具有限位和自动复位功能的立井防爆盖

1.本实用新型涉及一种煤矿设备技术领域，尤其涉及一种安全风门。


背景技术：

2.我国煤炭资源储量丰富，但地质条件复杂且近一半为高瓦斯矿井，爆炸危险系数高。当井下发生瓦斯或煤粉爆炸，防爆井盖被冲开，如果不能及时复位，易造成事故损失进一步扩大。
3.根据煤矿安全规程规定：装有主要通风机的回风井口应安设防爆门（盖），并确保其安全正常使用。防爆井盖的主要作用有：（1）井下发生瓦斯或煤粉爆炸时，防爆盖在冲击波的作用下被打开，起到迅速泄压和保护风机的作用；（2）在矿井正常通风状态下，起到密封作用，防止井下风流短路。
4.目前有相当部分的矿井仍是采用传统意义的老式井盖，这种井盖没有限高，通过人工进行井盖复位，当井下一旦发生瓦斯爆炸时，井盖容易被冲飞，井盖复位困难，这些问题不仅会浪费资源，还可能酿成严重的灾害事故。
5.虽然有些矿井采用的是数字化检测和泄压装置以减小冲击波的瞬间破坏力，但仍然存在实现困难、技术不成熟、过于理想化、实现成本过高的问题，亟需一种工作原理简单，可靠实用的新型防爆井盖。
6.使用压簧限位能够实现自动复位，也可防止防爆盖的盖体被冲飞，但根据发明人的样品试验，防爆盖的盖体被冲击波打开后，在压簧的弹性势能下回归原位时，压簧在冲击波的作用下被压缩或拉伸所蓄积的弹性势能使防爆盖以极高的速度和冲击力回归原位，对于防爆盖所在的井体结构受到与之前瓦斯爆炸同样强度的冲击力，相当于一次瓦斯爆炸，井口结构需要承受两次相近烈度的冲击，这成倍增强了瓦斯爆炸带来的冲击破坏作用。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的在于提供一种具有限位和自动复位功能的立井防爆盖，既能够实现防爆盖防冲飞和自动复位，又能大幅弱化弹性复位带来的二次冲击，防止井口结构受到二次破坏。
8.为实现上述目的，本实用新型的具有限位和自动复位功能的立井防爆盖包括设置于煤矿井下通风井的井口处的盖体，盖体由上向下封闭井口；
9.通风井的井壁上端向上固定连接有若干导向柱，各导向柱沿井口周向均匀分布；
10.盖体上设有若干滑孔，滑孔与导向柱一一对应设置，各导向柱分别穿过对应的滑孔；
11.各导向柱的顶端固定连接有顶梁，顶梁上设有上下通透的中心孔，中心孔内滑动穿设有中心轴，中心轴底端设有压板；
12.中心孔周边的顶梁底面向下固定连接有心轴导向管，中心轴滑动穿过心轴导向管，心轴导向管的底端径向凸起设有挡板，挡板下方的中心轴上套设有压簧，压簧上端与挡
板相压接，压簧下端与压板相压接；压板在压簧的弹力作用下将盖体压在井口上端；顶梁与压板之间设有若干复位缓冲机构。
13.所述复位缓冲机构包括拉簧导向管，拉簧导向管上端封闭下端敞口，拉簧导向管竖向设置且其顶端固定连接在顶梁上；拉簧导向管的底端与压簧处于最大压缩状态时压簧底端的高度相同；
14.拉簧导向管上端向下连接有拉簧，拉簧与拉簧导向管的内壁滑动配合；拉簧底端向下连接有上连杆，上连杆底部设有上勾接部；
15.拉簧导向管正下方的压板上向上固定连接有下连杆，下连杆顶端设有与上勾接部配合的下勾接部；
16.上勾接部包括上弧形杆，上弧形杆顶端与上连杆相连接，上弧形杆下端连接有水平设置的上勾接块，上勾接块的右侧表面为右高左低的倾斜表面；
