全伺服安全联锁风门及控制方法技术

本发明专利技术公开了一种全伺服安全联锁风门，包括两道风门，每道风门均包括两个门柱，两个门柱之间对称安装有左门扇和右门扇，左门扇和右门扇均为结构相同的弧形门扇，弧形门扇上从上至下设置有多条横筋；门柱上方安装有一个顶箱,顶箱包括固定连接为一体的长方形框架和三角形框架，长方形框架长度与风门宽度相同，长方形框架宽度与门柱宽度相同，三角形框架的顶角α为140

【技术实现步骤摘要】
全伺服安全联锁风门及控制方法


[0001]本专利技术涉及矿井下通风控制
，尤其涉及一种全伺服安全联锁风门及控制方法。

技术介绍

[0002]为了矿井内有良好的空气环境及安全生产的要求，在煤矿井口有大型通风设备向井下强行送风，所送的新风充满整个矿井，为了减少人为送风损失，在煤矿井下的巷道内安装有风门，每处风门均为两道，可避免送风损失，两道门的通行规则是只能打开其中的一道门通行，另一道门必须为关闭状态，当行人或车辆由巷道的任一方进入时，其中一道风门打开，另一道风门需要处于关闭状态，当其中一道风门关闭时，另一道风门才能打开，以防止两扇门都打开，使风流短路而造成安全隐患，影响煤矿安全。
[0003]通常，矿井下的风门门扇是平板式结构，且两门扇在同一平面上，即门扇开启行程角度为180
°
，若风压的压力长期垂直作用在门体，容易使门体发生变形，寿命较低，且在负压较大时难以开启门扇。而且气动元件、气缸、电控元件等均是外露状态，在矿井下复杂的环境条件中极易损坏。另外，上述风门虽然可以在电控元件的控制下通过气动元件分别打开和关闭，但是前后两道风门之间不具备自动联锁功能，无法稳定可靠地保持一道门打开，另一道门关闭的状态，容易造成两道门同时被打开的情况，使风流短路而造成安全隐患，影响矿井正常生产。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种全伺服安全联锁风门及控制方法，用以解决现有矿井风门门扇门体易变形、元件易损坏且两道风门之间无法联锁的问题。
[0005]为了解决上述问题，本专利技术采用以下技术方案：全伺服安全联锁风门，包括两道风门，每道风门均包括两个门柱，两个门柱之间对称安装有左门扇和右门扇，左门扇和右门扇均为结构相同的弧形门扇，弧形门扇上从上至下设置有多条横筋；每道风门的两个门柱上方分别安装有一个顶箱,顶箱包括固定连接为一体的长方形框架和三角形框架，长方形框架的长度与风门的宽度相同，长方形框架的宽度与门柱的宽度相同，三角形框架安装在靠近左门扇和右门扇一侧，三角形框架的顶角α为140
°
，左门扇和右门扇的闭合角度为140
°
；还包括两组用于驱动左门扇和右门扇的气动组件和一套用于控制气动组件的气路控制系统，所述气路控制系统安装在顶箱和门柱中，每组气动组件分别包括两个分别对应左门扇和右门扇的驱动气缸，驱动气缸的缸座通过铰座安装在长方形框架上，驱动气缸的活塞杆与对应的左门扇或右门扇铰接，两道所述风门之间通过气路控制系统开闭合互锁。
[0006]可选地，所述气路控制系统包括进气总阀、气源处理元件、气路A和气路B，气源处
