礦用過單軌吊自動(dòng)無壓風(fēng)門的工作原理融合了力學(xué)平衡設(shè)計(jì)、自動(dòng)化控制及安全聯(lián)動(dòng)機(jī)制,其核心是通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)抵消風(fēng)壓影響,并借助傳感器與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)風(fēng)門的自動(dòng)啟閉,具體原理如下:
雙扇風(fēng)門聯(lián)動(dòng)結(jié)構(gòu)
風(fēng)門由左右兩扇門體組成,通過連桿機(jī)構(gòu)或平衡臂連接。當(dāng)風(fēng)流通過時(shí),兩扇門受到的風(fēng)壓方向相反(如左扇門受正向風(fēng)壓,右扇門受反向風(fēng)壓),通過連桿將風(fēng)壓轉(zhuǎn)化為內(nèi)力,使兩扇門所受的合力相互抵消,從而實(shí)現(xiàn) “無壓" 效果。即使在高風(fēng)壓環(huán)境下,風(fēng)門也能輕松開啟,減少驅(qū)動(dòng)裝置的負(fù)荷。
反向風(fēng)門的防逆流設(shè)計(jì)
門框橫梁上焊接擋板,當(dāng)風(fēng)流方向突然改變時(shí),擋板可阻止風(fēng)門被反向風(fēng)壓吹開,確保風(fēng)流不會短路,同時(shí)兼具反向風(fēng)門的安全功能。
信號觸發(fā)機(jī)制
傳感器檢測:風(fēng)門兩側(cè)安裝紅外傳感器、雷達(dá)傳感器或光控傳感器。當(dāng)單軌吊或人員靠近時(shí),傳感器發(fā)射的信號被遮擋或反射,產(chǎn)生觸發(fā)信號(如紅外傳感器通過發(fā)射紅外光,當(dāng)物體進(jìn)入感應(yīng)范圍時(shí),光路被阻斷,傳感器向控制器發(fā)送電信號)。
信號傳輸:觸發(fā)信號通過電纜或無線模塊傳輸至 PLC(可編程邏輯控制器)或單片機(jī)控制系統(tǒng)。
驅(qū)動(dòng)執(zhí)行過程
氣動(dòng)驅(qū)動(dòng):壓縮空氣進(jìn)入動(dòng)力氣缸,推動(dòng)活塞桿伸縮,通過推拉臂帶動(dòng)風(fēng)門門扇繞鉸接軸旋轉(zhuǎn)開啟(例如氣缸行程為 500mm 時(shí),可帶動(dòng)門扇開啟角度約 90°)。



電動(dòng)驅(qū)動(dòng):電機(jī)通過減速箱降低轉(zhuǎn)速、增大扭矩,通過鏈條或齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)門扇運(yùn)動(dòng)。
動(dòng)力輸出:控制系統(tǒng)接收到信號后,驅(qū)動(dòng)電動(dòng)或氣動(dòng)裝置動(dòng)作。
延時(shí)關(guān)閉:單軌吊或人員通過后,傳感器信號恢復(fù),控制系統(tǒng)啟動(dòng)延時(shí)計(jì)時(shí)器(通常設(shè)定 10-30 秒),延時(shí)結(jié)束后驅(qū)動(dòng)裝置反向動(dòng)作,風(fēng)門自動(dòng)關(guān)閉。
互鎖功能
兩道風(fēng)門之間通過機(jī)械或電氣閉鎖裝置實(shí)現(xiàn) “互鎖":當(dāng)一道風(fēng)門開啟時(shí),另一道風(fēng)門被鎖定無法開啟,防止風(fēng)流短路(例如通過電磁鎖或機(jī)械連桿,在左門開啟時(shí)鎖住右門的門框)。
防夾與過載保護(hù)
紅外防夾:風(fēng)門關(guān)閉過程中,若傳感器再次檢測到物體(如單軌吊未 通過),控制系統(tǒng)立即中斷關(guān)閉動(dòng)作并重新開啟,避免夾傷設(shè)備或人員。
過載保護(hù):驅(qū)動(dòng)裝置中設(shè)置壓力傳感器或電流檢測模塊,當(dāng)風(fēng)門受阻(如被異物卡?。?dǎo)致負(fù)荷超過設(shè)定值時(shí),自動(dòng)切斷電源并報(bào)警,防止電機(jī)燒毀或結(jié)構(gòu)損壞。
手動(dòng)解鎖機(jī)制
當(dāng)控制系統(tǒng)故障或停電時(shí),可通過手動(dòng)解鎖按鈕或機(jī)械手柄解除電動(dòng) / 氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)的鎖定,人工推動(dòng)門扇開啟。例如按下解鎖按鈕后,電磁鎖失電釋放,人員可直接推門。
平衡機(jī)構(gòu)輔助手動(dòng)操作
借助拉力彈簧或配重塊,在手動(dòng)開門時(shí)提供輔助拉力,即使在無風(fēng)壓平衡狀態(tài)下,也能輕松推動(dòng)門扇(如彈簧拉力可抵消部分門扇自重,使手動(dòng)推力小于 50N)。
部分風(fēng)門配備 PLC 控制系統(tǒng),通過 RS485 或以太網(wǎng)接口與礦井自動(dòng)化系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng),地面監(jiān)控中心可實(shí)時(shí)查看風(fēng)門開關(guān)狀態(tài)、傳感器信號及故障報(bào)警信息,也可遠(yuǎn)程控制風(fēng)門啟閉(如緊急情況下強(qiáng)制關(guān)閉風(fēng)門),實(shí)現(xiàn)智能化管理。