專利名稱：礦井遙控全自動風(fēng)門的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種礦井通風(fēng)安全設(shè)備，尤其是一種有車輛頻繁通過的礦井巷道風(fēng)門。
礦井風(fēng)門是保證礦井通風(fēng)系統(tǒng)按需供風(fēng)的安全生產(chǎn)必備的設(shè)施，一般風(fēng)門都設(shè)置于運(yùn)輸巷道中，而開閉風(fēng)門?？侩姍C(jī)及鋼絲繩牽引及配重進(jìn)行，但由于風(fēng)門單位面積上受風(fēng)壓較大，開閉較困難，同時(shí)由于運(yùn)輸車輛及人員的頻繁通過，這種開閉風(fēng)門的結(jié)構(gòu)常出故障，容易損壞，尤其是采區(qū)車場調(diào)車頻繁，風(fēng)門常常需要幾個(gè)人才能拉開，嚴(yán)重影響生產(chǎn)及運(yùn)輸。近幾年來也有人研究使用自動風(fēng)門，如撫順煤炭研究所與興隆莊礦合作研制的BZF1型自動風(fēng)門，見《煤礦安全》85年第8期，這種風(fēng)門技術(shù)上較先進(jìn)，但實(shí)用性差，只使用了三個(gè)月就解體了，這是由于井下工作環(huán)境差，使軌道壓敏元件觸發(fā)器靈敏度差，壽命短；電路控制系統(tǒng)復(fù)雜，控制元件多，維護(hù)困難，不適合于井下現(xiàn)場使用。
為了克服上述不足之處而設(shè)計(jì)了本遙控全自動風(fēng)門，其主要特點(diǎn)是在普通三角對開風(fēng)門上增設(shè)傳動機(jī)構(gòu)，并將機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)設(shè)置在風(fēng)門頂部傳動固定架平面上，且安裝在風(fēng)門墻體之間，在傳動固定架下面用鐵板焊接密封，在鐵板上設(shè)有提前降壓的泄壓窗裝置，做成半封閉型，通過液壓缸及連桿機(jī)構(gòu)傳動操作風(fēng)門開閉；采用靜水壓力作為液壓缸驅(qū)動風(fēng)門本體及泄壓窗的動力(靜水壓力易于從井下消防管路中獲得)。采用紅外線傳感器作為風(fēng)門自動控制觸發(fā)源，使其具有功耗小，壽命長，靈敏度高特點(diǎn)。本裝置具有兩道風(fēng)門互鎖，防卡車、自動開啟和手動閉鎖以及遠(yuǎn)、近解鎖等保護(hù)系統(tǒng)功能，地面調(diào)度室可以遙控風(fēng)門，且對井下風(fēng)門的開閉狀態(tài)可實(shí)現(xiàn)監(jiān)控顯示及報(bào)警。


附圖1是本實(shí)用新型的自動風(fēng)門俯視圖。
附圖2是本實(shí)用新型的A向正視圖。
附圖3是本實(shí)用新型的減壓風(fēng)窗傳動關(guān)系圖。
附圖4是本實(shí)用新型的風(fēng)門滑道圖。
附圖5是本實(shí)用新型的連接件12的結(jié)構(gòu)圖。
附圖6是本實(shí)用新型的傳動固定架結(jié)構(gòu)圖。
附圖7是本實(shí)用新型的滑軸10的結(jié)構(gòu)圖。
附圖8是本實(shí)用新型的液壓傳動系統(tǒng)圖。
附圖9是本實(shí)用新型的液壓缸結(jié)構(gòu)圖。
附圖10是本實(shí)用新型的風(fēng)門控制箱外接系統(tǒng)圖。
附圖11是本實(shí)用新型的電源線路圖。
附圖12是本實(shí)用新型的防夾車電子開關(guān)線路圖。
附圖13是本實(shí)用新型的風(fēng)門一的二次控制電路圖。
附圖14是本實(shí)用新型的地面遙控顯示報(bào)警電路圖及紅外信號接收線路圖。
附圖15是本實(shí)用新型的風(fēng)門二的二次控制電路圖。
下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，本遙控全自動風(fēng)門是由風(fēng)門本體、傳動系統(tǒng)、液壓傳動系統(tǒng)和電氣控制四部分組成的，下面將分別敘述一、自動風(fēng)門本體結(jié)構(gòu)及傳動系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)，風(fēng)門結(jié)構(gòu)它是由風(fēng)門(1)、鐵棒(1－1)、固定鐵板(1－2)等組成。傳動系統(tǒng)它包括工字鋼跨梁(2)、傳動固定架(3)、滑道(4)、傳動桿(5)、減壓窗(6)、滑輪(7)、鋼絲繩滑道(8)、牽引鋼絲繩(9)、滑動軸(10)、連接塊(11)、連接件(12)等組成，其中風(fēng)門(1)是用木板制成的長方型兩扇對開的門體，如圖2所示，兩扇門里面及外面均用扁鐵作加固，并于上、下各有一根橫扁鐵將×型架固定，再用螺栓分別將它們連接固定，在上下扁鐵的一端各焊有一個(gè)門軸，以便于裝在門框的軸槽中，位于兩扇門的結(jié)合縫上方有一個(gè)可供電機(jī)車架線通過的孔洞u，孔洞的兩邊各有一塊長方型鐵板(1－2)，用螺栓固定在門體上，并在每塊鐵板中間焊有一根鐵棒(1－1)，門體四周的結(jié)合面上均固定有膠皮作密封用。