专利名称：自动开关气动连锁防撞风门的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种煤矿通风系统中所用的风门，尤其涉及一种自动开关气动连锁防撞 风门。
技术背景风门是既要切断风流又要行人通车的通风构筑物,在煤矿通风系统中起到至关重要的作 用。风门要求设两道以上，在有机车运输处，两道风门间距离要大于一列车的长度，以防止 两道风门同时打开造成风流短路，影响通风系统的稳定。风门管理的好坏对于煤矿通风系统 风流的调节，井下各用风地点风量的供给，实现通风系统的平衡稳定，保证工作人员能安全 的完成各项任务具有重大的实际意义。现在的风门管理中就存在着以下几个方面的问题，不 同程度地威胁着通风系统的稳定性-1、 由于井下现场客观条件的限制，在实际的操作中，两道风门极易同时被打开，虽然 现场也有风门闭锁装置，但随着风门附近条件的变化不能形成可靠的闭锁系统，形同虚设。2、 在通车风门的管理中，车辆在未打开风门时撞向风门造成风门损坏的现象普遍存在， 这既不利于安全又不利于保持矿井通风设施的完好，从而不能有效的阻断风流，增加了局部 漏风率。3、 风门开关要人为操作，在一些负压比较大的地点，既费力又不安全，极易造成人员的伤害。4、 在现场的实际操作中，由于风门损坏造成的安全事故屡见不鲜，而且由于风门损坏而 增加的维修量在通风设施的维修管理中约占80%左右。在风门撞坏维修期间，通风系统的稳 定无法保证，极易造成重大事故，直接对矿井的安全生产造成威胁，影响矿井的正常生产。 发明内容本实用新型的目的就是为了解决目前风门不能实现可靠闭锁，给煤矿生产造成安全隐患的问题，提供一种具有结构简单，使用方便，能实现安全可靠闭锁等优点的自动开关气动连 锁防撞风门。为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案-一种自动开关气动连锁防撞风门，它包括一对风门，轨道穿过其间，所述各风门的两侧 设有启动装置，在各风门上还设有风门控制器和风门闭锁开关，同时各风门两側的轨道上分 别设有阻车器，启动装置、风门控制器、风门闭锁开关和阻车器还与中央控制器连接，中央控制器对风门进行互锁控制。所述启动装置包括远红外探头、手动按钮、遥控装置中的至少一个，其中远红外探头在 每道风门的两边距风门2m处各放置一个，远红外探头开口角度为60°,每道风门的两边的远 红外探头辐射区域相互叠加。所述风门控制器为安装在各道风门上的气缸装置，其工作气压大于或等于0.2Mpa，气缸 伸縮长度800-lOOOmra，气缸与风门夹角30-60° 。所述气缸装置为直开式，即气缸一端固定，气缸杆则与风门连接；或为滑槽式，即气缸 固定，气缸杆一端与一拉杆连接，拉杆另一端与风门固联；或为拐臂式，即气缸一端固定， 气缸杆则与两拉杆连接，其中一拉杆的另一端与风门连接，另一拉杆与墙壁固联；或为组合 式，即由两个气缸组成，其中一个气缸固定，其气缸杆与另一气缸连接，该气缸的气缸杆则 与风门连接；各气缸的回气管道上设有卸压截止装置，当气缸的气压值大于0. 0537Mpa时， 自动截断供气源。所述风门闭锁开关安装在风门的门框处，它由闭锁插销和与之连接的气缸组成。 所述阻车器设置在距离风门两侧各2.5m处，它包括位于轨道下部的气缸，气缸两端分别
