摘要:地铁自动售检票系统,简称地铁AFC系统,是城市轨道交通的重要组成部分。地铁AFC系统中的扇门式闸机(简称闸机)是一种对地铁乘客的出入进行有效控制的检票设备,是AFC系统中的关键终端设备之一。闸机安装于地铁车站付费区与非付费区的分界处,只允许合法的乘客通过闸机,为乘客提供自助式的检票和快速出入通行服务。
截至2011年6月,广州地铁三号线开通至今有五年半的时间,全线闸机的使用次数最高的设备已达一千万次,随着线网的客流不断升高,作为运行状态与客流量密切相关的扇门模块,整体动作次数也在升高。线上的大部分扇门模块出现了工作在非正常状态的现象,我们可以通过对闸机扇门的制动器研究以及对相关模块的维修、维护达到提高闸机的开关门顺畅以及提高闸机整体性能使得乘客能安全进出闸机的目的。
关键词:扇门式闸机 电磁制动器 行程开关
1 引言
广州地铁三号线闸机设备需要更换扇门电机的故障原因90%是因为制动器制动面(刹车片)的磨
损。一旦出现扇门异常开关门,则容易出现扇门夹人的情况,从而造成客伤事件,地铁运营安全一直被视为城市轨道交通建设的重中之重,如何确保AFC系统的闸机设备运行正常,必须对已有线路的闸机扇门电机制动器工作状态进行研究,并且针对各种异常问题提出相对应的解决思路和优化维修、维护流程。
目前,从广州地铁现有的扇门式闸机的使用情况来看,我们分析三号线客流大站岗顶站和天河客运站的季度客流统计数据后显示,这两个站平均每台闸机扇门动作频率分别达到34万次/季度、30万次/季度,其中最高客流的单台闸机达到了78万次/季度。
2 三号线扇门电机电磁制动器原理及分析
三号线扇门电机采用的是进口AMB10小仓离合器。直流24伏固定于电机的螺纹距为40MM与电机中轴紧配合,轴外径为8MM。该电磁制动器属于电磁摩擦式制动器,激磁线圈通电产生磁场,广州地铁3号线时间通过磁轭吸合衔铁,衔铁通过联结件实现对轴制动。制动器上所用摩擦材料(制动件)的性能直接影响制动过程,摩擦材料应具备高而稳定的摩擦系数和良好的耐磨性。
通过测量新制动器刹车皮比两边的铁框高0.01～0.02mm的高度。随机抽样拆解线上几台闸
机扇门电机制动器,并对其进行测量,制动器刹车磨片经过磨削后,均低于两边铁框0.02～0.03mm不等程度。且制动面跟线圈内外铁圈已经有0.03mm的磨损。随着使用时间的增长,这几台设备制动器的磨损必定会导致扇门电机的损坏。我们可推断三号线全线的闸机扇门随着使用次数的增加,制动面的磨损将愈加严重,闸机扇门故障率将有持续上升的趋势。拆解的电磁制动器,除制动器内壳布满层层黑粉末之外,由于制动器刹车皮低于两边铁框高度时,制动的摩擦力仅能从线圈内外铁圈与制动面摩擦获得,于是线圈内外铁圈以及刹车皮磨损情况也很严重,同时将制动面进行新旧对比发现用于固定的三颗螺丝已将近全部磨削。(见图1)
3 处理方案建议
针对扇门电机电磁制动器的维护、维修流程的优化和延长闸机电机使用寿命的处理方案,我们提出以下四点建议:
(1)通过采购国产电磁制动器代替进口AMB10电磁制动器以延长三号线全线扇门电机寿命,国产电磁制动器价格一般为:800～1000元/个,使用寿命:1～3年,能一定程度延长闸机电机的使用寿命。
(2)通过技术改造,采购损耗件的制动面更换现有尚未更换扇门电机制动面的方式使得三号线全线的闸机扇门电机能正常运作。同时为了保证电磁制动器不间断的运行,必须要经常对其进行维护和保养:
①润滑:经常在电磁制动器的可动部分添加润滑剂。
②定期检查衔铁行程长度:因为在制动器的运行过程中,由于剖动面的磨损,衔铁的行程长度将增大。当衔铁行程长度达不到正常值时,必须进行调整,以恢复制动面与转盘之间的最小间隙。如果衔铁行程长度增大到正常值以上,就可能大大降低吸力。间隙不得超过0.25mm。
③调整间隙:如果更换了磨损的制动面,应重新适当调整制动面与转盘之间的最小间隙。最佳间隙为0.15～0.20mm。
④检查磨损及清除污垢:定期检查可动部件的机械磨损情况,并清除电磁铁零件表面的灰尘、花毛和污垢。
(3)随着国产化扇门门体的引进,新扇门门体的外观、体积和材质均有不同程度的改变,也间接影响了扇门电机制动器的磨损程度,通过抽样更换新式门体并对扇门电机进行使用寿命的预估性测试,可得出采购新式扇门的相关依据。
(4)通过在扇门门体上张贴安全标识和调整扇门行程开关来合理控制扇门开关门位置,提高了扇门闭合安全性,同时也能降低因乘客不文明进出闸或者拖拉大件行李进出闸机时对扇门的碰撞而造成电机损坏的机率。
4 结语
通过以上处理方案能有效解决因电磁制动器故障而导致的异常开关门或者扇门卡死等异常问题。从而减少不必要的设备故障,提高三号线扇门式闸机的安全性。
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