礦用氣動風門控制裝置的工作原理

一、核心構(gòu)成：動力與控制的 “協(xié)作系統(tǒng)"

二、基礎(chǔ)工作流程：從 “檢測信號" 到 “風門動作"

1. 信號檢測：感知通行需求
   當人員、礦車或設(shè)備接近風門時，觸發(fā)檢測單元的傳感器（如紅外傳感器檢測到遮擋、拉線開關(guān)被拉動）。傳感器將物理信號（遮擋、機械觸發(fā)）轉(zhuǎn)化為氣動信號（如推動微型閥切換）或電信號（防爆電磁閥觸發(fā)信號），傳遞至控制單元，告知 “需要開啟風門"。
   注：井下多采用本質(zhì)安全型傳感器，避免電火花風險。
2. 控制單元：氣流方向的 “指揮官"
   控制單元（核心為閥組）接收傳感器信號后，通過電磁閥或機械控制閥切換氣流路徑：

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• 當需要開啟風門時，控制閥組打開向氣缸 “無桿腔" 供氣的通道，同時關(guān)閉排氣通道，壓縮空氣進入氣缸推動活塞桿伸出（或縮回，取決于安裝方式），驅(qū)動風門向外推開。

• 當需要關(guān)閉風門時（如傳感器檢測到通行結(jié)束，或延時時間到達），控制閥組切換氣流方向，向氣缸 “有桿腔" 供氣，推動活塞桿復位，風門在氣缸拉力或重力輔助下關(guān)閉。
  關(guān)鍵細節(jié)：節(jié)流閥可調(diào)節(jié)氣流速度，控制風門開啟 / 關(guān)閉的快慢，避免沖擊過大。

6. 執(zhí)行機構(gòu)：風門動作的 “動力臂"
   執(zhí)行機構(gòu)通常為雙作用氣缸（可雙向驅(qū)動），其活塞桿通過連桿與風門機械連接。當氣缸腔室通入壓縮空氣時，活塞在氣壓差作用下產(chǎn)生推力 / 拉力，通過連桿將直線運動轉(zhuǎn)化為風門的旋轉(zhuǎn)或平移運動，實現(xiàn) “開啟" 或 “關(guān)閉" 動作。
   設(shè)計特點：氣缸行程與風門尺寸匹配，確保風門 開啟（通常開啟角度≥90°），關(guān)閉時通過密封圈或緩沖裝置保證密封性。
7. 復位與穩(wěn)定：保障風門可靠關(guān)閉
   通行結(jié)束后（傳感器信號消失），控制單元觸發(fā) “關(guān)閉指令"，氣缸反向供氣使風門復位。部分裝置設(shè)計有延時關(guān)閉功能（通過氣容或延時閥實現(xiàn)），確保人員 / 車輛 通過后再關(guān)閉；關(guān)閉末期通過節(jié)流閥減速，避免風門與門框碰撞產(chǎn)生異響或損壞。

三、關(guān)鍵機制：安全與穩(wěn)定的 “核心保障"

1. 互鎖機制：防止風流短路的 “邏輯鎖"

• 當一組風門的傳感器被觸發(fā)并開啟時，控制單元向另一組風門的控制閥組發(fā)送 “鎖閉信號"，切斷其開啟所需的氣流通道，強制保持關(guān)閉狀態(tài)；

• 只有當開啟的風門 關(guān)閉后，鎖閉信號解除，另一組風門才能被觸發(fā)開啟。
  原理本質(zhì)：通過氣流或電信號的 “禁止邏輯"，確保兩組風門不同時開啟，避免進風巷與回風巷直接連通導致風流短路。

2. 防爆與適應機制：惡劣環(huán)境下的 “穩(wěn)定器"

• 防爆設(shè)計：動力源為壓縮空氣（無電火花風險），傳感器和電磁閥采用隔爆或本質(zhì)安全型設(shè)計，避免與井下瓦斯、粉塵接觸引發(fā)爆炸。

• 環(huán)境適應：壓縮空氣經(jīng)過濾器去除水分和油污，防止氣缸內(nèi)部銹蝕；氣缸、閥門采用耐磨鑄鐵或不銹鋼材質(zhì)，抵抗粉塵磨損；裝置外殼密封，防止水汽、粉塵侵入內(nèi)部元件。

• 故障保護：若氣源中斷或傳感器故障，風門可通過彈簧復位或重力作用自動關(guān)閉，避免長期開啟導致風流紊亂。