專利名稱：礦山井口遙控全自動磁動力安全門的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是用于采礦業(yè)及類似作業(yè)的井口遙控全自動安全門系統(tǒng)，是一種集復(fù)合次級直線電機(jī)紅外探測，無線電遙控，圖象監(jiān)視技術(shù)為一體的機(jī)電一體化高技術(shù)產(chǎn)品。
根據(jù)煤礦安全規(guī)程的要求，井口需設(shè)置有防止礦車、人員等沖出井下的安全門，目前國內(nèi)井口安全門依靠人工推拉或靠電動。人工推拉門勞動強(qiáng)度很大，電動井口安全門現(xiàn)采用上置導(dǎo)軌懸吊式門，手動按鈕可控制門的開、閉和停止。
本實(shí)用新型的目的是為了解決井口安全門的全自動化，使安全門具有遙控、自動的功能，使操車人員能夠通過監(jiān)視系統(tǒng)對井口情況一目了然。
本實(shí)用新型主要由罐籠到位開關(guān)(1)下置導(dǎo)軌(2)彈性制動閘(3)，懸臂支承式鋼門(4)，下支承輪(5)，電磁鎖(6)，監(jiān)視器(7)，紅外探頭(8)，攝象頭(9)，開門限位開關(guān)(10)，無線電遙控開關(guān)(11)，全封閉直線電機(jī)初級(12)，控制箱(13)，上方壓輪(14)，并門限位開關(guān)(15)等組成，其電路和電元件設(shè)置在控制箱(13)內(nèi)，線路由電機(jī)主電路(a)無線電遙控送電停電電路(b)紅外控制電路(c)開門控制電路(d)關(guān)門控制電路(e)組成。懸臂支承式鋼門(4)為長方形鋼結(jié)構(gòu)，上帶有防沖機(jī)彈簧，是懸臂支承安裝在下置導(dǎo)軌(2)上，門上橫梁作為復(fù)合次級直線電級長次級，和位于門橫梁之上的直線電級初級(12)相配合，控制懸臂支承式鋼門(4)左右滑動。
本實(shí)用新型電機(jī)主電路和各控制電路，如圖2所示。其工作原理是按無線電遙控開關(guān)遙控器的按鈕，控制系統(tǒng)的電源就會接通，在一次按下按鈕，控制系統(tǒng)的電源就會被切斷；在控制系統(tǒng)的電源接通情況下，紅外探頭(8)接收到移動紅外輻射體(如人體)發(fā)射的紅外信號后，其輸出端有信號輸出，并送到中間斷電器線圈，使中間繼電器常開觸點(diǎn)KA1－1閉合，開門控制電路接通，門自動打開，經(jīng)一定時間(可調(diào)10秒至18分)后，紅外探頭停止工作，中間繼電器線圈失電，原閉合的常開觸點(diǎn)KA1－1斷開，原斷開的常閉觸點(diǎn)KA1－2閉合，關(guān)門控制電路接通，門自動關(guān)合，門的停止位置由開門限位開關(guān)、關(guān)門限位開關(guān)決定。
一、電機(jī)主電路電機(jī)主電路(a)有直線電器M、保險絲、熱斷電RT組成，三相交電380V、50HZ電源通過饋電開關(guān)的三對常開觸點(diǎn)KM3－1、KM3－2、KM3－3，保險絲分別接在開門接觸器、關(guān)門接觸器的常開觸點(diǎn)，KM1－1、KM1－2、KM1－3、KM2－1、KM2－2、KM2－3，然后通過熱斷電器RJ同直線電器M連接，電機(jī)主電路的電源的接通或斷開受無線電遙控送電、停電電路中接觸器KM3的控制，電機(jī)的正轉(zhuǎn)(開門)、反轉(zhuǎn)(關(guān)門)受接觸器KM1、KM2的控制。
二、無線電遙控送電、停電電路無線電遙控送電、停電電路(b)由手動開關(guān)S1，無線電遙控開關(guān)S2、接觸器KM3組成，交流220V，50HZ電源分別通過S1、S2接到接觸器線圈KM3的接線端子上，通過手動開關(guān)S1或遙控開關(guān)S2使KM3得電或失電，控制KM3－1、KM3－2、KM3－3的閉合或斷開，實(shí)現(xiàn)對電機(jī)主線路以及各控制電路送電或停電。