与一个挡车块连接，各对阻车器间相互闭锁连接。所述中央控制器为单片机电路，它采用手动按钮控制、遥控装置控制和远红外探头控制 三种控制方式中的至少一种，对各设备进行控制。本实用新型在每道风门后面安装特制的风门开关气缸各一套、在每道风门的门框上安装闭锁装置各一套、在每道风门的两边距离风门2米处的轨道上安装轨道阻车器各两套、在每 道风门的两边距离风门2米处的巷道的墙壁上安装风门开关按钮两个，在两道风门中间安装 中央控制器，在每道风门的门框和门扇之间安装自动风门控制装置各两个。人员通过风门时， 只需按住风门开关按扭，让风门自动开关装置、风门闭锁装置、阻车器顺序动作，自动完成 风门开关、闭锁、阻车的全过程。原始状态为两道风门关闭，自动开关装置处于待激发状态， 轨道阻车器未动作，挡在轨道上，防止在风门未被打开时车辆撞向风门。本实用新型的特点为安装气压开关风门装置，利用四种不同的开关方式在矿井风压不 同的地点自动打开风门，实现了风门开关的自动化。启动自动风门装置多样化，采用红外线 传感器，遥控装置，手动按钮三种方式。完善风门闭锁装置，实现了两道风门的可靠闭锁。 当第一道风门打开时，第二道风门自动闭锁，只有在第一道风门完全关闭时，第二道风门闭 锁解除，方可打开第二道风门。当第二道风门打开时，第一道风门自动闭锁。安装了风门防 撞保护装置，在每一道风门的两边设置有阻车装置，只有在此道风门完全打开时，阻车装置 动作，解除阻车状态，机车方可顺利通过。起到保护通防设施的作用。开发研制出了风门二 级保护、故障保护装置。在系统无气源或自动风门系统出现故障时可人工打开风门。开发研 制出了安全保护装置。在人员误操作或操作不到位时，可以人工操作风门，此风门系统具有 安全性、稳定性和高可靠性。开关风门均由气缸控制，关门速度可以控制在有效的范围之内。 防止在风压大的地方，关门时风门直接撞向门框造成风门损坏的现象。本实用新型的有益效果是1、 气压控制连锁风门采用均压控制方式，汽缸行程l00cm，最小启动压力为0.2MPa，不 会对人员开关风门造成彩响，可靠性高。2、 中间连接装置的传输采用胶管传输，风门处的地质条件的变化对气压控制连锁风门系 统无有影响，克服了巷遒变形对连锁风门系统的冲击，适应性强。3、 风门闭锁装置采用气推弹資装置，在气压控制连锁风门有气压时，气压推动弹簧动作， 闭锁风门。在气压控制连锁风门无气压时，弹簧复原，气压控制连锁装置恢复到原始状态。4、 气压控制自动开关风门装置采用矿井压风机气源，取材简单，易于操作。5、 开关风门采用自动装置,..减少了人员开关风门的劳动强度，增加了安全系数，经过风 门人员需要做的只是按住风门开关按钮，让风门自动装置顺序的动作，完成风门开关的全过 程。6、 气压控制连锁风门具有可靠性高，适应性强的特点，可使用于井下任何的环境条件。
图l为本实用新型的结构示意图；图2为图1的纵向剖视图；图3为组合式风门控制器结构示意图；图4为直开式风门控制器结构示意图；图5为滑槽式风门控制器结构示意图；图6为拐臂式风门控制器结构示意图；图7为阻车器结构示意图。其中，1、气压管线，2、远红外探头，3、风门，4、电源，5、中央控制器，6、手动按 钮，7、风门控制器，8、风门闭锁开关，9、轨道，10、阻车器。
具体实施方式
以下结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。图1、图2中，它包括一对风门3，轨道9穿过其间，各风门3的两侧设有探测器2，在 各风门3上还设有风门控制器7和风门闭锁开关8，同时各风门3两侧的轨道9上分别设有 阻车器IO，车辆探测器2、风门控制器7、风门闭锁开关8和阻车器10与中央控制器5连 接，中央控制器5与设置在各风门3两側的启动装置连接，对风门3进行互锁控制。风门控制器7为安装在各道风门3上的气缸装置，它们与气压管线1连接，其工作气压 大于或等于0.2Mpa，气缸伸縮长度800-1000mm，气缸与风门夹角30-60° 。其开启风门3的 方式有四种-1、 直开式，如图4所示，即气缸一端固定，气缸杆则与风门3连接；2、 滑槽式，如图5所示，即气缸固定，气缸杆一端与一拉杆连接，拉杆另一端与风门 3固联；3、 拐臂式，如图6所示，即气缸一端固定，气缸杆则与两拉杆连接，其中一拉杆的另 一端与风门3连接，另一拉杆与墙壁固联；4、 组合式，即由两个气缸组成，其中一个气缸固定，其气缸杆与另一气缸连接，该气 缸的气缸杆则与风门3连接。