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【摘 要】 由于中国的特殊国情和现状，地铁人流密集，高峰期列车严重过载，车门由于挤压震动等原因，工作环境恶劣，使得地铁列车车门成为整个车辆中故障频发的部分，因此针对地铁车门的故障及可靠性分析具有重要的意义，本文就地铁车辆客室车门系统安全性进行分析与研究。
【关键词】 地铁车辆;客室车门;安全性
地铁列车车门作为整个车辆中故障频发的部分，其可靠性对地铁列车的安全运行具有重大意义。车门系统的故障及可靠性分析对提高车门系统的维修效率具有重要意义。
一、客室车门类型简介
城市地铁车辆客室车门在地铁安全运行中起到至关重要的作用。城市地铁车辆客室车门一般功能包括：开关门二次缓冲功能、集控开关门功能、防夹人/物功能、车门内外部紧急解锁功能、零速保护功能等。客室门在这些功能下，保障了地铁的高速、安全的运行。
城市地铁车辆客室车门在这些功能的要求和应用下，城市地铁车辆客室车门系统依照运动方式的不同一般分为四类：外挂门、内藏门、塞拉门、微塞拉外挂密封门。不同结构的客室门呈现出不同的性能和特点：
1.城市地铁车辆客室塞拉门：优点：美观性良好，密封性能较好;缺点：产品价格较高，不利于轻量化设计，体积及实物质量较大。
2.城市地铁车辆客室内藏式移门：优点：质量轻，门机构简单，比塞拉门轻30%左右;缺点：产品价格比塞拉门要低20%—25%，美观性较差，密封性不易保证。
3.城市地铁车辆客室外挂式移门：优点：质量轻，门机构简单，比塞拉门轻25%左右，外观与外挂式微塞拉移门相同;缺点：产品价格比塞拉门要低15%—20%，美观性稍差，密封性不易保证。
4.城市地铁车辆客室微塞拉外挂密闭门：具有良好的密封性能，门机构比较简单，能达到与塞拉门相同的程度，重量比塞拉门轻25%左右;产品价格比塞拉门要低15%—20%。微塞拉外挂密闭门作為目前技术最为先进，性价比最好的产品，正在逐步在地铁及城市轨道交通中得到广泛的应用。
二、车门动作原理
电动双开式内藏门（简称内藏门）进行开/关门动作时，门扇在车辆侧墙的外墙板与内饰板之间的夹层内移动。内藏门主要由门扇、车门导轨、传动组件、门机械锁闭机构、紧急解锁机构及电气控制系统等组成。车门由电子门控单元（Electronic Door Control Unit，EDCU）系统控制，通过驱动电机、皮带轮、丝杆螺母机构、转臂、导轨等部件的一系列传动实现车门的开关动作。车门关闭后，锁闭系统动作，保证车门安全可靠地锁闭。车门系统通过车门锁闭行程开关S1，车门关闭行程开关S2，车门切除行程开关S3、车门紧急解锁行程开关S4实现车门的电气控制。
三、车门系统机械故障分析
FMECA表示故障模式、影响及危害度分析，它包括三个方面的内容：故障模式分析，故障影响分析和危害度分析。
FMECA维修性信息分析是对每个潜在的故障模式进行分析，从而确定用以检测该故障的方法及修复该故障产品所需采取的措施。它为维修性设计、维修计划分析、保障性分析、维修制度的分析、实验及检查要求提供信息，作为确定维修性要求的手段，其目的实质上是分析产品各种故障模式对整个系统的影响。相比于过去的失效模式与影响度分析技术FMEA技术，由于FMECA扩充了危害度分析CA部分，对系统的维修和后勤保障分析更有优势。
四、故障及解决措施
1.客室侧门故障及解决措施。城市地铁车辆客室客室侧门的主要问题是门页与下导轨摩擦相抗和漏雨。城市地铁车辆客室下导轨问题会影响关门到位，造成城市地铁车辆客室DIR（门全关闭继电器）报警、列车晚点（而漏雨主要是新风口密封不良造成的。
针对城市地铁车辆客室客室侧门外侧下导轨与客室门摩擦的情况，在如图2所示位置加装调整垫片，并对城市地铁车辆客室门进行扩孔后摩擦相抗现象不再出现，门滑动顺畅。有时城市地铁车辆客室DIR主线运行报警后SMRT公司和服务站都排查不出问题，推测是城市地铁车辆客室下导轨滑槽内偶然掉入外来异物，阻碍城市地铁车辆客室门关闭到位，造成城市地铁车辆客室DIR偶发报警。
