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井下自動風(fēng)門,礦用自動無壓風(fēng)門的組成

作者: 礦用風(fēng)門來源: 互聯(lián)網(wǎng)
自動風(fēng)門的應(yīng)用比較廣泛。在巷道中,當人或車輛到來時,風(fēng)門自動打開;當人或車輛離去后,風(fēng)門自動關(guān)閉。車輛在運行的過程中不必暫停或減速行駛,從而提高了工作效率。如采用電子技術(shù),可以實現(xiàn)井巷在炮煙到來之時或粉塵濃度超過一定值時啟閉風(fēng)門。對于定時放炮的礦井,使用電子定時器可使風(fēng)門在預(yù)定時間內(nèi)啟閉,使爆破前后的風(fēng)流按不同的線路流動,加速工作面附近煙塵的排走。利用電子編碼技術(shù),可實現(xiàn)多道風(fēng)門的集中控制。更高級的甚至可對整個井下實施閉路監(jiān)控、計算機處理,真正實現(xiàn)通風(fēng)系統(tǒng)的全自動控制。可見,自動風(fēng)門具有很強的實用性。
自動風(fēng)門的構(gòu)成可以分成三部分:控制電路部分、機械傳動部分、風(fēng)門門體部分。
井下自動風(fēng)門,礦用自動無壓風(fēng)門的組成
礦用自動無壓風(fēng)門控制電路部分
控制電路是指風(fēng)門在開啟或關(guān)閉過程中,完成控制信號的拾取、處理和輸出控制過程所需要的電路結(jié)構(gòu)。這部分是自動風(fēng)門設(shè)計中的重點,技術(shù)要求高,需依據(jù)不同的井下環(huán)境條件,選用合適的電路形式和采用合適的元件。
應(yīng)用于井下的電路,設(shè)計時需考慮的主要因素有粉塵濃度、濕度、溫度和噪聲等。
巷道空氣中的粉塵會沉降在信號元件表面,嚴重時會阻隔光信號的傳輸。電路板受粉塵污染后,電路的性能會受到影響,甚至失去作用。溫度、濕度的變化也會影響元件參數(shù)及電路特性,井巷濕度大時,必須對電路板進行密封防潮處理。電機車等用電設(shè)備運行時會產(chǎn)生干擾電波,影響無線電信號的傳輸,并能在線路板中感應(yīng)出干擾電流,嚴重時會使電路產(chǎn)生誤動作。因此只有在設(shè)計時充分考慮各種不利因素,才能在試驗中對各種電路異象作出正確的分析判斷并加以改進。
控制電路包括信號的拾取、放大、整形,風(fēng)門狀態(tài)延時,信號合成,風(fēng)門狀態(tài)信號反饋處理,輸出控制等功能部分。不同類型的控制電路具有不同的結(jié)構(gòu),但最后的輸出控制基本是一樣的,即輸出的信號觸發(fā)可控硅或繼電器,控制電機或其它機械開關(guān),由機械傳動機構(gòu)將控制信號轉(zhuǎn)化成空間位移,實現(xiàn)風(fēng)門的啟閉,并可顯示聲光信號等。
井下自動風(fēng)門,礦用自動無壓風(fēng)門的組成
礦用自動無壓風(fēng)門控制信號拾取的方法很多,能用于電路設(shè)計的,有以下幾種。
〈1)機械式信號觸發(fā)。在電機車架空輸電線旁邊鋪設(shè)復(fù)線,或在鐵軌上埋設(shè)動觸開關(guān)來獲得信號(亦可包括人工觸發(fā)信號)。這類觸發(fā)原理簡單、鋪設(shè)方便。鋪設(shè)復(fù)線的方式,只有在電機車通過時才能發(fā)出信號,手推車或行人通過則需另設(shè)手動開關(guān),可用于人員或車輛較少通過的巷道中。鐵軌上埋設(shè)動觸開關(guān),則是靠車輪壓動開關(guān)來獲取信號,同樣只能用條件好,行車少的巷道中。這類觸發(fā)
(2)超聲波發(fā)射與接收。用超聲波器件發(fā)射出特定頻率的超聲波信號,經(jīng)接收器接收后得到控制信號。這類電路還可分為兩種類型,一種是超聲波發(fā)射器件安裝在機車上,用于運行的機車控制前面風(fēng)門的開啟,遙控距離一般10m左右;電路原理比較簡單。另一種是風(fēng)門的控制電路發(fā)射出超聲波,超聲波到達物體表面被反射回來,經(jīng)接收后從發(fā)射波同反射波時間差的變化中探知物體的移動,從而得到控制信號,原理同雷達探測一樣。