17.下勾接部包括下弧形杆，下弧形杆底端与下连杆相连接，下弧形杆上端连接有水平设置的下勾接块，下勾接块的左侧表面为与上勾接块的右侧表面相适配的右高左低的倾斜表面；
18.下勾接块底部设有左侧开口的水平槽，水平槽的右侧槽底连接有弹簧，弹簧向左连接有辅助勾接块；
19.下勾接块的左侧表面的上端与上勾接块右侧表面的上端位于同一竖向直线，将该直接称为倾斜面右端竖线；
20.下勾接块的左侧表面的下端与上勾接块右侧表面的下端位于同一竖向直线，将该竖向直接称为倾斜面左端竖线；
21.辅助勾接块的左侧表面为右高左低的倾斜表面，辅助勾接块的左侧表面与水平面的夹角小于上勾接块的右侧表面与水平面之间的夹角；
22.弹簧自然舒展状态下，辅助勾接块的中左部分向左伸出水平槽，且倾斜面左端竖线通过辅助勾接块的左侧表面上部；
23.弹簧受压状态下，辅助勾接块向右整体进入水平槽内。
24.通风井的井壁上端向上连接有两组重锤装置，重锤装置包括通风井的井壁上端固定连接的竖杆，竖杆顶部设有定滑轮组；盖体向上连接有拉绳，拉绳向上绕过定滑轮组后向下悬吊有平衡重锤；
25.盖体重量与压簧在自然状态下对盖体的压力之和为g，在未发生冲击波的自然状态下，平衡重锤的重量对盖体产生的向上拉力与g相同。
26.复位缓冲机构的拉簧在未受力处于自然收缩状态时，上勾接块的竖向位置为勾接位置，
27.盖体在冲击波和平衡重锤的联合作用下带动下勾接块向上运动；下勾接块在勾接位置向上通过上勾接块；
28.冲击波消失后，盖体在压簧的弹力作用下由上向下运动时，下勾接块通过上勾接块和上连杆向下拉伸拉簧，拉簧向下拉伸的过程中拉力逐渐增大，拉簧拉力增大至下勾接块和上勾接块脱离勾接状态时上勾接块的竖向位置为脱离位置；
29.复位缓冲机构以中心轴为对称线左右对称设有四套，中心轴左方设有两套，中心轴右方设有两套，由左至右分别为第一复位缓冲机构、第二复位缓冲机构、第三复位缓冲机
构和第四复位缓冲机构；
30.第一复位缓冲机构和第四复位缓冲机构为低缓冲机构，第二复位缓冲机构和第三复位缓冲机构为高缓冲机构，低缓冲机构的勾接位置低于高缓冲机构的勾接位置，低缓冲机构的脱离位置低于高缓冲机构的脱离位置；
31.高缓冲机构的下勾接块向上运动至勾接位置时，压簧底端距离其向上到达极限压缩位置的距离为5厘米；压簧底端向上到达极限压缩位置时，压板向上到达第一至第四复位缓冲机构的拉簧导向管的底端；上勾接块和下勾接块的厚度均小于5厘米；
32.压簧未因冲击波而受到压板向上的压力时，压簧将压板紧压在盖体上，此时压板位置为最低位置；
33.压簧因冲击波而受到压板向上的压力并运动至压簧向上的极限压缩位置时，压板位置为最高位置；压板的最高位置与第一至第四复位缓冲机构的拉簧导向管的底端相平齐；
34.最高位置和最低位置之间的竖向距离为h厘米；
35.高缓冲机构的上勾接块向下运动至脱离位置时，压板低于最高位置0.5h米；
36.低缓冲机构的下勾接块向上运动至勾接位置时，压板距离其向上到达最高位置的距离为0.3h米；
37.低缓冲机构的上勾接块向下运动至脱离位置时，压簧底端低于最高位置0.67h米至0.83h米；
38.压板高度低于最高位置0.3h米至0.5h米时，在此区间内压簧的弹力n1大于第一至第四复位缓冲机构的拉簧的拉力与平衡重锤产生的拉力总和n2，且1.2≥n1/n2≥1.1。
39.压板下表面固定连接有橡胶制成的减振垫。
