专利名称：自动风门的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及矿山井下通风设施，特别是一种利用井下供水水压作动力的、通过机械控制的自动风门。
背景技术：
目前，自动化风门种类较多，但大部分不能正常使用。光电、声控自动风门，由于电磁阀进、出水孔孔径不足1毫米，极易被杂质堵塞，而且电磁阀流出的水量小，导致风门开启、关闭速度慢，行人通过风门的时间较长，致使这种自动风门不能正常使用。机械撞击式自动风门，由于开启速度过快而不能有效控制，极易伤及对面行人，对安全构成威胁；而且，行人通过这种风门时，不能自动开启关闭，因此撞击式风门也被淘汰。电动式风门由于电器配套设备较多，投资大，设备维修率高，瓦斯检查频繁等诸多因素，在现场推广难度大。
发明内容
为了克服现有自动风门故障多、不能正常使用的不足，本实用新型提供一种新型的自动风门，该自动风门利用井下供水水压作动力，采用机械控制，无失爆问题，且安全可靠、制造简单、安装方便、易操作。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是自动风门由机车碰杆和行人脚踏板连动机构、液压控制阀组、单体液压支柱伸缩拉动复位机构及风门延时机构四部分组成。
①机车碰杆和行人脚踏板连动机构由位于轨道上的碰杆I与位于轨道旁的脚踏板I，经拉绳I、绕过滑轮I、与控制杆的一端及复位拉簧连接，构成本机构位于风门一侧的组成部分；安装于轨道上的碰杆II与安装于轨道旁的脚踏板II，通过拉绳II、绕过滑轮II、与上述控制杆的同一端及复位拉簧连接，构成本机构位于风门另一侧的组成部分。控制杆与液压控制阀组的操控件相联接或相接触。
②液压控制阀组由同步联动的进水控制阀与出水控制阀及外接管路等构成。进、出水控制阀的安装方式是当控制杆处于复位状态时，进水控制阀关闭、出水控制阀开启；当拉绳I、拉绳II拉动控制杆时，控制杆绕其固定轴转动，进水控制阀开启、出水控制阀关闭。进水控制阀的进水口经进水阀与井下供水水管连接，进水控制阀出水口经水管接单体液压支柱的进液接头，出水控制阀进水口经水管接单体液压支柱的出液接头，出水控制阀的出水口接出水管。
③单体液压支柱伸缩拉动复位机构由单体液压支柱、拉绳、滑轮、复位拉簧等构成。单体液压支柱的缸体的底部设置进、出液接头，缸体与活柱之间用复位拉簧连接；拉绳的一端连接于单体液压支柱的活柱顶端，另一端绕过滑轮、连接于风门上。
④风门延时机构由碰锁机构、拉绳、滑轮及复位机构等构成。碰锁机构由外壳、沿外壳内壁滑动的活舌及二者之间的弹簧构成。复位机构由外壳、沿外壳内壁滑动的滑杆及二者之间的弹簧构成。拉绳一端与活舌的后端相连接，另一端绕过滑轮与滑杆的后端连接。复位机构应安装在，单体液压支柱的活柱完全伸出时、能触动滑杆前端的位置上；或者，风门完全敞开时、风门能触动滑杆前端的位置上。当控制杆受拉绳I或拉绳II的拉动、绕其固定轴转动时，控制杆触动并滑过活舌的滑面后，被弹回的活舌挡住。当滑杆前端受活柱或风门的触动、且控制杆不受拉绳I或拉绳II拉动时，滑杆经拉绳拉动碰锁机构的活舌后缩，使控制杆在复位拉簧的作用下，越过活舌、反转复位。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案还可以是自动风门的液压控制阀组采用液压控制球型阀组；即其进水控制阀、出水控制阀采用球阀I、球阀II。两球阀并排固定于固定底座上，二者的转轴分别与齿轮I、齿轮II的转轴固联。两齿轮的模数和齿数相同，相互啮合。控制杆以伸出保护罩的齿轮的转轴为其固定轴，二者固联。两球阀的安装方式为当控制杆被拉动时，两齿轮转动90度，球阀I开启、球阀II关闭；当控制杆在复位拉簧的作用下复位时，两齿轮反转90度，球阀I关闭、球阀II开启。
