專利名稱：遙控氣動風(fēng)門的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于礦井通風(fēng)設(shè)備，具體涉及一種在電網(wǎng)停電時可由井上控制開、關(guān)的遙控氣動風(fēng)門。
礦井坑道中的風(fēng)門，是礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中重要的組成部分。過去風(fēng)門的開關(guān)多靠人力；過車風(fēng)門設(shè)置簡易拉桿，用礦車撞桿實(shí)現(xiàn)開關(guān)動作。近年來隨著生產(chǎn)發(fā)展的需要和技術(shù)水平的提高，國內(nèi)外研制了許多類型的電動自動風(fēng)門，其控制方式有光電、紅外傳感等。應(yīng)該說，目前的電動自動風(fēng)門在滿足正常生產(chǎn)需要中已發(fā)揮了應(yīng)有的作用。但由于所采用的電機(jī)功率較大(2000瓦左右)，電壓等級較高(127V、220V、380V)，在一旦發(fā)生礦井火災(zāi)，電網(wǎng)停電的情況下，就難以實(shí)現(xiàn)地面遙控。而由于要害部位的風(fēng)門不能地面遙控，風(fēng)流流向不能及時調(diào)整轉(zhuǎn)換，致使火勢不能得到有效控制，這樣的教訓(xùn)是很深刻的。因此研制受地面救火指揮中心直接控制開關(guān)的風(fēng)門已納入煤炭部滅火專家指揮系統(tǒng)的重大攻關(guān)課題。
本實(shí)用新型的目的就是為遙控風(fēng)門系統(tǒng)提供井下硬件執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使一旦礦井發(fā)生火災(zāi)時，在全停電的情況下，靠小功率備用電源供電使風(fēng)門受控于地面指揮中心。
本實(shí)用新型采用的解決方案是以壓縮空氣做風(fēng)門開、關(guān)門機(jī)構(gòu)的動力源。開、關(guān)門機(jī)構(gòu)包括氣缸、搖臂、撥門桿，氣缸和搖臂分別以鉸鏈連接在固定架上，氣缸的活塞桿連接在搖臂上，撥門桿固定在門扇上，當(dāng)汽缸的活塞桿伸出時，推動搖臂擺動，將門扇推開到位，搖臂上的鉤子與撥門桿勾在一起，當(dāng)汽缸的活塞桿收縮時，搖臂與撥門桿脫開、門扇自動回到關(guān)閉位置。
驅(qū)動氣缸運(yùn)動的壓縮空氣由電磁閥控制，驅(qū)動機(jī)構(gòu)是由微型電機(jī)、蝸輪減速器、凸輪機(jī)構(gòu)、二位三通閥組成的自動控制閥組。該閥組具有機(jī)械自鎖性能，克服了通用電磁閥工作時需要連續(xù)供電的缺點(diǎn)，在使用備用電源時可大大延長備用電源的使用壽命。
微型電機(jī)的運(yùn)動即風(fēng)門控制由電腦控制器來完成?？刂破?、傳感器和地面專家指揮系統(tǒng)微機(jī)接口組成井下控制分站。該分站的功能是(1)將風(fēng)門的開、關(guān)狀態(tài)傳送到地面；(2)接受地面指揮中心的指令完成開、關(guān)動作；(3)平時受紅外傳感器控制，滿足通車行人的需要；(4)在電網(wǎng)停電時自動切換到備用電源，接受地面遙控。本實(shí)用新型應(yīng)用復(fù)式供電方式，平時靠電網(wǎng)供電，在停電時使用備用電源供電，采用特殊型式的可充電鎘鎳電池組做為井下控制的后備電源；采用雙音頻編解碼專用集成電路實(shí)現(xiàn)信號傳輸與遙測遙控。
本實(shí)用新型以氣動機(jī)構(gòu)取代了電動自動風(fēng)門中的2000瓦左右的電動機(jī)，而其電控部件的電壓和功率只有12V、15W，因而可用可充電的鎘鎳電池組做為備用電源，這就為一旦發(fā)生火災(zāi)，電網(wǎng)全停電的情況下，實(shí)現(xiàn)風(fēng)門地面遙控提供了可靠的技術(shù)保障。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的工作原理


圖1為氣動風(fēng)門開、關(guān)狀態(tài)示意圖；圖2為驅(qū)動機(jī)構(gòu)的氣控原理圖。
圖1中，1為風(fēng)門門扇，2為氣缸，3為搖臂，4為撥門桿，5為固定架；圖中實(shí)線表示關(guān)門狀態(tài)，虛線表示開門狀態(tài)。當(dāng)風(fēng)門打開時，搖臂3與撥門桿4勾在一起；當(dāng)風(fēng)門關(guān)閉時，搖臂3與撥門桿4脫開。