(3)無線電遙控。將控制信號調(diào)制后,用調(diào)頻或調(diào)幅波發(fā)射出去,接收電路接收電波后,進行放大解調(diào)還原出控制信號。采用這種方式主要用于運行的機車控制前面風(fēng)門的開啟或后面風(fēng)門的閉合,遙控距離可長可短。這類電路可供參考的范例較多。調(diào)頻發(fā)射波的抗于擾能力一般較好,設(shè)計中可優(yōu)先考慮,并注意多采用集成電路,有利于提高電路性能和便于調(diào)試。
(4)光電式信號檢取。在巷道的一側(cè)安裝紅外線發(fā)射管或可見光源,在巷道的另一側(cè)安裝紅外線接收管或光敏器件,當人或物通過時,隔斷了光線,引起接收信號的變化,從而獲得觸發(fā)信號。這類電路的制作也比較容易,可應(yīng)用于人行道或運輸巷中,粉塵濃度高的場合則不宜采用。由于行人和車輛運行速度相差較大,當巷道既通行人又通車時,風(fēng)門的啟閉時間會顯得很不協(xié)調(diào)。這時需要采用其它的信號檢取方式,或?qū)Σ煌膶ο蟛捎酶髯元毩⒌男盘枡z取電路,然后再對信號進行處理合并。
(5)電磁感應(yīng)技術(shù)。設(shè)計電磁振蕩電路,當人或物體接近時,電路的振蕩頻率發(fā)生變化,從而獲取觸發(fā)信號。另外,目前廠家根據(jù)電磁波的多普勒效應(yīng)原理開發(fā)出來的所謂雷達探測器、微波探測模塊等,能對一定距離以外的移動物體反應(yīng),可以方便地應(yīng)用于井下自動風(fēng)門的設(shè)計中。
(6)被動式紅外感應(yīng)。紅外線感應(yīng)元件中,有一類對人體或接近于人體體溫的物體特別敏感,只要人體移動就會有感應(yīng)信號輸出,經(jīng)放大處理可用于電路的觸發(fā),可應(yīng)用預(yù)人員出人頻繁的(7)巷道中。紅外線感應(yīng)測件目前被廣泛應(yīng)用于防盜報警器中,探測距離2 、10m.對該種電路進行適當?shù)母脑欤梢院芊奖愕剡\用到風(fēng)門電路的設(shè)計中。
井下自動風(fēng)門,礦用自動無壓風(fēng)門的組成
編碼集中控制。利用電子數(shù)字編碼技術(shù),給每一道風(fēng)門分配一個號碼或指定一個通道,控制信號經(jīng)頻率合成調(diào)制后,由導(dǎo)線輸送到各道風(fēng)門,再由風(fēng)門的解(7)調(diào)電路解出指令,確定具體風(fēng)門的啟閉。編碼控制也可以將風(fēng)門開閉和局扇的啟停一并處理。編碼集中控制的信號傳輸可分單向傳輸和雙向傳輸兩種。單向傳輸是僅由控制臺發(fā)出目標指令而已,雙向傳輸則控制臺不但發(fā)指令,同時控制臺也能收到來自風(fēng)門的信息,如風(fēng)門是否已經(jīng)打開、巷道的風(fēng)速、有害氣體濃度的高低等。采用單向傳輸方式,電路較簡單,目前有許多應(yīng)用于家電的編碼集成電路,可供設(shè)計時參考借用。雙向傳輸電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜,技術(shù)要求較高,業(yè)余條件下不易設(shè)計調(diào)試。
其它獲取信號的方法,如利用CO氣體探測件可由空氣中CO濃度的變化中獲得觸發(fā)信號,用溫觸片可以從環(huán)境溫度的變化中獲取觸發(fā)信號,方法很多。
獲取信號各種電路適應(yīng)條件各不相同。在特定的工作環(huán)境下,有時采用一種電路還不能解決問題,則需多種電路聯(lián)合應(yīng)用,才能保證風(fēng)門準確、及時地啟閉。
3機械傳動部分
機械傳動裝置也是多種多樣的。在設(shè)計時需考慮的問題有:行程大小,所需最大力矩或轉(zhuǎn)矩,開門速度,機車速度與延時的協(xié)調(diào)關(guān)系,確定所需電機的功率、轉(zhuǎn)速、變化及傳動機構(gòu)的其它參數(shù)。有些機械傳動裝置要設(shè)行程限位開關(guān),防止風(fēng)門被拉壞或電機過載燒毀。下面列出幾種傳動模式,可供設(shè)計時參考
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