专利名称：矿井皮带运输巷全自动防水闸门的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种矿用防水闸门，尤其涉及一种皮带机巷道中，在不拆除
皮带机架，不割断运输胶带的情况下50秒内关闭的矿井皮带运输巷全自动防 水闸门。
背景技术：
以往煤矿采区密闭防水门的设计上，大多安装在轨道运输巷、回风巷和 胶带运输巷。实际上，轨道巷和回风巷达到了全自动、远程控制和无人值守 关门的目的，但是胶带运输巷就无法实现全自动无人值守关门。煤矿井下必 须拥有这三条巷道才能具备采煤的要求，但是轨道运输巷、胶带运输巷和回 风巷都有中间的贯通巷道和联络巷道，所以胶带运输巷中间也必须安装防水 闸门，否则无法阻挡出水和气体。
煤矿的突水往往是突发性的，突水水量大，来势凶猛，很难在较短的时 间内将突水有效地控制在一定的范围内。以往生产的煤矿轨道巷防水闸门能 全自动移道后再关门，但是皮带巷必须拆掉架子切割运输胶带后才能关门， 不能有效的解决远程控制和无人值守的问题。同时，用人去拆皮带时间较长， 延长了受灾害时间，如突发性的出水和出现有害气体，就无法用人去拆除皮 带架和切割胶带然后再关门，也无法达到全自动远程控制无人值守关门的目 的。
发明内容
本发明的目的是提供一种关门时不需要拆除皮带架子也不需要切除胶 带，在50秒之内通过指令将防水闸门关严，并且可达到无人值守全自动远程控制关门密闭的特点，同时还可密闭瓦斯等气体的皮带运输巷全自动防水闸 门。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为 一种皮带运输巷全自动防 水闸门，包括门框，其特征是门框的顶端连接有上门板，上门板与门框相 铰接，上门板上下开合；门框两侧的上部分别连接有上门油缸，上门油缸的 另一端分别通过销铰接连接在上门板两侧的下端；门框两侧的下部固定连接 有滑道槽板；门框两侧的上部固定连接有下门油缸连接装置，下门油缸连接 装置位于上门油缸与门框连接处的下方，下门油缸连接装置连接有下门油缸， 下门油缸的一端与下门油缸连接装置相铰接，下门油缸的另一端连接有连接 板架，连接板架与下门油缸相连接，连接板架上连接有下门板，下门板位于 滑道槽板内，下门板的两侧穿过滑道槽板与连接板架固定连接；下门板的上 方安装有中门板，中门板位于滑道槽板内，下门板上连接有连接拉杆，下门 板通过连接拉杆与中门板连接，连接拉杆与下门板和中门板为滑动连接；上 门板、中门板和下门板的位置相对应，中门板和下门板与滑道槽板为滑动连 接，门框的底部固定连接有挡水板；上门油缸和下门油缸与液压站连接，液 压站通过液压管路分别与各个油缸相连接。
所述门框的上方固定连接有到位锁固定架，到位锁固定架上固定连接有 上门到位锁钩，上门板的中部固定连接有锁定油缸，锁定油缸连接有锁钩， 上门板打开到位，锁定油缸上的锁钩与上门到位锁钩相锁合。
所述上门板、中门板和下门板的结合处均装有密封垫；下门板的顶端固 定连接有下门板上密封垫，中门板的顶端和底部分别固定连接有凸形上密封 垫和中门板下密封垫，上门板的底部固定连接有凹形下密封垫，上门板与门 框的结合处带有密封垫。
所述上门板的内侧固定连接有十字加强筋板，中门板和下门板的内侧固 定连接有中门板加强筋板和下门板加强筋板。
所述到位锁固定架上固定连接有上开门到位传感器，门框的侧壁中部侧壁上固定连接有中门板到位传感器，门框的侧壁下部侧壁上固定连接有下门 板到位传感器。
所述防水闸门整个控制系统和执行系统全部装在电液控制柜内；控制柜 内安装有关门位置传感器箱，内有开门、关门位置传感器；液控装置防爆电 磁阀组；电控装置PLC可编程防爆控制箱，内装有PLC可编程控制器；PLC可 编程控制器与液控装置防爆电磁阀组中电磁阀、关门位置传感器、开门位置 传感器分别电连接，液控装置防爆电磁阀组中电磁阀通过液压管路分别于所 述液压站、上门油缸、下门油缸以及锁定油缸相接。