三、紅外控制電路紅外控制電路(c)，由紅外探頭BS、中間斷電器KA1，開門、關(guān)門控制手動開關(guān)S4組成。紅外探頭的電源接在漏電保護(hù)器S3的輸出端，紅外探頭BS的輸出端火線通過罐籠到位開關(guān)XK3的一對常開觸點(diǎn)接在中間繼電器KA1線圈的一接線端子上，與手動開關(guān)、S4并接，分別可通過BS的動作或S4的閉合，使KA1得電，控制開門電路和關(guān)門控制電路的工作。罐籠到位后，將罐籠到位開關(guān)壓合，紅外探頭BS電源按通，當(dāng)有人進(jìn)入紅外探頭監(jiān)視范圍時，BS輸出端有220V交流信號輸出，中間斷電器KA1線圈得電動作，其常開觸點(diǎn)，KA1－1閉合，開門控制回路接通，KA1－2斷開，關(guān)門控制回路切斷。
四、開門控制電路開門控制電路(d)由開門限位開關(guān)，XK1開門接觸器KM1組成。開門接觸器線圈(KM1)通過熱繼電器常閉接點(diǎn)RJ，關(guān)門接觸器KM2的常閉接點(diǎn)，KM2－1開關(guān)限位開關(guān)XK1的一對常閉接點(diǎn)和中間繼電器的常開觸點(diǎn)KA1－1連接在漏電保護(hù)器的輸出端接線端子上。開門接觸器KM1得電，其常開觸點(diǎn)閉合，電機(jī)主電路接通，門打開。
五、關(guān)門控制電路(e)關(guān)門控制電路(e)由關(guān)門限位開關(guān)XK2、關(guān)門接觸器KM2組成，關(guān)門接觸器(KM2)線圈通過開門接觸器的一對常閉觸點(diǎn)KM1－1，關(guān)門限位開關(guān)的常閉接點(diǎn)以及中間繼電器(KM1)的一對常閉觸點(diǎn)KA1－1，連接于漏電保護(hù)器的輸出端接線端子上。通過KM1－1觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)同開門控制電路互鎖。罐籠到位10秒至18分鐘后，紅外探頭BS停止工作，中間繼電器KA1的常閉觸點(diǎn)閉合，電流通過XK2、KM1－1流過關(guān)門接觸器KM2，使KM2的常開接點(diǎn)閉合，直線電機(jī)主電路接通，電機(jī)運(yùn)行，使門關(guān)合。
井口自動安全門系統(tǒng)的工作程序是礦井提升罐籠升至井口位置時，使罐籠到位，開關(guān)(1)壓合，為井口安全門的開門做好準(zhǔn)備。要打開罐籠門，扒鉤工必需穿過井口安全門，才能進(jìn)入工作區(qū)，當(dāng)走進(jìn)紅外探頭(8)的監(jiān)控范圍時，紅外傳感器動作，驅(qū)動開門控制電路動作，門迅速打開，到開門極限時，開門限位開關(guān)(10)被壓合，其常開觸點(diǎn)斷開，開門控制電路被切斷，門在彈性制動閘的作用下，停止下來，扒鉤工進(jìn)入到工作區(qū)打開罐籠門，開始上下人員或進(jìn)出礦車，這些工作完畢后，扒鉤工穿過井口安全門離開工作區(qū)，稍延時后(時間可調(diào))，紅外探頭關(guān)斷，同時啟動關(guān)門控制電路工作，門自動關(guān)閉，運(yùn)動到關(guān)門極限位置時，使關(guān)門限位開關(guān)(15)壓合，關(guān)門控制電路被切斷，門停止在關(guān)合狀態(tài)，此時絞車控制電路才獲得可工作的先決條件，絞車工才能開動絞車，將罐籠下降，原被壓合的罐籠到位開關(guān)(1)的常開觸點(diǎn)斷開，一個工作循環(huán)結(jié)束。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是，采用平面型短初級長次級直線電機(jī)，下置導(dǎo)軌，懸臂支承，平移式鋼結(jié)構(gòu)門，彈性制動閘，無線電遙控，紅外探測控制，可遙控、自動、電動和無電時可動手，操作方便，結(jié)構(gòu)簡單堅固，節(jié)能，機(jī)電為一體。能防止人員、礦車沖入井下，具有防沖擊、防提升絞車誤動車，信號工誤發(fā)操車指令和關(guān)門過程中遇人可回避的多種安全防范功能，輔以工業(yè)監(jiān)視系統(tǒng)，使操車人員對井口情況一目了然，這種自動門只需改變結(jié)構(gòu)尺寸，便可適用于機(jī)關(guān)、廠礦、學(xué)校、倉庫、別墅、密室等重要門戶，具有顯著的社會和經(jīng)濟(jì)效益。
實(shí)施例圖1為井口全自動安全門結(jié)構(gòu)簡圖。