2.隔离门与紧急逃生门故障及处理。城市地铁车辆司机室隔离门的门锁把手卡滞问题和司机室侧门情况一致，城市地铁车辆司机室主要原因为锁芯内部零件磨擦相抗，需要重新打磨并润滑。城市地铁车辆紧急逃生门的限位开关与城市地铁车辆地铁车辆司机室侧门磁控开关问题类似，主要为城市地铁车辆压接位置松动触发开关，造成城市地铁车辆司机室DIR误报门开启，解决办法是加垫片至压接牢靠。
3.司机室侧门故障及解决措施。城市地铁车辆司机室侧门结构主要包括门机构和门页两部分。城市地铁车辆门机构驱动门页运动，并且通过城市地铁车辆门页和城市地铁车辆门机构的一对磁控开关和一对锁舌控制门的位置。城市地铁车辆门页通过滑轮挂在车体滑轨上;城市地铁车辆门中部门锁内侧有一个把手，外侧有一个钥匙孔，共用钢丝绳控制磁控开关和城市地铁车辆门页锁舌;城市地铁车辆门底部只有外侧钥匙孔。城市地铁车辆门开启时锁舌缩回，磁控开关升降一次，与城市地铁车辆门机构的磁控开关相互感应后门机构驱动城市地铁车辆门页开门，城市地铁车辆门开关行程中门页锁舌保持缩回，磁控开关不工作。城市地铁车辆门关闭到位后锁舌顶出，卡住城市地铁车辆门机构锁舌。
城市地铁车辆司机室侧门在实际运用中经常发生卡滞、城市地铁车辆门锁不到位、城市地铁车辆手动开门困难和异响等故障，城市地铁车辆服务人员通过故障分析，并在城市地铁车辆现场进行如下一系列的调整措施后问题多有改善，质保期后未再发生与侧门有关的故障。
3.1上导轨与滑轮间隙的调节。城市地铁车辆司机室侧门的上导轨与防跳止挡之间距离为60mm，公差为+0.5mm，因此，城市地铁车辆滑轮直径实际略大时，城市地铁车辆开关门就会发生卡滞造成磨损;而城市地铁车辆滑轮直径实际略小时又会发生跳动，造成异响。通过重新校直防跳止挡，打磨防跳止挡的安装孔，控制城市地铁车辆滑行全程内止挡与两只滑轮的安装间隙恒定为1mm，并进行城市地铁车辆润滑等措施，消除了城市地铁车辆门卡滞及跳动现象。
3.2门锁及附属的调节。城市地铁车辆门锁因拧动解锁后卡滞、不能复原，导致城市地铁车辆锁舌伸出、缩回不能到位，造成城市地铁车辆司机室侧门关闭后有自动开启、以及用四角钥匙在城市地铁车辆门外底部钥匙孔不能开门的现象。城市地铁车辆门锁把手至门上锁舌的钢丝绳也有运行一年内断裂的情况。经检查发现城市地铁车辆门锁把手转动时锁芯与盖板摩擦相抗，靠城市地铁车辆门锁弹簧的力量不能完全复原，且钢丝绳一直受拉力，故过早断裂。因此，替换城市地铁车辆中的钢丝绳，并对城市地铁车辆中的钢丝绳与定位销摩擦处进行了润滑。
3.3门页锁舌和门机构锁舌的调节。前期几列城市地铁车辆门页锁舌和城市地铁车辆门机构锁舌存在外形不合尺寸而与滑道相抗的现象，而且部分城市地铁车辆门页锁舌中心孔不在锁舌几何中心，需要打磨修整城市地铁车辆门，以上情况都会造成锁舌释放不到位，导致城市地铁车辆车门自动打开无法关闭。通过参考其他新加坡地铁车辆项目，增加城市地铁车辆门机构锁舌紧固螺钉，杜绝了锁舌在滑道内转动，及其与城市地铁车辆滑道摩擦的隐患。
五、结束语
车门系统作为地铁车辆的一个重要组成部分，其运行的状态直接影响着地铁的运营和乘客的安全，车门系统的安全系数是轨道交通在快速运营过程中必须考虑重要因素。通过不断的实验与实践，我们要不断的发现车门系统的优点和缺点，逐步完善各个部件的作用，尽量将故障化降到最低，以此来保证车辆良好的状态。
参考文献：
[1]徐洪春.北京4号线地铁车辆车门系统[J].铁道车辆，2011，07：17-19+47.
[2]曾成，苏锦华.以可靠性为中心的维修在地铁车辆车门系统中的运用[J].机车电传动，2011，06：61-63.
[3]李亚东，王均垠，陈维忠.南京地铁车辆车门控制器的国产化[J].电力机车与城轨车辆，2009，05：50-51.