圖2中2為氣缸，6、7為二位三通閥，8為微型電機(jī)，9為蝸輪減速器，10為凸輪機(jī)構(gòu)，11為手動閥，12為，節(jié)流閥，13為進(jìn)風(fēng)管，14為排風(fēng)管，15為壓力計(jì)。微型電機(jī)8接受控制器的指令通過蝸輪減速器9帶動凸輪機(jī)構(gòu)10轉(zhuǎn)動，兩個二位三通閥6、7安裝在凸輪機(jī)構(gòu)10兩側(cè)，通過凸輪機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動可以分別使一個閥吸合，而另一個閥釋放。閥6、閥7各有三個風(fēng)管通道，分別接有進(jìn)風(fēng)管13、排風(fēng)管14及氣缸2，閥吸合時將進(jìn)風(fēng)管13與氣缸2接通，釋放時將排風(fēng)管14與氣缸2接通。閥6與氣缸2的風(fēng)管通道在氣缸2的下端，閥7與氣缸2的風(fēng)管通道在氣缸2的上端。當(dāng)凸輪10頂住閥6時，閥6吸合，進(jìn)風(fēng)通道打開，排風(fēng)通道閉合，此時閥7處于釋放狀態(tài)，其進(jìn)風(fēng)通道閉合，排風(fēng)通道打開，固氣缸2的活塞桿伸出，推動搖臂3使風(fēng)門1打開；由于凸輪10一直頂住閥6，此時即使斷電，閥6也不能釋放，直到下一個控制指令到來，使凸輪轉(zhuǎn)動為止，因而可以保持開門狀態(tài)并能節(jié)省電源；當(dāng)凸輪10轉(zhuǎn)到頂住閥7時，閥7吸合，其進(jìn)風(fēng)通道打開，排風(fēng)通道閉合，閥6釋放，其進(jìn)風(fēng)通道閉合，排風(fēng)通道打開，氣缸2的活塞桿縮回，門扇1關(guān)閉。同理，由于凸輪10的鎖定作用，能夠保持關(guān)門狀態(tài)。
本實(shí)用新型做為風(fēng)門控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，是礦井救火指揮專家系統(tǒng)不可缺少的硬件組成部分，較好地實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)停電情況下的風(fēng)門開關(guān)地面搖控，填補(bǔ)了國內(nèi)外空白，在礦井救火工作中將能起到重大的作用。
權(quán)利要求1.一種遙控氣動風(fēng)門，由門扇1與開關(guān)門機(jī)構(gòu)及驅(qū)動機(jī)構(gòu)組成，其特征在于使用壓縮空氣做開關(guān)門機(jī)構(gòu)的動力源，開關(guān)門機(jī)構(gòu)包括氣缸2、搖臂3及撥門桿4，氣缸2、搖臂3分別以鉸鏈連接在固定架5上，氣缸2的活塞桿連接在搖臂3上，撥門桿4固定在門扇1上，當(dāng)氣缸2的活塞桿伸出時，推動搖臂3擺動，將門扇1推開到位，搖臂3與撥門桿4勾在一起，當(dāng)氣缸2的活塞桿收縮時，搖臂3與撥門桿4脫開，門扇1回到關(guān)閉位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的搖控氣動風(fēng)門，其特征在于驅(qū)動機(jī)構(gòu)由二位三通閥6、7，微型電機(jī)8、蝸輪減速器9、凸輪機(jī)構(gòu)10，進(jìn)風(fēng)管13，排風(fēng)管14等構(gòu)成，微型電機(jī)8通過蝸輪減速器9帶動凸輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動，兩個二位三通閥安裝在凸輪機(jī)構(gòu)10的兩側(cè)，通過凸輪機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動可以分別使一個閥吸合，而另一個閥釋放，閥6、閥7各有三個風(fēng)管通道，分別接有進(jìn)風(fēng)管13，排風(fēng)管14及氣缸2，閥6與氣缸2的風(fēng)管通道在氣缸2的下端，閥7與氣缸2的風(fēng)管通道在氣缸2的上端，閥吸合時將進(jìn)風(fēng)管13與氣缸2接通，釋放時將排風(fēng)管14與氣缸2接通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的遙控氣動風(fēng)門，其特征在于凸輪機(jī)構(gòu)10在使閥吸合的同時，一直將其頂住，即斷電時也不釋放，直到下一個控制指令到來，使凸輪動為止。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遙控氣動風(fēng)門，其特征在于使用特殊型的可充電鎘鎳電池組做為其后備電源。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遙控氣動風(fēng)門，其特征在于采用雙音頻編解碼專用集成電路實(shí)現(xiàn)信號傳輸與遙測遙控。
專利摘要一種在電網(wǎng)停電時也可由井上遙控的礦井坑道中的遙控氣動風(fēng)門，采用壓縮空氣做開、關(guān)門機(jī)構(gòu)的動力源，以氣動機(jī)構(gòu)取代了電動風(fēng)門中的2000瓦級的電動機(jī)，而其電控部件的電壓和功率只有12V、15W，因而采用可充電鎘鎳電池組做為備用電源，這就為一旦發(fā)生礦井火災(zāi)電網(wǎng)全停電的情況下，實(shí)現(xiàn)風(fēng)門地面遙控提供了可靠的技術(shù)保障。本實(shí)用新型是礦井救火指揮專家系統(tǒng)不可缺少的硬件組成部分，填補(bǔ)了國內(nèi)外空白，在礦井救火工作中將能起到重大作用。
文檔編號E21F1/12GK2197460SQ9422543
公開日1995年5月17日 申請日期1994年3月4日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月4日
發(fā)明者周立身, 王云, 王德瀛, 高永革, 徐連臣, 姚寶光, 侯瑞凡, 胡序志 申請人:撫順礦務(wù)局科學(xué)技術(shù)開發(fā)中心