礦用風(fēng)門氣動(dòng)閉鎖裝置是基于壓縮空氣動(dòng)力實(shí)現(xiàn)風(fēng)門互鎖的安全設(shè)備,相比機(jī)械閉鎖更具自動(dòng)化特性,尤其適用于需頻繁開啟或遠(yuǎn)距離控制的巷道場(chǎng)景。以下從技術(shù)特征、工作原理及安裝規(guī)范三方面展開說明:
氣壓動(dòng)力傳動(dòng)特性
采用氣缸 - 電磁閥 - 氣管閉環(huán)系統(tǒng),工作氣壓范圍 0.4-0.8MPa,單氣缸推力可達(dá) 1500-2500N(根據(jù)風(fēng)門重量選型,標(biāo)準(zhǔn)氣缸缸徑 φ63-φ100mm)。
互鎖邏輯:當(dāng) A 風(fēng)門開啟時(shí),安裝在門框的行程開關(guān)觸發(fā)電磁閥動(dòng)作,壓縮空氣推動(dòng) B 風(fēng)門氣缸鎖桿伸出,插入鎖孔實(shí)現(xiàn)鎖定,響應(yīng)時(shí)間≤0.5 秒。
雙風(fēng)門互鎖冗余機(jī)制
標(biāo)配 “開一閉一” 互鎖模式:兩道風(fēng)門氣缸通過氣管串聯(lián),A 門開啟時(shí) B 門氣缸充氣鎖定,防止風(fēng)流短路(符合《煤礦通風(fēng)安全規(guī)程》第 160 條風(fēng)流控制要求)。
備用氣罐設(shè)計(jì):配置 0.1m3 不銹鋼儲(chǔ)氣罐,斷氣時(shí)仍可維持 3-5 次解鎖操作,滿足緊急撤離需求(儲(chǔ)氣罐壓力≥0.4MPa 時(shí)方可正常工作)。
防爆與防護(hù)設(shè)計(jì)
抗干擾與緩沖設(shè)計(jì)
氣管接頭設(shè)置防塵濾氣器(過濾精度≤50μm),防止煤塵堵塞氣路;氣缸活塞桿端加裝聚氨酯緩沖墊,減小鎖止時(shí)的沖擊噪音(噪音值≤85dB)。
壓力傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)氣壓,當(dāng)氣壓低于 0.3MPa 時(shí),聲光報(bào)警器(聲強(qiáng)≥80dB,光強(qiáng)≥100cd)自動(dòng)啟動(dòng),提醒檢修。
遠(yuǎn)程控制與狀態(tài)監(jiān)測(cè)
可選配 PLC 控制系統(tǒng),通過井下環(huán)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)地面監(jiān)控室遠(yuǎn)程解鎖(響應(yīng)延遲≤2 秒),并實(shí)時(shí)上傳風(fēng)門開閉狀態(tài)、氣壓值等數(shù)據(jù)至監(jiān)控系統(tǒng)。
安裝位置磁感應(yīng)開關(guān),風(fēng)門開啟角度≥5° 時(shí)即觸發(fā)信號(hào)傳輸,精度達(dá) ±1°,避免 “假關(guān)閉” 隱患。
手動(dòng)應(yīng)急與人機(jī)工程
配備手動(dòng)補(bǔ)氣閥(操作力≤80N),斷氣時(shí)可通過手壓泵向氣缸供氣解鎖;應(yīng)急手柄表面刻防滑紋,設(shè)置紅色警示標(biāo)識(shí)(字體高度≥50mm)。
電磁閥組集成于防護(hù)箱內(nèi)(防護(hù)等級(jí) IP55),箱門開啟角度≥120°,內(nèi)部線路標(biāo)注色標(biāo)(紅色為電源線,藍(lán)色為信號(hào)線),便于維護(hù)。
設(shè)備選型與巷道勘測(cè)
氣源與管路規(guī)劃
步驟 | 操作要點(diǎn) | 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) |
---|
1. 支架固定 | 用 M16 膨脹螺栓將氣缸支架固定于風(fēng)門側(cè)幫(螺栓埋深≥150mm),支架與巷道巖壁間隙≤2mm,用鐵片墊平后焊接加固。 | 支架垂直度偏差≤0.5°,承重測(cè)試≥5000N。 |
2. 氣缸安裝 | 氣缸活塞桿與風(fēng)門連桿中心線同軸度誤差≤1mm,通過關(guān)節(jié)軸承連接,確保往復(fù)運(yùn)動(dòng)無卡阻(手動(dòng)推拉氣缸時(shí)阻力≤30N)。 | 氣缸軸線與風(fēng)門開啟方向夾角≤2°。 |
3. 電磁閥組安裝 | 電磁閥箱固定于距地面 1.2-1.5m 處,箱門朝向人行道,與氣缸距離≤5m,氣管接頭用 U 型卡箍固定(擰緊力矩 15-20N?m)。 | 氣管彎曲半徑≥10 倍管徑,避免死折。 |
4. 傳感器調(diào)試 | 行程開關(guān)安裝在風(fēng)門門框內(nèi)側(cè),距門軸 0.8m 處,風(fēng)門關(guān)閉時(shí)觸點(diǎn)觸發(fā)間隙為 2-3mm,用萬用表測(cè)試信號(hào)通斷。 | 信號(hào)傳輸延遲≤0.3 秒,誤動(dòng)作率≤0.1%。 |
5. 氣密性測(cè)試 | 系統(tǒng)充入 0.8MPa 氣壓,保壓 30 分鐘,壓力下降≤0.05MPa,用肥皂水涂抹接口檢測(cè)漏氣(氣泡直徑>1mm 為不合格)。 | 漏氣點(diǎn)需重新緊固或更換密封件。 |
功能測(cè)試
安全驗(yàn)收
對(duì)比維度 | 氣動(dòng)閉鎖裝置 | 機(jī)械閉鎖裝置 |
---|
動(dòng)力方式 | 氣壓驅(qū)動(dòng),自動(dòng)化程度高,可遠(yuǎn)程控制。 | 純機(jī)械傳動(dòng),需手動(dòng)操作,無遠(yuǎn)程功能。 |
閉鎖力穩(wěn)定性 | 氣壓恒定,鎖止力波動(dòng)≤5%(受氣源影響)。 | 機(jī)械磨損會(huì)導(dǎo)致鎖止力衰減(使用 1 年后可能下降 15%)。 |
適用場(chǎng)景 | 大尺寸風(fēng)門、高頻次開啟巷道、需集中監(jiān)控區(qū)域。 | 小尺寸風(fēng)門、低頻次開啟巷道、無電源區(qū)域。 |
維護(hù)復(fù)雜度 | 需定期檢查氣壓、電磁閥靈敏度,維護(hù)成本中等。 | 需潤滑機(jī)械部件,抗粉塵要求高,維護(hù)成本較低。 |
氣動(dòng)閉鎖裝置通過氣壓動(dòng)力與電控系統(tǒng)的結(jié)合,在提升風(fēng)門控制自動(dòng)化的同時(shí),需嚴(yán)格遵循安裝規(guī)范以確保井下通風(fēng)安全,尤其適用于現(xiàn)代化礦井的智能化通風(fēng)系統(tǒng)建設(shè)。