一种同步带传动式自动调节风窗的制作方法

1.本发明涉及矿用设备技术领域，尤其涉及一种同步带传动式自动调节风窗。


背景技术：

2.煤矿井下通风是保障矿井生产安全的最主要技术手段之一。随着生产的不断发展和变化，工作面在不断的推进和更替，巷道风阻、网络结构及所需的风量均在不断的变化，巷道风量的自然分配往往不能满足作业地点的风量需求，因而必须对井下巷道网络及时进行风量调节。所以风量调节是煤矿井下通风技术管理中的一项经常性的工作，它对矿井生产安全和通风能耗有着重大的影响。
3.调节风窗开口流通面积是煤矿井下通风系统调节风量最基本的手段。但如果调节不当，极有可能会造成巷道通风困难，增加通风能耗，造成浪费，甚至导致通风流紊乱，引发安全事故。因此，煤矿井下巷道网络风流分配、监测和控制等技术及管理水平，不仅对于矿井生产成本造成影响，更是直接影响着矿井生产安全。目前，在我国煤矿井下对于风窗风流参数的监测，及对风窗流通面积的调节基本还是人工操作，调节过程费时费力，效率低且可靠性和稳定性较差。


技术实现要素：

4.针对上述技术中存在的人工调节风窗效率低、可靠性和稳定性差的技术问题，本发明提出了一种同步带传动式自动调节风窗。
5.本发明提出了一种同步带传动式自动调节风窗，包括：
6.主框架，所述主框架具有叶腔和设备腔，所述设备腔内设置位置传感器；
7.扇叶组，所述扇叶组通过转轴可转动安装在所述叶腔内，所述转轴与扇叶一一对应设置；
8.连杆组件，所述连杆组件包括连杆和多个摇臂，所述摇臂的一端与所述转轴连接，所述摇臂远离所述转轴的一端与所述连杆相连；
9.直角转换器，所述直角转换器通过联轴器连接所述转轴；
10.同步带传动组，所述同步带传动组包括同步带和同步带轮，两个所述同步带轮分别设置在所述主框架和所述直角转换器上，所述同步带套设在所述同步带轮上，所述连杆组件通过所述同步带与动力驱动组件联动，所述动力驱动组件通过带动所述同步带驱动所述连杆组件以带动所述扇叶组转动；
11.控制器，所述位置传感器和所述动力驱动组件均与所述控制器电连接。
12.在一些实施例中，所述动力驱动组件通过传动架连接所述同步带。
13.在一些实施例中，所述位置传感器包括旋转编码器和接近开关传感器，所述接近开关传感器用于获取所述扇叶的位置信号并将所述位置信号传递到所述控制器，所述旋转编码器用于获取所述扇叶的旋转角度并将所述旋转角度传递到所述控制器。
14.在一些实施例中，所述位置传感器还包括机控换向阀，所述机控换向阀设置在所
述扇叶转动的极限位置处，所述机控换向阀用于控制所述动力驱动组件的开闭。
15.在一些实施例中，所述转轴与所述扇叶固定连接，所述转轴的转动带动所述扇叶转动，所述转轴水平设置，多个所述转轴沿所述主框架的高度方向间隔设置。
16.在一些实施例中，所述摇臂的一端与所述转轴固定连接，所述摇臂远离所述转轴的一端与所述连杆可转动连接。
17.在一些实施例中，所述摇臂通过连接节与所述连杆可转动连接。
18.在一些实施例中，所述动力驱动组件为气缸、液压缸或电动推杆中的一种。
19.在一些实施例中，所述设备腔至少一面由设备腔挡板实现密封。
20.在一些实施例中，多组所述扇叶组之间通过联动杆连接。
21.相对于现有技术，本发明的有益效果为：
22.本发明采用模块化分体结构可将单体重量控制在一定的范围内，在部件或零件级别实现通用互换。
23.本发明的连杆与摇臂配合实现各扇叶联动，使扇叶转幅达到统一，动力驱动组件通过同步带与连杆联动，驱使两侧扇叶的定量转动。
24.本发明控制器可以通过位置传感器获知扇叶旋转的旋转参数，并能有记忆、标定等相关功能，能根据实际情况需求选配，根据位置传感器提供的信号精确调节风窗的开度，实现风窗过风面积的定量调节，达到对所安装巷道通风量的定量调节的目的。
25.本发明的机控换向阀用于控制动力驱动组件的开闭，起到保护装置的目的。
附图说明
26.本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
27.图1为本发明自动调节风窗的整体结构示意图；
28.图2为本发明自动调节风窗的整体框架结构示意图；
29.图3为连杆组件、同步带传动组以及动力驱动组件之间的连接结构示意图；
30.图4为扇叶与转轴之间的连接结构示意图。
31.附图标记说明：
32.主框架1、上下框架组2、左右框架组3、扇叶组4、设备腔5、连杆组件6、连杆7、摇臂8、动力驱动组件9、机控换向阀10、接近开关传感器11、旋转编码器12、转轴13、直角转换器14、螺栓15、扇叶16、连接节17、同步带18、同步带轮19、传动架20、联动杆21。
具体实施方式
33.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
34.下面参照附图描述根据本发明实施例提出的同步带传动式自动调节风窗。
35.如图1-4所示，本发明的同步带传动式自动调节风窗，包括主框架1、扇叶组4、连杆组件6、直角转换器14、同步带传动组、动力驱动组件9和控制器。
36.主框架1、上下框架组2和左右框架组3构成风窗的整体框架，风窗的整体框架固定