40.中心轴顶端设有顶座，顶座位于顶梁上方，顶座底端设有缓冲垫，缓冲垫套在中心轴上并用于在压簧复位时在顶座和顶梁之间形成减振缓冲。
41.本实用新型具有如下的优点：
42.压簧能够吸收冲击波能量，防止盖体冲飞，并能够在弹性复位的过程中带动盖体自动复位。复位缓冲机构则能够大幅弱化压簧弹性复位带来的井口二次冲击，防止井口结构受到二次冲击破坏。
43.拉簧导向管能够约束其内拉簧的竖向位置；上勾接部和下勾接部的勾接位置位于拉簧导向管内，保证勾接后拉簧在压簧弹力的作用下向下伸展时其运动方向是垂直向下。
44.弹簧自然舒展状态下倾斜面左端竖线通过辅助勾接块的左侧表面上部，这保证了盖体在冲击波的作用下向上升起、下勾接块向上通过上勾接块时，上勾接块的右下角与辅助勾接块的倾斜的左侧表面相接触，使得辅助勾接块受到向右的水平分力，从而压缩弹簧，使得辅助勾接块向右缩入水平槽内，相比不能缩入水平槽中大大减小了下勾接块由上而下通过上勾接块时的阻力。
45.下勾接块由下向上通过上勾接块后，待到盖体在压簧的弹性势能的作用下向下落时，下勾接块压在上勾接块上，两者重合的左右长度是倾斜面右端竖线和倾斜面左端竖线之间的距离。
46.如果不设置辅助勾接块，则在下勾接块向下在上勾接块上时，下连杆、下弧形杆、上连杆和上弧形杆容易变形而使下勾接块通过上勾接块，这样不容易保持较大的缓冲力
（拉簧拉力）。辅助勾接块的设置，大幅延长了上勾接块和下勾接块的配合距离。准确地说，加上辅助勾接块，下勾接块由上向下压在上勾接块时，两者间重合的左右长度由倾斜面右端竖线和倾斜面左端竖线之间的距离延长为倾斜面右端竖线与辅助勾接块左端之间的距离，配合长度的增加，使得上勾接块由上向下压在下勾接块上、且上勾接块随盖体向下移动时，需要更大的拉簧拉力才能使上勾接块与下勾接块脱离勾接状态。
47.本实用新型中的上勾接部和下勾接部的具体结构，能够保证盖体在冲击波作用下向上运动时两者很容易交错而过从而形成勾接状态，盖体在压簧蓄积的弹性势能的作用下向下运动时能够凭借勾接状态使得拉簧对盖体施加向上的拉力，以抵消部分压簧蓄积的弹性势能。勾接时，上勾接块与下勾接块重合的距离越短，越容易形成勾接（形成勾接时上勾接块和下勾接块受到的冲击力小，不容易损坏），但同时也越容易脱离勾接状态。辅助勾接块实现了既容易形成勾接状态、在勾接状态形成后延长重合长度从而不容易脱离勾接状态的效果。
48.如果不设置辅助勾接块，直接延长倾斜面右端竖线和倾斜面左端竖线之间的距离，则下勾接块向上通过上勾接块时两者间产生强烈的冲击，容易发生损坏现象。
49.下勾接块向下脱离上勾接块时，由于伴随着拉簧的拉伸，因而两者间不会有较大的冲击力。拉簧越向下拉伸，其拉力越大，下连杆、下弧形杆、上连杆和上弧形杆变形量越大，直到使下勾接块向下通过上勾接块（脱离勾接状态）。
50.总之，本实用新型中的复位缓冲机构既保证在形成勾接状态时受到的冲击力很小，从而保证产品使用寿命；同时又保证勾接状态能够承受较大的拉簧拉力，实现有效的复位缓冲，消除压簧蓄积的弹性势能使井口结构受到二次冲击的现象。
51.本实用新型的复位缓冲机构分为高低两种，当冲击波力量足够强大，以至于完全克服压簧的弹力将压簧压缩至极限状态时，高缓冲机构首先在压板位于最高位位置下方5厘米左右开始发挥缓冲作用，压板向下冲击的速度得到抑制；压板向下到达最高位置下方0.3h米时低缓冲机构的下勾接块向下压其高勾接块，从而高缓冲机构和低缓冲机构同时起到缓冲作用，此时各套缓冲机构的拉簧向上的拉力接近于压簧的复位弹力，压板速度非常平稳。