所述上门板与门框通过销轴相铰接；密封垫与门板通过门板螺栓固定连 接；滑道槽板的侧壁上带有紧密压轮；锁定油缸的内侧带有回位弹簧，回位 弹簧与锁定油缸上的锁钩相连接；上门板呈单面凸形，下边呈凸弧形，与皮 带弧度对应，中门板上边与上门板下边呈对应凹弧形。
所述防水闸门控制柜内安装有蓄能器，分别为蓄电设备和液压蓄能设备， 蓄电设备上安装蓄电转换装置，液压蓄能设备上安装蓄能转换装置，蓄电转 换装置和蓄能转换装置分别与所述PLC可编程控制器电连接，蓄能转换装置 与所述液压站连接。
所述防水闸门电控、液控部分均安装在控制柜内，电缆进出连接通过防 爆喇叭口防爆密封圈连接，暴露部分与门体相连的由液压管路连接。
所述门框两侧中部的内壁上固定连接有托辊挂耳，托辊挂耳连接有缓冲 托辊，门框两侧下部的内壁上固定连接有平托辊挂耳，平托辊挂耳上连接有 平托辊。
本发明是一种全自动智能装置的密闭皮带运输巷全自动防水闸门，该全 自动智能密闭防水闸门具有以下有益效果
1、 该皮带运输巷全自动防水闸门关闭，能近控、远控，有通讯接口；
2、 皮带运输巷全自动防水闸门的整个控制系统和执行系统全部装在电液 控制柜内；3、 皮带运输巷全自动防水闸门分为上、中、下三扇门板上下移动组成。 门框为290甜型槽钢，并焊接了厚度为llmm的钢板加强筋为基础门框。门扇 由厚度为20mm的钢板焊接组成迎水面形成凸面弧形。三门上下密封条为三元 乙丙橡胶密封条；
4、 核心部件有PLC可编程控制器、信息模块、通讯模块、位置传感器、 液压泵站、防爆液控电磁阀、执行液压油缸；
5、 该皮带运输巷全自动防水闸门，设有断掉电源后能近控、远程控制、 地面调度通过通讯接口进行监控操作达到使防水门无电源后无人值守关门的 功能。
6、 该防水门如果整个操作系统故障，设有现场手动关门的功能，关门时 间为50秒内。
图1是本发明开门状态的结构示意图2是本发明闭门状态的后视图3是本发明闭门状态的的主视图4是本发明的锁定油缸的结构示意图5是本发明的控制原理图6是本发明的液压系统原理图。
附图中
1、上门板；2、中门板；3、下门板；4、门框；5、上开门到位传感器； 6、销轴；7、上门油缸；8、锁定油缸；9、销；10、门板螺栓；11、下门油 缸；12、连接板架；13、连接拉杆；14、紧密压轮；15、滑道槽板；16、挡 水板；17、上门到位锁钩；18、到位锁固定架；19、上关门到位传感器；20、 下门油缸连接装置；21、凸形上密封垫；22、下门板上密封垫；23、凹形下 密封垫；24、中门板下密封垫；25、中门板加强筋板；26、下门板加强筋板； 27、十字加强筋板；28、托辊挂耳；29、缓冲托辊；30、平托辊；31、平托辊挂耳；32、下门板到位传感器；33、中门板到位传感器；34、中门板定位 台。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述
一种皮带运输巷全自动防水闸门，如图l、图2、图3、图4、图5、图6 所示，包括门框4，门框4的顶端连接有上门板1，上门板1与门框4相铰接， 上门板l上下开合；门框4两侧的上部分别连接有上门油缸7，上门油缸7的 另一端分别通过销9铰接连接在上门板1两侧的下端；门框4两侧的下部固 定连接有滑道槽板15;门框4两侧的上部固定连接有下门油缸连接装置20， 下门油缸连接装置20位于上门油缸7与门框4连接处的下方，下门油缸连接 装置20连接有下门油缸11，下门油缸11的一端与下门油缸连接装置20相铰 接，下门油缸11的另一端连接有连接板架12，连接板架12与下门油缸11相 连接，连接板架12上连接有下门板3，下门板3位于滑道槽板15内，下门板 3的两侧穿过滑道槽板15与连接板架12固定连接；下门板3的上方安装有中 门板2,中门板2位于滑道槽板15内，下门板3上连接有连接拉杆13，下门 板3通过连接拉杆13与中门板2连接，连接拉杆13与下门板3和中门板2 为滑动连接；上门板l、中门板2和下门板3的位置相对应，中门板2和下门 板3与滑道槽板15为滑动连接，门框4的底部固定连接有挡水板16;上门油 缸7和下门油缸11与液压站连接，液压站通过液压管路分别与各个油缸相连 接。
