1 概述
沈阳地铁1号线既有车辆客室车门采用双扇电动电控内藏门，主要由门扇及吊挂部件、门控器、电机及齿带传动装置、机构锁、紧急解锁、隔离锁等装置组成。车门的开关功能主要通过门控器控制电机旋转，由齿带带动门板实现车门的开启与关闭功能，机构锁闭装置提供车门关闭后的安全锁闭功能[1]。 因列车车门数量较多，使用频率较高，与其他系统相比，车门故障率占比一直都在前三位，车门故障主要集中表现为车门无法开启和无法关闭。2016年因客室车门故障导致列车运行出现晚点共计69次，其中23次车门故障因正线检修人员处理后未能恢复或正线不具备处理条件，导致列车运行到终点后退出服务。对车门无法开启的故障原因进行总结分析，并提出出现故障后的应急处理方法，以减少正线车辆延误时间。 沈阳地铁1号线车辆
车门故障分析及应对措施
■ 高云霞
摘 要：针对沈阳地铁1号线既有车辆客室车门无法打开的故障，全面分析探讨故障产生原因及处理方法。介绍通过采用TMS的显示状态及报出的故障信息、车门各部件的动作情况、门控器指示灯的点亮情 况、门控器故障记录及ER数据等故障判断方法，提出正线出现车门无法关闭故障后的应急处理方式。关键词：地铁车辆；客室车门；故障判断；应急处理 中图分类号：U279 文献标识码：A 文章编号：1672-061X（2017）05-0067-04 DOI：10.19550/j.issn.1672-061x.2017.05.067
2 故障原因分析
对故障原因进行深入研究，首先需要对故障现象仔细观察，尽量做到不遗漏任何细节，对故障细节的分析有利于对故障原因作出准确判断，减少处理故障的时间，节约更换部件的成本[2]。
地铁1号线既有车辆客室车门的开、关状态会在列车信息管理系统（TMS）上显示（见图1），车门打开后显示状态为粉，车门关闭后显示状态为绿，车门处于断电状态或与TMS的通信中断后车门在TMS屏显示的状态为白。当门控器判断车门存在故障时，门控器会向TMS 发送故障信息，此时TMS会显示车门状态为红，并报出相应的故障信息。另外，司机可以通过司机室内门关好灯及车体外侧黄指示灯对车门的开关状态进行间接判别，当全列车门关闭后，司机室内门关好灯亮起，每一节车厢外侧黄指示灯熄灭。根据车门出现无法开启故障后TMS 上显示的状态信息进行分类，并对车门各部件在出现故障时的动作情况进行详细分析，分别研究并判断其产生故障的原因。
2.1 TMS显示故障车门状态为绿
当司机给出开门指令后，全列开门侧车门应打开，且打开侧车门在TMS上应显示粉，若开门后其中某个车门在TMS上显示状态信息为绿，则说明此门现在处于完全关闭且锁闭的状态。针对该类故障，根据客室车门各部件的动作情况分析原因主要有以下3方面：
安全阀在线校验仪（1）车门机构各部件都没有任何动作，原因为车门未得到门使能信号或开门指令导致。1号线电客车客室车门开门条件主要有2个：一是需要车辆在得到5 km/h以下的速度信号（即门使能信号）；二是需要有开门指令传输至门控器，且在非信号控车的情况下车门指令持续时间需
要超过0.2 s，在信号控车的情况下按下开门按钮时间长达2 s，才能确保全列车门均可开启。因此若出
现偶尔在某一站有1个车门未开启，但之后运行中又恢复正常，可以推断为车门指令给出时间不足导致，判断方法为通过下载事件记录仪（ER）数据（见图2），查看车门指令给出时间，若开门指令给出时间不足规定时间，即可判定故障原因。支脚
若该故障未能自动恢复，库内检查时可根据门控器故障指示灯点亮情况进行判断。1号线电客车客室车门门控器上共有3个指示灯（见图3），分别为红灯、黄灯及绿灯，当车门关闭且具备开门条件时，门控器上只有绿灯闪烁；当车门关闭且失去门使能信号时，黄灯常亮，绿灯闪烁；当车门打开时只有黄灯闪烁，绿灯和红灯均熄灭；当车门在接收到开、关门指令时红灯常亮，绿灯闪烁。因此若在准备打开车门时，将门选转至故障车门侧（给出门使能信号），观察车门门控器指示灯的点亮情况，若黄灯也亮起，则判断为故障车门处门使能信号线存在断点；若将门选转至故障车门侧时，门控器上黄灯熄灭，且按下开门按钮后门控器上红灯未点亮，则判断为故障车门处开门指令线存在断点。对于存在断点的线路，通过排查接线到