傳動系統(tǒng)如圖1及圖7所示，工字鋼跨梁(2)是一根普通工字鋼，它的兩頭固定于井巷壁上，傳動固定架(3)是用角鋼焊制成的多邊型框架，其上部為三角型，下部為長方型，框架上部有一根橫角鋼橫撐，其上有兩個(gè)園孔，橫角鋼下面固定有兩根豎直角鋼，三者均與框架焊接固定，下部架子的各邊上分別固定有4個(gè)滑輪架，其上的軸銷上分別裝有滑輪(7)，滑輪架由U型卡及軸銷組成，U型卡尾部有一段螺紋軸，它與框架螺栓連接；下部架子的長邊兩根角鋼較長(超出框架外)，并將其超出框架部分角鋼的水平一翼切去，用長螺栓將其垂直的一翼兩兩對應(yīng)與礦井巷道的墻體連接固定；傳動固定架底部與一塊相同形狀，與框架本體大小相同的鐵板焊接密封，鐵板右邊有一長方型孔洞(泄壓窗洞)；滑道(4)如圖4所示，它是用4根等長的角鋼及長短各四根空心管和螺栓等組成窄長的矩型滑道，將其中較長的四根空心管穿到四根較長的螺栓上再與四根角鋼連接構(gòu)成兩組較寬的滑道，而四根較短空心管用四個(gè)較短的螺栓與上述兩組滑道上角鋼的另一翼連接構(gòu)成矩型滑道，傳動桿(5)是個(gè)窄方型且較厚的扁鐵，分左右結(jié)構(gòu)相同的兩根，其上一頭有一個(gè)園孔，另一頭有多個(gè)直徑與鐵棒(1－1)相同的園孔，用于調(diào)節(jié)風(fēng)門的操縱桿距離，泄壓窗(6)是個(gè)用鋼板制成的長方型板，其上固定有兩排空心導(dǎo)管，每排兩個(gè)，作為泄壓窗開閉時(shí)左右移動的導(dǎo)向管。風(fēng)門是安裝在砌璇巷道的磚墻洞中的，如圖3所示，其結(jié)構(gòu)為門洞頂上傳動固定架以上為一段長方體墻洞，洞口向風(fēng)門方向開著，右邊(后面)用鐵板封嚴(yán)，這樣當(dāng)關(guān)上風(fēng)門時(shí)，即可使巷道分割成兩段，右段為正常風(fēng)壓，由于風(fēng)門頂部的傳動固定架下是用鐵板封嚴(yán)，只留一個(gè)泄壓窗口，在通風(fēng)情況下將泄壓窗關(guān)閉，使左右兩側(cè)巷道保持應(yīng)有風(fēng)壓，當(dāng)需要開門時(shí)，由于左巷風(fēng)壓大而開門較困難，故利用先將泄壓窗打開，這時(shí)左右巷道局部相通并減壓，這樣風(fēng)門就較容易打開了。滑輪(7)是型鋼制成短園柱型構(gòu)件，中心有軸孔，外園周面上有繩槽，鋼絲繩洞道(8)及牽引鋼絲繩(9)均為普通鋼絲繩，滑動軸(10)，如圖7所示，它包括滑軸(10)、連接塊(10－1)、空心管(10－2)及螺母(10－3)，其中滑軸是階梯軸，兩頭有外螺紋；連接塊為一塊長方型園頭扁鐵，其一頭有軸孔，另一頭有小園孔與鋼絲繩連接，空心管是一段普通園管，用于定位。連接塊(11)是由鋼板制成的長方型板，其上有三個(gè)園孔，中間孔與連接桿上U型槽兩側(cè)的孔直徑相同，兩邊的園孔與兩根傳動桿(5)上的園孔直徑相同；連接件(12)如圖5所示，它包括U型連接桿(12－1)、空心管(12－2)、軸(12－3)、軸承(12－4)、螺母(12－5)及固定銷(12－6)，其中連接桿是用型鋼制成的，它的一頭有U型槽，槽的兩側(cè)各有一個(gè)徑向同心園孔，另一頭有一段螺紋軸，槽底下面有一個(gè)與槽底平行的過中心的徑向軸孔，與此孔相垂直的還有一個(gè)銷孔，空心管是個(gè)園管，其一頭有內(nèi)螺紋，中部兩側(cè)對應(yīng)各有一個(gè)長型窄槽，槽寬度稍大于滑動軸(10)的直徑，以便于滑軸(10)在槽中滑動，軸是兩頭有外螺紋的光軸，軸承、螺母及園定位銷均為標(biāo)準(zhǔn)件。氣缸(13)如圖9所示，它包括氣缸殼(13－1)、活塞桿(13－2)、氣缸尾端(13－3)、氣缸端頭(13－4)、端頭壓蓋(13－5)、底座(13－6)及密封圈等，其中氣缸殼(13－1)是用廢舊掘進(jìn)氣腿制成的，其材料為鋁合金，中間是通孔而兩頭有外螺紋，活塞桿(13－2)是園柱型鋼件，其一頭較大而另一頭直徑較小，大頭表面鍍鉻處理，且其表面有潤滑溝槽，其直徑與氣缸殼內(nèi)徑動配合，小頭端部有園孔，它與滑動軸(10)直徑相同，氣缸端尾是用45號鋼制成的園柱體，一端中心有一段不長的內(nèi)螺紋盲孔，盲孔底部連接著一個(gè)L型園孔，孔的外端頭部有內(nèi)螺紋，氣缸端頭(13－4)也是用45號鋼制成的園柱體，中心有階梯孔，兩頭大中間小，兩頭大孔均為內(nèi)螺紋孔，中間光孔旁一側(cè)連接一個(gè)徑向螺紋孔，與外接壓風(fēng)管連接，端頭壓蓋(13－5)是用45號鋼制成的園盤型構(gòu)件，其一端面上有凸園，凸園外徑上有螺紋，它與氣缸端頭螺紋連接，中心孔直徑與活塞桿小頭動配合，氣缸底板(13－6)是用鋼板制成的正方型板，其上四個(gè)角各有一個(gè)園孔，將氣缸端尾置于底座中間并焊牽，在端尾內(nèi)孔中加上密封圈，再使氣缸殼與端尾螺紋連接，把活塞桿大頭朝左裝入氣缸內(nèi)殼，再在空氣缸殼右端加上密封墊圈后使其與端頭螺紋連接緊固，在端頭右端孔內(nèi)加上L型密封圈后，再用端頭壓蓋與端頭的右端螺紋連接壓緊。
