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        廣州地鐵9號(hào)線多個(gè)客室門同時(shí)啟動(dòng)防夾故障?調(diào)查分析及解決

        2021-09-03 05:04:30劉珍
        機(jī)電信息 2021年21期
        關(guān)鍵詞:車門解決措施

        摘 要:針對(duì)廣州地鐵9號(hào)線車輛運(yùn)營(yíng)以來,發(fā)生了多次多個(gè)車門同時(shí)啟動(dòng)防夾故障,故障發(fā)生存在偶然性、瞬時(shí)性等問題進(jìn)行深入分析,查找多個(gè)車門同時(shí)啟動(dòng)防夾故障的根本原因,并提出解決措施,避免給運(yùn)營(yíng)帶來影響。

        關(guān)鍵詞:廣州地鐵9號(hào)線;車門;防夾故障;解決措施

        0 引言

        廣州地鐵9號(hào)線項(xiàng)目列車客室門為雙開電動(dòng)塞拉門,采用雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)模式,即塞拉電機(jī)執(zhí)行門塞進(jìn)和塞出動(dòng)作,滑行電機(jī)執(zhí)行打開和關(guān)閉動(dòng)作,兩套電機(jī)采用兩套獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)電路,可同時(shí)工作。塞拉電機(jī)及滑行電機(jī)均采用有刷電機(jī)。門控制器DCU分主和輔兩款,分別為MDCU和LDCU,控制功能一樣,區(qū)別在通信方式上,MDCU配置MVB和CAN通信口,LDCU僅配置CAN通信口。車門障礙物探測(cè)符合《鐵路應(yīng)用-車輛門系統(tǒng)》(EN 14752—2005)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。自2019年以來,廣州地鐵9號(hào)線車輛發(fā)生了多次同一節(jié)車同一側(cè)的4個(gè)車門在關(guān)門時(shí)同時(shí)啟動(dòng)防夾功能,防夾功能啟動(dòng)一次后恢復(fù)正常,故障發(fā)生存在偶然性、瞬時(shí)性,列車回庫(kù)后故障無法重現(xiàn),未能找到故障原因。列車正線發(fā)生車門防夾故障,將導(dǎo)致列車下線,給運(yùn)營(yíng)帶來一定的影響。本文對(duì)多個(gè)車門同時(shí)啟動(dòng)防夾故障進(jìn)行深入分析并提出解決措施,以確保正線運(yùn)營(yíng)正常。

        1 故障查找

        通過讀取故障門控器數(shù)據(jù),分析為車門檢測(cè)到障礙物啟動(dòng)防夾功能,實(shí)際沒有障礙物,檢查車門機(jī)械部件及參數(shù)無異常,檢查門系統(tǒng)阻力無異常,庫(kù)內(nèi)開關(guān)車門1 000次試驗(yàn),故障沒有重現(xiàn)。通過跟其他列車互換門控器、滑行電機(jī)跟蹤,故障沒有轉(zhuǎn)移,出現(xiàn)的防夾故障仍發(fā)生在同一節(jié)車同一側(cè)的4個(gè)車門。由此可以初步排除是車門自身機(jī)械、電氣問題造成的防夾故障。圖1是同一節(jié)車同一側(cè)4個(gè)車門在同一時(shí)間點(diǎn)出現(xiàn)防夾故障的代碼。

        分析故障時(shí)刻車門運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及電機(jī)電流、電壓情況,如圖2所示,發(fā)現(xiàn)滑行電機(jī)在門板關(guān)門滑行即將到位的時(shí)候,電流陡變?cè)龃螅|發(fā)防夾功能,防夾一次后順利關(guān)上。

        綜合以上調(diào)查,根據(jù)檢查結(jié)果未發(fā)現(xiàn)車門機(jī)械及電氣上存在問題,卻報(bào)出了同一節(jié)車同一側(cè)4個(gè)車門防夾故障,可從導(dǎo)致防夾功能啟動(dòng)可能的原因入手進(jìn)行分析。

        2 可能的原因分析

        引起車門防夾故障的主要原因有以下幾個(gè)方面:

        (1)電機(jī)功率:如果電機(jī)功率超過限制,就會(huì)被認(rèn)定為檢測(cè)到障礙物而觸發(fā)防夾。

        (2)Imax引起的障礙物檢測(cè):最大電流值的設(shè)定,是門控器正常防夾的一個(gè)判斷條件,本項(xiàng)目設(shè)定值為4.2 A,當(dāng)電機(jī)電流大于4.2 A時(shí),就會(huì)判斷為障礙物。

        (3)電機(jī)編碼器監(jiān)測(cè)防夾:如果電機(jī)編碼器故障(缺少脈沖),就會(huì)檢測(cè)到障礙物。編碼器監(jiān)測(cè)是位置判斷防夾的條件,如果200 ms內(nèi)電機(jī)編碼器沒有反饋位置信息變化,則判斷為障礙物檢測(cè)。這是正常防夾功能的必備條件。

        (4)電機(jī)或電子硬件故障:由于電機(jī)或門控器內(nèi)電子硬件故障造成檢測(cè)到障礙物。

        (5)電機(jī)電流曲線異常:門控器具有自學(xué)習(xí)功能,生成根據(jù)運(yùn)行情況一直動(dòng)態(tài)調(diào)整的參考電流,將車門運(yùn)行的實(shí)時(shí)電流與參考電流比較,從而判斷車門是否出現(xiàn)異常。這種與參考電流比較的設(shè)定是車門判斷防夾的基本條件。