52.当压板向下复位并到达最高位置下方0.5h米时，高缓冲机构脱离勾接状态，低缓冲机构继续发挥缓冲作用；当压板向下复位并达到低缓冲机构的脱离位置时（压簧底端低于最高位置0.67h米至0.83h米），低缓冲机构脱离勾接状态，此时压簧接近复原，其大部分弹性势能已经释放，在剩余弹性势能的作用下压板复归原位，压紧井口。
53.这种缓冲机构分层的设计具有以下优点：
54.1、如果冲击波能量小，不足以使压板到达高缓冲机构的勾接位置，则只有低缓冲机构发挥缓冲作用。冲击波能量大，压板到达高缓冲机构的勾接位置，在压板复归原位的过程中高低缓冲机构均发挥缓冲作用。这样，复位缓冲机构的缓冲力的大小与冲击波能量大小更为匹配。
55.2、最大压缩状态下的压簧初始向下复位时，压板向下的速度有一个提升过程，在较低速度下只有高缓冲机构发挥作用；压板提速一段后速度上升，此时高低缓冲机构同时发挥作用，缓冲力接近压簧弹力，基本抵消了压簧弹力，避免压板速度过高。
56.3、当压板向下复位并达到低缓冲机构的脱离位置时（压簧底端低于最高位置
0.67h米至0.83h米），压簧绝大部分弹性势能已经释放完毕。
57.压板复位过程中，压簧弹力越来越小，而拉簧弹力越来越大；如果此时不脱离缓冲，可能导致各低缓冲机构的拉簧的拉力总和大于压簧的弹力的现象。因此，低缓冲机构的脱离位置不能过低，防止压板无法复归原位的现象。
58.盖体重量与压簧在自然状态下对盖体的压力之和为g，在未发生冲击波的自然状态下，平衡重锤的重量对盖体产生的向上拉力与g相同，这样当井下主要通风机停止运行时，自然风压向上产生的力会使盖体2向上略微移动一段距离，实现一定程度的自然通风，避免井下主要通风机停止运行时井下空气质量过差。
附图说明
59.图1是本实用新型实施例一的结构示意图；
60.图2是下勾接块由下向上接近上勾接块时的结构示意图；
61.图3是下勾接块由上向下压在上勾接块时形成勾接状态的结构示意图；
62.图4是本实用新型实施例二的左视结构示意图。
具体实施方式
63.实施例一
64.如图1至图3所示，本实用新型的具有限位和自动复位功能的立井防爆盖，包括设置于煤矿井下通风井1的井口处的盖体2，盖体2由上向下封闭井口；
65.通风井1的井壁上端向上固定连接有若干导向柱3，各导向柱3沿井口周向均匀分布；
66.盖体2上设有若干滑孔，滑孔与导向柱3一一对应设置，各导向柱3分别穿过对应的滑孔；
67.各导向柱3的顶端固定连接有顶梁4，顶梁4上设有上下通透的中心孔5，中心孔5内滑动穿设有中心轴6，中心轴6底端设有压板7；
68.中心孔5周边的顶梁4底面向下固定连接有心轴导向管8，中心轴6滑动穿过心轴导向管8，心轴导向管8的底端径向凸起设有挡板9，挡板9下方的中心轴6上套设有压簧10，压簧10上端与挡板9相压接，压簧10下端与压板7相压接；压板7在压簧10的弹力作用下将盖体2压在井口上端；顶梁4与压板7之间设有若干复位缓冲机构。
69.所述复位缓冲机构包括拉簧导向管11，拉簧导向管11上端封闭下端敞口，拉簧导向管11竖向设置且其顶端固定连接在顶梁4上；拉簧导向管11的底端与压簧10处于最大压缩状态时压簧10底端的高度相同；