將傳動固定架固定于風(fēng)門頂上的墻洞中；通過螺栓并借助U型卡將氣缸尾部固定在工字鋼跨梁上，氣缸的另一端以兩個(gè)半園卡通過螺栓及定位套固定于傳動固定架上，定位套是一段空心管。將氣缸活塞桿穿入連接件(12)空心管中，再使滑軸通過空心管的兩側(cè)槽及活塞桿的孔中，并依次在滑軸兩頭裝上空心管(10－2)、連接塊(10－1)后用螺母擰緊，再將連接件及滑動軸裝到滑道中，使連接件中的軸承在滑道中滾動，將滑道與傳動固定架用螺栓固定兩道，滑道前端與固定架前橫撐用空心管定位并用螺栓固定，中部也同樣方法固定于固定架下部長型架上邊，然后使連接塊(11)分別與兩傳動桿及連接件的U型連接桿用螺栓連接，使傳動桿的另一頭園孔套到鐵棒(1－1)中，使風(fēng)門本體處于關(guān)門位置(三角型)，將兩根鋼絲繩滑道(8)穿過減壓窗上的導(dǎo)管后，其未端各固定于傳動固定架兩邊，并使減壓窗(6)置于關(guān)閉位置，再將兩根牽引鋼絲繩(9)繞過各滑輪后，其兩根繩的末端分別固定于泄壓窗兩邊及兩個(gè)連接塊(10－1)上。液壓系統(tǒng)如圖8所示，它包括氣缸(13)、電磁閥(14)、單向閥(15)、手動開關(guān)(16)、水管(17)、壓力表(18)及三通接頭(19)，其中DF1及DF2是電磁閥(14)，SF1及SF2是手動開關(guān)(16)。液壓傳動系統(tǒng)工作原理當(dāng)電磁閥DF1接通電源后，導(dǎo)通壓力水進(jìn)入液壓缸(13)后腔，推動活塞桿向右運(yùn)動，推動滑軸(10)在連接件(12)的空心槽中向前移動，帶動牽引鋼絲繩(9)通過滑輪系統(tǒng)的運(yùn)動，使泄壓窗(6)向左移動，打開泄壓窗而降低了風(fēng)門門體承受的風(fēng)壓差，當(dāng)活塞桿帶著滑軸(10)到達(dá)通槽的終端時(shí)，即可推動連接桿(12)和傳動桿(5)開啟風(fēng)門，同時(shí)壓力水進(jìn)入液控單向閥液控口G1頂開單向閥芯，使氣缸前腔的水通過卸液口y1至三通接頭(19)排出。當(dāng)需要關(guān)閉風(fēng)門時(shí)，使電磁閥DF2(14)接通電源，通過管路(17)導(dǎo)通壓力水進(jìn)入氣缸(13)的前腔，活塞桿收回，帶動滑軸(10)及連接件等反方向運(yùn)動，泄壓窗也向右移動復(fù)位，當(dāng)活塞桿收回至缸體后腔終點(diǎn)時(shí)風(fēng)門即至全閉位置，同時(shí)壓力水進(jìn)入液控口G2頂開單向閥芯(15)，使液壓缸(13)后腔內(nèi)的水通過卸液口y2至三通接頭排出。當(dāng)電路發(fā)生故障時(shí)，可按動手動開關(guān)SF1通過液壓傳動開門，當(dāng)按動手動關(guān)門開關(guān)SF2時(shí)即可通過液壓傳動關(guān)門。液壓傳動系統(tǒng)全部由電控通過傳感器自動控制或遙控。
二、自動風(fēng)門的電控系統(tǒng)如下本系統(tǒng)的控制電路部分是由風(fēng)門啟閉時(shí)序電路(21)，兩道風(fēng)門互鎖電路(22)，防夾車電路(23)，風(fēng)門開啟自動手動閉鎖和解鎖電路(25)，手動開門和關(guān)門電路(26)所組成。并還配置了遙控開啟及關(guān)閉風(fēng)門電路(31)和地面遙控顯示報(bào)警電路(32)。其中控制電路部分、遙控啟閉風(fēng)門電路(31)中的井下載頻接收機(jī)E1、E2和地面遙控顯示報(bào)警電路(31)中的井下載頻發(fā)射機(jī)F3、F4是組合放置在井下隔爆控制箱(27)里，并通過隔爆分線盒(28)和井下的電磁閥DF1、DF2，設(shè)置在風(fēng)門開啟、關(guān)閉位置的水銀行程開關(guān)(29)、(30)，設(shè)置在風(fēng)門上的微動開關(guān)K，二相按鈕開關(guān)T、Q，設(shè)置在風(fēng)門控制區(qū)的紅外線傳感器(35)相連接，以及通過信號傳輸線(34)和地面遙控電路中的載頻接收機(jī)E3、E4，載頻發(fā)射機(jī)F1、F2相連接。
在井下隔爆控制箱(27)中的各電路連接和線路結(jié)構(gòu)是將探測紅外線傳感器(35)發(fā)射的紅外線傳感信號的探頭(20)接至三極管BG1的基極，BG1的發(fā)射極接地，BG1的集電極經(jīng)繼電器J1接電源正端，且在繼電器J1旁并接一個(gè)二極管D1。將127V交流電壓經(jīng)分壓、整流、穩(wěn)壓后得到的9V直流電壓，接繼電器J2的常閉結(jié)點(diǎn)后分二路一路接可控硅WY的陽極，另一路經(jīng)微動開關(guān)K后接二極管D2的正極，D2的負(fù)極經(jīng)電阻R1接至可控硅WY的控制極；可控硅WY的陰極經(jīng)電阻R2后，接至定時(shí)器(24)的輸入端，定時(shí)器(24)的輸出經(jīng)繼電器J0和電阻R3、二極管D3后接續(xù)電器J2，在繼電器J2旁并接一個(gè)二極管D4。