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。