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地铁车门系统可靠性分析及应用

发表时间：2021/8/9 来源：《时代建筑》2021年5期3月上作者：顾洪宇

[导读] 本文首先从地铁车门的组成结构和工作原理进行分析和阐述，并提出车门系统可靠性评价分析的指标计算方式和可靠性分析方式，希望本文能够对今后地铁运行的安全性和可靠性起到一定的帮助，更好的提升地铁车辆运行的效果。

南京康尼机电股份有限公司顾洪宇江苏南京 210046

摘要：本文首先从地铁车门的组成结构和工作原理进行分析和阐述，并提出车门系统可靠性评价分析的指标计算方式和可靠性分析方式，希望本文能够对今后地铁运行的安全性和可靠性起到一定的帮助，更好的提升地铁车辆运行的效果。
关键词：地铁车门；车门系统；可靠性分析
        地铁车门是地铁在运营过程中重要组成系统，车门是乘客上下列车重要的出行通道，并且车门系统是否安全直接会对乘客的人身安全造成严重的影响。因此加强对车门系统可靠性的分析，进一步对车门系统运行的安全进行保障，这也是地铁运行中的关键内容。
        1、地铁车门组成以及工作原理
        1.1地铁车门系统的结构组成
        地铁列车一般每一节车辆都有10对车门，对不同类型的列成来说，车门的组成也有所不同（图1所示）。本文主要从地铁车门功能的方面进行阐述，在功能型车门的组成中，主要有以下几个方面的组成：

        图1 地铁列车车门系统的分布情况
        （1）车门乘车导向装置主要的组成有安装架、携门架、长短导柱、导轨等部件所组成，主要的作用是对车门的运动和正常工作的动力进行保障，并且对列车车门运行的轨迹起到引导的作用[1]。
        （2）车门的基础结构主要包括：密封条、内外指示灯、车门切除指示灯等组成部件，这些基础的组成部件对车门的安装和服务运营的基本质量都有着一定的促进作用。
        （3）车门的电动控制是地铁车门系统正常运行的核心组成内容，主要接收来自ATC或者司机的指令信号，对车门的开关动作有着一定的控制，从而确保车门能正常工作。
        （4）车门内外操作系统主要是帮助车门在紧急情况下进行解锁，主要包括内部紧急解锁装置、外部紧急进入装置等，为车门的安全性与可靠性进行保障。
        （5）车门的驱动系统不仅能够带动车门的运作，还能够将旋转动力有效地转化成系统开关动作，在车门关闭时将车门进行机械上锁，保护乘客的安全。
        1.2地铁车门系统的工作原理
        地铁车门系统的开启和关闭都是由车门系统中的接收装置对信号和指令进行接收，然后带动丝杆动作进行实现。车门电动机主要通过齿形带等连接装置，与丝杆进行有效的链接，而丝杆上的相关组件则是需要与门架进行连接，这样就可以在接收指令后开始相关的动作，并且引导门架等具有导向功能的部件正常开始运作。在车门平移的时候，门架引导门业做平行导柱的运作，直到车门完全打开与缓冲头相互碰撞，在车门关门的动作则是与平移开启完全相反的运动过程。
        2、地铁车门系统可靠性分析
        2.1可靠性常用评价指标分析
        在规定的时间和条件下，车门完成规定的功能，这个过程被称为可靠性，但是对于地铁车门系统来说，规定的时间范围较为广阔，而车门系统所规定的条件也在一定的范围内。因此，如果想要对地铁车门系统可靠性进行研究，必须要在一定的条件和范围内，才能够确保研究的真实性和有效性。在地铁车门可靠性研究的过程中，规定功能主要是指产品出厂是所具备的产品功能合格证书和相关技术指标，对顶功能指的是地铁列车技术规格里明确说明和规定的车门正常运行应当符合的技术标注。对于能力则经常需要可靠性定量评价指标来进行表示，常用的可靠性定量评价指标主要有可靠度、故障概率、平均故障间隔时间等内容。本文在此度可靠度和故障概率进行研究，提出以下几个运算公式[2]。

                           2.2地铁车门可靠性应用研究
        由于地铁车门是乘客上下车的重要途径，因此地铁车门可靠性还会受到乘客、驾驶员以及维修质量等因素的影响，在研究的过程中不能仅对车门本身进行研究，还需要从乘客、驾驶人与车门系统的关系进行研究。通常在对车门系统可靠性进行研究的过程中，需要对列车运行环境的温度、湿度、振动以及维修养护的技术水平、压力等多个方面进行分析。例如：在地铁车流量较大的时间段内，车门会受到乘客的加压，或者乘客在车门的滑道上战力，都会导致车门无法正常的开启或者管理。此外，当地铁列车高速形式的过程中，车门和车体会产生振动，这个振动的频率也会对车门的正常运行造成影响，或者大气压力对车门产生的挤压等，这些都是导致车门系统无法正常使用的重点内容，因此在对车门进行可靠性分析和应用额过程中，需要考虑到车门产品使用的时间、磨损的程度，在这样的情况下每一次可靠性分析和计算结果都会有所不同。对于一些磨损较为严重的车门组成部件，如果在可靠性分析的过程中发现问题的存在，需要及时进行更换，否则必定会影响车门产品的正常运行。在对地铁车门进行可靠性分析的过程中，经常使用故障树分析方式和故障模式影响的分析方式。
        （1）故障树的分析方法经常会使用图形进行分析，对一些较为复杂系统的安全性进行表述，针对一些复杂问题进行研究逻辑、有效的分析，通过故障树分析方法，逐步对系统失效的原因进行分析，而这样的分析方法对设计人员和维修人员的工作都有很大的帮助。可以帮助管理人员对车门系统进行详细管理，更加直观的对车门系统可靠性分析结果有所掌握。
        （2）故障模式分析法是故障树分析法的基础，这个模式无法对产品失效后进行分析，需要对系统中的单个组成部分进行详细地分析，有效将两种分析方式进行结合，才能够更加深入地了解到车门系统故障根源，并制定有效地解决对策，两个分析方式结合才能更好地确保车门系统的可靠性。
        结束语：地铁是现阶段城市居民出行的首选交通工作，地铁车门系统的安全性和可靠性也是地铁运营中的关键内容。在对车门系统进行可靠性研究的过程中，提出两种分析方式，有效地降低车门系统故障的频率，确保地铁运行的安全性和高效性，为乘客的人身安全提供全面的保障。
参考文献：
[1]李鸿儒. 地铁列车车门系统故障分析及处理[J]. 山东工业技术， 2019, 000(011):54.
[2]任宇超，徐永能，乔侨. 基于贝叶斯网络的地铁车门系统故障诊断分析[J]. 兵器装备工程学报， 2019, 040(012):P.184-188.