所述门框4的上方固定连接有到位锁固定架18，到位锁固定架18上固定 连接有上门到位锁钩17，上门板l的中部固定连接有锁定油缸8，锁定油缸8 连接有锁钩，上门板1打开到位，锁定油缸8上的锁钩与上门到位锁钩17相 锁合。
所述上门板l、中门板2和下门板3的结合处均装有密封垫；下门板3的 顶端固定连接有下门板上密封垫22，中门板2的顶端和底部分别固定连接有凸形上密封垫21和中门板下密封垫24，上门板1的底部固定连接有凹形下密 封垫23，上门板1与门框4的结合处带有密封垫。
所述上门板1的内侧固定连接有十字加强筋板27，中门板2和下门板3 的内侧固定连接有中门板加强筋板25和下门板加强筋板26。
所述到位锁固定架18上固定连接有上开门到位传感器5，门框4的侧壁 中部侧壁上固定连接有中门板到位传感器33，门框4的侧壁下部侧壁上固定 连接有下门板到位传感器32。
所述防水闸门整个控制系统和执行系统全部装在电液控制柜内；控制柜 内安装有关门位置传感器箱，内有开门、关门位置传感器；液控装置防爆电 磁阀组；电控装置PLC可编程防爆控制箱，内装有PLC可编程控制器；PLC可 编程控制器与液控装置防爆电磁阀组中电磁阀、关门位置传感器、开门位置 传感器分别电连接，液控装置防爆电磁阀组中电磁阀通过液压管路分别于所 述液压站、上门油缸7、下门油缸ll以及锁定油缸8相接。
所述上门板1与门框4通过销轴6相铰接；密封垫与门板通过门板螺栓 10固定连接；滑道槽板15的侧壁上带有紧密压轮14;锁定油缸8的内侧带 有回位弹簧，回位弹簧与锁定油缸8上的锁钩相连接；上门板l呈单面凸形， 下边呈凸弧形，与皮带弧度对应，中门板2上边与上门板1下边呈对应凹弧 形。
所述防水闸门控制柜内安装有蓄能器，分别为蓄电设备和液压蓄能设备， 蓄电设备上安装蓄电转换装置，液压蓄能设备上安装蓄能转换装置，蓄电转 换装置和蓄能转换装置分别与所述PLC可编程控制器电连接，蓄能转换装置 与所述液压站连接。
所述防水闸门电控、液控部分均安装在控制柜内，电缆进出连接通过防 爆喇叭口防爆密封圈连接，暴露部分与门体相连的由液压管路连接。
所述门框4两侧中部的内壁上固定连接有托辊挂耳28，托辊挂耳28连接 有缓冲托辊29，门框4两侧下部的内壁上固定连接有平托辊挂耳31，平托辊挂耳31上连接有平托辊30。 本发明的工作原理为-
皮带运输巷全自动防水闸门，皮带以上弧形龟背角移门板(以下简称上 门板)，胶带中间门板(以下简称中门板)，底皮带下门板(以下简称下门板)； 防水闸门基础门框(镶嵌在巷道混凝土壁中)，防水闸门门框；上、中、下防 水闸门板均位于门框内，上门板与防水门门框有销轴旋转连接，中门板与防 水门门框滑动连接；下门板通过连接板架与升降油缸连接，中门板在角形滑 道槽板内，并通过拉杆与下门板辅助连接，下门板上升时推动中门板上升； 上门板两侧连有开启油缸，开启油缸装在防水门门框上，上门板面板上装有 门板开启上升到位后防止因重力下垂的锁定用油缸，上门板上升到位时油缸 收縮，带动锁扣锁紧；下门板与中门板两侧连有升降油缸；上门板呈单面凸 形，下边呈弧形，与皮带弧度对应，中门板上边与上门板下边呈对应弧形； 上门板、中门板、下门板结合处均有三元乙丙橡胶凹形上密封凸形下密封密 闭配合；本实施例中，上门板开启后与巷道顶部有锁定连接装置固定架，中 门板、下门板在角形滑道槽板滑道内，角形滑道槽板上装有紧密压轮，角形 滑道槽板固定在防水门门框上，防水门门框焊接升降油缸连接装置。升降油 缸一端装在防水门门框上， 一端有U形夹头通过连接板架与下门板连接；下 门板上移推动中门板在角形滑道槽板内上移，同时连接拉杆辅助拉升；门框 下部焊接挡水板。锁定连接装置固定架有开门到位传感器和开门到位机构锁 钩，与锁定油缸一端的锁钩配合，拉起上门板，防止长时间重力作用下移。
