申请/专利权人：太原理工大学;阳泉煤业(集团)有限责任公司;太原市博世通机电液工程有限公司

申请日：2019-06-11

公开（公告）日：2024-03-26

公开（公告）号：CN110397464B

主分类号：E21F1/08

分类号：E21F1/08;E21F1/12;E21F1/10;E21F17/18;E21F17/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.26#授权;2019.11.26#实质审查的生效;2019.11.01#公开

摘要：本发明公开了一种用于煤矿主通风系统的防冻对开式风门，涉及矿用通风设备技术领域，解决了现有技术中冬季除冰时间较长导致的风门开启受阻问题，其技术要点是：对开式风门外部固定有与风道连通的风门箱体，风门箱体底部设有加热装置，风门箱体内设有导向装置,导向装置与对开式风门间设有弹性提升装置；弹性提升装置包括位于对开式风门与顶部行走轮间的提升油缸、位于对开式风门与底部行走轮间的弹性支撑件,对开式风门两侧设有用于检测风门运行情况的监测装置，具有便于监测、提高矿用风门冬季适用性与可靠性的优点。

主权项：1.一种用于煤矿主通风系统的防冻对开式风门，设置在连接有两组出风口的风道（1），其特征在于：所述风道1两组出风口的方向上分别设有对开式风门2，所述对开式风门2外部固定有与风道1连通的风门箱体3，所述风门箱体3底部设有加热装置4，所述风门箱体3内设有导向装置5；所述导向装置5包括与风门箱体（3）固定的轨道51、驱动油缸52、用于供对开式风门2移动的顶部行走轮53与底部行走轮54，所述驱动油缸（52）用于驱动对开式风门（2）的启闭，所述导向装置5与对开式风门2间设有弹性提升装置6；所述弹性提升装置6包括位于对开式风门2与顶部行走轮53间的提升油缸61、位于对开式风门2与底部行走轮54间的弹性支撑件62；所述风门箱体3上设有液压驱动装置7，所述液压驱动装置7包括液压站71与供油管路72，所述供油管路72连通驱动油缸52与提升油缸61；所述弹性支撑件62包括与对开式风门2底部固定的限位塞622、与底部行走轮54固定的弹性橡胶块623，所述弹性橡胶块（623）顶部设有供限位塞622贴合嵌入并滑动的限位槽（628），所述弹性橡胶块623外侧设有与之贴合固定的内套筒624，所述限位塞622外部设有与对开式风门2底部固定的外套筒625，所述内套筒624背离弹性橡胶块623的一侧上端设有上卡位块626，所述外套筒625内侧下端设有下卡位块627，所述上卡位块626、下卡位块627可彼此卡扣；所述加热装置4包括位于风门箱体3外部的空气加热器41、环绕对开式风门2底部的输气管道42，所述空气加热器41与输气管道42连通；所述输气管道42包括与风门箱体3底部固定的外管道423、与对开式风门2底部内侧固定的内管道422，所述外管道423与内管道422位于同一直线方向，所述对开式风门2内部为空心结构，所述外管道423可供内管道422贴合嵌入并滑移，所述内管道422上均匀开设有若干散热孔421，所述对开式风门（2）顶部设有出风口（424）。