在墙体上。主框架1具有叶腔和设备腔5，在一些实施例中，为了增大通风量，主框架1具有两扇叶腔。具有两扇叶腔时，设备腔5位于两扇叶腔之间。
37.扇叶组4可转动设置在叶腔内，扇叶组4包括多个扇叶16。在一些实施例中，扇叶组4通过转轴13可转动设置在叶腔内，多个扇叶16与多个转轴13一一对应设置。
38.转轴13水平设置，多个转轴13沿主框架1的高度方向间隔设置。转轴13与扇叶16固定连接，转轴13的转动带动扇叶16转动，从而通过控制转轴13的转动调节扇叶16的开度，从而调节风窗的通风量以适应不同的生产情况。
39.在一些实施例中，转轴13通过螺栓15与扇叶16固定连接，扇叶16的两端完成限位定位，扇叶16需要更换时无需拆除其他部件，拆卸方便，实现了扇叶16独立拆装功能。转轴13的一端固定在主框架1上，另一端伸入设备腔5，转轴13伸入设备腔5的一端连接摇臂8。
40.连杆组件6包括连杆7和多个摇臂8。摇臂8的一端与转轴13连接，摇臂8远离转轴13的一端与连杆7相连。即摇臂8的一端连接连杆7，摇臂8的另一端连接转轴13。
41.在一些实施例中，摇臂8的一端与转轴13固定连接，摇臂8远离转轴13的一端与连杆7可转动连接。具体为，摇臂8通过连接节17与连杆7可转动连接，从而使得连杆7将多个摇臂8连接在一起，进一步使得连杆组件6带动转轴13转动时，同侧的扇叶16的转幅相同。可以理解的是，当具有两组扇叶组4时，设备腔5内设置两个连杆组件6，两个连杆组件6可以由同一个动力驱动组件9来驱动。两组扇叶组4之间通过联动杆21连接，从而实现同时驱动两侧扇叶16转动的目的。
42.动力驱动组件9用于驱动连杆组件6，从而使得转轴13带动扇叶16转动，实现不同的扇叶16的开度，从而调节风窗通风量。
43.动力驱动组件9可以为气缸、液压缸或电动推杆，可以理解的是，动力驱动组件9还可以为其他合适的动力源。
44.同步带传动组包括同步带18和同步带轮19，在一些实施例中，动力驱动组件9通过带动同步带18驱动连杆组件6以带动扇叶组4转动。具体为，同步带18套设在两个同步带轮19上，其中一个同步带轮19设置在主框架1上，另一个同步带轮19设置在直角转换器14上，直角转换器14通过联轴器连接转轴13。动力驱动组件9通过传动架20连接同步带18，即动力驱动组件9固定连接传动架20，传动架20远离动力驱动组件9的一端连接同步带18。连杆组件6通过同步带18与动力驱动组件9联动，动力驱动组件9带动传动架20运动，传动架20的运动带动同步带18转动，同步带18的转动进一步带动连杆组件6转动，最终实现转轴13带动扇叶16转动以调节风窗的开度。
45.连杆组件6、动力驱动组件9和位置传感器均设置在设备腔5中。设备腔5至少有一面提供设备腔挡板实现密封。具体为，设备腔5前后通透，灰尘很容易吸附到设备腔5内的组件上，因此，设置设备腔挡板以有效防止外界杂质进入到设备腔5内，提高了设备的可靠性。
46.位置传感器包括旋转编码器12、接近开关传感器11和机控换向阀10，旋转编码器12设置在连杆7端部，用于获取扇叶16的旋转角度并将旋转角度传递到控制器；接近开关传感器11设置在摇臂8的转动范围内，接近开关传感器11用于获取扇叶16的位置信号并将位置信号传递到控制器，控制器可以根据接近开关传感器11提供的位置信号精确调节风窗的开度；机控换向阀10设置在扇叶16转动的极限位置处，机控换向阀10用于控制动力驱动组件9的开闭，具体为，当扇叶16转动到极限位置时，与扇叶16连接的摇臂8触碰机控换向阀
10，使得机控换向阀10动作，从而切断动力驱动组件9以达到保护装置的目的。
47.位置传感器和动力驱动组件9均与控制器电连接。即旋转编码器12、接近开关传感器11和机控换向阀10均与控制器电连接。风窗通过动力驱动组件9控制扇叶16的定量转动，控制器可以通过位置传感器获知扇叶16旋转的旋转参数，并能有记忆、标定等相关功能，能根据实际情况需求选配，根据位置传感器提供的信号精确调节风窗的开度，实现风窗过风面积的定量调节，达到对所安装巷道通风量的定量调节的目的。
48.直角转换器14的设置使得当井下压风管路系统失效后，可通过手动调节实现改变扇叶16角度的目的。首先需要解除制动动力驱动组件9的锁紧功能，其次在风窗设备腔5内安装直角转换器14，直角转换器14采用直角锥齿轮啮合实现90
°
的动力输入转换功能，同时直角转换器14配合联轴器连接扇叶16转轴13实现动力传输功能，最终实现手动调节扇叶16的角度的功能。
49.本发明的自动风窗主要应用于煤矿巷道风量的定理调节与管理，对巷道风量调节实现定量、自动、远程调节，就地手动调节等功能，智能化程度高。
50.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述可以针对不同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
51.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
52.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。