一种高负压区风门助力开启装置及制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种高负压区风门助力开启装置及制作方法，高负压区风门助力开启装置安装在风门高压侧，包括开启臂、环座、挡板，所述环座安装在所述风门的门扇上，所述挡板安装在风门的门框上；所述开启臂是一支前部设有弧形弯头的杠杆，在开启臂上设有拉环；开启臂通过拉环挂装在所述环座上、并能够围绕环座做杠杆转动，开启臂的顶端伸出门扇压在所述挡板上；拉动开启臂时，利用杠杆作用增大了开启高负压区风门时的拉力；本发明的有益效果是：制作及安装简单、成本低、使用方便并耐用，有效地解决了风门开启难这一问题。
【专利说明】—种高负压区风门助力开启装置及制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于矿井下用通风设备辅助装置，尤其涉及一种高负压区风门助力开启装置及制作方法。
【背景技术】
[0002]在矿井安全生产系统中，通风系统是重要的子系统。为方便井下行车、行人，在井下进风道、回风道之间会建立一些联络巷，并构建风门等通风设施，风门的构建从某种意义上讲是为了工作方便，减少绕行，矿井下现有轨风门大多为人工开启的木质风门，在采区或工作面内的风门因风门两侧压差相对较小，开启大多较容易，一人可轻松开关风门，但建在矿井主要进回风道联络巷间的风门如检修斜巷、水平清理硐室等地点风门因风门两侧压差较大，开启困难，有时凭一人力量无法开启，给日常工作带来诸多不便。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提出一种高负压区风门助力开启装置及制作方法的技术方案，采用一种简便、新型的风门开启助力装置，解决风门开启难这一问题。
[0004]为了实现上述目的，本发明的技术方案是:一种高负压区风门助力开启装置，安装在所述风门高压侧，包括开启臂、环座、挡板，所述环座安装在所述风门的门扇上，所述挡板安装在风门的门框上；所述开启臂是一支前部设有弧形弯头的杠杆，在开启臂上设有拉环；开启臂通过拉环挂装在所述环座上、并能够围绕环座做杠杆转动，开启臂的顶端伸出门扇压在所述挡板上。
[0005]所述开启臂的截面形状是外径为30mm?50mm的圆形或空心圆形,开启臂与挡板接触的顶端是球面。
[0006]所述开启臂的后端至所述拉环的距离是开启臂顶端至拉环的距离的I倍至2倍。
[0007]所述环座是一支由螺母固定在门扇上的U形螺栓，U形螺栓中央顶点截面的圆心是所述开启臂做杠杆转动的轴心点。
[0008]所述开启臂做杠杆转动时的转动平面与水平面设有0°?75°的夹角。
[0009]一种高负压区风门助力开启装置制造方法，所述制作方法是权利要求1所述的一种高负压区风门助力开启装置制造方法，所述制作方法包括所述环座位置的确定和开启臂的制作方法，使开启臂在风门高压侧将门扇拉开一段空隙，所述制作方法的步骤是:
a)设定所述门扇被拉开的空隙的尺寸；
b)确定开启臂的截面尺寸；
c)设门扇被拉开空隙后开启臂顶端中点在门框端面上的极限位置为内侧限定点，所述内侧限定点至门框内侧的距离应不小于开启臂截面外轮廓尺寸的一半；设门扇关闭时开启臂顶端中点在门框端面上的极限位置为外侧限定点，所述外侧限定点至门框外侧的距离应不小于开启臂截面外轮廓尺寸的一半；
d)设定开启臂做杠杆转动时的转动平面与水平面的夹角； e)确定环座轴心点的位置，所述环座轴心点是开启臂在围绕环座做杠杆转动时的中心点；环座轴心点在门扇平面的投影点至门扇边缘在开启臂做杠杆转动时的转动平面内的距离应大于所述门扇被拉开的空隙的尺寸，环座轴心点距门扇平面的垂直距离应能够使开启臂拉环挂装在环座上；
