專利名稱：快速復位的立風井防爆門的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及煤礦通風安全設施立風井防爆門，特別是一種能快速復位及鎖扣的快 速復位的立風井防爆門。立風井防爆門又稱立風井防爆蓋。
背景技術(shù)：
立風井防爆門是煤礦通風安全的重要設施。其作用是①當井下一旦發(fā)生瓦斯或 煤塵爆炸，受高壓氣浪的沖擊作用自動打開，以保護主通風機免受毀壞。②在正常情況下， 防爆門蓋在立風井井口是氣密的，防止風流短路。③當發(fā)生主通風機停機故障時，增加重錘 組重量，拉起防爆門，達到1. 5m設計高度，敞開風井井口，實現(xiàn)自然通風。④當反風時如井 下發(fā)生火災需要反風，反風鎖緊裝置應處于鎖緊位置，將門體壓住并鎖緊，自身不可轉(zhuǎn)動。現(xiàn)有技術(shù)的立風井防爆門主要由防爆門門體2、重錘組件4'、反風鎖扣裝置1' 和注油小井四部分組成，如圖1、2所示。隔爆水槽3與注油小井經(jīng)管道連通，起水封作用。 現(xiàn)有立風井防爆門使用存在的問題如下1.防爆門無法復位或者復位困難這種通過拆卸和安裝重錘數(shù)量、調(diào)整重錘組和 防爆門門體重量關(guān)系的操作方法，從理論上可以講得通。但是，在現(xiàn)場實際操作中卻存在著 以下諸多無法逾越的障礙。①當防爆門升起到1.5m高度，風井上井口敞開，礦井利用自然風壓進行通風，人 員在風井口上方或附近的高處作業(yè)，易產(chǎn)生恐懼，存在安全隱患。②重錘組距地面高度一般在2. Om以上，人員在高處作業(yè)，存在隱患。③每塊重錘塊重量一般約50Kg，而且必須對稱地從兩組或四組重錘組件中同時取 下，否則必將造成防爆門門體傾斜，存在操作困難和用人多的問題。2.鎖扣防爆門耗時多、占用人員多原防爆門反風鎖扣裝置1'如圖3所示；由位于防爆門外邊緣的八個壓塊2'和預 埋螺栓3'組成。當風機正常運轉(zhuǎn)時，反風鎖扣裝置的八個壓塊2'應處于不扣壓門體的位 置且固緊不自由轉(zhuǎn)動。僅在反風時，才扣壓門體并鎖緊。在礦井反風時，需靠人工將八個壓塊 ‘提起旋轉(zhuǎn)90度，一端壓在門體2上，另一 端壓在預埋在井壁的厚板上，再將預埋螺栓3'擰緊。在人員準備不足或天氣惡劣等情況 下，鎖扣防爆門操作耗時多。據(jù)測算在沒有有效人員準備情況下，鎖扣操作達3分鐘以上， 因此延誤反風時間，有時在10分鐘內(nèi)不能完成反風操作。3.防爆門不能平穩(wěn)、同步升降在實際運行中，由于受外界風力、鋼絲繩摩擦力、 防爆門加工質(zhì)量等因素影響，防爆門升起和降落不能保證平穩(wěn)和同步，容易發(fā)生卡阻和歪 斜。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有立風井防爆門復位操作困難、耗時多、用人多、速度慢的不足之處， 本發(fā)明提供一種快速復位的立風井防爆門，可實現(xiàn)防爆門復位的機械操作和遠程控制，速度快、省時省工、操作安全、減輕體力勞動。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是快速復位的立風井防爆門，由門體、重錘部分、反風鎖扣裝置和注油小井等組成。 重錘部分由數(shù)組重錘組件組成，每組重錘組件分別通過鋼絲繩繞過滑輪組與門體連接。其 重錘組件采用變質(zhì)量罐重錘組件或變質(zhì)量罐。變質(zhì)量罐重錘組件是變質(zhì)量罐與配重塊的組 合件。變質(zhì)量罐、或稱儲液罐，通過進出水管與為其加水和放水的供水裝置連接。