將127V交流電壓接至A、B兩端；A端接繼電器J1的常開結(jié)點(diǎn)，和并接延時(shí)器S2的常閉結(jié)點(diǎn)、中間繼電器Z1的常開結(jié)點(diǎn)后，一起接至Z3的常閉結(jié)點(diǎn)、中間繼電器Z1，最后接至B端；A端接Z1的常開結(jié)點(diǎn)后分二路一路接S1的常閉結(jié)點(diǎn)到C端，另一端接J2的常閉結(jié)點(diǎn)，Z2的常閉結(jié)點(diǎn)、延時(shí)器S1后到B端；A端接載頻接收機(jī)E1的常開結(jié)點(diǎn)到C端，接Z2的常開結(jié)點(diǎn)到C端，C端接開門電磁閥DF1后到B端；A端接J1的常閉結(jié)點(diǎn)、S1的常開結(jié)點(diǎn)，Z2的常閉結(jié)點(diǎn)后到D端，A端經(jīng)二相按鈕開關(guān)的常開按鈕控制開關(guān)T后接D端，A端經(jīng)載頻接收機(jī)E2的常開結(jié)點(diǎn)后分二路，一路接S3的常開結(jié)點(diǎn)到D端，另一路接延時(shí)器S3到B端；D端輸出分二路一路接延時(shí)器S2到B端，另一路接關(guān)門電磁閥DF2后到B端。A端經(jīng)二相按鈕的常閉按鈕控制開關(guān)T后分二路一路接二相按鈕的常開按鈕開關(guān)Q，另一路接S3的常閉結(jié)點(diǎn)、Z2的常開結(jié)點(diǎn)后一起接至中間繼電器Z2，然后再接至B端。36V交流電壓經(jīng)水銀行程開關(guān)(29)、(30)的常開結(jié)點(diǎn)X1、X2后，接至載頻發(fā)射機(jī)的F3、F4的兩端；36V交流電壓接至載頻接收機(jī)E1、E2通過信號傳輸線(34)和地面的載頻接收機(jī)E3E4、載頻發(fā)射機(jī)F1、F2相連接。
地面遙控啟閉風(fēng)門電路(31)和地面遙控顯示報(bào)警電路(32)在地面控制面板上的線路連接是220V交流電壓經(jīng)延時(shí)器S2、S4的常開結(jié)點(diǎn)接報(bào)警器(33)；36V交流電壓和6.3V交流電壓經(jīng)扭子開關(guān)K1、K2、K3、K4的常開觸點(diǎn)分別接至地面載頻發(fā)射機(jī)F1、F2、F5、F6和紅色指示燈H1、H2、綠色指示燈L1、L2兩端；36V和6.3V交流電壓經(jīng)信號繼電器A1(A1常閉結(jié)點(diǎn))
延時(shí)器S2、S4，A3(常閉結(jié)點(diǎn))后接通地面載頻接收機(jī)E3、E4、E7、E8和紅色指示燈H3、H4，綠色指示燈L3、L4。地面載頻發(fā)射機(jī)、接收機(jī)通過信號傳輸線(34)和井下載頻接收機(jī)、發(fā)射機(jī)相連接。
本系統(tǒng)的各電路工作原理如下1)風(fēng)門啟閉時(shí)序電路礦車一旦進(jìn)入風(fēng)門一控制區(qū)間，被紅外線傳感器(35)檢測到，觸發(fā)第一道風(fēng)門的控制電路，J1觸點(diǎn)閉合，中間繼電器Z1得電吸合，Z1常開結(jié)點(diǎn)閉合自鎖，S1時(shí)間繼電器得電延時(shí)，S1常閉結(jié)點(diǎn)給開門電磁閥DF1供電，此時(shí)風(fēng)門一打開。當(dāng)S1時(shí)間繼電器延時(shí)到整定時(shí)間，S1常閉結(jié)點(diǎn)斷開，電磁閥DF1斷電截水，S1常開結(jié)點(diǎn)閉合，S2時(shí)間繼電器得電延時(shí)，電磁閥DF2得電導(dǎo)水，風(fēng)門關(guān)閉。當(dāng)S2延時(shí)到整定時(shí)間，S2常閉結(jié)點(diǎn)斷開，中間繼電器Z1失電，電路停止工作。此時(shí)Z1的常用結(jié)點(diǎn)重新閉合，給第二道風(fēng)門電路解鎖，當(dāng)?shù)V車進(jìn)入第二道風(fēng)門的控制區(qū)間，就被紅外線傳感器(35)檢測到，就觸發(fā)第二道風(fēng)門的控制電路，其動作時(shí)序與上述完全相同。當(dāng)?shù)V車從相反方向駛來，其動作過程也與前述完全相同，只是方向相反。這里延時(shí)器S1在0～180秒內(nèi)延時(shí)可調(diào)，整定時(shí)間60秒，(即風(fēng)門開始開門至風(fēng)門開始關(guān)的延時(shí)時(shí)間)。S2在0～180秒內(nèi)可調(diào)，整定時(shí)間30秒。
2)兩道風(fēng)門互鎖電路當(dāng)風(fēng)門一控制電路處于工作狀態(tài)時(shí)，即Z1通電吸合并自鎖狀態(tài)時(shí)，串接在風(fēng)門二控制電路中的Z1常閉結(jié)點(diǎn)就斷開，使風(fēng)門二傳感器信號無法輸入控制電路，風(fēng)門二不能打開，僅當(dāng)風(fēng)門一工作狀態(tài)結(jié)束，Z1失電復(fù)位，才使第二道風(fēng)門控制電路Z3解鎖。反之，第二道風(fēng)門控制電路Z3工作時(shí)，第一道風(fēng)門的控制電路被閉鎖，風(fēng)門不能打開，從而實(shí)現(xiàn)兩道風(fēng)門的互鎖。