本实施例中，因承压需要，上门板背部焊接十字加强筋；中门板焊接弧 形加强筋；下门板焊接纵横加强筋；防水闸门门框在中门板上下靠后部焊接挂耳并装有支撑上皮带的缓冲托辊和支撑下皮带的平托辊；门板密封与门板 螺栓连接，更换方便。本实施例中，上门板开关油缸两个，与门板通过销连 结连接；中门板和下门板升降油缸有两个，分别装在门框两侧，与门板滑道 装置连接；完成防水闸门上门板开关油缸、中门板和下门板升降油缸以及开 启后稳固锁定油缸操作应有液压站，液压站通过液压管路分别与各个油缸相 连接。
本发明打开时上门板1上升，上门板1上升到位时锁定油缸8收縮，带 动锁扣锁紧，防止长时间重力作用下移。然后下门油缸11带动下门板3顺着 滑道槽板15向下滑动，下门板3向下移动通过连接拉杆13带动中门向下移 动，移动至中门板定位台34。关闭时上门板l的锁定油缸8打开锁扣，上门 板1关闭，下门板3通过下门油缸11向上关闭，下门板3关闭时带动中门板 2向上关闭。
本实施例中，控制执行集中在控制柜中，外部其它空间没有附属设备， 它只需要液压管路与油缸连接，控制柜中进电缆口设有防爆密闭圈和防爆喇 叭口进行封实。防水闸门开启与关闭都实现了自动化控制，核心部件有PLC 可编程控制器、信息模块、通讯模块、位置传感器、液压泵站、防爆液控电 磁阀、执行液压油缸；防水闸门主面A3钢板，厚度15Mi，门扇加强筋钢板 A3厚度为ll腿，门框23ftB型槽钢一29ttB型槽钢，门框及上、中、下门连接 处密封均采用三元乙丙橡胶密封，密封与门板采用螺栓连接，方便拆卸更换； 门板内及外部纵横悍接加强筋板，为承压高焊接后形状为凸形；设有皮带清 障装置，利用电磁阀控制高压水冲清理皮带，方便关门；突水出现而电器设 备淹没现象造成采区变电所跳闸停电事故，该设计的防水门在没有电源的情 况下，仍可利用蓄能、蓄电自动转换功能进行正常近控或远控操作，实现自 动关门的功能。
本发明不需要拆除胶带及胶带架子实现开关防水门；无人值守；远控、近控、有通讯控制接口；关开门时间只需50秒；整个系统高压油管与外部连接；控 制系统程序控制，无继电器接点，联锁闭锁控制，增强了运行的可靠性；因 突水事故而造成突然停电，该门也能正常实现全自动智能程序关门的功能； 关门后，门扇与边框胶条之间能达到紧密压实，没有任何空隙，能够承压特 大超强水压。本发明结构巧妙，坚固耐用，操作灵活方便、自动化程度高、 安全可靠，具有较高的密闭性能。
权利要求
1、一种皮带运输巷全自动防水闸门，包括门框(4)，其特征是门框(4)的顶端连接有上门板(1)，上门板(1)与门框(4)相铰接，上门板(1)上下开合；门框(4)两侧的上部分别连接有上门油缸(7)，上门油缸(7)的另一端分别通过销(9)铰接连接在上门板(1)两侧的下端；门框(4)两侧的下部固定连接有滑道槽板(15)；门框(4)两侧的上部固定连接有下门油缸连接装置(20)，下门油缸连接装置(20)位于上门油缸(7)与门框(4)连接处的下方，下门油缸连接装置(20)连接有下门油缸(11)，下门油缸(11)的一端与下门油缸连接装置(20)相铰接，下门油缸(11)的另一端连接有连接板架(12)，连接板架(12)与下门油缸(11)相连接，连接板架(12)上连接有下门板(3)，下门板(3)位于滑道槽板(15)内，下门板(3)的两侧穿过滑道槽板(15)与连接板架(12)固定连接；下门板(3)的上方安装有中门板(2)，中门板(2)位于滑道槽板(15)内，下门板(3)上连接有连接拉杆(13)，下门板(3)通过连接拉杆(13)与中门板(2)连接，连接拉杆(13)与下门板(3)和中门板(2)为滑动连接；上门板(1)、中门板(2)和下门板(3)的位置相对应，中门板(2)和下门板(3)与滑道槽板(15)为滑动连接，门框(4)的底部固定连接有挡水板(16)；上门油缸(7)和下门油缸(11)与液压站连接，液压站通过液压管路分别与各个油缸相连接。
