矿用风门气动控制装置原理论述

    矿用风门气动控制装置原理论述

   目前煤矿井下风门方式多样，有人工启闭、电动启闭、液压启闭，气动启闭。特别是气动启闭是利用煤矿井下压风系统的风压为动力源，不依靠任何电力，也就不涉及井下防爆要求，近年来得到了较大的应用。无论何种结构的风门，都要求有闭锁功能。要求至少设置两道门，一道门打开时，另一道门须为关闭状态，无法打开，否则会造成通路，破坏井下风流系统。现在以风压为动力，以机械结构为闭锁的风门较为常见。

1  矿用风门气动控制装置状况

井下风门闭锁通常为机械式闭锁。两道风门上安装插销，门底、门框各部位都安装滑轮，当一道门打开时，钢丝绳通过滑轮把另一道门的插销插上，使其无法打开，当门关上时，退出插销，另一道门可以打开。能有效的实现了闭锁，结构复杂。钢丝绳在两道风门之间来回运动，增加了许多不安全因素[1]。在井下的使用过程中，复杂的结构易损坏，很多地方甩开了闭锁装置。有的闭锁器安装一个闭锁气缸，当一道门打开时，另一道门闭锁气缸升出，卡入风门凹槽，使其无法打开。此种结构摒弃了复杂的钢丝绳滑轮机构，却增加了闭锁气缸，随着地质来压，风门整体的变形，闭锁气缸会导致无法卡入凹槽，使风门闭锁失效。有部分是圆盘复位，结构也较为复杂[2]。随着电子技术的发展，井下风门出现了全电子控制，风门闭锁由程序控制，自动化程度高[3]。电控的引入需要达到防爆要求才可以下井，价格昂贵，适用于矿用风门 。

2   气动风门闭锁装置研发

基于目前机械闭锁存在的问题，经多次井下观察，设计一种气动风门的闭锁装置，在气路上实现两道风门间的气缸闭锁，闭锁器没有任何机械运动来实现风门闭锁。气路闭锁不需要机械运动机构，保证闭锁系统的可靠性。两道风门之间没有任何的机械连接，保证运行的安全性，且设置开门提醒装置。门开启时发出声音，警示提醒作业人员。为此闭锁装置做成一个体积小巧的模块零部件，容易安装更换，适用于气体为动力的风门。内部结构如图1所示，通过轴体位置的调节来实现气路的开闭。风门有开闭两种位置，闭锁装置内部也制造两位开关与之搭配。风门开启时接通一路风压，执行与之相适应的的机械运动，风门闭合时接通另一路风压，执行与之控制的机械运动。内部通过弹簧进行复位。顶杆和滚轮调节接触位置。

3   气动闭锁报警装置原理论述

当风门的闭合使顶杆转动，带动轴体转动，并回压弹簧，使进气口与 1 气口联通，1气口与另一道风门风路相连，进气口的气压可以控制另一道风门的气缸，可以实现另一道风门的开启。2 气口与气动报警相连。此时没有气流通过 2气口，无报警声，如图 2 所示。

当风门开启时，顶杆在扭力弹簧的扭力推动下回复原位，拉升弹簧推动轴体，此时进气口无气流。此时另一道风门气路闭合，气压封闭在另一道风门的气缸内，使其无法开启。而2 气口的联通，使气流流过 2 气口，连接的报警器发出报警声，如图 3所示。气动报警装置实质是汽笛，当风门开启时，气流通过通过汽笛发出声响，提示作业人员门开启。当发生意外事故门开启时，也可以提醒。                

   向上均有所不同，都需要设计师在设计时进行实地的考察与具体的分析，充分掌握建筑所要面对的情况与问题，从而选择合理的基础设计，保证建筑的美观性与安全性，这对设计师考虑的性与自身的专业性也是一大挑战。比如，地震作为间接作用的一种，要求设计师在设计过程中按照标准合理设置防震缝，并适当大抗震缝的间距。