礦用雙向氣動無壓風(fēng)門工作原理
感應(yīng)與信號傳輸
依靠安裝在風(fēng)門兩側(cè)合適位置的傳感器來檢測人員、車輛的靠近情況,常用的傳感器類型有紅外線傳感器、雷達(dá)傳感器等。以紅外線傳感器為例,其由紅外發(fā)射器和紅外接收器組成,紅外發(fā)射器持續(xù)向外發(fā)射紅外線,在沒有物體靠近時,紅外線能正常被接收器接收,電路處于穩(wěn)定狀態(tài)。
![](https://img55.chem17.com/f497e47f819808748cd900708910123f2d9004aa0798e898637401ded7f6f5fa2ee5f3c212c97a04.jpg)
![](https://img55.chem17.com/f497e47f819808748cd900708910123fa5f1eea04f3c5933bf2f587950f030de6b17b99cc5352c49.jpg)
![](https://img55.chem17.com/f497e47f819808748cd900708910123f40a897a395d129f9696bb77cda3bc60f2e96c05a5b5415ca.jpg)
礦用雙向氣動無壓風(fēng)門當(dāng)人員或車輛接近風(fēng)門進(jìn)入到傳感器的感應(yīng)區(qū)域(一般紅外線傳感器安裝在距離風(fēng)門 1 - 3 米左右,高度在 1.5 - 2.5 米之間,確保其感應(yīng)區(qū)域覆蓋人員和車輛的通行路徑且不受其他設(shè)備或物體遮擋)時,物體會對紅外線產(chǎn)生遮擋,致使紅外接收器接收到的紅外線信號發(fā)生變化,這種變化隨即被轉(zhuǎn)化為電信號并傳輸給風(fēng)門的氣動控制系統(tǒng)。
氣動控制驅(qū)動風(fēng)門開啟
氣動控制系統(tǒng)中的控制箱(一般內(nèi)置可編程邏輯控制器,即 PLC 等控制元件)接收到傳感器傳來的信號后,會按照預(yù)先設(shè)定好的控制程序進(jìn)行邏輯判斷,確認(rèn)是有效觸發(fā)信號后,便控制相應(yīng)的電磁閥動作。電磁閥打開后,使來自氣源(通常由井下的壓縮空氣站提供經(jīng)過處理的壓縮空氣,氣源壓力一般需滿足風(fēng)門氣動執(zhí)行機構(gòu)的工作要求,大約在 0.4 - 0.8MPa 之間)的壓縮空氣通過氣管進(jìn)入到氣缸中。
隨著壓縮空氣進(jìn)入氣缸的一側(cè)腔室,推動活塞帶著活塞桿做直線運動,而活塞桿通過連桿、銷軸等連接部件與風(fēng)門的門扇相連,進(jìn)而將活塞的直線運動轉(zhuǎn)化為門扇的旋轉(zhuǎn)運動,帶動風(fēng)門開啟,為人員或車輛讓出通行的空間。
雙向風(fēng)流適應(yīng)與風(fēng)門關(guān)閉
由于具備無壓平衡結(jié)構(gòu),在面對雙向風(fēng)流時,風(fēng)門都能輕松應(yīng)對。不管是正向風(fēng)流還是反向風(fēng)流吹向風(fēng)門,其受力平衡機制都能保證風(fēng)門的開啟和關(guān)閉動作不受影響。
當(dāng)人員或車輛通過風(fēng)門后,逐漸離開傳感器的感應(yīng)區(qū)域,傳感器接收到的信號再次發(fā)生變化并傳遞給氣動控制系統(tǒng)??刂葡到y(tǒng)根據(jù)新的信號進(jìn)行判斷,確認(rèn)此時需要關(guān)閉風(fēng)門,于是控制電磁閥改變狀態(tài),使氣缸內(nèi)的壓縮空氣排出(原本進(jìn)氣的腔室變?yōu)榕艢?,通過排氣管道將空氣排到大氣中或者回到氣源的回氣管道等),活塞在另一側(cè)腔室(如彈簧復(fù)位力、配重或剩余氣壓等作用下的反向腔室)的作用力下反向運動,帶動活塞桿回縮,進(jìn)而使風(fēng)門門扇繞門軸反向旋轉(zhuǎn),實現(xiàn)風(fēng)門的關(guān)閉,使通風(fēng)系統(tǒng)恢復(fù)到正常狀態(tài),維持風(fēng)流的穩(wěn)定和合理分配。
功能優(yōu)勢
借助傳感器和氣動控制系統(tǒng)實現(xiàn)自動開啟和關(guān)閉功能,無需人工手動操作,極大地提高了人員、車輛的通行效率,減少了在風(fēng)門處等待開門、關(guān)門的時間,特別適用于井下運輸繁忙、人員往來頻繁的區(qū)域,有效提升了整個作業(yè)流程的效率,同時也減輕了工作人員的勞動強度。
有效防止風(fēng)流短路
在正常使用過程中,嚴(yán)格按照人員、車輛的通行情況開閉風(fēng)門,可有效避免因人工操作不當(dāng)造成的兩道風(fēng)門同時打開而引發(fā)的風(fēng)流短路現(xiàn)象,維持通風(fēng)系統(tǒng)中風(fēng)流的穩(wěn)定和合理分配,有助于保障各作業(yè)區(qū)域良好的空氣質(zhì)量,降低因通風(fēng)不良引發(fā)的瓦斯積聚等安全風(fēng)險,對礦井通風(fēng)安全起著至關(guān)重要的作用。
良好的密封性能
在門框與門扇的接觸部位安裝有優(yōu)質(zhì)的密封材料(如橡膠密封膠條等),并結(jié)合合理的密封結(jié)構(gòu)設(shè)計,在風(fēng)門關(guān)閉時,密封膠條能被充分?jǐn)D壓,緊密貼合門框與門扇之間的縫隙,有效阻擋風(fēng)流通過,減少漏風(fēng)量,確保通風(fēng)系統(tǒng)按照預(yù)定的通風(fēng)要求進(jìn)行風(fēng)流分配,進(jìn)一步保障井下通風(fēng)效果和環(huán)境安全。
結(jié)構(gòu)堅固耐用及環(huán)境適應(yīng)性強
整體結(jié)構(gòu)堅固,門框和門扇采用的鋼材材質(zhì)使其能承受井下復(fù)雜的外力作用,且其電氣元件具備良好的防爆、防潮、防塵性能,氣動元件在井下溫度范圍一般為 -20℃至 40℃、相對濕度較高(可達(dá) 95% 左右)且存在煤塵、瓦斯等環(huán)境因素的情況下,依然可以穩(wěn)定可靠地運行,能夠長期為礦井通風(fēng)系統(tǒng)服務(wù)。