下置導(dǎo)軌(2)為混凝土地基內(nèi)預(yù)埋入的10號工字鋼；彈性制動閘(3)為直徑100mm，壁厚10mm的橡膠環(huán)；當(dāng)門運(yùn)動到開門或關(guān)門極限位置時，壓縮該環(huán)，產(chǎn)生緩沖和摩擦制動阻力，從而使門停止運(yùn)動；懸臂支承式全鋼結(jié)構(gòu)門(4)長2400mm，高1600mm，四周橫梁由8號角鋼焊接而成，橫截面為中空矩形，門豎欄為直徑25mm鋼管，在門的下部設(shè)有防止礦車撞擊的彈簧，其外徑50mm，鋼絲直徑6mm，長290mm，門的上梁作為直線電機(jī)的常次機(jī)；復(fù)合次機(jī)直線電機(jī)的初級(12)為全式密封式，環(huán)氧樹脂固體外殼；直線電機(jī)空氣氣隙在2～6mm之間，相電流3～8A，推力10～20Kg，懸浮力100～200Kg，控制箱(13)由中間繼電器，接觸器，漏電及過負(fù)載保護(hù)元件構(gòu)成，可控制門的開啟和關(guān)閉；無線電遙控開關(guān)(11)，選用由發(fā)射和接收兩部分組成的WYK－3型無線電遙控開關(guān)；攝像頭(9)為TS－12M型黑白CCD攝像頭，12寸黑白監(jiān)視器；紅外探頭(18)選用MBD100B型紅外探測器；罐籠到位開關(guān)(1)，關(guān)門限位開關(guān)(15)，開門限位開關(guān)(10)均選用小型行程開關(guān)，但均應(yīng)用橡膠墊、密封膠作防潮，防水處理；電磁鎖(6)為電磁鐵加插銷構(gòu)成。
本實(shí)用新型控制電路所用元件型號為中間繼電器交流220V、50HZ、5A中間繼電器接觸器交流220V線圈、50HZ、10A接觸器漏電保護(hù)器10A家用漏電保護(hù)器本實(shí)用新型主要技術(shù)指標(biāo)工作電源交流、三相、380V、50HZ門運(yùn)動速度0.3～0.8m／s延時關(guān)門時間10秒～18分可調(diào)無線電遙控距離不大于20米功耗0.1KW.h


圖1本實(shí)用新型，結(jié)構(gòu)示意圖罐籠到位開關(guān)(1)、下置導(dǎo)軌(2)、彈性制動閘(3)、懸臂支承式門(4)、電磁鎖(6)、監(jiān)視器(7)、紅外探頭(8)、攝像頭(9)、開門限位開關(guān)(10)、無線電遙控開關(guān)(11)、全封閉直線電機(jī)初級(12)、控制箱(13)、上方壓輪(14)、關(guān)門限位開關(guān)(15)。
圖2電路原理圖a、電機(jī)主電路 S1－－送、停電手動開關(guān) KM2－關(guān)門接觸器線圈b、無線電遙控送電、 S2－－無線電遙控開關(guān) KM3－－饋電開關(guān)用接觸停電電路 S3－－漏電保護(hù)器器線圈c、紅外控制電路 S4－－開門、關(guān)門控制手 XK1－－開門限位開關(guān)d、開門控制電路動開關(guān) XK2－－關(guān)門限位開關(guān)e、關(guān)門控制電路 BS－－紅外探頭 XK3－－罐籠到位開關(guān)KA1－－中間繼電器線圈KM1－－開門接觸器線圈圖3電路功能方框圖
權(quán)利要求1.礦山井口遙控全自動磁動力安全門，其特征在于主要有下置導(dǎo)軌(2)、彈性制動閘(3)、懸臂支承式鋼門(4)、監(jiān)視器(7)、紅外探頭(8)、攝像頭(9)、直線電機(jī)初級(12)、控制箱(13)組成；其電路和電元件設(shè)置在控制箱(13)內(nèi)，線路由電機(jī)主電路(a)、無線電遙控送電停電路(b)、紅外控制電路(c)、開門控制電路(d)、關(guān)門控制電路(e)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦山井口遙控全自動磁動力安全門，其特征在于電機(jī)主電路(a)由直線電機(jī)M、保險絲、熱繼電器RJ組成，三相交流380V、50HZ電源，通過饋電開關(guān)的三對常開觸點(diǎn)KM3－1、KM3－2、KM3－3，保險絲分別接在開門接觸器、關(guān)門接觸器的常開觸點(diǎn)，KM1－1、KM1－2、KM1－3、KM2－1、KM2－2、KM2－3上，然后通過熱繼電器RJ同直線電機(jī)M連接，電機(jī)主電路的電源的接通或斷開受無線電遙控送電、停電電路中接觸器KM3的控制、電機(jī)的正轉(zhuǎn)(開門)、反轉(zhuǎn)(關(guān)門)受接觸器KM1、KM2的控制。