[4]潘忆宁，夏军，邢宗义，任金宝.地铁车辆车门系统的FMECA分析研究[J].轨道交通装备与技术，2013，05：16-19.
【关键词】 地铁车辆;客室车门;安全性
地铁列车车门作为整个车辆中故障频发的部分，其可靠性对地铁列车的安全运行具有重大意义。车门系统的故障及可靠性分析对提高车门系统的维修效率具有重要意义。
一、客室车门类型简介
城市地铁车辆客室车门在地铁安全运行中起到至关重要的作用。城市地铁车辆客室车门一般功能包括：开关门二次缓冲功能、集控开关门功能、防夹人/物功能、车门内外部紧急解锁功能、零速保护功能等。客室门在这些功能下，保障了地铁的高速、安全的运行。
城市地铁车辆客室车门在这些功能的要求和应用下，城市地铁车辆客室车门系统依照运动方式的不同一般分为四类：外挂门、内藏门、塞拉门、微塞拉外挂密封门。不同结构的客室门呈现出不同的性能和特点：
1.城市地铁车辆客室塞拉门：优点：美观性良好，密封性能较好;缺点：产品价格较高，不利于轻量化设计，体积及实物质量较大。
2.城市地铁车辆客室内藏式移门：优点：质量轻，门机构简单，比塞拉门轻30%左右;缺点：产品价格比塞拉门要低20%—25%，美观性较差，密封性不易保证。
3.城市地铁车辆客室外挂式移门：优点：质量轻，门机构简单，比塞拉门轻25%左右，外观与外挂式微塞拉移门相同;缺点：产品价格比塞拉门要低15%—20%，美观性稍差，密封性不易保证。
4.城市地铁车辆客室微塞拉外挂密闭门：具有良好的密封性能，门机构比较简单，能达到与塞拉门相同的程度，重量比塞拉门轻25%左右;产品价格比塞拉门要低15%—20%。微塞拉外挂密闭门作為目前技术最为先进，性价比最好的产品，正在逐步在地铁及城市轨道交通中得到广泛的应用。
二、车门动作原理
电动双开式内藏门（简称内藏门）进行开/关门动作时，门扇在车辆侧墙的外墙板与内饰板之间的夹层内移动。内藏门主要由门扇、车门导轨、传动组件、门机械锁闭机构、紧急解锁机构及电气控制系统等组成。车门由电子门控单元（Electronic Door Control Unit，EDCU）系统控制，通过驱动电机、皮带轮、丝杆螺母机构、转臂、导轨等部件的一系列传动实现车门的开关动作。车门关闭后，锁闭系统动作，保证车门安全可靠地锁闭。车门系统通过车门锁闭行程开关S1，车门关闭行程开关S2，车门切除行程开关S3、车门紧急解锁行程开关S4实现车门的电气控制。
三、车门系统机械故障分析
FMECA表示故障模式、影响及危害度分析，它包括三个方面的内容：故障模式分析，故障影响分析和危害度分析。
FMECA维修性信息分析是对每个潜在的故障模式进行分析，从而确定用以检测该故障的方法及修复该故障产品所需采取的措施。它为维修性设计、维修计划分析、保障性分析、维修制度的分析、实验及检查要求提供信息，作为确定维修性要求的手段，其目的实质上是分析产品各种故障模式对整个系统的影响。相比于过去的失效模式与影响度分析技术FMEA技术，由于FMECA扩充了危害度分析CA部分，对系统的维修和后勤保障分析更有优势。
四、故障及解决措施
1.客室侧门故障及解决措施。城市地铁车辆客室客室侧门的主要问题是门页与下导轨摩擦相抗和漏雨。城市地铁车辆客室下导轨问题会影响关门到位，造成城市地铁车辆客室DIR（门全关闭继电器）报警、列车晚点（而漏雨主要是新风口密封不良造成的。
针对城市地铁车辆客室客室侧门外侧下导轨与客室门摩擦的情况，在如图2所示位置加装调整垫片，并对城市地铁车辆客室门进行扩孔后摩擦相抗现象不再出现，门滑动顺畅。有时城市地铁车辆客室DIR主线运行报警后SMRT公司和服务站都排查不出问题，推测是城市地铁车辆客室下导轨滑槽内偶然掉入外来异物，阻碍城市地铁车辆客室门关闭到位，造成城市地铁车辆客室DIR偶发报警。