70.拉簧导向管11上端向下连接有拉簧12，拉簧12与拉簧导向管11的内壁滑动配合；拉簧12底端向下连接有上连杆13，上连杆13底部设有上勾接部14；
71.拉簧导向管11正下方的压板7上向上固定连接有下连杆15，下连杆15顶端设有与上勾接部14配合的下勾接部16；
72.上勾接部14包括上弧形杆17，上弧形杆17顶端与上连杆13相连接，上弧形杆17下端连接有水平设置的上勾接块18，上勾接块18的右侧表面为右高左低的倾斜表面；
73.下勾接部16包括下弧形杆19，下弧形杆19底端与下连杆15相连接，下弧形杆19上
端连接有水平设置的下勾接块20，下勾接块20的左侧表面为与上勾接块18的右侧表面相适配的右高左低的倾斜表面；
74.下勾接块20底部设有左侧开口的水平槽21，水平槽21的右侧槽底连接有弹簧22，弹簧22向左连接有辅助勾接块23；
75.下勾接块20的左侧表面的上端与上勾接块18右侧表面的上端位于同一竖向直线，将该直接称为倾斜面右端竖线24；
76.下勾接块20的左侧表面的下端与上勾接块18右侧表面的下端位于同一竖向直线，将该竖向直接称为倾斜面左端竖线25；
77.辅助勾接块23的左侧表面为右高左低的倾斜表面，辅助勾接块23的左侧表面与水平面的夹角小于上勾接块18的右侧表面与水平面之间的夹角，从而允许辅助勾接块23在左侧表面同样是倾斜表面的基础上向左延伸更长距离；
78.弹簧22自然舒展状态下，辅助勾接块23的中左部分向左伸出水平槽21，且倾斜面左端竖线25通过辅助勾接块23的左侧表面上部；
79.弹簧22受压状态下（即盖体2受到冲击波向上运动、下勾接块20向上通过上勾接块18时），辅助勾接块23向右整体进入水平槽21内。
80.拉簧导向管11能够约束其内拉簧12的竖向位置；上勾接部14和下勾接部16的勾接位置位于拉簧导向管11内，保证勾接后拉簧12在压簧10弹力的作用下向下伸展时其运动方向是垂直向下。
81.弹簧22自然舒展状态下倾斜面左端竖线25通过辅助勾接块23的左侧表面上部，这保证了盖体2在冲击波的作用下向上升起、下勾接块20向上通过上勾接块18时，上勾接块18的右下角与辅助勾接块23的倾斜的左侧表面相接触，使得辅助勾接块23受到向右的水平分力，从而压缩弹簧22，使得辅助勾接块23向右缩入水平槽21内，相比不能缩入水平槽21中大大减小了下勾接块20由上而下通过上勾接块18时的阻力。
82.下勾接块20由下向上通过上勾接块18后，待到盖体2在压簧10的弹性势能的作用下向下落时，下勾接块20压在上勾接块18上，两者重合的左右长度是倾斜面右端竖线24和倾斜面左端竖线25之间的距离。
83.如果不设置辅助勾接块23，则在下勾接块20向下在上勾接块18上时，下连杆15、下弧形杆19、上连杆13和上弧形杆17容易变形而使下勾接块20通过上勾接块18，这样不容易保持较大的缓冲力（拉簧12拉力）。辅助勾接块23的设置，大幅延长了上勾接块18和下勾接块20的配合距离。准确地说，加上辅助勾接块23，下勾接块20由上向下压在上勾接块18时，两者间重合的左右长度由倾斜面右端竖线24和倾斜面左端竖线25之间的距离延长为倾斜面右端竖线24与辅助勾接块23左端之间的距离，配合长度的增加，使得上勾接块18由上向下压在下勾接块20上、且上勾接块18随盖体2向下移动时，需要更大的拉簧12拉力才能使上勾接块18与下勾接块20脱离勾接状态。
