Устройство автоматического открытия (закрытия) ворот подземки для прохождения поезда

1. Назначение
Устройство автоматического открытия ворот должно открыть ворота перед приближающимся поездом и закрыть их после прохождения поездом ворот.

2. Описание кинематической схемы открытия створки ворот.
2.1. На выходном валу мотор – редуктора закреплен рычаг №1, соединенный через ось с тягой. Тяга через ось соединена с кронштейном створки ворот. При повороте выходного вала мотор – редуктора на 180 градусов – створка ворот открывается на 90 градусов. При повороте вала в ту же сторону еще на 180 градусов – створка ворот закрывается. При непрерывном вращении выходного вала мотор – редуктора – створка будет непрерывно открываться – закрываться.
2.2. Вторая створка ворот открывается аналогично первой.

3. Элементы управления воротами.
3.1. Толчковый режим.
В шкафу управления находятся две кнопки. При нажатии на первую кнопку и удержании ее – первый двигатель через редуктор вращает выходной вал, первая створка открывается или закрывается. Для остановки створки следует отпустить кнопку.
Вторая створка управляется второй кнопкой.
3.2. Рабочий режим.
Электропоезд, приближаясь к воротам, пантографом кратковременно замыкает контакты концевого выключателя ВК-1. Система управления включает двигатель №1, первая створка начинает открываться. Через установленное время (2 сек.) включается двигатель №2, вторая створка начинает открываться.
В момент полного открытия первой створки – двигатель отключается по команде бесконтактного концевого выключателя ВБИ-1. Отключение двигателя №2 – по команде ВБИ-2.
Примечание: В случае, если по каким то причинам концевой выключатель не выдает команды на отключение соответствующего двигателя, двигатель спустя 10 секунд с момента включения отключается командой контроллера. При этом створка проходит положение “открыто” и, начав закрываться, отключается.
Электропоезд проходит ворота и пантографом замыкает контакты ВК-3. Ворота закрываются, но в обратной последовательности. Отключение двигателей – теми же бесконтактными выключателями ВБИ-1 и ВБИ-2.

4. Светофор.
В случае, когда обе створки ворот открыты, зеленые лампы светофоров через контакты концевых выключателей ВК-5-2 и ВК-6-2 (соединенных последовательно) подсоединены к сети.
Когда створки закрыты, красные лампы светофоров запитаны от сети через контакты ВК-5-1 и ВК-6-1 (соединенных последовательно).
Концевые выключатели ВК-5 и ВК-6 смонтированы на воротах.

5. Применяемые изделия, аппараты и элементы.
5.1. Механика.
Применен разработанный специально для данного изделия планетарный редуктор с передаточным числом N= 600 с выходным моментом Мн = 120 кГ х М.
5.2. Электродвигатель.
Электродвигатель постоянного тока последовательного возбуждения Uн = 220 В Рн = 140 Вт.
5.3.Электромагнитная фрикционная муфта торможения вала двигателя.
Разработана специально для данного изделия. Расчитана на Uн = 48 Вольт постоянного тока Iн = 1,5 Ампера. Включается в сеть 200 – 300 Вольт постоянного тока через резисторы R=190 Ом Р=150 Вт.
5.4.В качестве силового коммутирующего аппарата применен широко распространенный магнитный пускатель ПМЛ – 4100 Uк = 380 Вольт. Дополнительные резисторы и специальная схема включения позволяют применить пускатель для питания от сети 200 – 300 Вольт постоянного тока. Включение двигателя и муфты через три последовательно включенных контакта позволяет рвать цепь постоянного тока с большой индуктивностью.
5.5.В качестве промежуточных элементов применены реле Uк = 24 В постоянного тока. В случае подключения к сети 200 – 300 Вольт питаются через добавочные резисторы R=3,8 кОм Р=10 Вт.
5.6.В качестве блока преобразования постоянного напряжения 200 – 300 Вольт в постоянное стабилизированное 24 В применено устройство производства Мицубиси на ток 2,5 А.
Питает командоаппарат и реле.
5.7. В качестве командоаппарата применен контроллер производства Мицубиси. Выполняет роль формирования логических задач (задержка второй створки по отношению к первой при открытии, изменение команд на задержку при закрытии, блокирование бесконтактных выключателей в момент включения, блокирование повторных команд от концевых выключателей пантографа, выключение по обратному отсчету времени электродвигателей в случае отсутствия команды от бесконтактного выключателя ВБИ-1 и ВБИ-2).
5.8. В качестве дугогасящих устройств применены варисторы.