3)防夾車機(jī)構(gòu)電路這是由設(shè)置在風(fēng)門上的微動開關(guān)K和彈性鋼板以及前述電子開關(guān)線路組成，一旦車輛被正在關(guān)閉的風(fēng)門夾住，微動開關(guān)K閉合，可控硅WY導(dǎo)通，經(jīng)定時(shí)器555定時(shí)和繼電器J0導(dǎo)通，使繼電器J2得電，J2的常閉結(jié)點(diǎn)斷開，使延時(shí)器S1斷電，S1的常開觸點(diǎn)由已閉合狀態(tài)重新斷開，關(guān)門電磁閥DF2斷電，而S1常閉結(jié)點(diǎn)由已斷開狀態(tài)重新閉合，開門電磁閥DF1供電，使正在關(guān)閉的風(fēng)門重新打開，經(jīng)定時(shí)器(24)延時(shí)44秒(可調(diào))后，J2的常開結(jié)點(diǎn)又重新閉合，DF1和S1供電，S1延時(shí)后又將S1的常閉結(jié)點(diǎn)斷開，S1的常開結(jié)點(diǎn)閉合，DF1斷電，DF2供電，風(fēng)門又自動關(guān)閉。
4)風(fēng)門開啟手動閉鎖和解鎖電路風(fēng)門開啟后，遇到車輛久停在風(fēng)門跟前，卸料或卡??；兩道風(fēng)門之間是調(diào)車場，車輛進(jìn)入后重車換輕車，馬上要求折返；車輛過風(fēng)門時(shí)脫軌等情況時(shí)，要求風(fēng)門開啟后能閉鎖，不讓自動關(guān)上，保持開啟狀態(tài)。在上述情況之下，當(dāng)風(fēng)門在開啟狀態(tài)時(shí)，或在關(guān)閉狀態(tài)之前，觸動二相按鈕常開按鈕開關(guān)Q，中間繼電器Z2得電，Z2常開結(jié)點(diǎn)閉合自鎖，Z2常閉結(jié)點(diǎn)斷開，切斷電磁閥DF2的供電電路，風(fēng)門不能關(guān)閉，起到了風(fēng)門開啟后閉鎖作用。當(dāng)需要解鎖關(guān)門時(shí)，只需按一次二相按鈕T(T和T′連動)，Z2失電，Z2常閉結(jié)點(diǎn)又閉合解鎖，此時(shí)S1的常開結(jié)點(diǎn)已延時(shí)閉合，S1的常閉結(jié)點(diǎn)已延時(shí)斷開，關(guān)門電磁閥DF2得電導(dǎo)水，風(fēng)門自動關(guān)上。
5)風(fēng)門開啟自動閉鎖和解鎖電路為解決長串列車或長串人流或列車行進(jìn)慢，在規(guī)定整定時(shí)間內(nèi)來不及過風(fēng)門的狀況，特設(shè)此電路。當(dāng)一串列車或人流不斷遮擋紅外線傳感器(35)發(fā)射的紅外線時(shí)，J1常閉結(jié)點(diǎn)斷開，即使中間繼電器被自動觸發(fā)并自鎖，但在S1延時(shí)后，關(guān)門電磁閥DF2也不能得電，風(fēng)門因開啟閉鎖著不能關(guān)上，僅當(dāng)一列車或長串人流全部通過時(shí)，J1不工作，J1的常閉結(jié)點(diǎn)閉合，此時(shí)S1常閉結(jié)點(diǎn)已延時(shí)閉合，故風(fēng)門可開啟解鎖而自動關(guān)上，并延時(shí)后斷電。
6)手動開門或關(guān)門電路手動開門和關(guān)門可使用掛在風(fēng)門旁的二相按鈕，它與手動開啟閉鎖和解鎖共用一個(gè)按鈕。若紅外線傳感器(35)發(fā)生故障，人們可以直接操作按鈕通過風(fēng)門，當(dāng)按按鈕Q時(shí)，Z2得電自鎖，Z2常開觸點(diǎn)閉合，使開門電磁閥DF1得電導(dǎo)水，風(fēng)門開啟，當(dāng)人車過風(fēng)門后，再按按鈕T，并且不放手，直至風(fēng)門關(guān)上，此時(shí)，Z2失電，而DF2得電導(dǎo)水，風(fēng)門關(guān)上，放手后，DF2即斷電。
7)遙控開門遙控開門電路主要是在反風(fēng)時(shí)啟用，地面遙控顯示盤上K1開關(guān)合上，載頻發(fā)射機(jī)F1發(fā)生f1頻率，井下載頻接收機(jī)E通過信號傳輸線(34)收到f1訊號后，將E1的常開結(jié)點(diǎn)閉合，開門電磁閥DF1得電導(dǎo)水，風(fēng)門開啟。
8)遙控關(guān)門遙控關(guān)門電路主要是在平時(shí)監(jiān)控管理風(fēng)門時(shí)啟用，也可在災(zāi)變時(shí)，調(diào)度風(fēng)流時(shí)使用。如果常閉風(fēng)門開啟閉鎖著，人車已折返離去，忘了就地解鎖，或者人們好奇誤按開啟閉鎖按鈕，使風(fēng)門敝開著，而另一道風(fēng)門則因互鎖不能開啟，此時(shí)將影響礦車和人員的通行，另外風(fēng)門開啟閉鎖也應(yīng)由時(shí)間限制，為此設(shè)計(jì)此電路。當(dāng)風(fēng)門開啟閉鎖時(shí)間超過整定時(shí)間，地面控制顯示板上報(bào)警器(33)就報(bào)警，此時(shí)人們可以將K2合上，載頻發(fā)射機(jī)F2發(fā)生f2頻率，通過信號傳輸線(34)傳到井下隔爆控制箱(27)中，載頻接收機(jī)E2收到f2頻率，E2常開觸點(diǎn)閉合，時(shí)間繼電器S3得電延時(shí)，當(dāng)?shù)竭_(dá)延時(shí)整定時(shí)間，S3常開結(jié)點(diǎn)閉合，S3常閉結(jié)點(diǎn)斷開，并將Z2自鎖結(jié)點(diǎn)斷開，Z2失電而得到解鎖，關(guān)門電磁閥DF2得電導(dǎo)水，風(fēng)門關(guān)閉。