2、 根据权利要求l所述的皮带运输巷全自动防水闸门，其特征是所述 门框(4)的上方固定连接有到位锁固定架(18)，到位锁固定架(18)上固 定连接有上门到位锁钩(17),上门板(1)的中部固定连接有锁定油缸(8), 锁定油缸(8)连接有锁钩，上门板(1)打开到位，锁定油缸(8)上的锁钩 与上门到位锁钩(17)相锁合。
3、 根据权利要求l所述的皮带运输巷全自动防水闸门，其特征是所述 上门板(1)、中门板(2)和下门板(3)的结合处均装有密封垫；下门板(3)的顶端固定连接有下门板上密封垫(22)，中门板(2)的顶端和底部分别固 定连接有凸形上密封垫(21)和中门板下密封垫(24)，上门板(1)的底部 固定连接有凹形下密封垫(23)，上门板(1)与门框(4)的结合处带有密封垫。
4、 根据权利要求3所述的皮带运输巷全自动防水闸门，其特征是所述 上门板(1)的内侧固定连接有十字加强筋板(27)，中门板(2)和下门板(3) 的内侧固定连接有中门板加强筋板(25)和下门板加强筋板(26)。
5、 根据权利要求1或2或3或4所述的皮带运输巷全自动防水闸门，其 特征是所述到位锁固定架(18)上固定连接有上开门到位传感器(5)，门 框(4)的侧壁中部侧壁上固定连接有中门板到位传感器(33)，门框(4)的 侧壁下部侧壁上固定连接有下门板到位传感器(32)。
6、 根据权利要求l所述的皮带运输巷全自动防水闸门，其特征是所述 防水闸门整个控制系统和执行系统全部装在电液控制柜内；控制柜内安装有 关门位置传感器箱，内有开门、关门位置传感器；液控装置防爆电磁阔组； 电控装置PLC可编程防爆控制箱，内装有PLC可编程控制器；PLC可编程控制 器与液控装置防爆电磁阀组中电磁阀、关门位置传感器、开门位置传感器分 别电连接，液控装置防爆电磁阔组中电磁阀通过液压管路分别于所述液压站、 上门油缸(7)、下门油缸(11)以及锁定油缸(8)相接。
7、 根据权利要求l所述的皮带运输巷全自动防水闸门，其特征是所述 上门板(1)与门框(4)通过销轴(6)相铰接；密封垫与门板通过门板螺栓(10)固定连接；滑道槽板(15)的侧壁上带有紧密压轮(14);锁定油缸(8) 的内侧带有回位弹簧，回位弹簧与锁定油缸(8)上的锁钩相连接；上门板(l)呈单面凸形，下边呈凸弧形，与皮带弧度对应，中门板(2)上边与上门板(1)下边呈对应凹弧形。
8、 根据权利要求l所述的皮带运输巷全自动防水闸门，其特征是所述防水闸门控制柜内安装有蓄能器，分别为蓄电设备和液压蓄能设备，蓄电设备上安装蓄电转换装置，液压蓄能设备上安装蓄能转换装置，蓄电转换装置和蓄能转换装置分别与所述PLC可编程控制器电连接，蓄能转换装置与所述 液压站连接。
9、根据权利要求l所述的皮带运输巷全自动防水闸门，其特征是所述防水闸门电控、液控部分均安装在控制柜内，电缆进出连接通过防爆喇叭口 防爆密封圈连接，暴露部分与门体相连的由液压管路连接。
10、根据权利要求1或9所述的皮带运输巷全自动防水闸门，其特征是所 述门框(4)两侧中部的内壁上固定连接有托辊挂耳(28)，托辊挂耳(28) 连接有缓冲托辊(29)，门框(4)两侧下部的内壁上固定连接有平托辊挂耳 (31)，平托辊挂耳(31)上连接有平托辊(30)。
全文摘要
一种关门时不需要拆除皮带架子也不需要切除胶带，在50秒之内通过指令将防水闸门关严，同时还可密闭瓦斯等气体皮带运输巷全自动防水闸门，包括门框，门框的顶端连接有上门板，上门板上下开合；门框两侧的上部分别连接有上门油缸，上门油缸的另一端连接在上门板两侧的下端；门框两侧的下部连接有滑道槽板；门框两侧的上部连接有下门油缸连接装置，下门油缸连接装置连接有下门油缸，下门油缸的另一端连接有连接板架，连接板架与下门油缸相连接，连接板架上连接有下门板；下门板的上方安装有中门板，下门板上连接有连接拉杆；门框的底部连接有挡水板；上门油缸和下门油缸与液压站连接，液压站通过液压管路分别与各个油缸相连接。
文档编号E21F17/12GK101649750SQ200910018619
公开日2010年2月17日 申请日期2009年9月3日 优先权日2009年9月3日
发明者翟德海 申请人:翟德海