2.隔离门与紧急逃生门故障及处理。城市地铁车辆司机室隔离门的门锁把手卡滞问题和司机室侧门情况一致，城市地铁车辆司机室主要原因为锁芯内部零件磨擦相抗，需要重新打磨并润滑。城市地铁车辆紧急逃生门的限位开关与城市地铁车辆地铁车辆司机室侧门磁控开关问题类似，主要为城市地铁车辆压接位置松动触发开关，造成城市地铁车辆司机室DIR误报门开启，解决办法是加垫片至压接牢靠。
3.司机室侧门故障及解决措施。城市地铁车辆司机室侧门结构主要包括门机构和门页两部分。城市地铁车辆门机构驱动门页运动，并且通过城市地铁车辆门页和城市地铁车辆门机构的一对磁控开关和一对锁舌控制门的位置。城市地铁车辆门页通过滑轮挂在车体滑轨上;城市地铁车辆门中部门锁内侧有一个把手，外侧有一个钥匙孔，共用钢丝绳控制磁控开关和城市地铁车辆门页锁舌;城市地铁车辆门底部只有外侧钥匙孔。城市地铁车辆门开启时锁舌缩回，磁控开关升降一次，与城市地铁车辆门机构的磁控开关相互感应后门机构驱动城市地铁车辆门页开门，城市地铁车辆门开关行程中门页锁舌保持缩回，磁控开关不工作。城市地铁车辆门关闭到位后锁舌顶出，卡住城市地铁车辆门机构锁舌。
城市地铁车辆司机室侧门在实际运用中经常发生卡滞、城市地铁车辆门锁不到位、城市地铁车辆手动开门困难和异响等故障，城市地铁车辆服务人员通过故障分析，并在城市地铁车辆现场进行如下一系列的调整措施后问题多有改善，质保期后未再发生与侧门有关的故障。
3.1上导轨与滑轮间隙的调节。城市地铁车辆司机室侧门的上导轨与防跳止挡之间距离为60mm，公差为+0.5mm，因此，城市地铁车辆滑轮直径实际略大时，城市地铁车辆开关门就会发生卡滞造成磨损;而城市地铁车辆滑轮直径实际略小时又会发生跳动，造成异响。通过重新校直防跳止挡，打磨防跳止挡的安装孔，控制城市地铁车辆滑行全程内止挡与两只滑轮的安装间隙恒定为1mm，并进行城市地铁车辆润滑等措施，消除了城市地铁车辆门卡滞及跳动现象。
3.2门锁及附属的调节。城市地铁车辆门锁因拧动解锁后卡滞、不能复原，导致城市地铁车辆锁舌伸出、缩回不能到位，造成城市地铁车辆司机室侧门关闭后有自动开启、以及用四角钥匙在城市地铁车辆门外底部钥匙孔不能开门的现象。城市地铁车辆门锁把手至门上锁舌的钢丝绳也有运行一年内断裂的情况。经检查发现城市地铁车辆门锁把手转动时锁芯与盖板摩擦相抗，靠城市地铁车辆门锁弹簧的力量不能完全复原，且钢丝绳一直受拉力，故过早断裂。因此，替换城市地铁车辆中的钢丝绳，并对城市地铁车辆中的钢丝绳与定位销摩擦处进行了润滑。
3.3门页锁舌和门机构锁舌的调节。前期几列城市地铁车辆门页锁舌和城市地铁车辆门机构锁舌存在外形不合尺寸而与滑道相抗的现象，而且部分城市地铁车辆门页锁舌中心孔不在锁舌几何中心，需要打磨修整城市地铁车辆门，以上情况都会造成锁舌释放不到位，导致城市地铁车辆车门自动打开无法关闭。通过参考其他新加坡地铁车辆项目，增加城市地铁车辆门机构锁舌紧固螺钉，杜绝了锁舌在滑道内转动，及其与城市地铁车辆滑道摩擦的隐患。
五、结束语
车门系统作为地铁车辆的一个重要组成部分，其运行的状态直接影响着地铁的运营和乘客的安全，车门系统的安全系数是轨道交通在快速运营过程中必须考虑重要因素。通过不断的实验与实践，我们要不断的发现车门系统的优点和缺点，逐步完善各个部件的作用，尽量将故障化降到最低，以此来保证车辆良好的状态。
参考文献：
[1]徐洪春.北京4号线地铁车辆车门系统[J].铁道车辆，2011，07：17-19+47.
[2]曾成，苏锦华.以可靠性为中心的维修在地铁车辆车门系统中的运用[J].机车电传动，2011，06：61-63.
[3]李亚东，王均垠，陈维忠.南京地铁车辆车门控制器的国产化[J].电力机车与城轨车辆，2009，05：50-51.
[4]潘忆宁，夏军，邢宗义，任金宝.地铁车辆车门系统的FMECA分析研究[J].轨道交通装备与技术，2013，05：16-19.