氣動無壓風門的工作流程是 “感應觸發 - 氣壓驅動 - 無壓平衡 - 狀態反饋" 的無縫銜接,利用氣壓驅動與無壓結構的協同,實現低能耗、高穩定性運行,具體可分為四個階段:
(一)感應觸發:精準識別目標,避免誤動作
當井下人員或礦車進入紅外感應傳感器的檢測范圍時,傳感器將紅外信號轉化為電信號,傳輸至控制箱。控制箱對信號進行二次驗證 —— 通過判斷信號持續時間(設定為 0.8-1.5s,排除瞬時干擾)、信號強度(區分人員與礦車的信號差異),確認目標為有效移動對象后,啟動驅動程序;若檢測到無效信號(如粉塵團、光線變化),則保持風門關閉狀態,防止不必要的動作影響通風穩定性。
(二)氣壓驅動:低阻力開啟的動力傳遞
控制箱向電磁換向閥發送指令,電磁換向閥切換工作狀態,將經過三聯件處理的壓縮空氣導入雙作用氣缸的無桿腔,推動活塞伸出,進而帶動門板繞平衡鉸鏈旋轉。由于平衡鉸鏈的偏心設計,門板開啟時,巷道風壓差會向門板施加輔助推力,減少氣缸的驅動力需求 —— 實測數據顯示,當巷道風壓差為 500Pa 時,氣缸驅動力可降低 30% 以上,顯著減少能耗與設備損耗。


(三)無壓平衡:風壓自適應的穩定運行
風門開啟過程中,平衡鉸鏈始終保持門板與風壓方向的適配角度,使風壓差均勻作用在門板上,避免門板因風壓過大產生劇烈晃動。當風門開啟至 90° 時,行程開關發送 “到位信號",控制箱指令電磁換向閥切斷氣源,氣缸停止動作;若人員或礦車通過后,傳感器檢測不到目標信號,控制箱延遲 3-5s(可自定義)后,指令電磁換向閥切換氣流方向,壓縮空氣導入氣缸有桿腔,拉動活塞縮回,帶動門板關閉,關閉過程中同樣利用風壓差實現輔助推力,確保關閉平穩。
(四)狀態反饋:實時監測與安全互鎖
在風門運行全程,控制箱實時監測氣缸氣壓、行程開關狀態及傳感器信號:若氣壓低于 0.4MPa,控制箱觸發聲光報警,提示 “氣壓不足";若行程開關未在設定時間(10-15s)內觸發,判定為 “動作故障",立即鎖定另一扇風門,并向礦山監控系統發送故障信息;同時,“雙門互鎖" 功能全程生效,當一側風門開啟時,控制箱向另一側風門的電磁換向閥發送鎖定信號,防止兩扇門同時開啟導致巷道風量驟變,保障通風系統穩定。