自动风门的液压控制阀组也可以采用机动二位四通换向阀。
本实用新型的有益效果是①本自动风门直接利用矿井井下具有一定水压的供水水源作为动力源，制造简单、安装方便、易操作、成本低。
②采用机械控制，不失爆。安全可靠、坚固耐用、寿命长。
③不易堵塞，维护少。一旦损坏，不妨碍行人。风门启、闭速度可调节。
图1是本实用新型自动风门的组成示意图图2是自动风门机车碰杆连动机构的结构示意图图3是图2的侧视剖视图图4是液压控制阀组的内部结构示意图仰视图图5是液压控制阀组的外部结构示意图图6是单体液压支柱伸缩拉动复位机构的结构示意图图7是风门延时机构的结构示意图主视图图8是风门延时机构的结构示意图俯视图图9是复位机构的结构示意图图10是液压控制阀组采用机动二位四通换向阀的控制系统图图中1-碰杆I、2-碰杆II、3-脚踏板I、4-脚踏板II、5-拉绳I、6-拉绳II、7-滑轮I、8-滑轮II、9-复位弹簧、10-控制杆、11-液压控制球型阀组、12-进水阀、13-供水水管、14-进水管、15-进水高压胶管、16-出水高压胶管、17-出水管、18-单体液压支柱、19-拉绳、20-风门、21-复位机构、22-拉绳、23-滑轮、24-碰锁、25-支架、26-固定板、27-道轨、28-枕木、29-转轴、30-齿轮I、31-齿轮II、32-球阀I、33-球阀II、34-保护罩、35-固定底座、36-进液接头、37-出液接头、38-缸体、39-滑轮、40-复位拉簧、41-活柱、42-活舌、43-外壳、44-弹簧、45-外壳、46-弹簧、47-滑杆、48-二位四通换向阀具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
在图1中示出本实用新型自动风门的组成。主要由以下四部分组成①机车碰杆和行人脚踏板连动机构；②液压控制阀组；③单体液压支柱伸缩拉动复位机构；④风门延时机构。
1.机车碰杆和行人脚踏板连动机构由安装于轨道上的碰杆I(1)与安装于轨道旁的脚踏板I(3)，通过拉绳I(5)、绕过滑轮I(7)、与控制杆(10)的一端及复位拉簧(9)相连接，构成本机构位于风门一侧的组成部分。安装于轨道上的碰杆II(2)与安装于轨道旁的脚踏板II(4)，通过拉绳II(6)、绕过滑轮II(8)、与控制杆(10)的同一端及复位拉簧(9)相连接，构成本机构位于风门另一侧的组成部分。控制杆(10)与液压控制阀组的转轴固联。
在图2、3中示出碰杆I(1)在轨道上的安装情况。碰杆I(1)的立杆垂直固连于横杆上，边立杆垂直连接于横杆的下拐一段的端部；横杆由支架(25)支承并且可绕其轴线摆动。支架(25)固定于固定板(26)上，固定板(26)固定于枕木(28)上。边立杆上端与拉绳I(5)连接。由于受拉绳I(5)的拉力作用，在无机车或矿车碰杆时、即复位状态时，立杆竖立于两道轨(27)中间。
碰杆II(2)在轨道上的安装情况与碰杆I(1)相同。
2.液压控制阀组主要由液压控制球型阀组(11)及其外接管路构成。
