一种用于煤矿回风井井口的智能防护门装置及控制方法与流程

1.本发明涉及一种智能防护门装置，具体涉及一种用于煤矿回风井井口的智能防护门装置及控制方法。


背景技术：

2.煤矿回风井做为煤矿生产系统的一部分，对煤矿安全生产起着至关重要的作用。井下采煤工作时会同时溢出瓦斯等易燃易爆、有毒有害气体，这些气体将由回风井排出。通常回风井设有两个井口，一用一备，根据井下通风要求也可同时打开风机或同时关闭风机。回风井井口为竖直向上，内置排风机，井口为敞开状态，井口顶端距地面较高，岗位工人需日常检查井口状态。在生产过程中遇雨雪天气时，雨雪会落入井口内；大风等极端天气时，有高空异物落入井中，这给排风机及风扇正常工作带来了不稳定因素，排风机受潮湿会偶发短路停机等情况；异物落入井中使风扇卡阻等情况时有发生。这些因素会导致井下瓦斯等易燃易爆、有毒有害气体不能及时排出，给井下安全生产带来了极大隐患。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种用于煤矿回风井井口的智能防护门装置及控制方法，能够需要排风时自动开启，需要停止排风时自动关闭，有效防止雨雪、异物落入井中，从而保护排风机及风扇正常运转，对井下安全生产、降低岗位工人工作风险，都起到了必要的保驾护航作用。
4.为了达到上述目的，本发明有如下技术方案：
5.本发明的一种用于煤矿回风井井口的智能防护门装置，所述煤矿回风井井口包括常用井口和备用井口，在常用井口和备用井口上均设有智能防护门，在常用井口和备用井口之间设有中部支架，所述中部支架用于隔离常用井口上的智能防护门和备用井口上的智能防护门，所述智能防护门包括驱动工作台、电机及减速机、plc控制器、回风井平台、风量传感器、传动链条、主动链轮及轴系、从动链轮及轴系、行走链条、尾部支架、固定架、梯形导轨、行走架、牵引架、牵引钢丝绳、上行走滑轮、下行走滑轮、限位开关、中部支架、导链轮、篷布，所述驱动工作台、尾部支架、中部支架用地脚螺栓安装在回风井平台上，梯形导轨一端焊接在尾部支架侧面，另一端焊接在中部支架侧面；电机及减速机安装在驱动工作台上；主动链轮及轴系用轴承座安装在驱动工作台中部；从动链轮及轴系用轴承座安装在中部支架中部；行走链条经过导链轮连接主动链轮及轴系和从动链轮及轴系；所述行走链条的两端固定在牵引架上；电机及减速机与主动链轮及轴系通过传动链条连接；plc控制器安装在驱动工作台上；固定架焊接在尾部支架旁；牵引架、行走架、固定架全部装有导链轮、上行走滑轮、下行走滑轮；牵引架、行走架、固定架分别通过上行走滑轮、下行走滑轮卡装在梯形导轨上；牵引架上焊接有限位开关接触点；固定架与行走架之间通过牵引钢丝绳连接；行走架与行走架之间通过牵引钢丝绳连接；牵引架与行走架之间通过牵引钢丝绳连接；限位开关1安装在回风井平台上；限位开关2安装在中部支架底端内侧；风量传感器安装在中部支架底端
内侧；plc控制器分别与风量传感器、电机及减速机、限位开关通过电源线及信号线连接；所述篷布的整体罩在固定架、行走架、牵引架顶部及两侧并固定。
6.其中，所述驱动工作台包括固定放置电机及减速机的顶板，固定放置主动链轮及轴系的顶板，支撑杆，所述支撑杆用于支撑固定放置主动链轮及轴系的顶板，所述固定放置主动链轮及轴系的顶板与固定放置主动链轮及轴系的顶板相邻，所述固定放置主动链轮及轴系的顶板的高度低于固定放置电机及减速机的顶板；所述固定放置主动链轮及轴系的顶板与固定放置主动链轮及轴系的顶板之间设有加强筋。
7.其中，所述中部支架由四根垂直槽钢、两根顶部“人”字型槽钢焊接制作成框形结构，其中底部焊有水平连接槽钢。
8.本发明的一种用于煤矿回风井井口的智能防护门装置的控制方法，有以下步骤：
