1工作原理

在初使?fàn)顟B(tài)下，各種閥在如圖1所示的狀態(tài)下，由于無人操作，手、風(fēng)控先導(dǎo)閥2和3；4和5的閥芯均處于上位。這時(shí)，風(fēng)控兩位三通閥執(zhí)行閥8和9的控制風(fēng)源被關(guān)閉，風(fēng)控兩位三通閥執(zhí)行閥8和9的控制風(fēng)源被關(guān)閉，風(fēng)控兩位三通閥執(zhí)行閥8和9在復(fù)位彈簧力的作用下，將其閥芯推向上，此時(shí)風(fēng)源的壓力風(fēng)將風(fēng)閥8和9的下位通道經(jīng)單向阻尼閥進(jìn)入風(fēng)缸的前腔，使其風(fēng)門處于關(guān)閉狀態(tài)。此時(shí)交叉閉鎖6、7均處于通路。

假定當(dāng)有人經(jīng)過，從左開風(fēng)門時(shí)，按下先導(dǎo)風(fēng)閥2手柄，先導(dǎo)閥2的閥芯由上位改為下們，風(fēng)路將由風(fēng)源經(jīng)閥7、閥2上通口、閥3下通口，將輸出的壓力風(fēng)送入交叉閉鎖閥6的控制端口，使閥6閥芯向上移動(dòng)，斷開了閥4和閥5的風(fēng)源，使另一側(cè)風(fēng)門操作無效，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)另一側(cè)風(fēng)門閉鎖。在此同時(shí)，將另一路壓力風(fēng)送入終端閥8的控制腔，使閥芯向下移動(dòng)，此時(shí)閥8將其風(fēng)缸12的前后腔進(jìn)出風(fēng)口換向，使后腔接入壓力風(fēng)，前腔經(jīng)過阻尼閥排空，完成了風(fēng)門開啟過程。當(dāng)人走過這道風(fēng)門后，按下風(fēng)閥3手柄，由于閥2已經(jīng)在下位，閥3在人的操作下，也處于下位，從而斷開了終端執(zhí)行閥8的控制風(fēng)源，終端執(zhí)行閥8和交叉閉鎖閥6在彈簧力的作用下復(fù)位，風(fēng)閥8將風(fēng)路換向，風(fēng)缸12的前腔進(jìn)入壓力風(fēng)，后腔口開放，風(fēng)缸12回縮，風(fēng)門關(guān)閉，完成了風(fēng)門關(guān)閉過程，同時(shí)交叉閉鎖閥6解鎖，允許另一側(cè)風(fēng)門操作。另一側(cè)風(fēng)門風(fēng)路與其安全幾何對(duì)稱，原理同上

該風(fēng)路的兩組開關(guān)風(fēng)閥（閥2和3、閥4和5）采用的控制為乒乓式開關(guān)原理，即（乒乓為關(guān)，乒乓為開的原理）。無論另一側(cè)開關(guān)在何種狀態(tài)，只要?jiǎng)幼鳟?dāng)前開關(guān)，就能將其翻轉(zhuǎn)一種狀態(tài)。與數(shù)字電路的“異或門”電路原理相同。