各气缸的回气管道上设有卸压截止装置，当气缸的气压值大于0.0537Mpa时，自动截断供气源。、启动装置包括远红外探头2、手动按钮6、遥控装置中的至少一个，其中远红外探头6 在每道风门的两边距风门2m处各放置一个，远红外探头开口角度为60-，每道风门的两边的 红外线感应传感器辐射区域相互叠加。风门闭锁开关8安装在风门的门框处，如图2所示，它由闭锁插销和与;t3i接的气缸组成。阻车器10如图7所示，设置在距离风门两侧各2. 5ra处，它包括位于轨道9下部的气缸， 气缸两端分别与一个挡车块连接。阻车器每组风门共有4套，在每道风门的正反两边各有一 道。每套阻车器10的结构相同，打开和关闭的程序相同。阻车器10的高度为高出轨面200ffl。 在轨道9上呈对称排列，当阻车器10打开时与轨道平行，当阻车器10关闭时与轨道9呈垂 直排列。当风门3全部打开时阻车器10打开，车辆可顺利的通过风门3。在车辆全部通过风 门3后，阻车器10关闭，呈关闭保护风门3状态，即各对阻车器间相互闭锁连接中央控制器5为单片机电路，它采用人工按钮控制、遥控装置控制和远红外线感应控制 三种控制方式中的至少一种，对设备进行控制。启动装置包括设置在巷道壁上的手动6按钮或遥控装置以及探测器2。本实用新型的控制方法为，a、 在正常情况下各风门关闭，阻车器处于阻止车辆通行状态，风门闭锁开关打开，风 门控制器处于待命状态；b、 当有人或车辆要通过风门时，触发启动装置，该装置向中央控制器发出打开风门信 息，中央控制器随即向该风门控制器发出动作指令，打开风门，同时该风门的阻车器打开，允许车辆通过；c、 第一ii风门被打开的信息传输到中央控制器后，中央控制器发送指令到第二道风门， 该风门的闭锁开关动作，闭锁此风门，同时此风门的阻车器不动作，阻止车辆靠近该风门， 该风门的风门控制器则处于关闭状态，实现两风门的互锁控制，同时对二道风门的二级保护；d、 探测器在检测到车辆和人员通过第一道风门后，发送信息到中央控制器，中央控制 器发出指令，使两道风门的各控制装置逆序工作，回到原^状态；e、 当车辆和人员通过启动装置打开第二道风门时，该风门的重复第一道风门的动作顺 序，在探测器检测到车辆和人员通过后，该风门关闭，各装置恢复原始状态。
其中步骤c中二级保护是由于矿井风门均在两道以上，在每一道风门上均安装有自动开关风门装置。当第一道风门被打开时，由于此系统设有风门闭锁装置，第二道风门被闭锁， 有一个气动机械装置锁固第二道风门，保证第二道风门不能被打开。但是由于第二道风门安 装有自动开关风门装置，当人为的因素误操作第二道风门时，由于第二道风门被闭锁，会造 成风门的人为破坏。因此在第一道风门被打开时，第二道风门的自动开关风门装置处于受控 状态，暂时无气源启动第二道风门。即第二道风门处于受保护的状态。只有当第一道风门完 全闭合后，第二道风门的气源才能接通。这时第二道风门才能被启动，完成一系列的开关门 动作。同时，风门的动作为开门和关门，开关门要借助气缸的作用力，在开风门的时候我们 需要很大的力量，作为我们选用气缸的依据。但是在关门时我们要控制关门的力量和速度， 特别为由于特殊的原因人员通过风门慢或在此处停留时，风门关门时气缸的作用力有可能作 用在人员或车辆的上面，因此要减小此作用力。为此，在气缸的回气管道加一卸压截止装置，当气缸的气压值大于0. 0537Mpa时，自动截断供气源。使气缸的气压值始终保持在0.0537Mpa 以下。使气缸产生的关门推力不会对车辆及人员造成伤害。安全可靠性高。本实用新型还具有故障保护功能，在正常状态下，系统按照各自的运行轨道运行，但是 在系统无气源等特殊情况下，系统如何运行，是否对风门的人工开关造成影响。