9.当煤矿回风井排风时，风量传感器检测到风量，将开启信号传给plc控制器，plc控制器开启电机及减速机逆时针运转，传动链条带动主动链轮及轴系，主动链轮及轴系通过行走链条带动从动链轮及轴系同时转动，此时牵引架向尾部支架方向运行，接触并推动四个行走架同时行进，直至牵引架限位开关接触点触碰限位开关1时，限位开关1将控制信号传递给plc控制器，plc控制器控制电机及减速机停止工作，此时即为智能防护门装置开启状态；
10.当煤矿回风井停止排风时，风量传感器检测到没有风量，将关闭信号传给plc控制器，plc控制器开启电机及减速机顺时针运转，传动链条带动主动链轮及轴系，主动链轮及轴系通过行走链条带动从动链轮及轴系同时转动，此时牵引架向中部支架方向运行，牵引架运行的同时通过牵引钢丝绳带动四个行走架同时行进，直至牵引架限位开关接触点触碰限位开关2时，限位开关2将控制信号传递给plc控制器，plc控制器控制电机及减速机停止工作，此时即为智能防护门装置关闭状态。
11.由于采取了以上技术方案，本发明的优点在于：
12.本发明可以在需要排风时自动开启井口的智能防护门，需要停止排风时自动关闭井口的智能防护门，能有效防止雨雪、异物落入井中，从而保护排风机及风扇正常运转，对井下安全生产、降低岗位工人工作风险，都起到了必要的保驾护航作用。
附图说明
13.图1为本发明关闭状态的结构示意图；
14.图2为本发明开启状态的结构示意图；
15.图3为图1的左视图的示意图；
16.图4为图3的c处的放大示意图；
17.图5为本发明驱动工作台的放大示意图；
18.图6是本发明行走架的放大示意图；
19.图7是本发明牵引架的放大示意图；
20.图8是图6的a处的放大示意图；
21.图9是图8的侧视图的示意图；
22.图10是图7的b处的放大示意图；
23.图11是图10的侧视图的示意图；
24.图12是本发明梯形导轨放大示意图；
25.图13是本发明尾部支架的放大示意图；
26.图14是图11的侧视图的示意图；
27.图15是本发明中部支架的放大示意图；
28.图16是图14的侧视图的示意图；
29.图17为本发明plc控制器分别与风量传感器、电机及减速机、限位开关电连接的示意图。
30.图中：1、驱动工作台；2、电机及减速机；3、plc控制器；4、回风井平台；5、风量传感器；6、传动链条；7、主动链轮及轴系；8、从动链轮及轴系；9、行走链条；10、尾部支架；11、固定架；12、梯形导轨；13、行走架；14、牵引架；15、牵引钢丝绳；16、上行走滑轮；17、下行走滑轮；18、限位开关1；19、中部支架；20、导链轮；21、篷布；22、牵引钢丝绳固定环；23、限位开关2；24、限位开关接触点；25、回风井井口；26、地脚螺栓；27、行走链条固定环；28、顶部钢管；29、垂直钢管；30、水平钢管；31、矩形板；7-1：主动行走链轮；7-2：主动传动链轮；7-3：主动轴系；
具体实施方式
31.以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
32.参见图1－图17，本发明的本发明的一种用于煤矿回风井井口的智能防护门装置，所述煤矿回风井井口包括常用井口和备用井口，在常用井口和备用井口上均设有智能防护门，在常用井口和备用井口之间设有中部支架，所述中部支架用于隔离常用井口上的智能防护门和备用井口上的智能防护门，所述智能防护门包括驱动工作台、电机及减速机、plc控制器、回风井平台、风量传感器、传动链条、主动链轮及轴系、从动链轮及轴系、行走链条、尾部支架、固定架、梯形导轨、行走架、牵引架、牵引钢丝绳、上行走滑轮、下行走滑轮、限位开关、中部支架、导链轮、篷布，所述驱动工作台、尾部支架、中部支架用地脚螺栓安装在回风井平台上，梯形导轨一端焊接在尾部支架侧面，另一端焊接在中部支架侧面；电机及减速机安装在驱动工作台上；主动链轮及轴系用轴承座安装在驱动工作台中部；从动链轮及轴系用轴承座安装在中部支架中部；行走链条经过导链轮连接主动链轮及轴系和从动链轮及轴系；所述行走链条的两端固定在牵引架上；电机及减速机与主动链轮及