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風(fēng)控風(fēng)動(dòng)自動(dòng)閉鎖風(fēng)門的研制與應(yīng)用

  
評(píng)論: 更新日期:2008年05月13日

1工作原理

在初使?fàn)顟B(tài)下,各種閥在如圖1所示的狀態(tài)下,由于無人操作,手、風(fēng)控先導(dǎo)閥2和3;4和5的閥芯均處于上位。這時(shí),風(fēng)控兩位三通閥執(zhí)行閥8和9的控制風(fēng)源被關(guān)閉,風(fēng)控兩位三通閥執(zhí)行閥8和9的控制風(fēng)源被關(guān)閉,風(fēng)控兩位三通閥執(zhí)行閥8和9在復(fù)位彈簧力的作用下,將其閥芯推向上,此時(shí)風(fēng)源的壓力風(fēng)將風(fēng)閥8和9的下位通道經(jīng)單向阻尼閥進(jìn)入風(fēng)缸的前腔,使其風(fēng)門處于關(guān)閉狀態(tài)。此時(shí)交叉閉鎖6、7均處于通路。

假定當(dāng)有人經(jīng)過,從左開風(fēng)門時(shí),按下先導(dǎo)風(fēng)閥2手柄,先導(dǎo)閥2的閥芯由上位改為下們,風(fēng)路將由風(fēng)源經(jīng)閥7、閥2上通口、閥3下通口,將輸出的壓力風(fēng)送入交叉閉鎖閥6的控制端口,使閥6閥芯向上移動(dòng),斷開了閥4和閥5的風(fēng)源,使另一側(cè)風(fēng)門操作無效,從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)另一側(cè)風(fēng)門閉鎖。在此同時(shí),將另一路壓力風(fēng)送入終端閥8的控制腔,使閥芯向下移動(dòng),此時(shí)閥8將其風(fēng)缸12的前后腔進(jìn)出風(fēng)口換向,使后腔接入壓力風(fēng),前腔經(jīng)過阻尼閥排空,完成了風(fēng)門開啟過程。當(dāng)人走過這道風(fēng)門后,按下風(fēng)閥3手柄,由于閥2已經(jīng)在下位,閥3在人的操作下,也處于下位,從而斷開了終端執(zhí)行閥8的控制風(fēng)源,終端執(zhí)行閥8和交叉閉鎖閥6在彈簧力的作用下復(fù)位,風(fēng)閥8將風(fēng)路換向,風(fēng)缸12的前腔進(jìn)入壓力風(fēng),后腔口開放,風(fēng)缸12回縮,風(fēng)門關(guān)閉,完成了風(fēng)門關(guān)閉過程,同時(shí)交叉閉鎖閥6解鎖,允許另一側(cè)風(fēng)門操作。另一側(cè)風(fēng)門風(fēng)路與其安全幾何對(duì)稱,原理同上

該風(fēng)路的兩組開關(guān)風(fēng)閥(閥2和3、閥4和5)采用的控制為乒乓式開關(guān)原理,即(乒乓為關(guān),乒乓為開的原理)。無論另一側(cè)開關(guān)在何種狀態(tài),只要?jiǎng)幼鳟?dāng)前開關(guān),就能將其翻轉(zhuǎn)一種狀態(tài)。與數(shù)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(dāng)A=1、B=1時(shí)Z=0、B=0時(shí)Z=0,當(dāng)A=1或A=1、B=0時(shí)Z=1

風(fēng)閥1的作用為:

在非常情況下,也就是當(dāng)人過完第一道風(fēng)門后將其關(guān)閉(他必須將風(fēng)第一道門關(guān)閉,若不關(guān)閉第一道風(fēng)門,第二道風(fēng)門自然打不開),當(dāng)他將第二道風(fēng)門打開后,由于某種原因可能通過后沒有關(guān)門(特例),這時(shí)從關(guān)閉的一側(cè)風(fēng)門來人時(shí)就不允許而且也打不開鎖關(guān)閉的風(fēng)門,使其開著的風(fēng)門關(guān)閉遠(yuǎn)隔離側(cè)打開著的風(fēng)門,使其開著的風(fēng)門關(guān)閉,完成遠(yuǎn)方風(fēng)門復(fù)位操作。其工作原理是:兩組遠(yuǎn)方風(fēng)門復(fù)位關(guān)閉閥安裝在兩道風(fēng)門的外側(cè),是由風(fēng)源直接供風(fēng),該閥為手控風(fēng)閥,在松手后能夠自復(fù)位,當(dāng)人操作開門先導(dǎo)閥無效時(shí),說明另一側(cè)風(fēng)門在開啟狀態(tài),此時(shí)本側(cè)風(fēng)門被閉鎖,這時(shí)可操作復(fù)位閥1,該閥動(dòng)作后,將壓力風(fēng)直接送入另一側(cè)風(fēng)門的2個(gè)先導(dǎo)控制閥的控制腔,使2個(gè)先控制閥閥芯同時(shí)處于上位,從而斷開了另一側(cè)風(fēng)門終端執(zhí)行閥的控制風(fēng),風(fēng)門關(guān)閉,在此同時(shí),為本側(cè)控制回路解鎖,這時(shí)就可以自由的操作本風(fēng)門的開關(guān)了。



圖1 風(fēng)控風(fēng)門原理圖

1-遠(yuǎn)方風(fēng)門復(fù)位閥;2-后風(fēng)門外開關(guān)先導(dǎo)閥;3-后風(fēng)門內(nèi)開關(guān)先導(dǎo)閥;4-前風(fēng)門內(nèi)開關(guān)先導(dǎo)閥;5-前風(fēng)門外開關(guān)先導(dǎo)閥;6、7-交叉閉鎖閥;8、9-終端執(zhí)行風(fēng)閥;10-截流閥;11-單向阻尼閥;12、13-風(fēng)缸;15-風(fēng)門

2技術(shù)指標(biāo)

(1) 風(fēng)動(dòng)組件工作壓力:在0.2~0.8MPa內(nèi),均能正常工作。

(2) 風(fēng)缸活塞直徑:Ф=100mm,活塞桿直徑Ф=25mm,行程S=1000mm;

(3) 風(fēng)門推力(開門):當(dāng)系統(tǒng)風(fēng)壓力為0.4MPa時(shí),F(xiàn)=3.08kN;

(4) 風(fēng)門拉力(關(guān)門):當(dāng)系統(tǒng)風(fēng)壓力為0.4MPa時(shí),F(xiàn)=2.93kN;

(5) 防擠人風(fēng)門開距:0.3~0.5m;

(6) 開風(fēng)門定時(shí)限:t=6s;關(guān)閉風(fēng)門定時(shí)限:t=7s;

(7) 風(fēng)門開角α=96°

3應(yīng)用效果

該裝置通過在鐵法燈業(yè)集團(tuán)公司小青礦井下W1E701#刨煤機(jī)工作面的應(yīng)用,效果十分理想,操作者只需1.96N的力就可以操作。由于采用了風(fēng)量阻尼式控制,風(fēng)門的開啟十分平穩(wěn),兩道風(fēng)門閉鎖及遠(yuǎn)方復(fù)位靈敏可靠。

2003年8月18日鐵煤集團(tuán)公司技術(shù)中心組織專家對(duì)小青礦“風(fēng)控風(fēng)動(dòng)自動(dòng)閉鎖風(fēng)門系統(tǒng)”進(jìn)行了鑒定,專家到現(xiàn)場(chǎng)對(duì)小青礦所研制的該系統(tǒng)裝置所提供的鑒定材料進(jìn)行了分析、研究論證后一致認(rèn)為:該系列設(shè)備計(jì)合理、功能齊全、結(jié)構(gòu)緊湊、性能良好,有獨(dú)創(chuàng)性,該系統(tǒng)設(shè)備投入使用后,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松動(dòng)或一側(cè)風(fēng)門關(guān)閉不嚴(yán)時(shí),另一側(cè)風(fēng)門被完全鎖死的致命弊端,實(shí)現(xiàn)了通知礦井得到廣泛的推廣與應(yīng)用,此系統(tǒng)在提高礦井安全技術(shù)裝備和標(biāo)準(zhǔn)化上具有廣泛推廣意義。

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