平衡式自動行車風門簡介

伴隨著井下通風技術的發展，為了克服竹膠板行車風門缺點，井下開始試用平衡式自動行車大風門。大風門通常由電機、開關、配電柜、主梁、配重、門框、門體等組成，電機、主梁和配重等控制系統安設在門框旁掘進的硐室內；門框和門體安設在巷道內，門體安設有 2 道，每道由 2 個門扇組成。平衡式自動行車大風門示意圖如圖 2。

平衡式自動行車大風門的工作原理，車輛行駛至風門前，對著光電開關，閃燈 3 下，光電開關把信號傳遞給PLC，PLC發出命令風門開關吸合，電機動作，油缸收縮，通過拉動鋼絲繩，鋼絲繩拉動風門上拉桿，風門打開平衡式自動行車大風門存在很多問題：1 套自動風門至少需要掘 2 個寬 5.5 m、深 2.5 m 的硐室以供安裝電機、開關、配電柜、油缸、主梁等基礎設備使用，掘硐室費用在 7 萬元左右，配件較多且在安裝時耗費極大的人力、物力，而且炮掘時存在安全隱患；使用期間一旦出現自動風門停電，車輛將徹底無法通過，給井下正常生產帶來很大不便，降低工作效率；傳統自動風門在開啟時承受最大的負壓；由于風門開啟時每道風門的兩扇門體向相反方向開啟，當風壓較大時，2 扇風門無法關閉嚴密，門扇之間存在間距 0.2 m 左右的縫隙，造成巷道漏風，長時間在風壓作用下會導致風門推拉桿斷裂、門體變形，存在重大安全隱患。在均壓通風系統中使用傳統自動風門時，還會造成泄壓。風門內外壓差達到 250～300 Pa 時，同一道的 2 扇風門被迫開啟至少 10～30 cm，導致壓力直線下降，當工作面與采空區需要壓差 500～600 Pa 時，同時開啟 2 臺 75 kW 的均壓風機都無法滿足系統壓力需求，更是存在重大安全隱患。在負壓大的情況下，傳統自動風門需選擇大功率電機、油缸、鋼絲繩等配件，成本過高[6]。

3 高負壓氣動雙缸行車風門詳細介紹

設計和制造新型自動風門來克服傳統自動風門的種種弊端，是適應現代生產和安全要求的發展趨勢。高負壓氣動雙缸行車風門由小風門卸壓驅動裝置、大風門啟閉驅動裝置、門框、門扇、E3Z-TA 型紅外傳感器、手動開關、語音報警器、氣控箱等組成。氣控箱內有電磁閥，分別與紅外傳感器和壓風管路相連接。當有車輛通過時，遮擋紅外傳感器 5 s 以上，傳感器自動感應，電磁閥動作，氣控箱發揮作用自動打開供氣閥門，首先向小風門卸壓驅動裝置的動力氣缸供氣，開啟小風門；其次向大風門啟閉驅動裝置的動力氣缸供氣，開啟大風門[7]，高負壓氣動雙缸行車風門

 

該裝置主要由氣缸固定座、JISI 型（SC80X800）動力氣缸、氣缸連接座、小風門卸壓驅動裝置、風門啟閉指示燈組成。當風門收到開啟或者關閉指令時，氣控箱內的電磁閥動作，打開壓風系統開關，先向小風門卸壓驅動裝置供氣，打開小風門，此時風門內外壓力得到釋放，風門處于“無壓”狀態[8]；然后，壓風系統再向大風門動力氣缸供氣，在壓風作用下通過氣缸固定座帶動風門同向動作，2 扇風門由于受到同向力的作用，同向運動，進而實現風門同向開啟或者關閉，風門啟閉指示燈根據風門的啟閉狀態顯示相應的紅綠燈，并發出語音提示[9]。高負壓雙缸氣動風門結構圖如圖 4。

圖 4 高負壓雙缸氣動風門結構圖

電控裝置主要由自動化電腦控制主板、E3Z-TA 型紅外傳感器（本質安全型）、GFK30 風門開閉狀態傳感器（本質安全型）、QSL-10 型氣源處理器 (01～ 0.8 MPa)、4V310-10 型三相五通電磁閥（0.15～8MPa）、礦用隔爆兼本質安全型語音報警器、氣控箱、手動按鈕組成。自動化電腦控制主板為紅外傳感器、風門開閉狀態傳感器提供 24 V 本安電源（輸入電壓 10 V，輸出電流 6．5 A），為外部聲光語音箱提供無源點控制信號。電開關傳感器連續發出紅外線，行人或車輛經過時阻斷紅外線 5 s，觸發開關，開關動作作用于氣控箱內的氣源處理器，QSL－10 型氣源處理器通過控制 4V310－10 型三相五通電磁閥自動打開供氣閥門，先后分別向小風門卸壓驅動裝置和大風門動力氣缸供氣，動力氣缸在風壓的作用下伸縮，通過氣缸固定座帶動風門動作，從而實現風門開關。當第 1 組風門自動打開，行人或車輛通過后，觸發位于 2 道風門之間的傳感器，氣源處理器動作關閉第 1 組風門，自動打開第 2 組風門，待行人、車輛通過后自動關閉。當 E3Z-TA 型紅外傳感器供電中斷時，可利用手動按鈕人工開啟、關閉風門