浅谈轨道客车门控器的维修

摘 要：在日常运行中，地铁车辆的客室车门因为经常使用，它很容易出现故障，为了解决这个问题，本文对地铁车辆的车门进行了故障检测和分析，最终发现绝大部分原因都是因为车辆的门控器出现了问题，本文介绍了门控器的基本功能和相应的结构，并找到了出现故障的部件以及为什么出现故障的原因，最后提出了解决问题的方法。

关键词：地铁车门；门控器；故障检测及维修；继电器

地铁，即“地下铁路”的简称，如果地铁每列车有六辆编组，那么按照一般的规格，每列车有客室车门系统60套，我们知道，乘客到站的时候，车门至少打开和关闭一次，我们可以大概估计下，如果这条线路上有16个车站，那么车辆在一天的运营中，车门总的开关次数最小为210次，这么频繁的开关门，车门的可靠性就显得很重要，车门的安全性能必须不差。通过统计知道，车门出现故障的机率是最高的地方。为此，本文对车门故障现象及原因进行了探讨。

1 车门的控制部件介绍

门禁系统有很多部分组成，它最主要的部分就是车门的控制部分，车门控制器也可以称为车门电子控制单元（EDCU），它的简称是门控器，控制轨道列车的核心部分就是车门控制器，它的重要性可想而知。

1）门控器的安装位置。在轨道列车上，每个车门都必须安装一个门控器，一辆轨道列车有10个车门的前提下，我们需要在车的每一边都安装5个门控制器[ 1 ]。门控器要安装在门体上部的顶箱内。门控器的外形它是有硬件和软件组成的，控制电路和各种检测器件都集成在里面，门控器主要是控制各种电机和其他的机械运动部分。

2）门控器的组成。门控器的组成部分主要有硬件[ 2 ]和软件[ 3 ]，硬件部分有CPU、供电电源、电机驱动单元、安全继电器、故障存储和通信接口单元。还包括开关和传感器等。门控器主要是控制各种电机、刹车器件、转轴的运动等等。

3）门控器工作参数。本文研究的门控制器和上图一样，门控器的额定功率要小于5W，最大空气的正压力是50Pa，电动机的电流最大是8安，还有16个数字输入作为开关量，正负极开关量的个数比例为7∶1，它们的输入电流都是5毫安。

4）门控器实现的功能。打开和关闭门能够实现的原因是会有控制信号对门控器进行控制，控制信号主要是打开门，关闭车门，以及零速这些信号，紧急解锁装置[ 4 ]的手柄状态可以提供控制信号去操作门控器。门逻辑单元是和功率电子电路通过相应的接口连接在一起的，这样就可以对电机进行操作控制。同时，门逻辑单元会得到电机驱动部分的相关状态参数，这样电机就可以很好的运行起来。由前面我们已经知道了，门控器的状态是由控制信号的高低电平控制的。我们做地铁的时候应该知道，车开门的时候那个黄色的警示灯会不断闪烁，告诉我们车门要打开了，同理，关闭车门的时候也是这个现象，这种操作就是有门控器实现的，这里面需要提到一个门控器的部件——安全继电器，地铁安全运行和它息息相关，车门既可以自动打开又可以手动打开的，这取决于是否是安全继电器在工作，如果是它输出信号让车门解锁，然后通过控制信号可以打开车门，如果我们遇到特殊情况，需要手动打开车门，这个时候就需要继电器释放对车门的控制信号，我们就可以手动打开地铁门了。它是如何对警示灯进行控制的呢？我们已经知道，警示灯在车门状态变化的时候，会不断闪烁来警示人们要注意安全，这个过程就是有门控器来实现的，如果某一个地铁的车门出现了紧急情况，那么有个部件叫切除手柄的就可以发挥作用了，通过它，可以马上手动打开车门，疏散乘客。

2 车门故障形式

通过轨道交通部门的统计，得到车门发生故障的几种类型。1）司机室显示单元显示车门严重故障，实际车门关好，但车门关闭的显示灯不亮。2）司机室显示单元显示车门严重故障，但是一会又会变好。3）有时候打开门和关闭门都是很正常的状态，但是就是显示车门有故障，而且是很严重的转态。4）打开门和关闭门都是很正常的状态，但是司机室显示车门图标出现警告的闪烁。5）车门还是处于关闭的状态或者正常开门的状态，但是就是有警告显示车门发生了一些不重要的故障。6）车门关闭的时候会有个显示灯亮，但是出现故障的时候车门关闭灯不亮了。7）打开门和关闭门都是很正常的状态，但是司机室就是有警告显示车门发生了一些不重要的故障。8）司机室显示单元显示车门图标红闪，车门未关闭或打开。9）各车门开门不同步，即交叉开门。10）车门夹住了乘客，不能自动防止这种情况。11）车门不能实现手动和自动的切换。以上出现的11个问题，都是日常检修人员检修的时候统计出来的实际问题，都是出现过的，从这些问题和统计数据中也可以看出，车门的故障率真的很大，这个问题急需解决。到了现在，加工制作工艺已经逐步提高，机械的故障越来越低，机械尺寸的问题已经大部分得到了解决，现在剩下的那些难题都是和我们的门控制器有关的。

3 主要故障部件

目前门控器每发生100次故障，就有5次需要更换门控器，我们统计地铁的故障元器件（安全继电器，通信接口等等）发现目前绝大多数门控器需要更换的原因是安全继电器的故障，接下来需要更换次数最多的是通信接口。1）安全继电器。安全继电器被损害的原因主要是发热量太大，场效应晶体管是大部分地铁车辆客室使用的安全继电器，它的作用是稳压，可以得到24伏的稳压电源，然后驱动安全继电器使用。在正常情况下，发热量大部分集中在这个区域，用的久了就出现损害的问题了。2）通信单元。现在的厂商为了客户的需要，会在设计门控器的时候把通信单元独立出来，这样设计是因为现在有很多种通信协议，如果不独立通信单元，那么每换一种协议就要更换整个门控器的电路板，这样成本太高，不符合用户的需要，所以这样设计。但是很多事情都是有利也有弊的，这样设计的通信电路也是一种隐患，因为通信接口在日常使用中，我们会经常反复使用，反复拔出来，插进去这样操作次数多了的话，接口会变形，接触不好，这样就导致了通信接口的高故障率了。

4 结论

本文通过对车门进行分析发现门控器是引起车门故障的罪魁祸首，为了解决这个难题，不仅仅需要地铁维修人员要加强相关技能的培训，对地铁加强保养工作，还需要地铁管理人员和生产的厂商加强沟通，在设计的初期就避免这些问题，改进设计方案，这才是治标又治本的根本措施。

参考文献：

[1] 周俊龙，王建兵.上海地铁车辆客室车门可靠性和安全性技术研究[J].电力机车与城轨车辆，2006（4）.