摘要：地铁车门应当包含导向性的承载装置、驱动闭锁装置、基础性的车门部件、电气控制装置以及其他部件。乘客具体在涉及到下车或者上车时，地铁车门安全构成了最为核心的要素。本文主要对某铝合金车门导轨的变形及开裂导致的故障进行分析，对导轨的硬度、、屈服强度及化学成分测定，采取科学合理的预防措施。
关键词：地铁车辆门导轨；故障；屈服强度；预防措施
前言
车门系统在行车安全方面起到非常重要的作用，而车门的导轨则承受着车门的总体质量和启动车门门页的作用，如果发生故障，对客室车门的正常动作带来影响，甚至直接导致列车清客处理。因此，做好车门导轨的变形问题，提出切实可靠的预防措施，对行车安全具有重要意义。
一、车门导轨故障分析
（一）故障分析
列车在正线运行时，车门导轨故障导致车门承载轮防跳轮偏离上导轨，车门门页无法正常打开和关闭，最终清客处理，对列车的正常安全运营造成很大影响。地铁列车车门导轨主要发生一次，如果处理不当，接下来就会接二连三的出现各种各样故障，而且大部分都是导轨变形引起的故障。图1为发生变形和开裂的车门导轨。
图1 变形（a）和开裂（b）车门导轨
（二）原因分析
据相关数据统计，一半以为的故障都是在车门导轨两侧和中间即车门开启处和关闭处发生，初步判断是车门导轨屈服强度偏低导致车门导轨塑性变形。发生故障的车门导轨材料是铝合金，热处理状态为T5，导轨厚度3.5mm。对发生故障的车门导轨进行化学成分分析，结果列于表1。
表1 发生故障的车门导轨的化学成分（质量分数，%）
由表1化学成分检测结果可知，车门导轨的化学成分符合国家标准，不是引起车门导轨故障的原因。测定了车门导轨的屈服强度和硬度，并根据标准GB/T 6892-2006《一般工业用铝及铝合金挤压型材中力学性能》要求进行对比，结果见表2。
表2 发生故障的车门导轨的力学性能
测定了故障导轨的韦氏硬度，标准值为≥8，实测值为6，不合格。由此可以得出，车门导轨故障是由于车门导轨的屈服强度和硬度未达到要求所致。
二、结果分析
地铁列车车门屈服强度偏低而导轨变形，在频繁开关门过程中也会产生塑性变形。发生塑性变形后还继续运行，则很容易发生导轨开裂现象。车门导轨发生故障后，车门导轨上的承载轮防跳轮无法在原有空间内正常动作，当有乘客碰撞车门后，承载轮防跳轮就偏离上导轨，车门门页无法动作，导致列车清客。
三、预防措施
由于车门导轨故障对正线运行造成影响，地铁采取了二种方案，确保地铁列车能够安全可靠的运行。
（一）增添车门防脱轴装置
由于车门导轨故障在正线运行的表现为承载轮防跳轮偏离上导轨，导致车门门页无法正常动作。车门防脱轴就是在原有车门导轨结构的基础上增加阻止车门承载轮防跳轮偏离上导轨的机构。
每扇车门的前部边缘增加一根带偏心的防脱轴，防脱轴设计有盘头结构，其与角形件呈间隙搭接状态。
车门正常开、关过程中，防脱轴与角形件不发生任何接触，当车门受到乘客碰撞后，防脱轴的盘头将止档在角形件上，阻止车门承载轮防跳轮的纵向运动趋势，确保车门导轨故障不会对正线运营造较大影响。
防脱轴装置已在地铁运用二年多，虽无法避免车门导轨产生变形和裂纹，但极大降低了因车门导轨故障导致列车清客事件。
（二）新型车门导轨
重新设计一款车门导轨替代原车门导轨，彻底解决车门导轨的变形和开裂问题。新款车门导轨的技术改进主要有以下几点：①原车门导轨采用铝合金，热处理状态为T5。新型车门导轨采用力学性能更优的6061铝合金，热处理状态改为T6。新导轨的屈服强度从原来的不小于110 MPa提升为不小于260 Mpa；②原车门导轨厚度为3.5 mm，新型车门导轨厚度增加至5mm。原车门导轨下边与承载轮接触处深度为3mm，新型车门导轨下边与承载轮接触处深度增加至5mm；③为配合车门导轨材质的升级，原承载轮防跳轮采用尼龙制作，不能长期在新导轨上使用。新承载轮防跳轮采用聚甲醛，偏心轴调节量从2.5mm增加至3.5mm。
四、新导轨检测结果
新导轨的化学成分列于表3。
表3 新型导轨的化学成分（质量分数，%）
由表3检测结果可知，新型车门导轨的化学成分符合国家标准。
新型导轨的屈服强度和硬度见表4。
表4 新导轨的力学性能
五、结束语
综上所述，车门导轨变形是由于车门材料的屈服强度偏低，在频繁的开关门过程中产生塑性变形而不被发现，继续使用产生开裂现象。从换上新型车门至今运行，表现良好，未发生过车门导轨故障。
参考文献：
[1]夏军，郭 翔，邢宗义.地铁车门系统故障模式可靠性分析[J].组合机床与自动化加工技术，2014（3）：49～52.
[2]王孙宾.地铁车门系统故障模式可靠性分析[J].工程技术：全文版，2016（6）：295.
论文作者:石科
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/19
标签：导轨论文; 车门论文; 故障论文; 地铁论文; 发生论文; 强度论文; 清客论文; 《基层建设》2019年第8期论文;