直接作用于 风门的气缸有两个，即开关风门气缸，风门闭锁气缸。在开关风门气缸的进气口和回气口联 合设置气源微动开关，在有气源时，开关动作，接通气源，系统运行。无气源时，开关复位， 开关风门气缸的进气口和回气口与外界相通。人员可以自由操作风门。风门闭锁气缸为常闭 气缸，系统无气源时，自动复位。风门保护作用，即在矿井风压大的地方在未安装此系统之前，由于风压的作用，关门速 度很快，极易造成人员的挤伤等安全事故，风门由于惯性，关门时门扇以很快的速度撞在门 框上，会造成风门的损坏。安装此系统之后，由于开关风门由气缸控制，关门速度可以控制 在有效的范围之内。起到双重保护作用。
权利要求1、一种自动开关气动连锁防撞风门，它包括一对风门(3)，轨道(9)穿过其间，其特征是所述各风门(3)的两侧设有启动装置，在各风门(3)上还设有风门控制器(7)和风门闭锁开关(8)，同时各风门(3)两侧的轨道(9)上分别设有阻车器(10)，启动装置、风门控制器(7)、风门闭锁开关(8)和阻车器(10)还与中央控制器(5)连接，中央控制器(5)对风门(3)进行互锁控制。
2、 根据权利要求l所述的自动开关气动连锁防撞风门，其特征是所述启动装置包括远 红外探头(2)、手动按钮(6)、遥控装置中的至少一个，其中远红外探头(2)在每遒风门(3) 的两边距风门(3) 2m处各放置一个，远红外探头(2)开口角度为60°,每道风门(3)的两 边的远红外探头(2)辐射区域相互叠加。
3、 根据权利要求l所述的自动开关气动连锁防撞风门，其特征是所述风门控制器(7) 为安装在各道风门(3)上的气缸装置，其工作气压大于或等于0.2Mpa，气缸伸縮长度 800-1000咖，气缸与风门夹角30-60° 。
4、 根据权利要求3所述的自动开关气动连锁防撞风门，其特征是所述气缸装置为直开 式，即气缸一端固定，气缸杆则与风门(3)连接；或为滑槽式，即气缸固定，气缸杆一端与一拉杆连接，拉杆另一端与风门(3)固联；或为拐臂式，即气缸一端固定，气缸杆则与两拉 杆连接，其中一拉杆的另一端与风门(3)连接，另一拉杆与墙壁固联；或为组合式，即由两 个气缸组成，其中一个气缸固定，其气缸杆与另一气缸连接，该气缸的气缸杆则与风门(3) 连接；各气缸的回气管道上设有卸压截止装置，当气缸的气压值大于0. 0537Mpa时，自动截 断供气源。
5、 根据权利要求1所述的自动开关气动连锁防撞风门，其特征是所述风门闭锁开关(8)安装在风门(3)的门框处，它由闭锁插销和与之连接的气缸组成。
6、 根据权利要求l所述的自动开关气动连锁防撞风门，其特征是所述阻车器(10)设 置在距离风门(3)两側各2.5m处，它包括位于轨道(9)下部的气缸，气缸两端分别与一个 挡车块连接，各对阻车器(10)间相互闭锁连接。
7、 根据权利要求l所述的自动开关气动连锁防撞风门，其特征是所述中央控制器(5) 为单片机电路，它采用手动按钮(6)控制、遥控装置控制和远红外探头(2)控制三种控制 方式中的至少一种，对各设备进行控制。
专利摘要本实用新型公开了一种自动开关气动连锁防撞风门。它解决了目前风门不能实现可靠闭锁，给煤矿生产造成安全隐患的问题，具有结构简单，使用方便，能实现安全可靠闭锁等优点，其结构为它包括一对风门，轨道穿过其间，所述各风门的两侧设有启动装置，在各风门上还设有风门控制器和风门闭锁开关，同时各风门两侧的轨道上分别设有阻车器，启动装置、风门控制器、风门闭锁开关和阻车器还与中央控制器连接，中央控制器对风门进行互锁控制。
文档编号E21F1/12GK201025060SQ200720018210
公开日2008年2月20日 申请日期2007年1月30日 优先权日2007年1月30日
发明者群 李, 陈 王, 王玉芹, 郝延树 申请人:山东中大机械制造有限公司