在图4、5中示出液压控制球型阀组(11)的组成。球阀I(32)、球阀II(33)分别作为进水控制阀、出水控制阀，并排固定于固定底座(35)上。两球阀的转轴分别与齿轮I(30)、齿轮II(31)的转轴固联。两齿轮的模数和齿数相同并相互啮合。为实现同步联动控制，两球阀安装要保证当拉绳I(5)、拉绳II(6)拉动控制杆(10)时，两个齿轮转动90度、球阀I(32)开启、球阀II(33)关闭；当复位弹簧(9)使控制杆(10)复位时，两齿轮反转90度、球阀I(32)关闭、球阀II(33)开启。球阀和齿轮之外加一个保护罩(34)，保护罩(34)用螺栓固定于固定底座(35)上、并兼作两齿轮转轴的支架。齿轮I(30)转轴(29)的一端伸出保护罩(34)，与控制杆(10)的中段固定联接。
球阀I(32)的进水口经进水管(14)、进水阀(12)与防尘水管(13)、即井下供水水管相连接；球阀I(32)的出水口经进水高压胶管(15)，接单体液压支柱(18)的进液接头。球阀II(33)的进水口经出水高压胶管(16)，接单体液压支柱(18)的出液接头；球阀II(33)的出水口接出水管(17)。
3.单体液压支柱伸缩拉动复位机构由单体液压支柱(18)、拉绳(19)、滑轮(39)以及复位拉簧(40)等构成。
在图6中示出单体液压支柱(18)的结构。单体液压支柱的缸体(38)底端焊有进液接头(36)、出液接头(37)，缸体(38)上部焊接一滑轮(39)，缸体(38)底部与活柱(41)顶部之间联接两个复位拉簧(40)、分别位于支柱(18)两侧。拉绳(19)的一端连接于活柱(41)顶端，另一端绕过滑轮(39)、连接于风门(20)上。
单体液压支柱(18)是单作用液压缸，进、出液接头(36、37)与同一缸腔连通。根据现场条件，单体液压支柱(18)可横放或竖放，以不妨碍行人为易。机械液压控制部分安设在风门开口一侧，单体液压支柱(18)设在巷道另一侧。
4.风门延时机构由碰锁机构(24)、复位机构(21)、拉绳(22)等构成。
在图7、8中示出碰锁机构(24)的安装位置和结构。碰锁机构(24)固定于液压控制球型阀组(11)的保护罩(34)上侧；由活舌(42)、外壳(43)及弹簧(44)构成。活舌(42)位于圆筒形外壳(43)内、可沿外壳(43)内壁滑动，弹簧(44)联接于活舌(42)、外壳(43)之间。活舌(42)前端的滑面在受到控制杆(10)触动时，向后缩回并将其卡住；活舌(42)后端与拉绳(22)一端连接。拉绳(22)另一端绕过滑轮(23)与复位机构(21)的滑杆(47)后端连接。复位机构(21)由滑杆(47)、弹簧(46)、外壳(45)构成。如图9所示。滑杆(47)位于筒形外壳(45)内、并沿外壳内壁滑动，滑杆(47)和外壳之间安装弹簧(46)，滑杆(47)的前端有拐头，外壳(45)上有固定板。通过固定板可将复位机构固定于单体液压支柱(18)旁，并使拐头处于单体液压支柱的活柱(41)全部伸出时可触动的位置上。
除了上述实施例，本实用新型还可以采用如下措施1.液压控制阀组采用机动二位四通换向阀转阀或滑阀皆可，应带密封件密封。采用转阀，控制杆(10)与其转轴固联、正反转90度控制，与例1相同。采用滑阀，控制杆(10)一端用销轴铰接固定，靠其杆部触动滑阀的滚轮进行控制。具体如图10所示，换向阀(48)的P口经进水管、进水阀与防尘水管(13)连接，O口接出水管(17)，A口、B口连通、经高压胶管(16)接单体液压支柱(18)进、出液接头。此时进、出液接头公用一个。当控制杆(10)被拉绳拉动、绕销轴转动，触动换向阀(48)的滚轮使阀芯滑动，换向阀(48)换向，使井下供水水经P口、A口注入缸体(38)，活柱(41)伸出，拉绳(19)拉开风门(20)。当控制杆(10)在复位拉簧(9)作用下绕销轴反转、复位时，使换向阀(48)复位，缸体(38)内的水经B口、O口排出，活柱(41)缩回，风门(20)关闭。