變質(zhì)量罐 加滿水后，重錘組件的總重量> 門體重量，變質(zhì)量罐放完水后，重錘組件的總重量< 門體重 量。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案還可以是快速復位的立風井防爆門的反風鎖扣裝置，由電動推桿或液壓推桿、壓桿、導輥等 構(gòu)成。電動或液壓推桿伸出時，與推桿鉸接的壓桿，在上下導輥的水平導向下，與門體上的 楔形塊咬合。電動或液壓推桿縮回時，壓桿與楔形塊脫離。壓桿前端可安裝壓輥與楔形塊 配合?？焖購臀坏牧L井防爆門設平穩(wěn)同步升降機構(gòu)；該機構(gòu)分由數(shù)組升降機構(gòu)、每組 由升降鋼絲繩、升降滑輪組、同步串聯(lián)液壓缸或電動推桿構(gòu)成。本發(fā)明的有益效果是①利用增減變質(zhì)量罐內(nèi)貯水量取代增減配重塊數(shù)量的方法，使原本很難完成的人 工操作，變成可以輕松完成的機械操作；降低了操作員工的勞動強度，減少了因人工操作增 加的無謂停風時間，消除了由于主通風機停運時間過長而造成的安全隱患，極大地提高礦 井通風安全性。不僅能使防爆門快速復位，而且可實現(xiàn)在主通風機房內(nèi)的遠程監(jiān)控，用室內(nèi) 操作取代室外操作，避免惡劣天氣、夜晚照明、距離遠等因素對防爆門復位和鎖扣操作的影 響。②用機械反風鎖扣裝置代替人工鎖扣，減少操作時間和人員，為及時反風贏得時 間。鎖扣裝置的壓輥和楔塊體積小、重量輕、咬合緊密鎖扣效果好。③平穩(wěn)同步升降裝置能保證防爆門平穩(wěn)升降，防止發(fā)生卡阻和歪斜。
圖1是現(xiàn)有立風井防爆門的結(jié)構(gòu)示意圖主視圖、即A' -A'剖視圖。圖2是現(xiàn)有立風井防爆門的結(jié)構(gòu)示意圖俯視圖。圖3是現(xiàn)有立風井防爆門反風鎖扣裝置的結(jié)構(gòu)示意圖、S卩Γ放大視圖。圖4是本發(fā)明立風井防爆門的結(jié)構(gòu)示意圖主視圖、即A-A剖視圖。圖5是本發(fā)明立風井防爆門的結(jié)構(gòu)示意圖俯視圖。圖6是變質(zhì)量罐重錘組件的結(jié)構(gòu)示意圖主剖視圖、即I放大視圖。圖7是立風井防爆門的泵站的構(gòu)成示意圖。圖8是變質(zhì)量罐的水循環(huán)系統(tǒng)圖。圖9是雙活塞桿油缸的液壓系統(tǒng)圖。圖10是鋼絲繩卡套的結(jié)構(gòu)示意圖、即II放大視圖。圖11、12分別是反風鎖扣裝置處于復位狀態(tài)、鎖扣狀態(tài)的示意圖。圖中1-反風鎖扣裝置、2-防爆門門體、3-隔爆水槽、4-變質(zhì)量罐重錘組件、5-雙活塞桿油缸、6-泵站、7-鋼絲繩、8-滑輪組、9-升降鋼絲繩、10-升降滑輪組、11-滑輪支架、 12-進出油管、13-進出水管、14-聯(lián)接頭、15-拉桿、16-配重塊或重錘塊、17-連接桿、18-放 氣口、19-變質(zhì)量罐或儲液罐、20-進出水口、21-單向閥、22-抽水泵、23-電動蝶閥、24-液 壓泵、25-水箱、26-補水泵、27-電動蝶閥、28-油箱、29-馬達、30-鋼絲繩夾、31-索具套環(huán)、 32-電動推桿、33-壓桿、34-導輥、35-壓輥、36-楔形塊、37-底座及支架；1'-原反風鎖扣 裝置、2'-壓塊、3'-預埋螺栓、4'-原重錘組件。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。在圖4、5中示出本發(fā)明快速復位的立風井防爆門的結(jié)構(gòu)。它主要由防爆門門體2、 重錘部分、反風鎖扣裝置1和注油小井四部分組成；是在現(xiàn)有立風井防爆門基礎上改進的 防爆門。