào)整墊片尺寸分別為2 mm和10 mm。在保證兩端止檔同時(shí)觸發(fā)的前提下，門懸掛開門止檔只能對(duì)門頁對(duì)中尺寸偏差|X1-X2|≤8 mm的情況進(jìn)行有效補(bǔ)償。現(xiàn)場(chǎng)已將門懸掛開門止檔調(diào)整到極限情況，而門頁對(duì)中尺寸|X1-X2|仍為3 mm。由此推斷門頁對(duì)中尺寸的基準(zhǔn)，即兩側(cè)門密封的安裝尺寸可能有問題。

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量距地板面1 m高度處的兩側(cè)門密封邊框到車體上門框中心距離的尺寸左右偏差為11 mm。由于11 mm-8 mm=3 mm，與現(xiàn)場(chǎng)門頁對(duì)中尺寸3 mm偏差情況符合，故判定門密封安裝尺寸不對(duì)中是導(dǎo)致門頁對(duì)中尺寸超差的主要原因。門密封的安裝要求為：開檔尺寸1 620（-3， +2） mm，同一門區(qū)門密封上下開檔尺寸差小于3 mm（|X1-X2|<3 mm），對(duì)角差不大于4 mm（|Y1-Y2|≤4 mm），門密封安裝尺寸示意圖如圖9所示。門密封安裝工序中沒有對(duì)距地板面1 m高度處的門密封開檔和居中尺寸提出明確要求，而門頁對(duì)中尺寸測(cè)量是以距地板面1 m高度處的門密封邊框?yàn)榛鶞?zhǔn)的，這恰恰導(dǎo)致了門頁對(duì)中尺寸超差。

2.4? 門頁開關(guān)門力超差原因分析

現(xiàn)場(chǎng)排查發(fā)現(xiàn)門頁下部耐磨條與門檻不平行，開關(guān)門過程中，門頁下部耐磨條與門檻之間摩擦嚴(yán)重，導(dǎo)致開門力超標(biāo)。門頁下部沿門檻內(nèi)滑道橫向運(yùn)動(dòng)，其安裝接口如圖10所示。

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量發(fā)現(xiàn)此處門懸掛和門檻的安裝尺寸均為理論尺寸。門檻與門頁的定位基準(zhǔn)分別為車體底架和車體上門框，車體底架和上門框的平行度要求為不超過2 mm/m。單扇門頁下部耐磨條的長(zhǎng)度為0.9 m，門頁下部耐磨條與門檻的理論間隙為2.5 mm，故理論最小間隙為2.5 mm-2 mm/m ×0.9 m=0.7 mm?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)量此處門檻和上部門懸掛的平行度為3 mm/m，導(dǎo)致門頁下部耐磨條與門檻的實(shí)際間隙為2.5 mm-3 mm/m×0.9 m=-0.2 mm，即門頁下部耐磨條與門檻緊密貼合，開關(guān)門過程中，二者摩擦嚴(yán)重，導(dǎo)致開關(guān)門力超差。

3? 解決措施

3.1? 門頁與門密封刮蹭解決措施

對(duì)于現(xiàn)車門頁與門密封存在刮蹭的現(xiàn)象，取出門密封背面所加的理論3 mm墊片，增大門頁與門密封的間隙尺寸。對(duì)于后續(xù)車輛，門懸掛車寬方向與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)間距尺寸由（99±1） mm改為（100±1） mm。并且將門頁中間高度處門密封背面的墊片厚度由3 mm減小為1 mm，有效增大門頁與門密封的間隙。

3.2? 調(diào)整螺栓與門懸掛雨檐刮蹭解決措施

如圖11所示，由供應(yīng)商在現(xiàn)車調(diào)整螺栓處增加1.6 mm的平墊，抬高螺栓高度，使得最小間隙尺寸達(dá)到-0.4 mm+1.6 mm=1.2 mm。后續(xù)雨檐與門懸掛之間鉚釘數(shù)量由3個(gè)改為5個(gè)，有效保證雨檐安裝后的直線度≤1 mm/m。并且上部高度調(diào)整螺栓由M6×50改為M6×45，使理論間隙由2.6 mm增大為7.6 mm，有效降低干涉概率。

3.3? 門頁對(duì)中尺寸超差解決措施

門密封安裝工序增加尺寸要求：保證在距地板布面1 m高度位置處，兩側(cè)門密封邊沿到車體上門框中心距離尺寸偏差不大于2 mm。在現(xiàn)場(chǎng)尺寸超差位置處，按照此要求重新調(diào)整門密封。

3.4? 門頁開關(guān)門力超差解決措施

現(xiàn)場(chǎng)重新調(diào)整門懸掛與車體之間墊片數(shù)量，以補(bǔ)償車體平行度誤差，使得門懸掛與門檻之間的平行度小于2 mm/m。后續(xù)對(duì)門檻安裝工序進(jìn)行優(yōu)化，增加尺寸要求：使用鉛錘線測(cè)量車體上門框兩端與車體底架的平行度|X3 - X4|，根據(jù)車體平行度來調(diào)整門檻兩端所加墊片數(shù)量，保證門檻兩端與車體上門框的平行度不大于2 mm。平行度|X3 - X4|的測(cè)量方法如圖12所示。

4? 結(jié)束語

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證，針對(duì)門頁與門密封刮蹭、調(diào)整螺栓與門懸掛雨檐刮蹭、門頁對(duì)中尺寸超差、門頁開關(guān)門力超差的解決措施均使得地鐵車輛外掛門系統(tǒng)的安裝和調(diào)試問題明顯減少。

本文對(duì)外掛門機(jī)械調(diào)門問題的研究分析，可以為地鐵車輛制造企業(yè)在車門系統(tǒng)安裝調(diào)試過程中遇到的尺寸超差和功能問題提供一些解決思路，提升車門系統(tǒng)的安裝工藝。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：

周瑜（1993—），通信作者，男，浙江臺(tái)州人，本科，工程師。現(xiàn)從事軌道車輛的內(nèi)裝工藝工作。

E-mail： 1106173406@qq.com

施江泳（1991—），男，江蘇南通人，本科，工程師?，F(xiàn)從事軌道車輛的內(nèi)裝工藝工作。

魯海深（1991—），男，江蘇連云港人，本科，工程師?，F(xiàn)從事軌道車輛的內(nèi)裝工藝工作。

（收稿日期：2020-07-27）