图3 门控器指示灯
图2 ER数据界面
红灯 黄灯 绿灯
图1 车门在TMS界面显示情况开启车门的显示
关闭车门的显示
断点，处理时需要断开主端司机室控制空开后，再重新连接线路。
（2）若两门板略向中间运动，且机构锁未有抬起的动作，判断故障原因为电磁铁连接紧固件脱出导致电磁铁与机构锁分开。机构锁与电磁铁通过连接座连接并用销轴和开口销进行固定（见图4），车门打开时，门控器在接收到开门指令后输出电流给电磁铁，电磁铁吸合带动锁钩顺时针旋转，锁钩脱离撞栓，同时电机旋转带动齿带及门板将车门打开。若门板有动作且门控器未给TMS传送故障信息，证明门控器已经接收到开门指令并已经给电机输出控制指令，未开启主要原因为机构锁未动作引起。
（3）若两门板略向中间运动，且锁钩抬起，故障原因为闭锁开关故障。闭锁开关位于机构锁顶端，当电磁铁吸合带动机构锁顺时针转动时，闭锁开关给门控器传递了车门未锁闭信号，当电磁铁失电，
机构锁在复位气缸的作用力下逆时针转动复位后，闭锁开关给门控器传递了车门锁闭信号。因此根据车门门板及机构锁有动作，证明门控器已经正常接收到开门指令，且门控器也给电磁铁和电机输出控制指令，间接判断门控器未收到锁闭开关给出的反馈信号而导致车门未开启。
2.2 TMS显示故障车门状态为粉后瞬间恢复绿
在TMS上显示的车门信息（除TMS与车门失去通信信息外）均是通过门控器向TMS进行传递，当车门机构某个部件（除各行程开关故障外）出现故障后，门控器会向TMS传递故障信息。而该故障是门控器向TMS传递了车门的状态信息，但车门实际没有打开，机构锁及门板均没有动作，说明门控器没有输出控制信息，因此判断故障发生的原因为门控器故障导致。
2.3 TMS显示故障车门状态为白
单个车门在TMS上显示白的原因为门控器与TMS 之间通信中断，其原因主要有3方面：一是车门门控器未接收到电源，即车门处于失电状态，无法与TMS进行通
信；二是门控器虽然接收到电源，但每列车有6节车厢，每节车厢有8个车门，共计48个车门，每节车厢的TMS通过辨别该节车厢每个门控器的地址来判断车门位置，若此时车门地址线断开，TMS也无法与门控器进行通信；三是门控器与TMS通过串行数据传输（经RS485列车总线）传递通信信息，若通
信线断开，此时门控器也无法与TMS进行通信。后2种情况只是TMS与门控器无法正常通信，但门控器可以正常接收开门指令及门使能信号，若车门各部件功能正常，车门可以正常开启及关闭。因此判断方法可以通过查看故障车门门控器指示灯，若3个指示灯均未点亮，说明门控器未得到电源，检查该车门电源线是否有断点；若门控器上3个指示灯未点亮，且开门时门机构各部件均未有任何动作，可判断为门控器故障。
2.4 TMS显示故障车门状态为红
当车门机构中某个部件（除各行程开关故障外）出现故障后，门控器会给TMS传递故障信息，此时车门在TMS上显示的状态信息为红。在全列车门开启后，其中1个车门在TMS上显示红，存在以下2种情况：
（1）TMS报出电机或编码器故障。电机为车门传动装置的主要部件，其传动原理为：电机旋转并通过锥齿轮减速箱变向及减速，然后通过齿带轮和齿带转化为直线运动，齿带在做直线运动过程中，带动左右2个吊板部件在底板上的导轨中做方向相反且同步的运动，进而将运动传递给门扇，使其在门框范围内做开、关运动。若电机出现故障，需要下载门控器故障记录作进一步判断。若门控器故障记录报出电机故障，温度正常（Motor Error Not Temp），故障代码为68（见图5），可判断为电机故障或电机与门控器连接线存在断点[3]。
脱墨纸编码器主要作用是记录电机电流并反馈给门控器，因此编码器不会导致车门出现无法打开故障，若情况比较紧急，可直接查电机与门控器之间接线是否存在断点，若没有，直接更换电机。