f)测量门扇被拉开空隙后环座轴心点至步骤c所述内侧限定点之间的距离，所述距离作为验证距离；
g)以门扇关闭时环座轴心点为圆心、以所述验证距离为半径作圆弧，圆弧与门框端面的交点即为门扇关闭时开启臂顶端中点在门框上的位置；
h)若由步骤g得到的门扇关闭时开启臂顶端中点的位置在步骤c所述的内侧限定点与外侧限定点之间，则由步骤e所确定的环座轴心点的位置是可用的；否则返回步骤d重新确定环座轴心点；在重新确定环座轴心点时，应在步骤d加大开启臂做杠杆转动时的转动平面与水平面的夹角、或在步骤e增加环座轴心点在门扇平面的投影点至门扇边缘的距离；
i)制作开启臂和环座，开启臂前部设有弧形弯头，使开启臂的顶端能够伸出门扇压在所述挡板上并使门扇被拉开到步骤a所设定的空隙尺寸。
[0010]本发明的有益效果是:利用杠杆作用，增大了开启高负压区风门时的拉力；制作及安装简单、成本低、使用方便并耐用，有效地解决了风门开启难这一问题。
[0011]下面结合附图和实施例对本发明作一详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本发明结构图；
图2是本发明门扇拉开示意视图；
图3是本发明环座剖视放大图；
图4是本发明开启臂图；
图5是本发明制作方法示意图；
图6是本发明设有安装角度的示意图。
【具体实施方式】
[0013]实施例一，
如图1、图2、图3，一种高负压区风门助力开启装置，安装在风门高压侧，包括开启臂1、环座2、挡板3，所述环座安装在所述风门的门扇4上，所述挡板安装在风门的门框5上；所述开启臂是一支前部设有弧形弯头1-1的杠杆，在开启臂上设有拉环1-2 ;开启臂通过拉环挂装在所述环座上、并能够围绕环座轴心点C做杠杆转动，开启臂的顶端伸出门扇压在所述挡板上。
[0014]所述开启臂的截面形状可选择外径为30mm?50mm的圆形或空心圆形，
所述开启臂的后端至所述拉环的距离是开启臂顶端至拉环的距离的I倍至2倍。
[0015]所述环座设有可挂接所述开启臂拉环的环孔，环座用螺栓固定在门扇上。
[0016]所述开启臂做杠杆转动时的转动平面是水平面。
[0017]本实施例中: 所述环座采用M12U形螺栓通过螺母双面固定在门扇上,在固定环座的门扇部位双面设有钢制垫2-1，所述环座的轴心点C位于U形螺栓的中央顶点的直径的中心(如图3);环座中点在门扇平面的投影点至门扇边缘的距离为280mm，环座轴心点距门扇平面的垂直距离为36mm。
[0018]所述开启臂的制作材料是DN40焊接钢管，所述开启臂前部设有半径为190mm的弧形弯头，开启臂与所述挡板接触的顶端设有球面封头；所述开启臂的拉环采用直径为12mm的圆钢弯曲成环状并焊接在开启臂上。
[0019]所述挡板是125mmX 1 25mmX3mm的钢板；
开启臂顶端至环座的轴心点C的距离是376_，开启臂的后端至环座的轴心点C的距离是549mm，最大增力效果为2.5倍。
[0020]实施例二，
如图5，一种高负压区风门助力开启装置制造方法，所述制作方法是权利要求1所述的一种高负压区风门助力开启装置制造方法，使所述开启臂在风门高压侧采用杠杆助力方法将门扇拉开一段空隙；在本实施例中，所述门扇的宽度D是1750mm，门框的宽度E是125mm ;所述制作方法的步骤是:
a)设定所述门扇被拉开的空隙A=200mm；
b)确定开启臂的截面尺寸；开启臂的制作材料是DN40焊接钢管，截面外径为40mm；
c)设门扇被拉开空隙后开启臂顶端中点在门框端面上的极限位置为内侧限定点P1，所述内侧限定点至门框内侧的距离应不小于开启臂截面外轮廓尺寸的一半；设门扇关闭时开启臂顶端中点在门框端面上的极限位置为外侧限定点P2，所述外侧限定点至门框外侧的距离应不小于开启臂截面外轮廓尺寸的一半；本实施例中内侧限定点Pl至门框内侧的距离为20mm,本实施例中外侧限定点P2至门框外侧的距离为20mm ；