式中Z——輸出

A——輸入

B——輸入

即：當(dāng)A=1、B=1時(shí)Z=0、B=0時(shí)Z=0，當(dāng)A=1或A=1、B=0時(shí)Z=1

風(fēng)閥1的作用為：

在非常情況下，也就是當(dāng)人過完第一道風(fēng)門后將其關(guān)閉（他必須將風(fēng)第一道門關(guān)閉，若不關(guān)閉第一道風(fēng)門，第二道風(fēng)門自然打不開），當(dāng)他將第二道風(fēng)門打開后，由于某種原因可能通過后沒有關(guān)門（特例），這時(shí)從關(guān)閉的一側(cè)風(fēng)門來人時(shí)就不允許而且也打不開鎖關(guān)閉的風(fēng)門，使其開著的風(fēng)門關(guān)閉遠(yuǎn)隔離側(cè)打開著的風(fēng)門，使其開著的風(fēng)門關(guān)閉，完成遠(yuǎn)方風(fēng)門復(fù)位操作。其工作原理是：兩組遠(yuǎn)方風(fēng)門復(fù)位關(guān)閉閥安裝在兩道風(fēng)門的外側(cè)，是由風(fēng)源直接供風(fēng)，該閥為手控風(fēng)閥，在松手后能夠自復(fù)位，當(dāng)人操作開門先導(dǎo)閥無效時(shí)，說明另一側(cè)風(fēng)門在開啟狀態(tài)，此時(shí)本側(cè)風(fēng)門被閉鎖，這時(shí)可操作復(fù)位閥1，該閥動(dòng)作后，將壓力風(fēng)直接送入另一側(cè)風(fēng)門的2個(gè)先導(dǎo)控制閥的控制腔，使2個(gè)先控制閥閥芯同時(shí)處于上位，從而斷開了另一側(cè)風(fēng)門終端執(zhí)行閥的控制風(fēng)，風(fēng)門關(guān)閉，在此同時(shí)，為本側(cè)控制回路解鎖，這時(shí)就可以自由的操作本風(fēng)門的開關(guān)了。



圖1 風(fēng)控風(fēng)門原理圖

1-遠(yuǎn)方風(fēng)門復(fù)位閥；2-后風(fēng)門外開關(guān)先導(dǎo)閥；3-后風(fēng)門內(nèi)開關(guān)先導(dǎo)閥；4-前風(fēng)門內(nèi)開關(guān)先導(dǎo)閥；5-前風(fēng)門外開關(guān)先導(dǎo)閥；6、7-交叉閉鎖閥；8、9-終端執(zhí)行風(fēng)閥；10-截流閥；11-單向阻尼閥；12、13-風(fēng)缸；15-風(fēng)門

2技術(shù)指標(biāo)

（1） 風(fēng)動(dòng)組件工作壓力：在0.2~0.8MPa內(nèi)，均能正常工作。

（2） 風(fēng)缸活塞直徑：Ф=100mm，活塞桿直徑Ф=25mm，行程S=1000mm；

（3） 風(fēng)門推力（開門）：當(dāng)系統(tǒng)風(fēng)壓力為0.4MPa時(shí)，F(xiàn)=3.08kN;

（4） 風(fēng)門拉力（關(guān)門）：當(dāng)系統(tǒng)風(fēng)壓力為0.4MPa時(shí)，F(xiàn)=2.93kN;

（5） 防擠人風(fēng)門開距：0.3～0.5m;

（6） 開風(fēng)門定時(shí)限：t=6s；關(guān)閉風(fēng)門定時(shí)限：t=7s;

（7） 風(fēng)門開角α=96°

3應(yīng)用效果

該裝置通過在鐵法燈業(yè)集團(tuán)公司小青礦井下W₁E701^#刨煤機(jī)工作面的應(yīng)用，效果十分理想，操作者只需1.96N的力就可以操作。由于采用了風(fēng)量阻尼式控制，風(fēng)門的開啟十分平穩(wěn)，兩道風(fēng)門閉鎖及遠(yuǎn)方復(fù)位靈敏可靠。

2003年8月18日鐵煤集團(tuán)公司技術(shù)中心組織專家對(duì)小青礦“風(fēng)控風(fēng)動(dòng)自動(dòng)閉鎖風(fēng)門系統(tǒng)”進(jìn)行了鑒定，專家到現(xiàn)場(chǎng)對(duì)小青礦所研制的該系統(tǒng)裝置所提供的鑒定材料進(jìn)行了分析、研究論證后一致認(rèn)為：該系列設(shè)備計(jì)合理、功能齊全、結(jié)構(gòu)緊湊、性能良好，有獨(dú)創(chuàng)性，該系統(tǒng)設(shè)備投入使用后，可取代舊式“鋼絲繩門插式”閉鎖裝置，解決了舊式閉鎖一旦鋼絲繩松動(dòng)或一側(cè)風(fēng)門關(guān)閉不嚴(yán)時(shí)，另一側(cè)風(fēng)門被完全鎖死的致命弊端，實(shí)現(xiàn)了通知礦井得到廣泛的推廣與應(yīng)用，此系統(tǒng)在提高礦井安全技術(shù)裝備和標(biāo)準(zhǔn)化上具有廣泛推廣意義。