防爆門門體2和注油小井與原有的相同；門體2通過鋼絲繩7，繞過滑輪組8與重 錘組件連接；滑輪組8安裝在滑輪支架11上。重錘部分的重錘組件及其鋼絲繩7、滑輪組 8，共有四組，對稱均布在風井井口周邊。注油小井通過L形管道與隔爆水槽3連通，由注油 小井補充水或油，起水封作用。為了實現(xiàn)防爆門快速復位與鎖扣、以及平穩(wěn)同步升降的要求，對防爆門重錘部分、 反風鎖扣裝置進行了改進，并增加了防爆門平穩(wěn)同步升降機構(gòu)?！?.防爆門的快速復位裝置和平穩(wěn)同步升降機構(gòu)1.防爆門的快速復位裝置原理是把原重錘組件的配重塊換成變質(zhì)量罐、即儲液 罐，將加減配重塊數(shù)量轉(zhuǎn)換為改變儲液罐內(nèi)液體質(zhì)量的方式，從而實現(xiàn)了重錘組件重量的 遠距離操控。在圖6中示出變質(zhì)量罐重錘組件4的結(jié)構(gòu)。它由配重塊16和變質(zhì)量罐19兩部分 組成。配重塊16在上，變質(zhì)量罐19在下。變質(zhì)量罐19通過頂部的連接桿17連接在配重 塊16的底面。配重塊16由其中心孔內(nèi)的拉桿15串聯(lián)。拉桿15上端有聯(lián)接頭14，通過聯(lián)接頭 14、鋼絲繩卡套，與鋼絲繩7連接。拉桿15下端有螺母固定。變質(zhì)量罐19，是上部側(cè)面有放氣口 18，底部有進出水口 20的罐狀儲液容器；或稱 儲液罐19。進出水口 20與柔性的進出水管13連接。用變質(zhì)量罐重錘組件4替代原重錘組件4'，其質(zhì)量分為兩部分1.固定質(zhì)量部 分配重塊16和儲液罐19自身重量；2.變質(zhì)量部分儲液罐19內(nèi)可變的加水量。通過改 變儲液罐19內(nèi)加入的水量，即可改變變質(zhì)量罐重錘組件4的重量。這樣，將加減重錘塊的數(shù) 量，轉(zhuǎn)換為改變儲液罐內(nèi)液體重量的方式，即用機械手段實現(xiàn)對重錘組件重量的調(diào)整控制。 在正常情況下，各儲液罐19儲滿水，變質(zhì)量罐重錘組件4的總重量大于防爆門門體2的重 量。各儲液罐19放完水，變質(zhì)量罐重錘組件4的總重量小于門體2的重量。重錘組件只用變質(zhì)量罐19而不用配重塊16，也可以實現(xiàn)上述目的，但需要將變質(zhì) 量罐19與門體2的重量搭配合適。在圖7、8中示出泵站6內(nèi)的儲液罐19的供水裝置、或稱水循環(huán)系統(tǒng)。儲液罐19 的加、放水設備主要有補水泵26、抽水泵22、電動蝶閥23和27、水箱25等，它們通過管路連 接構(gòu)成儲液罐的供水裝置。與儲液罐進出水口 20連接的進出水管13分為兩路一路經(jīng)抽
5水泵22、電動蝶閥23，接水箱25，為儲液罐19加水；另一路經(jīng)電動蝶閥27、補水泵26，接水 箱25，為儲液罐19放水。水箱25經(jīng)截止閥接水源。儲液罐19通過供水裝置的加水和放水
改變重量，從而實現(xiàn)變質(zhì)量罐重錘組件4重量的調(diào)整。2.防爆門的平穩(wěn)同步升降機構(gòu)為了保證防爆門能平穩(wěn)同步升降的要求，防止發(fā) 生卡阻和歪斜。在防爆門周邊增設了防爆門平穩(wěn)同步升降機構(gòu)。在圖4中示出防爆門平穩(wěn)同步升降機構(gòu)的組成。它由四組升降機構(gòu)組成，每組由 升降鋼絲繩9、升降滑輪組10、雙活塞桿油缸5等構(gòu)成。升降鋼絲繩9 一端連接在防爆門門 體2上，另一端繞過升降滑輪組10，與雙活塞桿油缸5的活塞桿連接。