d)设定开启臂做杠杆转动时的转动平面与水平面的夹角；本实施例中设开启臂在水平方向做杠杆转动，即开启臂做杠杆转动时的转动平面与水平面的夹角设定为0° ；
e)确定环座轴心点的位置，所述环座轴心点是开启臂在围绕环座做杠杆转动时的中心点；环座轴心点在门扇平面的投影点至门扇边缘在开启臂做杠杆转动时的转动平面内的距离应大于所述门扇被拉开的空隙的尺寸，环座轴心点距门扇平面的垂直距离应能够使开启臂拉环挂装在环座上；本实施例中设定环座轴心点C在门扇平面的投影点至门扇边缘的距离B=280mm，环座轴心点C距门扇平面的垂直距离b=36mm ；
f)测量门扇被拉开空隙后环座轴心点Ca至步骤c所述内侧限定点Pl之间的距离，所述距离作为验证距离；本实施例中Ca至Pl之间的距离(图5中虚线el)测量得出为374.1mm ；
g)以门扇关闭时环座轴心点C为圆心、以所述验证距离(图5中虚线e2)为半径作圆弧e3，圆弧e3与门框端面的交点P3即为门扇关闭时开启臂顶端中点在门框上的位置；
h)若由步骤g得到的门扇关闭时开启臂顶端中点的位置P3在步骤c所述的内侧限定点Pl与外侧限定点P2之间，则由步骤e所确定的环座轴心点的位置是可用的；否则返回步骤d重新确定环座轴心点；在重新确定环座轴心点时，应在步骤d加大开启臂做杠杆转动时的转动平面与水平面的夹角、或在步骤e增加环座轴心点在门扇平面的投影点至门扇边缘的距离；本实施例中P3位于Pl与P2之间，故确定C为环座轴心点； i)制作开启臂和环座，开启臂前部设有弧形弯头，使开启臂的顶端能够伸出门扇压在所述挡板上并使门扇被拉开到步骤a所设定的空隙尺寸；本实施例中，以点P3为开启臂顶端中点设计开启臂的中心线形状(图5中实线S)，顶端弧形弯头的半径为190_，弧形弯头与后部的直杆段通过一个半径为IOOmm圆弧过渡连接,所述直杆段的长度为475mm ;当门扇被拉开空隙后所述开启臂的中心线的位置如图5中实线Sa，测量实线Sa与门扇顶端的距离G为39mm，因此开启臂的顶端能够伸出门扇压在所述挡板上。
[0021]开启臂的形状及尺寸如图4 所不:Ll=190mm ；L2=258mm ；L3=475mm ；L4=28.5mm ；L5=33mm ；L6=157mm ；Rl=190mm ;R2=100mm。
[0022]开启臂顶端设有球面封头，开启臂顶端至环座的轴心点C的距离是376_，开启臂的后端至环座的轴心点C的距离是549mm，最大增力效果为2.5倍。
[0023]实施例三，
如图6，本实施例是在实施例一或实施例二的基础上进行的改进，本实施例中与实施例一或实施例二相同的部分，请参照实施例一或实施例二中公开的内容进行理解，实施例一或实施例二公开的内容也应当作为本实施例的内容。
[0024]所述开启臂做杠杆转动时的转动平面与水平面设有0°?75°的夹角。
[0025]本实施例中，所述开启臂做杠杆转动时的转动平面与水平面设有45°夹角RS ;所述环座轴心点C在门扇平面的投影点至门扇边缘的距离BS=198mm，门扇关闭时开启臂顶端中点在门框上的位置P3至门框内侧的距离ES=65mm。
[0026]本实施例中所述的高负压区风门助力开启装置可安装在门框尺寸较小的风门上；同时由于环座位置更靠近门扇的边缘、距风门合页的距离更长，因此开启风门时的助力效果更好。
[0027]高负压区风门助力开启装置在不使用时开启臂自然下垂悬挂在环座上(如图1)，可避免占用门前空间；使用高负压区风门助力开启装置开启风门时，操作人员手握开启臂直杆段，使开启臂设有球面封头的顶端压在所述压板上，拉动开启臂时，开启臂环绕环座的轴心点做杠杆转动，开启臂上的拉环拉动环座带动门扇开启；所述杠杆作用曾大了对对门扇的拉力，使风门更为容易开启。