9)風(fēng)門開閉狀態(tài)顯示電路正常風(fēng)門關(guān)閉時(shí)，地面綠色信號燈L3常亮；當(dāng)井下風(fēng)門開始開啟時(shí)，設(shè)置在風(fēng)門傳動滑道起始位置的水銀行程開關(guān)(29)的常開結(jié)點(diǎn)X1閉合，接通載頻發(fā)射機(jī)F3，發(fā)射頻率信號f3，地面載頻接收機(jī)E3通過信號傳輸線(34)收到此頻率訊號，機(jī)內(nèi)常開觸點(diǎn)閉合，觸發(fā)信號繼電器A1，而信號繼電器A1的觸點(diǎn)經(jīng)延時(shí)可周期性地接通和斷開，使受控的綠色信號燈L3發(fā)出閃光信號，以示風(fēng)門離開閉合位置。當(dāng)風(fēng)門到達(dá)全開位置時(shí)，又觸發(fā)水銀行程開關(guān)(30)，使其常開觸點(diǎn)X2閉合，載頻發(fā)射機(jī)F4發(fā)射頻率f4，地面載頻接收機(jī)E4接受到此信號，機(jī)內(nèi)常開觸點(diǎn)閉合，紅色信號燈H3亮，以示風(fēng)門已全開。當(dāng)風(fēng)門開始關(guān)閉，水銀行程開關(guān)(30)的常開觸點(diǎn)又復(fù)位，切斷F4電源，停止f4訊號發(fā)射，地面載頻接收機(jī)E4常開觸點(diǎn)重新斷開，紅色信號燈熄滅，一直到風(fēng)門全閉，綠色信號燈L3由閃光燈號轉(zhuǎn)為全亮信號，以示風(fēng)門已復(fù)位，處于正常狀態(tài)。若非正常狀態(tài)，即超過延時(shí)器S2的整定時(shí)間沒有關(guān)閉風(fēng)門，地面就將發(fā)生報(bào)警信號。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)比較有下列優(yōu)點(diǎn)，它采用水壓驅(qū)動，載波遙控，紅外線超聲波自控，1、風(fēng)門本體及傳動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡單，且其機(jī)械及液壓傳動機(jī)構(gòu)設(shè)置于風(fēng)門頂部框架上，結(jié)構(gòu)緊湊，使用方便，并備有提前降壓機(jī)構(gòu)，可適用于高負(fù)壓及大風(fēng)門的地方。2、采用靜水壓力水作推動風(fēng)門動力，安全可靠，容易在礦井下消防管中獲得，經(jīng)濟(jì)合理；3、采用紅外線傳感器作風(fēng)門控制觸發(fā)源，由于射線不可見，易聚集，功率小且發(fā)射管不易老化，使用壽命長，靈敏度高。4、具有兩道風(fēng)門雙鎖、防夾車，開啟自動和手動閉鎖以及遠(yuǎn)、近解鎖等保護(hù)系統(tǒng)功能，并備有手動開關(guān)閥和手動開關(guān)按鈕；5、地面調(diào)度室可以遙控風(fēng)門，并且對井下風(fēng)門的開閉狀態(tài)可實(shí)現(xiàn)監(jiān)控顯示及報(bào)警等優(yōu)點(diǎn)。試驗(yàn)證明，它可使用于區(qū)域性反風(fēng)門、礦井短路反風(fēng)門以及普用風(fēng)門，所以本實(shí)用新型是一種比較理想的全自動遙控風(fēng)門。
權(quán)利要求1.一種適用礦井下通風(fēng)安全的礦井遙控全自動風(fēng)門，它包括風(fēng)門本體結(jié)構(gòu)、傳動系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)及電控系統(tǒng)，其中風(fēng)門本體是由風(fēng)門(1)、鐵棒(1-1)及鐵板(1-2)組成，風(fēng)門是兩扇對開的長方型門體，它的兩面均用扁鐵作×型加固，并于上下各用一根橫扁鐵將×架固定，再用螺栓將兩面的扁鐵分別連接固定，并在橫扁鐵的一頭固定有門軸，位于兩扇門結(jié)合縫上方有一個(gè)洞孔u(yù)，傳動系統(tǒng)主要由工字鋼跨梁(2)、傳動固定架(3)、滑道(4)、傳動桿(5)、減壓窗(6)、滑輪(7)、鋼絲繩滑道(8)、牽引鋼絲繩(9)、滑動軸(10)、連接塊(11)及連接件(12)，其中工字鋼跨梁是一根普通工字鋼制成，它的兩頭固定于井巷壁上，滑輪(7)是型鋼制成短園柱型構(gòu)件，中心有軸孔，外園周面上有繩槽，鋼絲繩滑道(8)及牽引鋼絲繩(9)均為普通鋼絲繩；液壓系統(tǒng)包括氣缸(13)、電磁閥(14)、單向閥(15)、手動開關(guān)(16)、水管(17)、壓力表(18)及三通接頭(19)，其中DF1及DF2是電磁閥(14)，SF1及SF2是手動開關(guān)(16)，本實(shí)用新型的特征在位于風(fēng)門孔洞u的兩邊各有一塊長方型鐵板(1-2)，用螺栓固定在門體上，并在每塊鐵板中間焊有一根鐵棒(1-1)，傳動固定架(3)是用角鋼焊成的多邊型框架，其上部為三角型，下部為長方型，框架上部有一根橫角鋼橫撐，其上有兩個(gè)園孔，橫角鋼下面固定有兩根豎角鋼，三者均與上部架子焊接固定，架子的各邊上分別固定有4個(gè)滑輪架，其上的軸銷上分別裝有滑輪(7)，滑輪架由U型卡及軸銷組成，U型卡尾部有一段螺紋軸，下部架子的長邊兩根角鋼較長(超出框架外)，并將其超出框架部分角鋼的水平一翼切去，用長螺栓將其垂直一翼兩兩對應(yīng)與礦井巷