理元件通过三通分别连接气路A和气路B；气路A和气路B结构相同，气路A和气路B分别包括二位三通先导阀、第一二位三通手拉阀、第二二位三通手拉阀、大二位五通闭锁阀和小二位五通闭锁阀；平常状态下，二位三通先导阀、第一二位三通手拉阀、第二二位三通手拉阀各自的工作口A与排气口R连通，大二位五通闭锁阀和小二位五通闭锁阀各自的工作口A与进气口P连通；通气状态下，二位三通先导阀、第一二位三通手拉阀、第二二位三通手拉阀各自的工作口A与进气口P连通，大二位五通闭锁阀和小二位五通闭锁阀各自的工作口B与进气口P连通；二位三通先导阀的工作口A与气源处理元件连接，二位三通先导阀的进气口P通过三通分别与第一二位三通手拉阀、第二二位三通手拉阀的进气口P连接，第一二位三通手拉阀的工作口A和第二二位三通手拉阀的工作口A互相连接，第一二位三通手拉阀的排气口R和第二二位三通手拉阀的排气口R分别与大二位五通闭锁阀的控制口连接；大二位五通闭锁阀的进气口P与气源处理元件连接，大二位五通闭锁阀的工作口B通过三通分别与后腔供气管和小二位五通闭锁阀的控制口连接，大二位五通闭锁阀的工作口A通过三通分别与前腔供气管和小二位五通闭锁阀的进气口P连接，气路A中的小二位五通闭锁阀的工作口A与气路B的二位三通先导阀的控制口通过第一先导控制气管连接，气路B中的小二位五通闭锁阀的工作口A与气路A的二位三通先导阀的控制口通过第二先导控制气管连接；气路A对应第一道风门，气路B对应第二道风门，两个气路中的后腔供气管分别通过气管与对应风门中的各驱动气缸的后腔连通，两个气路中的前腔供气管分别通过气管与对应风门中的各驱动气缸的前腔连通。
[0007]可选地，气路A和气路B还分别包括一个单向节流阀，所述单向节流阀分别与第一二位三通手拉阀的排气口R和第二二位三通手拉阀的排气口R连接。
[0008]可选地，所述气源处理元件包括空气过滤器、减压阀和油雾器。
[0009]可选地，所述第一二位三通手拉阀和第二二位三通手拉阀分别对应设置在风门的前侧和后侧。
[0010]可选地，所述气动组件还包括卸压气缸，卸压气缸的缸座通过铰座安装在顶箱内，卸压气缸的活塞杆伸出后与左门扇或右门扇顶压接触，卸压气缸的后腔通过气管与气路中的后腔供气管连接，卸压气缸的前腔通过气管与气路中的前腔供气管连接。
[0011]可选地，所述顶箱和门柱的龙骨均采用方形钢管，弧形门扇两面外表蒙皮为钢板，钢板表面喷涂有聚脲。
[0012]可选地，每道风门的其中一个弧形门扇上均设置有标准行人门，每个弧形门扇上均设置有瞭望窗。
[0013]全伺服安全联锁风门控制方法包括以下步骤：a.气源经过进气总阀进入气源处理元件，经过滤等处理后输送给整个系统；b.打开其中一道风门：开启气路A中的第一二位三通手拉阀或第二二位三通手拉阀，第一道风门的控制气路接通，气源到达气路A的大二位五通闭锁阀后，大二位五通闭锁阀换向，气源经大二位五通闭锁阀的工作口B被输送到第一道风门的各驱动气缸和卸压气
缸的后腔，推动第一道风门的左门扇和右门扇同时打开；c.闭锁另一道风门：同时，气源经大二位五通闭锁阀的工作口B至小二位五通闭锁阀的控制口，使小二位五通闭锁阀换向，小二位五通闭锁阀的进气口处截止，使第一先导控制气管中无气源，从而使第二道风门中的二位三通先导阀处于关闭状态，无论气路B中的第一二位三通手拉阀或第二二位三通手拉阀是否开启，气源都无法到达大二位五通闭锁阀的控制口，大二位五通闭锁阀的控制口处没有先导压力，气源无法经气路B中的大二位五通闭锁阀为第二道风门的驱动气缸提供动力，第二道风门依旧处于关闭状态，即形成闭锁。
[0014]步骤b中大二位五通闭锁阀换向的过程为：气源从气源处理元件直接依次经气路B中的大二位五通闭锁阀和小二位五通闭锁阀、第二先导控制气管到达气路A的二位三通先导阀的控制口，使气路A的二位三通先导阀的工作口A与进气口P连通，气源从二位三通先导阀出来后经第一二位三通手拉阀或第二二位三通手拉阀到达大二位五通闭锁阀的控制口，使大二位五通闭锁阀换向。