雙活塞桿油缸5通過 進出油管12與泵站6連接。升降滑輪組10與滑輪組8裝在同一滑輪支架11上，并位于滑 輪組8的下方。在圖7中示出泵站6內(nèi)防爆門平穩(wěn)同步升降機構(gòu)的液壓泵站的構(gòu)成。它由液壓泵 24、單向閥21、進出油管12等構(gòu)成。該液壓泵站與儲液罐的水循環(huán)系統(tǒng)一起組合成泵站6。在圖9中示出防爆門平穩(wěn)同步升降機構(gòu)雙活塞桿油缸的液壓系統(tǒng)。四件雙活塞桿 油缸5的進、出液口，依次順序串聯(lián)，串聯(lián)回路的總進液管、總出液管路與液壓泵24、四件單 向閥21連接。液壓泵24由電機29驅(qū)動。四件單向閥21—端接進出液管，另一端接油箱 28。通過控制電機29正反轉(zhuǎn)，改變液壓泵24的供液口，控制四件雙活塞桿油缸5的活塞桿 同步伸縮，進而控制四根升降鋼絲繩9同步提拉門體2升降。采用雙活塞桿油缸可提高活 塞桿的伸縮精度，保證防爆門升起和降落的同步性和穩(wěn)定性。雙活塞桿油缸5也可以采用 同步串聯(lián)的單活塞桿油缸，或電動推桿替代。在圖10中示出鋼絲繩卡套的結(jié)構(gòu)。它由鋼絲繩夾30、索具套環(huán)31構(gòu)成；通過銷 軸與聯(lián)接耳連接。鋼絲繩7與門體2、拉桿15的聯(lián)接頭14的連接，升降鋼絲繩9與門體2、 雙活塞桿油缸活塞桿的連接，都采用該鋼絲繩卡套。二 .防爆門快速反風鎖扣裝置為了解決防爆門人工鎖扣和解鎖扣耗時多、速度 慢、占用人員多的問題，將原反風鎖扣裝置改為電動的或液壓的。在圖11、12中示出快速反風鎖扣裝置的結(jié)構(gòu)及其鎖扣、復位兩種狀態(tài)。圖示的防 爆門反風鎖扣裝置1，由電動推桿32、壓桿33、導輥34、壓輥35、楔形塊36、底座及支架37 等組成。電動推桿32的推桿與壓桿33鉸接，壓桿33上、下方有導輥34水平導向。壓桿33 前端有壓輥35，楔形塊36焊接在門體2上。底座及支架37為電動推桿32、導輥34等提供 固定支承。當?shù)V井需要反風、要求防爆門處于鎖扣狀態(tài)時，啟動電動推桿32伸出，推動壓桿 33，壓桿33前端的壓輥35與對應的楔形塊36咬合，使防爆門處于鎖扣狀態(tài)。當需要解除 鎖扣狀態(tài)時，啟動電動推桿32收縮，拉動壓桿33，壓輥35與門體上的楔形塊36脫離，使防 爆門處于復位狀態(tài)后自動停止。圖中的電動推桿32也可以采用液壓推桿替代，構(gòu)成液壓式的反風鎖扣裝置。不 過，采用電動推桿驅(qū)動，不用液壓源，結(jié)構(gòu)更簡單，使用更方便。將原反風鎖扣裝置的旋轉(zhuǎn)扳動方式改為簡潔的直線運動鎖扣方式，便于使防爆門 的鎖扣操作實現(xiàn)機械操作，還可以增加遠程監(jiān)控的功能，用室內(nèi)操作取代室外操作，避免惡 劣天氣、夜晚照明、距離遠等因素對防爆門復位和鎖扣操作的影響。通過試驗，5s內(nèi)就能完 成防爆門的鎖扣和解鎖操作。
立風井防爆門控制方法①當發(fā)生瓦斯煤塵爆炸時，防爆門受巨大沖擊力能自由升起。②當主通風機停機，控制裝置接收停機信號，釋放儲液罐部分水減輕重錘組重量， 然后啟動同步串聯(lián)液壓缸拉起防爆門至1. 5m高度，實現(xiàn)自然通風。③當主通風機具備開機條件，控制裝置控制放掉儲液罐內(nèi)存水，使變量罐重錘組 重量小于防爆門重量，然后啟動同步串聯(lián)液壓缸下放防爆門到位。④當主通風機運行正常后，向儲液罐內(nèi)加水，恢復備用狀態(tài)。⑤當需要反風時，啟動電動推桿伸出，使壓輥與楔形塊咬合、防爆門處于鎖扣狀 態(tài)。當反風結(jié)束，啟動電動推桿退回，防爆門解除鎖扣狀態(tài)。