道的墻體聯(lián)接固定，固定架底部與一塊相同形狀、與框架本體大小相同的鐵板焊接密封，鐵板右邊有一個(gè)長方型孔洞(泄壓窗洞)，滑道(4)是用4根等長的角鋼及長短各四根空心管和螺栓組成窄長矩型滑道，將其中四根較長的空心管穿到較長的四個(gè)螺栓上再與四根角鋼連接構(gòu)成兩組較寬的滑道，而四根較短的空心管用四個(gè)較短的螺栓與兩組滑道上角鋼的另一翼連接構(gòu)成矩型滑道，傳動桿(5)是個(gè)窄長型且稍厚的扁鐵，分左右兩根，結(jié)構(gòu)相同，其上一頭有一個(gè)園孔，另一頭有多個(gè)直徑與鐵棒(1-1)相同的園孔，泄壓窗(6)是個(gè)用鋼板制成的長方型板，其上固定有兩排空心導(dǎo)管，每排兩個(gè)構(gòu)成導(dǎo)向管路，滑動軸(10)包括連接塊(10-1)、空心管(10-2)、及螺母(10-3)，其中滑軸是階梯軸，兩頭有外螺紋，連接塊為一塊長方型園頭扁鐵，一頭有軸孔，另一頭有小園孔；連接塊(11)是由鋼板制成的長方型，其上有三個(gè)園孔，連接件(12)包括U型連接桿(12-1)、空心管(12-2)、軸(12-3)、軸承(12-4)、螺母(12-5)及固定銷(12-6)，其中連接桿是用型鋼制成的，它的一頭有U型槽，槽的兩側(cè)各有一個(gè)徑向同心的園孔，另一頭有螺紋軸，槽底下面有一個(gè)與槽底平行的過中心的徑向軸孔，與此孔垂直的還有一個(gè)銷孔，空心管是根園管，其一頭有內(nèi)螺紋，中部兩側(cè)邊對應(yīng)各有一窄長型槽，軸為光軸，兩頭有外螺紋，氣缸(13)包括氣缸殼(13-1)、活塞桿(13-2)、氣缸尾端(13-3)、氣缸端頭(13-4)、端頭壓蓋(13-5)、底座(13-6)及密封圈，其中氣缸殼(13-1)是用廢舊掘進(jìn)氣腿制成的，中間為空心孔，兩頭有外螺紋，活塞桿(13-2)是園柱型鋼件，其一頭較大而另一頭較小，大頭的表面鍍鉻處理，且其表面有潤滑油溝槽，其直徑與氣缸殼內(nèi)徑動配合，小端頭部有園孔，它與滑動軸直徑相同，氣缸端尾(13-3)是用45#鋼制成的園型柱體，一端中心有一段不長的內(nèi)螺紋盲孔，盲孔底部連接著一個(gè)L型園孔，孔的外端頭部有內(nèi)螺紋，氣缸端頭(13-4)也是用45#鋼制成園柱體，中心有階梯孔，兩頭大中間小，兩頭大孔均為螺紋孔，中間光孔旁一側(cè)連接一個(gè)徑向螺紋孔，端頭壓蓋是園盤型構(gòu)件，其一端面上有凸園，凸園外徑上有螺紋，它與氣缸端頭螺紋連接，中心孔直徑與活塞桿小頭動配合，氣缸底板(13-6)是用鋼板制成的正方型板，其四角上各有一個(gè)園孔，將氣缸端尾與底板焊牢，在端尾內(nèi)孔中加上密封圈，再使氣缸殼與端尾螺紋連接，把活塞桿大頭向左裝入氣缸殼內(nèi)，再在缸殼右端加密封墊后使其與端頭螺紋連接緊固，在端頭右端孔內(nèi)加上L型密封圈后，再用端頭壓蓋與端頭的右端螺紋連接壓緊；將傳動固定架固定于風(fēng)門頂上的墻洞中通過螺栓并借助U型卡將氣缸尾部固定在工字鋼跨梁上，氣缸的另一端以兩個(gè)半園卡通過螺栓及定位套固定于傳動固定架上將氣缸活塞桿穿入連接件(12)的空心管中，再使滑軸穿過空心管的兩側(cè)槽及活塞桿的孔中，并依次在滑軸兩頭裝上空心管(10-2)、連接塊(10-1)后用螺母擰緊，再將連接件及滑動軸裝到滑道內(nèi)使連接件的軸承能在滑道中滾動，用螺栓將滑道與傳動固定架固定兩道，然后使連接塊(11)分別與兩傳動桿及U型連接桿用螺栓連接，再使傳動桿的另一頭園孔套到鐵棒(1-1)上，使風(fēng)門本體處于關(guān)門位置(三角型)，使兩根鋼絲繩滑道(8)穿過減壓窗上的導(dǎo)管后其末端各固定于固定架兩邊，并使減壓窗(6)置于關(guān)閉位置，將兩根牽引鋼絲繩(9)繞過各滑輪后，使其末端分別固定于泄壓窗兩邊及兩個(gè)連接塊(10-1)上；電控系統(tǒng)是由風(fēng)門啟閉時(shí)序電路(21)，兩道風(fēng)門互鎖電路(22)、防夾車電路(23)、風(fēng)門開啟自動、手動閉鎖和解鎖電路(25)，手動開門和關(guān)門電路(26)所組成，遙控開啟及關(guān)閉風(fēng)門電路(31)和地面遙控顯示報(bào)警電路(32)，其中控制電路部分，遙控啟閉風(fēng)門電路(31)中的井下載頻接收機(jī)E1E2和地面遙控顯示報(bào)警電路(31)中的井下載頻發(fā)射機(jī)F3、F3是組合放置在井下隔爆控制箱(27)里的，并通過隔爆分線盒(28)和井下的電磁閥DF1DF2，設(shè)置在風(fēng)門開啟、關(guān)閉位置的水銀行程開關(guān)(29)、(30)，設(shè)置在風(fēng)門上的微動開關(guān)K，二相按鈕開關(guān)T，Q，設(shè)置在風(fēng)門控制區(qū)的紅外線傳感器(35)相連接，以及通過信號傳輸線(34)和地面遙控電路中的載頻接收機(jī)E3E4，載頻發(fā)射機(jī)F1、F2相連接，本實(shí)用新型的特征在于a.