風控風動自動閉鎖風門的研製與應用
1工作原理
在初使狀態下,各種閥在如圖1所示的狀態下,由於無人操作,手、風控先導閥2和3;4和5的閥芯均處於上位。這時,風控兩位三通閥執行閥8和9的控製風源被關閉,風控兩位三通閥執行閥8和9的控製風源被關閉,風控兩位三通閥執行閥8和9在複位彈簧力的作用下,將其閥芯推向上,此時風源的壓力風將風閥8和9的下位通道經單向阻尼閥進入風缸的前腔,使其風門處於關閉狀態。此時交叉閉鎖6、7均處於通路。
假定當有人經過,從左開風門時,按下先導風閥2手柄,先導閥2的閥芯由上位改為下們,風路將由風源經閥7、閥2上通口、閥3下通口,將輸出的壓力風送入交叉閉鎖閥6的控製端口,使閥6閥芯向上移動,斷開了閥4和閥5的風源,使另一側風門操作無效,從而實現了對另一側風門閉鎖。在此同時,將另一路壓力風送入終端閥8的控製腔,使閥芯向下移動,此時閥8將其風缸12的前後腔進出風口換向,使後腔接入壓力風,前腔經過阻尼閥排空,完成了風門開啟過程。當人走過這道風門後,按下風閥3手柄,由於閥2已經在下位,閥3在人的操作下,也處於下位,從而斷開了終端執行閥8的控製風源,終端執行閥8和交叉閉鎖閥6在彈簧力的作用下複位,風閥8將風路換向,風缸12的前腔進入壓力風,後腔口開放,風缸12回縮,風門關閉,完成了風門關閉過程,同時交叉閉鎖閥6解鎖,允許另一側風門操作。另一側風門風路與其安全幾何對稱,原理同上
該風路的兩組開關風閥(閥2和3、閥4和5)采用的控製為乒乓式開關原理,即(乒乓為關,乒乓為開的原理)。無論另一側開關在何種狀態,隻要動作當前開關,就能將其翻轉一種狀態。與數字電路的“異或門”電路原理相同。
式中Z——輸出
A——輸入
B——輸入
即:當A=1、B=1時Z=0、B=0時Z=0,當A=1或A=1、B=0時Z=1
風閥1的作用為:
在非常情況下,也就是當人過完第一道風門後將其關閉(他必須將風第一道門關閉,若不關閉第一道風門,第二道風門自然打不開),當他將第二道風門打開後,由於某種原因可能通過後沒有關門(特例),這時從關閉的一側風門來人時就不允許而且也打不開鎖關閉的風門,使其開著的風門關閉遠隔離側打開著的風門,使其開著的風門關閉,完成遠方風門複位操作。其工作原理是:兩組遠方風門複位關閉閥安裝在兩道風門的外側,是由風源直接供風,該閥為手控風閥,在鬆手後能夠自複位,當人操作開門先導閥無效時,說明另一側風門在開啟狀態,此時本側風門被閉鎖,這時可操作複位閥1,該閥動作後,將壓力風直接送入另一側風門的2個先導控製閥的控製腔,使2個先控製閥閥芯同時處於上位,從而斷開了另一側風門終端執行閥的控製風,風門關閉,在此同時,為本側控製回路解鎖,這時就可以自由的操作本風門的開關了。
圖1 風控風門原理圖
1-遠方風門複位閥;2-後風門外開關先導閥;3-後風門內開關先導閥;4-前風門內開關先導閥;5-前風門外開關先導閥;6、7-交叉閉鎖閥;8、9-終端執行風閥;10-截流閥;11-單向阻尼閥;12、13-風缸;15-風門
2技術指標
(1) 風動組件工作壓力:在0.2~0.8MPa內,均能正常工作。
(2) 風缸活塞直徑:Ф=100mm,活塞杆直徑Ф=25mm,行程S=1000mm;
(3) 風門推力(開門):當係統風壓力為0.4MPa時,F=3.08kN;
(4) 風門拉力(關門):當係統風壓力為0.4MPa時,F=2.93kN;
(5) 防擠人風門開距:0.3~0.5m;
(6) 開風門定時限:t=6s;關閉風門定時限:t=7s;
(7) 風門開角α=96°
3應用效果
該裝置通過在鐵法燈業集團公司小青礦井下W1E701#刨煤機工作麵的應用,效果十分理想,操作者隻需1.96N的力就可以操作。由於采用了風量阻尼式控製,風門的開啟十分平穩,兩道風門閉鎖及遠方複位靈敏可靠。
2003年8月18日鐵煤集團公司技術中心組織專家對小青礦“風控風動自動閉鎖風門係統”進行了鑒定,專家到現場對小青礦所研製的該係統裝置所提供的鑒定材料進行了03manbetx
、研究論證後一致認為:該係列設備計合理、功能齊全、結構緊湊、性能良好,有獨創性,該係統設備投入使用後,可取代舊式“鋼絲繩門插式”閉鎖裝置,解決了舊式閉鎖一旦鋼絲繩鬆動或一側風門關閉不嚴時,另一側風門被完全鎖死的致命弊端,實現了通知礦井得到廣泛的推廣與應用,此係統在提高礦井安全技術裝備和標準化上具有廣泛推廣意義。