[0015]采用上述技术方案，本专利技术具有以下优点：本专利技术的门体为弧形设计，相较于平板门扇抗变形能力增强，且两扇门均为斜向对接，风压的压力作用在门体上，因为门体是斜向对接，所以垂直于门体的风压压力便可以减小；同时门体采用弧形设计，上下配横筋，这种结构比平板门更具有抗变形能力；同时，本专利技术的顶箱结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.全伺服安全联锁风门，包括两道风门，每道风门均包括两个门柱，两个门柱之间对称安装有左门扇和右门扇，其特征在于：左门扇和右门扇均为结构相同的弧形门扇，弧形门扇上从上至下设置有多条横筋；每道风门的两个门柱上方分别安装有一个顶箱,顶箱包括固定连接为一体的长方形框架和三角形框架，长方形框架的长度与风门的宽度相同，长方形框架的宽度与门柱的宽度相同，三角形框架安装在靠近左门扇和右门扇一侧，三角形框架的顶角α为140
°
，左门扇和右门扇的闭合角度为140
°
；还包括两组用于驱动左门扇和右门扇的气动组件和一套用于控制气动组件的气路控制系统，所述气路控制系统安装在顶箱和门柱中，每组气动组件分别包括两个分别对应左门扇和右门扇的驱动气缸，驱动气缸的缸座通过铰座安装在长方形框架上，驱动气缸的活塞杆与对应的左门扇或右门扇铰接，两道所述风门之间通过气路控制系统开闭合互锁。2.根据权利要求1所述的全伺服安全联锁风门，其特征在于：所述气路控制系统包括进气总阀、气源处理元件、气路A和气路B，气源处理元件通过三通分别连接气路A和气路B；气路A和气路B结构相同，气路A和气路B分别包括二位三通先导阀、第一二位三通手拉阀、第二二位三通手拉阀、大二位五通闭锁阀和小二位五通闭锁阀；平常状态下，二位三通先导阀、第一二位三通手拉阀、第二二位三通手拉阀各自的工作口A与排气口R连通，大二位五通闭锁阀和小二位五通闭锁阀各自的工作口A与进气口P连通；通气状态下，二位三通先导阀、第一二位三通手拉阀、第二二位三通手拉阀各自的工作口A与进气口P连通，大二位五通闭锁阀和小二位五通闭锁阀各自的工作口B与进气口P连通；二位三通先导阀的工作口A与气源处理元件连接，二位三通先导阀的进气口P通过三通分别与第一二位三通手拉阀、第二二位三通手拉阀的进气口P连接，第一二位三通手拉阀的工作口A和第二二位三通手拉阀的工作口A互相连接，第一二位三通手拉阀的排气口R和第二二位三通手拉阀的排气口R分别与大二位五通闭锁阀的控制口连接；大二位五通闭锁阀的进气口P与气源处理元件连接，大二位五通闭锁阀的工作口B通过三通分别与后腔供气管和小二位五通闭锁阀的控制口连接，大二位五通闭锁阀的工作口A通过三通分别与前腔供气管和小二位五通闭锁阀的进气口P连接，气路A中的小二位五通闭锁阀的工作口A与气路B的二位三通先导阀的控制口通过第一先导控制气管连接，气路B中的小二位五通闭锁阀的工作口A与气路A的二位三通先导阀的控制口通过第二先导控制气管连接；气路A对应第一道风门，气路B对应第二道风门，两个气路中的后腔供气管分别通过气管与对应风门中的各驱动气缸的后腔连通，两个气路中的前腔供气管分别通过气管与对应风...

【专利技术属性】
技术研发人员：周雯，李基隆，郭飞龙，陆海涛，徐新华，郝建峰，李磊，潘晋，苏敏，郭艳军，李维友，邢叶红，王佳佳，武晗，刘冬梅，
申请(专利权)人：大同煤矿集团衡安装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：