84.本实用新型中的上勾接部14和下勾接部16的具体结构，能够保证盖体2在冲击波作用下向上运动时两者很容易交错而过从而形成勾接状态。在冲击波的作用下，下勾接块20向上与上勾接块18交错而过时，下勾接块20的左侧面（倾斜面）向上顶压上勾接块18的右侧面（匹配的倾斜面），因接触面倾斜而产生水平分力，使下勾接块20与上勾接块18在水平分力的作用下左右分开（此过程伴随着上弧形杆17、下弧形杆19、上连杆13和下连杆15的弹
性变形），从而使得下勾接块20与上勾接块18在较小的力的作用下即可交错而过。
85.盖体2在压簧10蓄积的弹性势能的作用下向下运动时能够凭借勾接状态使得拉簧12对盖体2施加向上的拉力，以抵消部分压簧10蓄积的弹性势能。勾接时，上勾接块18与下勾接块20重合的距离越短，越容易形成勾接（形成勾接时上勾接块18和下勾接块20受到的冲击力小，不容易损坏），但同时也越容易脱离勾接状态。辅助勾接块23实现了既容易形成勾接状态、在勾接状态形成后延长重合长度从而不容易脱离勾接状态的效果。
86.如果不设置辅助勾接块23，直接延长倾斜面右端竖线24和倾斜面左端竖线25之间的距离，则下勾接块20向上通过上勾接块18时两者间产生强烈的冲击，容易发生损坏现象。
87.下勾接块20向下脱离上勾接块18时，由于伴随着拉簧12的拉伸，因而两者间不会有较大的冲击力。拉簧12越向下拉伸，其拉力越大，下连杆15、下弧形杆19、上连杆13和上弧形杆17变形量越大，直到变形量足够大使得向下通过上勾接块18（脱离勾接状态）。下勾接块20向下与上勾接块18交错而过时，两者间不具有倾斜的配合面，且增加了辅助勾接块23的接触面积，因而下勾接块20向下与上勾接块18交错而过需要的力远远大于下勾接块20向上与上勾接块18交错而过时需要的力，为起到复位缓冲作用提供基础。
88.具体的，下勾接块20向下与上勾接块18交错而过时，上弧形杆17左端受到垂直向上的拉力，上弧形杆17右端受到向下的压力，因而上弧形杆17会向左发生变形，上勾接块18发生倾斜，然后下勾接块20与上勾接块18之间产生水平分力；与此同时下弧形杆19右端受到垂直向下的拉力，左端通过下勾接块20受到上勾接块18向上的反作用力，因而下弧形杆19会向右发生变形，下勾接块20发生倾斜，然后下勾接块20与上勾接块18之间产生水平分力。水平分力使得下连杆15、下弧形杆19、上连杆13和上弧形杆17发生变形。水平分力产生后，越向下拉簧12的拉力越大，水平分力也越大，最终使得相关部件的变形量允许下勾接块20与上勾接块18交错而过（即脱离）。
89.总之，本实用新型中的复位缓冲机构既保证在形成勾接状态时受到的冲击力很小，从而保证产品使用寿命；同时又保证勾接状态能够承受较大的拉簧12拉力，实现有效的复位缓冲，消除压簧10蓄积的弹性势能使井口结构受到二次冲击的现象。
90.复位缓冲机构的拉簧12在未受力处于自然收缩状态时，上勾接块18的竖向位置为勾接位置，盖体2在冲击波的作用下带动下勾接块20向上运动，下勾接块20在勾接位置向上通过上勾接块18；