權(quán)利要求
一種快速復位的立風井防爆門，包括門體(2)、重錘部分、反風鎖扣裝置和注油小井；重錘部分由數(shù)組重錘組件組成，每組重錘組件分別通過鋼絲繩(7)，繞過滑輪組(8)，與門體(2)連接；其特征在于所說的重錘組件是變質(zhì)量罐重錘組件(4)、或者是變質(zhì)量罐(19)；變質(zhì)量罐重錘組件(4)是變質(zhì)量罐(19)與配重塊(16)的組合件；變質(zhì)量罐(19)、或稱儲液罐，通過進出水管(13)與為其加水和放水的供水裝置連接；變質(zhì)量罐(19)加滿水后，重錘組件的總重量＞門體(2)的重量，變質(zhì)量罐(19)放完水后，重錘組件的總重量＜門體(2)的重量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速復位的立風井防爆門，其特征在于所說的防爆門的反 風鎖扣裝置(1)，包括電動推桿(32)或液壓推桿、壓桿(33)、導輥(34)；電動推桿(32)或 液壓推桿的推桿與壓桿(33)鉸接，壓桿(33)的上、下方有為其水平導向的導輥(34)；當推 桿伸出時，壓桿(33)與門體(2)上對應的楔形塊(36)處于咬合狀態(tài)；當推桿縮回時，壓桿 (33)與楔形塊(36)處于脫離狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的快速復位的立風井防爆門，其特征在于所說的壓桿(33)的 前端、即與楔形塊(36)咬合的一端，有壓輥(35)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速復位的立風井防爆門，其特征在于所說的門體⑵有 平穩(wěn)同步升降機構(gòu)；該機構(gòu)由數(shù)組升降機構(gòu)組成，每組升降機構(gòu)包括升降鋼絲繩(9)、升降 滑輪組(10)以及同步串聯(lián)液壓缸或電動推桿；升降鋼絲繩(9) 一端與門體(2)連接，另一 端繞過升降滑輪組(10)，與同步串聯(lián)液壓缸的活塞桿或電動推桿的推桿連接；各同步串聯(lián) 液壓缸的進、出液口，通過管路依次順序串聯(lián)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的快速復位的立風井防爆門，其特征在于所說的同步串聯(lián)液 壓缸，為同步串聯(lián)的雙活塞桿油缸(5)。
全文摘要
一種快速復位的立風井防爆門，或稱立風井防爆蓋，屬于煤礦通風安全設施；主要由門體2、重錘部分、反風鎖扣裝置和注油小井組成。重錘部分的數(shù)組重錘組件是變質(zhì)量罐重錘組件4或變質(zhì)量罐19，它們通過鋼絲繩7、滑輪組8與防爆門門體2連接。變質(zhì)量罐19即蓄液罐，通過進出水管13與供水裝置連接，利用增減變質(zhì)量罐內(nèi)的貯水量取代增減配重塊的數(shù)量，控制重錘組件的重量。本防爆門還設有快速反風鎖扣裝置1和平穩(wěn)同步升降機構(gòu)。該防爆門用機械操作實現(xiàn)防爆門復位及鎖扣的遠程監(jiān)控，變室外操作為室內(nèi)操作；防爆門復位、鎖扣速度快，省時省工，操作安全，減輕體力勞動，提高礦井通風安全性。
文檔編號E21F17/12GK101943025SQ200910016098
公開日2011年1月12日 申請日期2009年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月7日
發(fā)明者溫建東, 王實生, 范明訓, 趙德方 申請人:兗州煤業(yè)股份有限公司