2.风门延时机构的复位机构(21)安装于风门旁边、巷道上方，使复位机构的滑杆(47)的前端拐头在风门完全敞开时被风门所触动。
工作原理①车辆通过自动风门前，先推倒碰杆(1或2)，碰杆(1或2)倒下后带动拉绳(5或6)，经滑轮(7或8)，把控制杆(10)拉动，使控制杆(10)顺时针旋转90度，控制杆(10)连接的齿轮(30)及其啮合齿轮(31)把进水球阀(32)开启、排水球阀(33)关闭，压力水经进水高压胶管(15)注入单体液压支柱缸体(38)，活柱(41)伸出，带动拉绳(19)经滑轮(39)把风门(20)拉到开启位置。此时，由于控制杆(10)从碰锁机构的活舌(42)滑面上滑过后，被弹回的活舌(42)挡住，使控制杆(10)不能立即被复位拉簧(9)拉回复位位置。只有当活柱(41)全部伸出后，触动位于其前方的复位机构的滑杆(47)前端拐头，滑杆(47)拉动拉绳(22)，拉绳(22)绕过滑轮(23)、拉动活舌(42)后缩，控制杆(10)才有可能在复位拉簧(9)作用下反转复位。实现风门的延时功能。车辆通过风门(20)后，碰杆(1或2)在复位拉簧(9)的作用下竖起，控制杆(10)在复位拉簧(9)的作用下越过后缩的活舌(42)，逆时针转动90度，回到复位状态。此时，控制杆(10)连接的齿轮(30)及其啮合齿轮(31)，使进水球阀(32)关闭、排水球阀(33)开启，缸体(38)内的水经排水高压软管(16)、排水管(17)排出，单体液压支柱的活柱(41)在复位拉簧(40)的作用下缩回，拉绳(19)放松，风门(20)关闭，从而实现风门开关自动化。井下防尘水管的水压只要大于0.2MPa，单体液压支柱推力足以打开风门。
②行人通过风门时，在风门任意一侧，踏上脚踏板(3或4)，脚踏板将带动拉绳(5和6)使控制杆(10)顺时针旋转90度，此后按①款所述使风门(20)开启。行人通过风门后，在复位拉簧(9)作用下，控制杆(10)回到复位状态，此后按①款所述使风门(20)关闭，同时脚踏板(3、4)在复位拉簧(9)作用下重新抬起。
加工制造①两球阀选用高压球阀；其转轴上焊接的两个小齿轮，直径要大于高压球阀宽度。控制杆焊在一高压球阀的转轴上，其上端焊接螺母，供拴绳用。焊接中要注意保护高压球阀的密封垫，防止烧坏漏水。②单体液压支柱(18)可选择DZ-16或DZ-20型单体液压支柱改造；进、出液接头用快速接头与铁管焊接。③碰锁机构、复位机构外壳用钢管加工，活舌和滑杆用钢筋加工。④碰杆、脚踏板机构用钢筋、钢板加工。⑤拉绳(19)用粗钢丝绳、其它拉绳用细钢丝绳。⑥复位拉簧、弹簧用钢丝自制。主要为铆焊件，加工无特殊要求。
权利要求1.一种自动风门，其特征在于包括机车碰杆和行人脚踏板连动机构、液压控制阀组、单体液压支柱伸缩拉动复位机构、风门延时机构；①机车碰杆和行人脚踏板连动机构由位于轨道上的碰杆I(1)与位于轨道旁的脚踏板I(3)，经拉绳I(5)、绕过滑轮I(7)、与控制杆(10)的一端及复位拉簧(9)相连接，构成本机构位于风门一侧的组成部分；安装于轨道上的碰杆II(2)与安装于轨道旁的脚踏板II(4)，通过拉绳II(6)、绕过滑轮II(8)、与控制杆(10)同一端及复位拉簧(9)相连接，构成本机构位于风门另一侧的组成部分；控制杆(10)与液压控制阀组的操控件相联接或接触；②液压控制阀组包括同步联动的进、出水控制阀及外接管路；当控制杆(10)处于复位状态时，进水控制阀关闭、出水控制阀开启；当拉绳I(5)、拉绳II(6)拉动控制杆(10)时