自动气动无压平衡风门系统原理
作者： 本站来源： 本站时间：2020-07-16
自动气动无压平衡风门系统原理
风门系统是井下进回风巷和主要进回风巷之间每个联络巷中的重要设施之一,确保行人和行车通过风门时,风门开启容易、不易被损坏和漏风量少等不安全隐患问题,可以减少风门系统的破坏,延长其使用寿命,对井下安全生产有重要意义。1自动无压平衡风门的结构设计(1)无压风门机械结构结构主体,每道单式风门主体又由一套门框、左右两门扇、平衡机构、滑轮、钢丝绳、重锤配重装置及挡板等组成。其中平衡机构包括左右门轴、支撑直臂、支撑弯臂和连杆机构,对开结构的左右两扇门通过支撑直臂、支撑弯臂和连杆实现联动,分别向2个相反方向同步开启和闭合。为防止风流反向时吹开风门,有挡板焊接在风门开启方向的异侧。风门门框及门扇用钢板焊接结构,外部表面做喷塑处理,可以防止井下腐蚀。无压平衡风门结构如图1所示。图1无压平衡风门结构构成1.左扇门直臂2.门框3.观察窗4.左扇门5.门把手6.连杆7.右扇门弯臂8.支架9.滑轮10.配重重锤11.密封橡胶片(2)无压风门平衡机构的设计无压平衡风门的左右2扇门通过支撑直臂、支撑弯臂及连杆组成一个连杆机构,在风门左右2扇门打开关闭过程中整个机构处于平衡状态,即总力矩为0。如能够使左右门扇打开闭合时的速度和角度始终保持一致,在平衡机构作用下,左右门扇的风门所受风压作用力为0。其中风门轴对门扇的支撑力不能转动门扇,风压对风门的推力可以转动门扇,风门所受作用力只有开启风门的气动力和配重装置重锤的重力。图2是无压平衡风门在初始状态闭合位置和末状态打开位置的机构俯视图,设直臂AD距左门扇轴心距离AO1=a1,弯臂BEC距右门扇轴心距离BO2=a2,弯臂BEC的BC连线与右门扇之间夹角为。若要保证风门在初始闭合位置状态时,连杆DC与左右门扇平行,即DC//O1O2,必须满足AD=BE或AD=BCsin。
在风门完全打开的过程中,风门门轴位置始终不变,左右门扇逐步被打开,直至左右门扇垂直于连杆,即A点转移至A点,B点转移至B点,C点转移至C点,D点转移至D点后;若要使连杆仍然平行于左右门扇风门,即DC//O1O2,必须满足BCcos=AO1+BO2=a1+a2。整体结构是一平行四连杆机构,即利用平行四边形原理,当其中一扇门被拉开或推开时,则另一扇门同步朝相反的方向开启,风门左右门扇有固定的打开方向。(a)初始状态闭合位置(b)末状态打开位置图2无压平衡风门机构俯视图(3)无压平衡风门的工作原理无压平衡风门系统每道单式风门主体均采用连杆平衡机构,左右门扇同步异向打开和关闭,不论风流朝向如何,风流的推力和压力均同时作用在两扇门上,并且大小相等,左右门扇风门所受的作用力就转化为内力并一直平衡。
气缸为风门连杆运动的执行机构,其动力源是井下压风系统,当有信号发送给控制主机,控制主机发出驱动信号,使电磁阀换向,气缸伸出,推动连杆机构,实现风门的开启。重锤配重装置与风门连杆相连,产生的牵引力减轻风门闭合时的阻力,起到复原平衡作用,实现风门的自动关闭。2自动无压平衡风门系统的电气控制(1)风门控制系统组成自动气动风门控制系统主要由矿用隔爆兼本质安全型风门控制装置、矿用防爆控制按钮、矿用本质安全型光电式接近传感器、矿用本质安全型电感式传感器、矿用隔爆兼本质安全型语音声光报警器和矿用隔爆型气动电磁阀等组成。图3是风门控制系统中各主要装置设备之间的关系图。矿用隔爆兼本安型风门控制器接收处理矿用本安型光电式接近传感器及矿用本安型电感式传感器的开关信号后,输出指令信号控制气动电磁阀动作,同时向矿用本质安全型语音声光报警器发出语音信号和显示信号。矿用本安型光电式传感器监视有无行人或车辆通过风门.