3.根據(jù)權(quán)力要求書1所述的礦山井口遙控全自動磁動力安全門，其特征在于無線電遙控送電、停電電路(b)，由手動開關(guān)S1，無線電遙控開關(guān)S2，接觸器KM3組成，交流220V、50HZ電源分別通過S1、S2接到接觸線圈KM3的接線端子上，通過手動開關(guān)S1或遙控開關(guān)S2使KM3得電或失電，控制KM3－1、KM3－2、KM3－3的閉合或斷開，實(shí)現(xiàn)對電機(jī)主電路以及各控制電路送電或停電。
4.根據(jù)權(quán)力要求1所述的礦山井口搖控全自動磁動力安全門，其特征在于紅外控制電路(c)，由紅外探頭BS，中間繼電器KA1，開門、關(guān)門控制手動開關(guān)S4組成，紅外探頭的電源接在漏電保護(hù)器S3的輸出端，紅外探頭BS的輸出端火線通過罐籠到位開關(guān)XK3的一對常開觸點(diǎn)接在中間斷電器KA1線圈的一接線端子上，與手動開關(guān)S4并接，分別可通過BS的動作或S4的閉合，使KA1得電，控制開門電路和關(guān)門控制電路的工作。
5.根據(jù)權(quán)力要求1所述的礦山井口搖控全自動磁動力安全門，其特征在于開門控制電路(d)由開門限位開關(guān)XK1，開門接觸器KM1組成，開門接觸器線圈(KM1)通過熱繼電器常閉接點(diǎn)RJ，并門接觸器KM2的常閉接點(diǎn)KM2－1開門限位開關(guān)XK1的一對常閉接點(diǎn)和中間繼電器的常開觸點(diǎn)KA1－1連接漏電保護(hù)器的輸出端接線端子上。
6.根據(jù)權(quán)力要求1所述的礦山井口搖控全自動磁動力安全門，其特征在于關(guān)門控制電路(e)由關(guān)門限位開關(guān)XK2，關(guān)門接觸器KM2組成，關(guān)門接觸器(KM2)線圈通過開門接觸器的一對常閉觸點(diǎn)KM1－1，關(guān)門限位開關(guān)的常閉接點(diǎn)以及中間繼電器(KA1)的只對常閉觸點(diǎn)KA1－1，連接于漏電保護(hù)器的輸出端接線端子上，通過KM1－1觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)同開門控制電路互鎖。
7.根據(jù)權(quán)力要求1所述的礦山井口遙控全自動磁動力安全門，其特征在于懸臂支承式鋼門(4)為長方型鋼材構(gòu)，上帶有防沖擊彈簧，是懸臂支承安裝在下置導(dǎo)軌(2)上，門上橫梁作為復(fù)合次級直線電極長次級，和位于門橫梁上的直線電極初級(12)相配合，控制懸臂支承式鋼門(4)左右滑動。
專利摘要一種利用紅外線傳感技術(shù)，無線電遙控技術(shù)，平面型短初級復(fù)合次級直線電機(jī)技術(shù)制成的遙控、全自動磁動力安全門系統(tǒng)。主要由平面型短初級長次級直線電機(jī)、下置導(dǎo)軌，懸臂支承式鋼結(jié)構(gòu)門，彈性制動閘，紅外探頭，攝像頭，監(jiān)視器，電機(jī)主電路，無線電遙控送電、停電電路，紅外控制電路，開門控制電路，關(guān)門控制電路組成。具有遙控、自動、電動、無電時可手動和延時關(guān)門及關(guān)門過程中遇人可返回之功能。這種自動門適用于機(jī)關(guān)、廠礦、學(xué)校、別墅、密室、倉庫、監(jiān)獄等重要門戶，具有十分顯著的社會和經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號E21F17/12GK2161731SQ93208899
公開日1994年4月13日 申請日期1993年4月8日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月8日
發(fā)明者范強(qiáng), 竇凱 申請人:范強(qiáng)