平衡式自動(dòng)行車風(fēng)門簡介

伴隨著井下通風(fēng)技術(shù)的發(fā)展，為了克服竹膠板行車風(fēng)門缺點(diǎn)，井下開始試用平衡式自動(dòng)行車大風(fēng)門。大風(fēng)門通常由電機(jī)、開關(guān)、配電柜、主梁、配重、門框、門體等組成，電機(jī)、主梁和配重等控制系統(tǒng)安設(shè)在門框旁掘進(jìn)的硐室內(nèi)；門框和門體安設(shè)在巷道內(nèi)，門體安設(shè)有 2 道，每道由 2 個(gè)門扇組成。平衡式自動(dòng)行車大風(fēng)門示意圖如圖 2。

平衡式自動(dòng)行車大風(fēng)門的工作原理，車輛行駛至風(fēng)門前，對(duì)著光電開關(guān)，閃燈 3 下，光電開關(guān)把信號(hào)傳遞給PLC，PLC發(fā)出命令風(fēng)門開關(guān)吸合，電機(jī)動(dòng)作，油缸收縮，通過拉動(dòng)鋼絲繩，鋼絲繩拉動(dòng)風(fēng)門上拉桿，風(fēng)門打開平衡式自動(dòng)行車大風(fēng)門存在很多問題：1 套自動(dòng)風(fēng)門至少需要掘 2 個(gè)寬 5.5 m、深 2.5 m 的硐室以供安裝電機(jī)、開關(guān)、配電柜、油缸、主梁等基礎(chǔ)設(shè)備使用，掘硐室費(fèi)用在 7 萬元左右，配件較多且在安裝時(shí)耗費(fèi)極大的人力、物力，而且炮掘時(shí)存在安全隱患；使用期間一旦出現(xiàn)自動(dòng)風(fēng)門停電，車輛將徹底無法通過，給井下正常生產(chǎn)帶來很大不便，降低工作效率；傳統(tǒng)自動(dòng)風(fēng)門在開啟時(shí)承受最大的負(fù)壓；由于風(fēng)門開啟時(shí)每道風(fēng)門的兩扇門體向相反方向開啟，當(dāng)風(fēng)壓較大時(shí)，2 扇風(fēng)門無法關(guān)閉嚴(yán)密，門扇之間存在間距 0.2 m 左右的縫隙，造成巷道漏風(fēng)，長時(shí)間在風(fēng)壓作用下會(huì)導(dǎo)致風(fēng)門推拉桿斷裂、門體變形，存在重大安全隱患。在均壓通風(fēng)系統(tǒng)中使用傳統(tǒng)自動(dòng)風(fēng)門時(shí)，還會(huì)造成泄壓。風(fēng)門內(nèi)外壓差達(dá)到 250～300 Pa 時(shí)，同一道的 2 扇風(fēng)門被迫開啟至少 10～30 cm，導(dǎo)致壓力直線下降，當(dāng)工作面與采空區(qū)需要壓差 500～600 Pa 時(shí)，同時(shí)開啟 2 臺(tái) 75 kW 的均壓風(fēng)機(jī)都無法滿足系統(tǒng)壓力需求，更是存在重大安全隱患。在負(fù)壓大的情況下，傳統(tǒng)自動(dòng)風(fēng)門需選擇大功率電機(jī)、油缸、鋼絲繩等配件，成本過高[6]。

3 高負(fù)壓氣動(dòng)雙缸行車風(fēng)門詳細(xì)介紹

設(shè)計(jì)和制造新型自動(dòng)風(fēng)門來克服傳統(tǒng)自動(dòng)風(fēng)門的種種弊端，是適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)和安全要求的發(fā)展趨勢。高負(fù)壓氣動(dòng)雙缸行車風(fēng)門由小風(fēng)門卸壓驅(qū)動(dòng)裝置、大風(fēng)門啟閉驅(qū)動(dòng)裝置、門框、門扇、E3Z-TA 型紅外傳感器、手動(dòng)開關(guān)、語音報(bào)警器、氣控箱等組成。氣控箱內(nèi)有電磁閥，分別與紅外傳感器和壓風(fēng)管路相連接。當(dāng)有車輛通過時(shí)，遮擋紅外傳感器 5 s 以上，傳感器自動(dòng)感應(yīng)，電磁閥動(dòng)作，氣控箱發(fā)揮作用自動(dòng)打開供氣閥門，首先向小風(fēng)門卸壓驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)力氣缸供氣，開啟小風(fēng)門；其次向大風(fēng)門啟閉驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)力氣缸供氣，開啟大風(fēng)門[7]，高負(fù)壓氣動(dòng)雙缸行車風(fēng)門