        針對(duì)出現(xiàn)的故障,從可能導(dǎo)致車門同時(shí)防夾故障的幾個(gè)因素進(jìn)行分析,具體如下:

        (1)機(jī)械部件分析:機(jī)械部件影響防夾故障的因素來源于傳動(dòng)阻力,在庫(kù)內(nèi)對(duì)滑動(dòng)力進(jìn)行檢查,均在要求范圍之內(nèi)。因此排除機(jī)械部件造成的防夾。

        (2)電源電壓分析:電源電壓過高、過低或波動(dòng),造成車門電流變化,可能會(huì)造成車門防夾。

        根據(jù)對(duì)故障數(shù)據(jù)的分析,幾次發(fā)生防夾時(shí),所有車門的電源電壓都處于穩(wěn)定狀態(tài)(106~110 V),沒有超出77~137.5 V的電壓范圍。并且現(xiàn)場(chǎng)通過示波器長(zhǎng)時(shí)間跟蹤電源電壓,沒有發(fā)現(xiàn)異常。因此可排除電源電壓因素造成防夾。

        (3)硬線分析:開門信號(hào)、關(guān)門信號(hào)、零速信號(hào)、車門允許信號(hào)等硬線同時(shí)接入發(fā)生故障的4個(gè)車門中,可能為導(dǎo)致防夾故障的因素。但根據(jù)故障數(shù)據(jù)的分析,故障發(fā)生時(shí),硬線信號(hào)無畸變或異常。并且硬線信號(hào)只控制車門的開關(guān),并不作為防夾故障的判斷條件。因此可排除硬線因素造成防夾。

        (4)網(wǎng)絡(luò)分析:同一節(jié)車的門控器通過CAN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行門控器間通信,網(wǎng)絡(luò)之間的干擾可能是導(dǎo)致防夾故障的因素。但網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)包含車門控制數(shù)據(jù)(網(wǎng)絡(luò)開關(guān)門指令)、狀態(tài)數(shù)據(jù)、故障數(shù)據(jù),各門控器僅收發(fā)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù),網(wǎng)絡(luò)通信并不會(huì)干涉其他門控器對(duì)防夾故障的判斷。因此可排除網(wǎng)絡(luò)因素造成防夾。

        (5)電氣部件分析:將故障車4個(gè)車門的門控器和滑行電機(jī)與其他車對(duì)調(diào),對(duì)調(diào)位置匯總?cè)绫?所示,對(duì)調(diào)后故障沒有轉(zhuǎn)移,出現(xiàn)的防夾故障仍發(fā)生在同一節(jié)車同一側(cè)的4個(gè)車門,所以排除是電氣部件自身故障。

        (6)運(yùn)營(yíng)環(huán)境分析:根據(jù)故障履歷,發(fā)生防夾的4個(gè)車門故障是同一時(shí)間出現(xiàn)的,而每個(gè)車門的防夾處理過程均為各門控器獨(dú)立判斷的。分析認(rèn)為在整列車車門同時(shí)關(guān)閉時(shí),車內(nèi)的風(fēng)壓波動(dòng),內(nèi)外壓差瞬時(shí)較大,作用在車門門板上,造成車門電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流變大,因此門控器判斷車門檢測(cè)到障礙物,引起防夾。

        綜合以上排查和分析,車門同步關(guān)門,引起車內(nèi)風(fēng)壓的波動(dòng)變化,作用到同一節(jié)車的4個(gè)車門上,使得電機(jī)電流增大,從而判斷車門防夾。

        3 處理措施

        車門關(guān)閉同步性一致,造成車門同時(shí)報(bào)出防夾故障。將該節(jié)車廂的1號(hào)門關(guān)門延時(shí)時(shí)間增加0.5 s,使該車門最后一個(gè)關(guān)閉,可有效避免同時(shí)關(guān)門引起的風(fēng)壓作用到車門上,造成車門防夾。經(jīng)優(yōu)化跟蹤19個(gè)月,故障沒有重現(xiàn)。

        4 結(jié)語(yǔ)

        分析本次廣州地鐵9號(hào)線多個(gè)車門同時(shí)啟動(dòng)防夾故障的根本原因,對(duì)于更加深入了解車輛車門的設(shè)計(jì)選型、車廂密封設(shè)計(jì)、氣流設(shè)計(jì)以及后續(xù)類似防夾故障的原因查找和分析具有指導(dǎo)性意義。廣州地鐵9號(hào)線項(xiàng)目對(duì)車門關(guān)門邏輯進(jìn)行了優(yōu)化,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)充分驗(yàn)證,已經(jīng)能滿足實(shí)際運(yùn)營(yíng)要求,筆者從車門硬件的設(shè)計(jì)選型、防夾條件、使用環(huán)境等方面進(jìn)行了較為全面的分析,為后續(xù)此類問題的分析提供了很好的借鑒。

        [參考文獻(xiàn)]

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        收稿日期:2021-04-30

        作者簡(jiǎn)介:劉珍(1981—),男,廣東湛江人,車輛檢修專家,從事地鐵列車的運(yùn)營(yíng)維護(hù)及新車調(diào)試工作。

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