91.冲击波消失后，盖体2在压簧10的弹力作用下由上向下运动时，下勾接块20通过上勾接块18和上连杆13向下拉伸拉簧12，拉簧12向下拉伸的过程中拉力逐渐增大，拉簧12拉力增大至下勾接块20和上勾接块18脱离勾接状态时上勾接块18的竖向位置为脱离位置；
92.复位缓冲机构以中心轴6为对称线左右对称设有四套，中心轴6左方设有两套，中心轴6右方设有两套，由左至右分别为第一复位缓冲机构26、第二复位缓冲机构27、第三复位缓冲机构28和第四复位缓冲机构29；
93.第一复位缓冲机构26和第四复位缓冲机构29为低缓冲机构，第二复位缓冲机构27和第三复位缓冲机构28为高缓冲机构，低缓冲机构的勾接位置低于高缓冲机构的勾接位置，低缓冲机构的脱离位置低于高缓冲机构的脱离位置；图1中标号30所示为高缓冲机构的脱离位置，标号31为低缓冲机构的脱离位置。
94.高缓冲机构的下勾接块20向上运动至勾接位置时，压簧10底端距离其向上到达极
限压缩位置的距离为5厘米；压簧10底端向上到达极限压缩位置时，压板7向上到达第一至第四复位缓冲机构29的拉簧导向管11的底端；上勾接块18和下勾接块20的厚度均小于5厘米；
95.压簧10未因冲击波而受到压板7向上的压力时，压簧10将压板7紧压在盖体2上，此时压板7位置为最低位置；
96.压簧10因冲击波而受到压板7向上的压力并运动至压簧10向上的极限压缩位置时，压板7位置为最高位置；压板7的最高位置与第一至第四复位缓冲机构26－29的拉簧导向管11的底端相平齐（第一至第四复位缓冲机构29的拉簧导向管11的底端位于同一水平面）；
97.最高位置和最低位置之间的竖向距离（高度）为h厘米；
98.高缓冲机构的上勾接块18向下运动至脱离位置时，压板7低于最高位置0.5h米；
99.低缓冲机构的下勾接块20向上运动至勾接位置时，压板7距离其向上到达最高位置的距离为0.3h米，0.3h米远大于5厘米；
100.低缓冲机构的上勾接块18向下运动至脱离位置时，压簧10底端低于最高位置0.67h米（即压簧10压缩最大行程的三分之二）至0.83h米（即压簧10压缩最大行程的六分之五）；图1为结构示意图，未按比例绘制，各高度以文字记载为准。
101.压板7高度低于最高位置0.3h米至0.5h米时，在此区间内压簧10的弹力n1大于第一至第四复位缓冲机构29的拉簧12的拉力总和n2，且1.2≥n1/n2≥1.1。
102.通过上连杆13、下连杆15、上弧形杆17、下弧形杆19、上勾接块18和下勾接块20的形状、尺寸和选材，以及拉簧12的造型，可以控制各复位缓冲机构的脱离位置和勾接位置的具体高度等。
103.本实用新型的复位缓冲机构分为高低两种，当冲击波力量足够强大，以至于完全克服压簧10的弹力将压簧10压缩至极限状态时，高缓冲机构首先在压板7位于最高位位置下方5厘米左右开始发挥缓冲作用，压板7向下冲击的速度得到抑制；压板7向下到达最高位置下方0.3h米时低缓冲机构的下勾接块20向下压其高勾接块，从而高缓冲机构和低缓冲机构同时起到缓冲作用，此时各套缓冲机构的拉簧12向上的拉力接近于压簧10的复位弹力，压板7速度非常平稳。
104.当压板7向下复位并到达最高位置下方0.5h米时，高缓冲机构脱离勾接状态，低缓冲机构继续发挥缓冲作用；当压板7向下复位并达到低缓冲机构的脱离位置时（压簧10底端低于最高位置0.67h米至0.83h米），低缓冲机构脱离勾接状态，此时压簧10接近复原，其大部分弹性势能已经释放，在剩余弹性势能的作用下压板7复归原位，压紧井口。