，控制杆(10)绕其固定轴转动，进水控制阀开启、出水控制阀关闭；进水控制阀进水口经进水阀(12)与井下供水水管(13)连接，进水控制阀出水口经水管接单体液压支柱(18)进液接头，出水控制阀的进水口经水管接单体液压支柱(18)的出液接头，出水控制阀的出水口接出水管(17)；③单体液压支柱伸缩拉动复位机构包括单体液压支柱(18)、拉绳(19)、滑轮(39)、复位拉簧(40)；单体液压支柱的缸体(38)底部设有进、出液接头，缸体(38)与活柱(41)之间连接有复位拉簧(40)；拉绳(19)一端连接于单体液压支柱的活柱(41)顶端，另一端绕过滑轮(39)、连接于风门(20)上；④风门延时机构包括碰锁机构(24)、拉绳(22)、滑轮(23)以及复位机构(21)；碰锁机构(24)包括外壳(43)、沿外壳(43)内壁滑动的活舌(42)及二者之间的弹簧(44)；复位机构(21)包括外壳(45)、沿外壳(45)内壁滑动的滑杆(47)及二者之间的弹簧(46)；拉绳(22)一端与活舌(42)的后端相连接，另一端绕过滑轮(23)与滑杆(47)后端相连接；复位机构(21)安置于单体液压支柱(18)完全伸长时活柱(41)与滑杆(47)前端相触动的位置上，或者风门完全敞开时风门(20)与滑杆(47)前端相触动的位置上；当控制杆(10)受拉绳I(5)或拉绳II(6)拉动、绕其固定轴转动时，控制杆(10)触动并滑过活舌(42)的滑面后，处于被弹回的活舌(42)挡住的状态；当滑杆(47)前端受活柱(41)或风门(20)的触动、且控制杆(10)不受拉绳I(5)或拉绳II(6)拉动时，滑杆(47)经拉绳(22)拉动活舌(42)后缩，控制杆(10)在复位拉簧(9)的作用下，越过活舌(42)、反转至复位状态。
2.根据权利要求1所述的自动风门，其特征在于所说的液压控制阀组是液压控制球型阀组(11)，进、出水控制阀为球阀I(32)、球阀II(33)，二者并排固定于固定底座(35)上；两球阀的转轴分别与齿轮I(30)、齿轮II(31)的转轴相联；两齿轮的模数和齿数相同、相互啮合；所说的控制杆(10)的固定轴是伸出保护罩(34)的齿轮转轴(29)；两球阀安装方式为当控制杆(10)被拉动时，两齿轮转动90度，球阀I(32)开启、球阀II(33)关闭；当控制杆(10)在复位拉簧(12)作用下复位时，两齿轮反转90度，球阀I(32)关闭、球阀II(33)开启。
3.根据权利要求1所述的自动风门，其特征在于所说的液压控制阀组是机动二位四通换向阀。
专利摘要一种矿井通风用的自动风门，由机车碰杆和行人脚踏板连动机构、液压控制阀组、单体液压支柱伸缩拉动复位机构及风门延时机构组成。机车碰杆和行人脚踏板连动机构由风门两侧的碰杆、脚踏板、拉绳和滑轮、以及公用的控制杆及复位拉簧构成；液压控制阀组由同步联动的进水控制阀与出水控制阀及外接管路构成，两控制阀的转轴与控制杆联动；单体液压支柱伸缩拉动复位机构由单体液压支柱、拉绳、滑轮及复位拉簧构成；风门延时机构由碰锁机构、拉绳、滑轮及复位机构构成。本自动风门直接利用井下供水水压作动力，通过机械控制，由控制阀组控制单体液压支柱伸缩，实现风门自动开闭；无电气防爆问题，安全可靠、制造简单、安装方便、易操作。
文档编号E21F1/00GK2660129SQ20032010748
公开日2004年12月1日 申请日期2003年12月5日 优先权日2003年12月5日
发明者张圣国, 赵延湘, 王清刚, 苳承洪, 张磊鑫, 郭安华, 杨林, 陈增礼 申请人:新汶矿业集团汶南煤矿有限责任公司