將探測紅外線傳感器(35)發(fā)射的紅外線傳感信號的探頭(20)接至三極管BG1的基極，BG1的發(fā)射極接地，BG1的集電極經(jīng)繼電器J1接電源正端，且在繼電器J1旁并接一個(gè)二極管D1，將127V交流電壓經(jīng)分壓、整流、穩(wěn)壓后得到的9V直流電壓，接繼電器J2的常閉結(jié)點(diǎn)后分二路一路接可控硅Wy的陽極，另一路經(jīng)微動開關(guān)K后接二極管D2的正極，D2的負(fù)極經(jīng)電阻R1接至何控硅Wy的控制極，可控硅Wy的陰極經(jīng)電阻R2后，接至定時(shí)器(24)的輸入端，定時(shí)器(24)的輸出經(jīng)繼電器Jo和電阻R3、二極管D3后接繼電器J2，在繼電器J2旁并接一個(gè)二極管D4，將127V交流電壓接至A、B兩端；A端接繼電器J1的常開結(jié)點(diǎn)，和并接延時(shí)器S2的常閉結(jié)點(diǎn)、中間繼電器Z1的常開結(jié)點(diǎn)后，一起接至Z3的常閉結(jié)點(diǎn)、中間繼電器Z1的常開結(jié)點(diǎn)后，一起接至Z3的常閉結(jié)點(diǎn)、中間繼電器Z1，最后接至B端；A端接Z1的常開結(jié)點(diǎn)后分二路；一路接S1的常閉結(jié)點(diǎn)到C端，另一端接J2的常閉結(jié)點(diǎn)、Z2的常閉結(jié)點(diǎn)、延時(shí)器S1后到B端；A端接載頻接收機(jī)E1的常開結(jié)點(diǎn)到C端，接Z2的常開結(jié)點(diǎn)到C端，C端接開門電磁閥DF1后到B端；A端接J1的常閉結(jié)點(diǎn)、S1的常開結(jié)點(diǎn)、Z2的常閉結(jié)點(diǎn)后到D端，A端經(jīng)二相按鈕開關(guān)的常開按鈕控制開關(guān)T后接D端，A端經(jīng)載頻接收機(jī)E2的常開結(jié)點(diǎn)后分二路，一路接S3的常開結(jié)點(diǎn)到D端，另一端接延時(shí)器S3到B端D端輸出分二路一路接延時(shí)器S2到B端，另一路接關(guān)門電磁閥DF1后到B端，A端經(jīng)二相按鈕的常閉按鈕控制開關(guān)T后分二路一路接二相按鈕的常開按鈕開關(guān)Q，另一路接S3的常閉結(jié)點(diǎn)、Z2的常開結(jié)點(diǎn)后一起接至中間繼電器Z2，然后再接至B端，36V交流電壓經(jīng)水銀行程開關(guān)(29)、(30)的常開結(jié)點(diǎn)X1X2后，接至載頻發(fā)射機(jī)的F3、F4兩端36V交流電壓接至載頻接收機(jī)E1、E2兩端，載頻發(fā)射機(jī)F3、F4、載頻接收機(jī)E1、E2通過信號傳輸線(34)和地面的載頻接收機(jī)E3、E4、載頻發(fā)射機(jī)F1、F2相連接b.地面遙控啟閉風(fēng)門電路31和地面遙控顯示報(bào)警電路(32)在地面控制面板上的線路連接是220V交流電壓經(jīng)延時(shí)器S2、S4的常開結(jié)點(diǎn)接報(bào)警器(33)；36V交流電壓和6.3V交流電壓經(jīng)扭子開關(guān)K1、K2、K3、K4的常開觸點(diǎn)分別接至地面載頻發(fā)射機(jī)F1、F2、F5、F6和紅色指示燈H1、H2、綠色指示燈L1、L2兩端36V和6.3V交流電壓經(jīng)信號繼電器A1(A1常閉結(jié)點(diǎn))、A3(A3常閉結(jié)點(diǎn))、延時(shí)器S2、S4后接通地面載頻接收機(jī)E3、E4、E7、E8和紅色指示燈H3、H4，綠色指示燈L3、L4，地面載頻發(fā)射機(jī)、接收機(jī)通過信號傳輸線(34)和井下載頻接收機(jī)、發(fā)射機(jī)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的礦井遙控全自動風(fēng)門，其特征在于所說的風(fēng)門體的四周結(jié)合面上固定膠皮作密封。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所說的礦井遙控全自動風(fēng)門，其特征在于所說的氣缸殼(13－1)是用鋁合金材料制成的。
專利摘要一種適用于礦井下通風(fēng)安全的礦井遙控全自動風(fēng)門，它包括風(fēng)門本體、傳動系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)及電控系統(tǒng)等組成，風(fēng)門為雙扇對開的長方體、機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)設(shè)置在風(fēng)門頂部傳動架上，安裝在風(fēng)門的墻體之間，并備有提前降壓的泄壓窗。通過液壓缸連桿機(jī)構(gòu)傳動采用紅外線傳感器作為風(fēng)門自動控制觸發(fā)源，使其具有功耗小，壽命長，靈敏度高等特點(diǎn)，并具有兩道風(fēng)門互鎖、防夾車、自動開啟和手動閉鎖以及遠(yuǎn)、近解鎖系統(tǒng)，地面可遙控、監(jiān)控顯示及報(bào)警等。
文檔編號E21F1/10GK2065669SQ8921945
公開日1990年11月14日 申請日期1989年11月7日 優(yōu)先權(quán)日1989年11月7日
發(fā)明者李建明, 趙延紹, 王海峰 申請人:中國礦業(yè)大學(xué)