（2）T M S上报出门控单元（E D C U）一般故障。造成此故障原因主要有3方面：一是车门电源电压为直流77.0～137.5 V，若电源电压不在该范围，门控器会向TMS传递该故障信息；二是频繁开关车门导致电磁铁工作
图4 机构锁与电磁铁连接件
时间过长，电磁铁过热；三是门控器接收到未知指令，如门控器接收到开门指令，同时也接收到关门指令。就目前出现的故障情况分析判断，电磁铁过热或电磁铁故障可导致车门无法开启，若需要进一步判断故障原因，可下载门控器故障记录判断，若报出电磁铁故障（Magnet Error），故障代码为65（见图6），可判断为电磁铁故障。
3 应急处理
地铁列车客室车门数量较多，在运营过程中，列车经过每一站都需要开关车门，使用频率较高，车门故障率也较高，因此对车门故障采取正确的应急处置对于地铁运营具有非常重要的作用。例如，列车的运行端为1号车厢，若6号车厢车门出现无法开启故障，且此时TMS显示该门状态为红或白（即车门某部件发生故障或与TMS通信中断），司机通过TMS无法判断车门是否处于关闭状态，此时若司机到故障车门处处置车门，在早晚客流高峰时期，从1号车厢司机室到达6号车厢进行应急处置后返回，需要5～8 min。若司机可通过门关好灯及车体外侧黄指示灯间接判别该门为关闭状态，司机可以直接行车，此时对地铁运营几乎没有影响。
判断列车车门是否关闭的方式主要有3种：一是通过TMS判断，若全列车门关好，TMS显示全列车门的状态为绿，是司机最常用判别车门关闭的方法；二是通过门关好灯判断，若全列车门关好，门关好继电器得电后将司机室门关好灯点亮；三是每节车厢车体外面两侧均有1个黄指示灯，只要每节车厢任一侧有未关闭的车门，该侧黄指示灯就会点亮[4]。当车门出现故障后，TMS显示该门状态信息可能为红或白，司机无法通过TMS判断车门是否关闭，这时可以通过门关好灯和车体外侧黄指示灯间接判断全列车车门的状态。另外，为了保证乘客安全，减少极端情况下可能会出现的故障（如列车部分车门打开，但由于门关好线路串电导致门关好灯点亮；或因门控器、指示灯或线路故障导致某个车门开启后车体外侧黄指示灯未点亮的情况），制定以下3方面措施，以确保列车车门关闭的情况下减少列车晚点时间。
（1）若在车门出现故障后T M S显示车门状态为绿，且司机室门关好灯点亮，可判断全列车门处于关闭且完全锁闭的状态，司机可直接动车继续运行。
（2）若在车门出现故障后TMS一直显示车门状态为绿，但门关好灯不亮，此时若车体外侧黄指示灯熄灭，司机可使用旁路按钮将门关好继电器旁路后继续行车；若车体外侧黄指示灯有点亮的情况，司机必须到故障车门处关闭并隔离车门后再牵引动车。
（3）若在车门出现故障后TMS一直显示车门状态为白或红，司机可观察车体外侧黄指示灯及司机室门关好灯，若关门后车体外侧指示灯全部熄灭且门关好灯点亮，可判断全列车门处于关闭且完全锁闭状态，司机可直接动车继续运行，若门关好灯熄灭或车体外侧黄指示灯点亮，司机必须到故障车门处关闭并隔离车门后再牵引动车。
4 参考文献
塑料拖把头
孔刚玉[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)：7-10.
[2] 刘文强. C R H6型城际动车组运用安全问题分析与建
议[J]. 中国铁路，2017(5)：33-36.
[3] 杨涛，朱小娟，王建兵. 上海地铁AC03型电动列车客
室车门故障分析及解决措施[J]. 城市轨道交通研究，2006(5)：33-35.
[4] 朱士友，胡文伟. 广州地铁车辆车门结构、控制原理及
改进意见[J]. 铁道车辆，2000(增刊)：60-63.
高云霞：沈阳地铁集团有限公司运营分公司，工程师，辽宁 沈阳，100010
责任编辑 卢敏
虚拟电子围栏图6 门控器电磁铁故障记录故障代码
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