轴系通过传动链条连接；plc控制器安装在驱动工作台上；固定架焊接在尾部支架旁；牵引架、行走架、固定架全部装有导链轮、上行走滑轮、下行走滑轮；牵引架、行走架、固定架分别通过上行走滑轮、下行走滑轮卡装在梯形导轨上；牵引架上焊接有限位开关接触点；固定架与行走架之间通过牵引钢丝绳连接；行走架与行走架之间通过牵引钢丝绳连接；牵引架与行走架之间通过牵引钢丝绳连接；限位开关1安装在回风井平台上；限位开关2安装在中部支架底端内侧；风量传感器安装在中部支架底端内侧；plc控制器分别与风量传感器、电机及减速机、限位开关通过电源线及信号线连接；所述篷布包裹在固定架、行走架、牵引架顶部及两侧。
33.所述行走链条的两端固定在牵引架上，牵引架是整个装置动作的主导机构；行走链条与行走架没有固定连接，但行走链条搭在行走架的矩形板上的导链轮上；行走架的开启动作是靠牵引架的推行力，行走架的关闭动作是靠牵引架与行走架之间的牵引钢丝绳拉动力实现的。行走链条与固定架也没有固定连接，但行走链条也搭在固定架的矩形板上的
导链轮上；
34.所述尾部支架由两根垂直槽钢、顶部“人”字型槽钢焊接制作。
35.固定架、行走架、牵引架均包括顶部钢管、水平钢管、垂直钢管、矩形板，其中，垂直钢管焊接在顶部钢管下方，水平钢管焊接在垂直钢管下端，矩形板由四块钢板焊接而成，矩形板顶端与垂直钢管底端焊接，矩形板侧端与水平钢管焊接，形成整体；固定架、行走架上装有上行走滑轮、下行走滑轮、导链轮、牵引钢丝绳固定环；牵引架装有限位开关接触点、上行走滑轮、下行走滑轮、牵引钢丝绳固定环、行走链条固定环。
36.所述驱动工作台包括固定放置电机及减速机的顶板，固定放置主动链轮及轴系的顶板，支撑杆，所述支撑杆用于支撑固定放置主动链轮及轴系的顶板，所述固定放置主动链轮及轴系的顶板与固定放置主动链轮及轴系的顶板相邻，所述固定放置主动链轮及轴系的顶板的高度低于固定放置电机及减速机的顶板；所述固定放置主动链轮及轴系的顶板与固定放置主动链轮及轴系的顶板之间设有加强筋。
37.所述中部支架由四根垂直槽钢、两根顶部“人”字型槽钢焊接制作成框形结构，其中底部焊有水平连接槽钢。
38.本发明的一种用于煤矿回风井井口的智能防护门装置的控制方法，有以下步骤：
39.当煤矿回风井排风时，风量传感器检测到风量，将开启信号传给plc控制器，plc控制器开启电机及减速机逆时针运转，传动链条带动主动链轮及轴系，主动链轮及轴系通过行走链条带动从动链轮及轴系同时转动，此时牵引架向尾部支架方向运行，接触并推动四个行走架同时行进，直至牵引架限位开关接触点触碰限位开关1时，限位开关1将控制信号传递给plc控制器，plc控制器控制电机及减速机停止工作，此时即为智能防护门装置开启状态；
40.当煤矿回风井停止排风时，风量传感器检测到没有风量，将关闭信号传给plc控制器，plc控制器开启电机及减速机顺时针运转，传动链条带动主动链轮及轴系，主动链轮及轴系通过行走链条带动从动链轮及轴系同时转动，此时牵引架向中部支架方向运行，牵引架运行的同时通过牵引钢丝绳带动四个行走架同时行进，直至牵引架限位开关接触点触碰限位开关2时，限位开关2将控制信号传递给plc控制器，plc控制器控制电机及减速机停止工作，此时即为智能防护门装置关闭状态。
41.电机及减速机：厂家：卧龙电气南阳防爆集团股份有限公司；型号：yb2-112m-4；但不限于该产品；
42.plc控制器：厂家：西门子，型号：s7-400；但不限于该产品；
43.风量传感器：厂家：宜兴市三恒自动化仪表有限公司，型号：kgf2；但不限于该产品；但不限于该产品；
44.限位开关：厂家：德力西，型号：lxjm1-8111；但不限于该产品。
45.链轮及轴系：型号为：gmlz厂家为：北京冠明机械科技有限公司；但不限于该产品。
46.显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。