 

該裝置主要由氣缸固定座、JISI 型（SC80X800）動(dòng)力氣缸、氣缸連接座、小風(fēng)門卸壓驅(qū)動(dòng)裝置、風(fēng)門啟閉指示燈組成。當(dāng)風(fēng)門收到開啟或者關(guān)閉指令時(shí)，氣控箱內(nèi)的電磁閥動(dòng)作，打開壓風(fēng)系統(tǒng)開關(guān)，先向小風(fēng)門卸壓驅(qū)動(dòng)裝置供氣，打開小風(fēng)門，此時(shí)風(fēng)門內(nèi)外壓力得到釋放，風(fēng)門處于“無壓”狀態(tài)[8]；然后，壓風(fēng)系統(tǒng)再向大風(fēng)門動(dòng)力氣缸供氣，在壓風(fēng)作用下通過氣缸固定座帶動(dòng)風(fēng)門同向動(dòng)作，2 扇風(fēng)門由于受到同向力的作用，同向運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)風(fēng)門同向開啟或者關(guān)閉，風(fēng)門啟閉指示燈根據(jù)風(fēng)門的啟閉狀態(tài)顯示相應(yīng)的紅綠燈，并發(fā)出語音提示[9]。高負(fù)壓雙缸氣動(dòng)風(fēng)門結(jié)構(gòu)圖如圖 4。

圖 4 高負(fù)壓雙缸氣動(dòng)風(fēng)門結(jié)構(gòu)圖

電控裝置主要由自動(dòng)化電腦控制主板、E3Z-TA 型紅外傳感器（本質(zhì)安全型）、GFK30 風(fēng)門開閉狀態(tài)傳感器（本質(zhì)安全型）、QSL-10 型氣源處理器 (01～ 0.8 MPa)、4V310-10 型三相五通電磁閥（0.15～8MPa）、礦用隔爆兼本質(zhì)安全型語音報(bào)警器、氣控箱、手動(dòng)按鈕組成。自動(dòng)化電腦控制主板為紅外傳感器、風(fēng)門開閉狀態(tài)傳感器提供 24 V 本安電源（輸入電壓 10 V，輸出電流 6．5 A），為外部聲光語音箱提供無源點(diǎn)控制信號(hào)。電開關(guān)傳感器連續(xù)發(fā)出紅外線，行人或車輛經(jīng)過時(shí)阻斷紅外線 5 s，觸發(fā)開關(guān)，開關(guān)動(dòng)作作用于氣控箱內(nèi)的氣源處理器，QSL－10 型氣源處理器通過控制 4V310－10 型三相五通電磁閥自動(dòng)打開供氣閥門，先后分別向小風(fēng)門卸壓驅(qū)動(dòng)裝置和大風(fēng)門動(dòng)力氣缸供氣，動(dòng)力氣缸在風(fēng)壓的作用下伸縮，通過氣缸固定座帶動(dòng)風(fēng)門動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)風(fēng)門開關(guān)。當(dāng)?shù)?1 組風(fēng)門自動(dòng)打開，行人或車輛通過后，觸發(fā)位于 2 道風(fēng)門之間的傳感器，氣源處理器動(dòng)作關(guān)閉第 1 組風(fēng)門，自動(dòng)打開第 2 組風(fēng)門，待行人、車輛通過后自動(dòng)關(guān)閉。當(dāng) E3Z-TA 型紅外傳感器供電中斷時(shí)，可利用手動(dòng)按鈕人工開啟、關(guān)閉風(fēng)門