105.这种缓冲机构分层的设计具有以下优点：
106.1、如果冲击波能量小，不足以使压板7到达高缓冲机构的勾接位置，则只有低缓冲机构发挥缓冲作用。冲击波能量大，压板7到达高缓冲机构的勾接位置，在压板7复归原位的过程中高低缓冲机构均发挥缓冲作用。这样，复位缓冲机构的缓冲力的大小与冲击波能量大小更为匹配。
107.2、最大压缩状态下的压簧10初始向下复位时，压板7向下的速度有一个提升过程，在较低速度下只有高缓冲机构发挥作用；压板7提速一段后速度上升，此时高低缓冲机构同时发挥作用，缓冲力接近压簧10弹力，基本抵消了压簧10弹力，避免压板7速度过高。
108.3、当压板7向下复位并达到低缓冲机构的脱离位置时（压簧10底端低于最高位置0.67h米至0.83h米），压簧10绝大部分弹性势能已经释放完毕。
109.压板7复位过程中，压簧10弹力越来越小，而拉簧12弹力越来越大；如果此时不脱离缓冲，可能导致各低缓冲机构的拉簧12的拉力总和大于压簧10的弹力的现象。因此，低缓冲机构的脱离位置不能过低，防止压板7无法复归原位的现象。
110.压板7下表面固定连接有橡胶制成的减振垫32。
111.中心轴6顶端设有顶座33，顶座33位于顶梁4上方，顶座33底端设有缓冲垫34，缓冲垫34套在中心轴6上并用于在压簧10复位时在顶座33和顶梁4之间形成减振缓冲。
112.压簧10复位后，顶座33通过缓冲垫34压在顶梁4上。
113.实施例二
114.如图4所示，本实施例与实施例一的不同之处在于：
115.通风井的井壁上端向上连接有两组重锤装置，重锤装置包括通风井的井壁上端固定连接的竖杆35，竖杆35顶部设有定滑轮组36；盖体2向上连接有拉绳37（优选使用钢丝绳），拉绳37向上绕过定滑轮组36后向下悬吊有平衡重锤38。两组重锤装置关于通风井的轴线中心对称设置。
116.盖体2重量与压簧10在自然状态下对盖体2的压力之和为g，在自然状态下，平衡重锤38的重量对盖体2产生的向上拉力与g相同，这样当井下主要通风机停止运行时，自然风压向上产生的力会使盖体2向上略微移动一段距离，实现一定程度的自然通风，避免井下主要通风机停止运行时井下空气质量过差。
117.冲击波发生时，盖体2在冲击波和平衡重锤38的联合作用下带动下勾接块向上运动，下勾接块在勾接位置向上通过上勾接块。
118.压板7高度低于最高位置0.3h米至0.5h米时，在此区间内压簧10的弹力n1大于第一至第四复位缓冲机构29的拉簧12的拉力与平衡重锤38产生的拉力总和n2，且1.2≥n1/n2≥1.1。
119.当冲击波力量足够强大，以至于完全克服压簧10的弹力将压簧10压缩至极限状态时，高缓冲机构首先在压板7位于最高位位置下方5厘米左右开始发挥缓冲作用，压板7向下冲击的速度得到抑制；压板7向下到达最高位置下方0.3h米时低缓冲机构的下勾接块20向下压其高勾接块，从而高缓冲机构和低缓冲机构同时起到缓冲作用，此时平衡重锤38产生的拉力与各套缓冲机构的拉簧12向上的拉力总和接近于压簧10的复位弹力，压板7速度非常平稳。
120.以上实施例仅用以说明而非限制本实用新型的技术方案，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。