【权利要求】
1.一种高负压区风门助力开启装置，安装在所述风门高压侧，包括开启臂、环座、挡板，其特征在于:所述环座安装在所述风门的门扇上，所述挡板安装在风门的门框上；所述开启臂是一支前部设有弧形弯头的杠杆，在开启臂上设有拉环；开启臂通过拉环挂装在所述环座上、并能够围绕环座做杠杆转动，开启臂的顶端伸出门扇压在所述挡板上。
2.根据权利要求1所述的一种高负压区风门助力开启装置，其特征在于，所述开启臂的截面形状是外径为30mm~50mm的圆形或空心圆形,开启臂与挡板接触的顶端是球面。
3.根据权利要求1所述的一种高负压区风门助力开启装置，其特征在于，所述开启臂的后端至所述拉环的距离是开启臂顶端至拉环的距离的I倍至2倍。
4.根据权利要求1所述的一种高负压区风门助力开启装置，其特征在于，所述环座是一支由螺母固定在门扇上的U形螺栓，U形螺栓中央顶点截面的圆心是所述开启臂做杠杆转动的轴心点。
5.根据权利要求1所述的一种高负压区风门助力开启装置，其特征在于，所述开启臂做杠杆转动时的转动平面与水平面设有夹角。
6.根据权利要求5所述的一种高负压区风门助力开启装置，其特征在于，所述开启臂做杠杆转动时的转动平面与水平面的夹角为0°~75°。
7.一种高负压区风门助力开启装置制造方法，所述制作方法是权利要求1所述的一种高负压区风门助力开启装置制造方法，所述制作方法包括所述环座位置的确定和开启臂的制作方法，使开启臂在风 门高压侧将门扇拉开一段空隙，其特征在于，所述制作方法的步骤是: a)设定所述门扇被拉开的空隙的尺寸； b)确定开启臂的截面尺寸； c)设门扇被拉开空隙后开启臂顶端中点在门框端面上的极限位置为内侧限定点，所述内侧限定点至门框内侧的距离应不小于开启臂截面外轮廓尺寸的一半；设门扇关闭时开启臂顶端中点在门框端面上的极限位置为外侧限定点，所述外侧限定点至门框外侧的距离应不小于开启臂截面外轮廓尺寸的一半； d)设定开启臂做杠杆转动时的转动平面与水平面的夹角； e)确定环座轴心点的位置，所述环座轴心点是开启臂在围绕环座做杠杆转动时的中心点；环座轴心点在门扇平面的投影点至门扇边缘在开启臂做杠杆转动时的转动平面内的距离应大于所述门扇被拉开的空隙的尺寸，环座轴心点距门扇平面的垂直距离应能够使开启臂拉环挂装在环座上； f)测量门扇被拉开空隙后环座轴心点至步骤c所述内侧限定点之间的距离，所述距离作为验证距离； g)以门扇关闭时环座轴心点为圆心、以所述验证距离为半径作圆弧，圆弧与门框端面的交点即为门扇关闭时开启臂顶端中点在门框上的位置； h)若由步骤g得到的门扇关闭时开启臂顶端中点的位置在步骤c所述的内侧限定点与外侧限定点之间，则由步骤e所确定的环座轴心点的位置是可用的；否则返回步骤d重新确定环座轴心点；在重新确定环座轴心点时，应在步骤d加大开启臂做杠杆转动时的转动平面与水平面的夹角、或在步骤e增加环座轴心点在门扇平面的投影点至门扇边缘的距离；i)制作开启臂和环座，开启臂前部设有弧形弯头，使开启臂的顶端能够伸出门扇压在所述挡板上并使门扇被拉 开到步骤a所设定的空隙尺寸。
【文档编号】E21F1/10GK103806928SQ201210453627
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2012年11月14日 优先权日:2012年11月14日
【发明者】张洪鹏, 王广青, 刘玉德, 高忠国, 王恒, 何宁, 张景钢, 卞春峰 申请人:淄博矿业集团有限责任公司岱庄煤矿, 华北科技学院