6. Описание работы схемы.
6.1. Работа в толчковом режиме.
Нажать на кнопку Кн-1. Включается реле Р3 ,через свой НЗ контакт включается пускатель П1 и переходит на питание через добавочный резистор R9. Включился двигатель М1 и растормаживающая муфта ЭМ-1. При отпускании кнопки пускатель отключит двигатель и муфту. Запасенная энергия в индуктивностях муфты и двигателя сбросится через варисторы, чем ослабит искрообразование на контактах пускателя.
Кнопка Кн-2 аналогично включает М2 и ЭМ-2.
6.2.Работа в штатном режиме.
При движении электропоезда концевой выключатель контактом ВК-1 (или ВК-2 при следовании в обратном направлении) включает на короткое время реле Р1. На вход Вх1 контроллера поступает через контакт Р1 сигнал. Контроллер включает Р3 (которое включает пускатель П1), а спустя заданное время – Р4 (которое включает пускатель П2). На первую секунду с момента включения П1 (П2) контроллер блокирует команды ВБИ-1 (ВБИ-2), поступающие на входы Вх3 (Вх4) контроллера. Тем самым контроллер позволяет вывести рычаг привода с бесконтактного выключателя ВБИ-1 (ВБИ-2).
В момент полного открытия створки рычаг первого привода включает ВБИ-1, который дает команду на вход Вх3 контроллера. Контроллер отключает реле Р3, которое отключает пускатель П1, тем самым отключая двигатель М1.
Таким же образом отключается и второй двигатель.
После прохождения ворот электропоезд кратковременно замыкает контакты ВК-3 (или ВК-4). Происходит то же самое, но контроллер сначала включает реле Р4, а потом реле Р3. При этом створки ворот закрываются в обратной последовательности.
6.3. Работа в аварийном режиме.
Если створка ворот во время движения уперлась в препятствие (например – в стоящую на пути вагонетку), то контроллер (получив сигнал от датчика тока о превышении тока двигателя) отключит соответствующий двигатель.
Для случая, если двигатель не может остановиться (не сработал бесконтактный выключатель и створка, открывшись, начинает закрываться), контроллер по истечении 10 секунд (время - регулируемое) с момента включения данного двигателя принудительно отключит его по обратному отсчету времени.

7. Разблокировка привода.
В случае наезда створки на препятствие (например, на вагонетку) и невозможности удаления данного препятствия - следует разблокировать привод створки и принудительно открыть створку.
Для этого:
а) выключить автомат А7 (при этом разрывается цепь питания обоих двигателей)
б) нажатием (и удерживанием) кнопки Кн1 (Кн2) через пускатель П1 (П2) включается муфта ЭМ1 (ЭМ2), растормаживая мотор-редуктор.
в) применив подручные средства (например, ломик), вращать рычаг, закрепленный на выходном валу мотор-редуктора.
г) удалив препятствие, включить автомат А7 и в толчковом режиме закрыть обе створки.
д) обязательно: проимитировать движение поезда, нажав последовательно концевые выключатели (обычно включаемые пантографом). При нажатии концевого выключателя (имитирующего приезд поезда к воротам) – ворота должны открыться. При нажатии концевого выключателя (имитирующего удаление поезда от ворот) – ворота должны закрыться.
При неверном исполнении команд – в толчковом режиме переведите створки из закрытого положения в открытое (или наоборот).

8. Техника безопасности.
8.1. В технических условиях на разработку Устройства заявлено напряжение питания – 300 вольт постоянного тока. Предприятие – изготовитель не несет ответственности за применение настоящего Устройства в условиях с повышенной опасностью или особо опасных в отношении возможности поражения электрическим током.
8.2. Зону движения рычагов следует оградить для исключения несчастных случаев. Выбор ограждения производится монтирующей организацией конкретно в каждом случае.
8.3. Все требования по технике безопасности Устройства должны быть разработаны на предприятии, применяющем настоящее Устройство в соответствии со своими нормативными документами.

9. Монтаж приводов 9.1. Произвести разметку места установки мотор - редуктора. Низ монтажной плиты должен быть заподлицо с низом балки. Ось мотор - редуктора должна быть на расстоянии около 160 мм от проекции оси навеса створки на балку (см. чертеж).
9.2. Приварить монтажную плиту к балке строго вертикально.
9.3. Приварить к створке ворот сдвоенный кронштейн на высоте, соответствующей высоте тяги привода. Центр отверстия сдвоенного кронштейна должен иметь четкие размеры по отношению к оси навесов.
9.4. Ввести в сдвоенный кронштейн тягу, вставить ось.
9.5. Подключить к шкафу управления двигатель и электромуфту.
9.6. Кнопкой в толчковом режиме провернуть вал мотор - редуктора. Проверить правильность вращения вала (согласно стрелке на мотор - редукторе).
9.7. Провернуть рычаг (сидящий на выходном валу мотор - редуктора), до состояния, в котором створка должна быть закрыта. Закрыть створку ворот. Определить длину тяги, совместив две половинки труб тяги. Сделать зазор между трубами тяги 10 мм, отрезав лишнюю часть трубы. Сварить трубы встык.
Примечание. При закрытии створки ворот - тяга (укороченная на 10 мм) удлиняется, сжимая пружину тяги на эти 10 мм.
9.8. Произвести открытие створки в толчковом режиме. Если створка открывается на угол 85 - 95 градусов, и есть возможность легко вынуть ось между двойным кронштейном и тягой, значит месторасположение отверстия сдвоенного кронштейна на створке выбрано правильно.
В случае, если при полном открытии створки тяга зажата между двойным кронштейном створки и выходным валом, на вал действует отгибающее усилие – эксплуатировать Устройство ЗАПРЕЩАЕТСЯ.
9.9. Аналогично смонтировать второй привод.

10. Наладка
10.1. Наладка автоматического отключения привода в крайних положениях створки производится изменением положения бесконтактного концевого выключателя и положения металлического лепестка.
10.1.1. Включить в автоматическом режиме привод, и положением бесконтактного выключателя настроить момент отключения для останова створки в открытом положении.
10.1.2. После этого произвести то же самое изменением положения лепестка для остановки створки в закрытом положении.
10.2. Наладке могут быть подвергнуты:
- время задержки включения привода второй створки по отношению ко времени включения привода первой створки.
- время обратного отсчета времени с момента включения двигателя до его отключения по функции времени (данная защита необходима в случае несрабатывания бесконтактного концевого выключателя).
Введение изменений параметров проще всего производить через компьютер, но можно и кнопками контроллера. Диск с программой контроллера AL2-10MR-D Мицубиси - прилагается.