全文数据：一种用于煤矿主通风系统的防冻对开式风门技术领域本发明涉及矿用通风设备技术领域，更具体地说，它涉及一种用于煤矿主通风系统的防冻对开式风门。背景技术煤矿自动风门是一种控制输入煤矿井下风的通风量和通风方向、隔断风流、防止通风系统紊乱的主通风机用风门。现有技术公开了一种矿用主通风机风门防冻装置，包括通风机和管道式加热器，通过管路将管道式加热器出风口的热风送至风道的风门处，采用机械式不断鼓入热风，增强了主通风机冬季运行的可靠性。上述方案在极为寒冷的环境条件下防冻效果有限，且对于紧急情况下的启闭风门操作，需要的除冰时间较长，易导致风门启闭过程受阻。现有技术还公开了一种煤矿矿井用防冻蝶形风门，该装置主通风机和风井之间设置一个蝶阀和辅助对空风门，可实现不停风切换风机。上述方案的蝶阀容易出现粉尘堆积使叶片无法完全关闭，出现漏风，现场应用时蝶阀出现13角度无法关闭，即风门的开启与关闭情况无法实现实时监测。发明内容针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种用于煤矿主通风系统的防冻对开式风门，具有提高矿用风门冬季适用性与可靠性的优点。为实现上述技术目的，本发明提供了如下技术方案：一种用于煤矿主通风系统的防冻对开式风门，包括连接有两组出风口的风道，所述风道两组出风口的方向上分别设有对开式风门，所述对开式风门外部固定有与风道连通的风门箱体，所述风门箱体底部设有加热装置，所述风门箱体内设有导向装置；所述导向装置包括与风门箱体固定的轨道、驱动油缸、用于供对开式风门移动的顶部行走轮与底部行走轮，所述驱动油缸用于驱动对开式风门的启闭，所述导向装置与对开式风门间设有弹性提升装置；所述弹性提升装置包括位于对开式风门与顶部行走轮间的提升油缸、位于对开式风门与底部行走轮间的弹性支撑件。通过采用上述技术方案，对开式风门可以极大程度上实现完整角度的风门启闭，减少因粉尘堆积导致的启闭不到位问题，风门箱体与风道密封连接，用于保证对开式风门开启时，风道内部依然保持封闭，冬季通过加热装置进行对风门底部进行热风加热，从而避免结冰，保证风门的正常启闭，对开式风门通过两侧的驱动油缸进行移动。当底部除冰不彻底时，可通过各组提升油缸将对开式风门提升一定距离，并通过底部的弹性支撑件的配合保证对开式风门不偏移行动轨迹，从而保证在有冰的情况下依然可以紧急开启对开式风门。作为优选，所述弹性支撑件包括与对开式风门底部固定的限位塞、与底部行走轮固定的弹性橡胶块，所述弹性橡胶块顶部设有供限位塞贴合嵌入并滑动的限位槽，所述弹性橡胶块外侧设有与之贴合固定的内套筒，所述限位塞外部设有与对开式风门底部固定的外套筒，所述内套筒背离弹性橡胶块的一侧上端设有上卡位块，所述外套筒内侧下端设有下卡位块，所述上卡位块、下卡位块可彼此卡扣。通过采用上述技术方案，限位塞位于弹性橡胶块内，可对上方的对开式风门进行限位，内套筒底部封闭，当风门上升时，外套筒上升，弹性橡胶块和内套筒相对下降，当下降到两卡位块接触时，为最大限度。外套筒可防止粉尘和积水进入弹性支撑装置内部，且不会形成结冰，具有防尘、防冻和防积水的功能。作为优选，所述加热装置包括位于风门箱体外部的空气加热器、环绕对开式风门底部的输气管道，所述空气加热器与输气管道连通；所述输气管道包括与风门箱体底部固定的外管道、与对开式风门底部内侧固定的内管道，所述外管道与内管道位于同一直线方向，所述对开式风门内部为空心结构，所述外管道可供内管道贴合嵌入并滑移，所述内管道上均匀开设有若干散热孔，所述对开式风门顶部设有出风口。通过采用上述技术方案，对开式风门内部空心，便于将热气在内部进行均匀传送，并配有多条加强肋，提高结构稳定性，内管道与对开式风门内部固定，当对开式风门向两侧开启时，内管道可随着对开式风门移动并嵌入外管道中，不影响对开式风门的开启，热风在对开式风门内部传送，并通过顶部的出风口输出，便于空气循环流动。作为优选，所述输气管道位于风门箱体外部的两端分别设有防爆电液闸阀。通过采用上述技术方案，通过防爆电液闸阀对输气管道内部的热气进行控制，监控调定的压力，迅速而准确地溢流，实现过载自动保护，保证热空气在输气管道内的稳压流动。作为优选，所述对开式风门两侧设有用于检测风门运行情况的监测装置，所述监测装置包括与对开式风门两侧固定的开度指示器、与风门箱体两侧固定的位移传感器，两组所述位移传感器分别对应并指向两组所述开度指示器。通过采用上述技术方案，通过监测装置对对开式风门进行实时监测，取得了提高对开式风门冬季适用性与可靠性的效果，通过位移传感器监测开度指示器的长度和位置，从而达到监测对开式风门运行情况及是否完全开闭的目标。作为优选，所述风门箱体上设有液压驱动装置，所述液压驱动装置包括液压站与供油管路，所述风门箱体、液压站、供油管路的外部均设有保温层。通过采用上述技术方案，液压站、供油管路外部的保温层有效避免冬季供油管路结冰，风门箱体最外侧的保温层可保持风门箱体内对开式风门的温度，辅以加热装置，有效解决风门结冰问题。作为优选，所述对开式风门上部设有限位开关。通过采用上述技术方案，通过限位开关位于静物轨道与动物对开式风门之间，对对开式风门的运动极限位置进行限制，从而防止对开式风门偏离预定路线。作为优选，所述驱动油缸在对开式风门的两侧分别设有多组。通过采用上述技术方案，多组驱动油缸可使对开式风门在运行过程中受力更为均衡，取得了优化结构的作用。综上所述，本发明取得了以下有益效果：1、通过于空心对开式风门内部的加热装置的热空气环绕输送加热与保温层的配合，有效解决风门除冰防冻结的问题；2、采用独有的对开式风门结构，并通过顶部悬挂与底部行走轮的配合，提高对开式风门运行的平稳性，加热装置的内管道与外管道可贴合伸缩嵌合，配合对开式风门移动；3、通过弹性提升装置对风门进行竖直方向的位移，在除冰不充分条件下，依然可以紧急启闭对开式风门；4、通过监测装置对封闭的风道内侧进行实时监控，便于外部人员了解风门运行情况与启闭完整额度。附图说明图1为矿井风道通风系统的整体示意图；图2为本实施例中用于表现加热装置结构示意图；图3为本实施例中用于表现监测装置的结构示意图；图4为本实施例中用于表现导向装置的结构示意图；图5为本实施例中用于表现弹性支撑件的结构示意图。图中，1、风道；2、对开式风门；3、风门箱体；4、加热装置；41、空气加热器；42、输气管道；421、散热孔；422、内管道、423、外管道；424、出风口；43、防爆电液闸阀；5、导向装置；51、轨道、52、驱动油缸；53、顶部行走轮、54、底部行走轮；6、弹性提升装置；61、提升油缸；62、弹性支撑件；621、限位塞底座；622、限位塞；623、弹性橡胶块；624、内套筒；625、外套筒；626、上卡位块；627、下卡位块；628、限位槽；629、限位座；7、液压驱动装置；71、液压站；72、供油管路；8、监测装置；81、开度指示器；82、位移传感器；83、限位开关；9、保温层。具体实施方式以下结合附图对本发明作进一步详细说明。实施例：一种用于煤矿主通风系统的防冻对开式风门，如图1所示，设置在连接有两组出风口的风道1，风道1两组出风口的方向上分别设有一组对开式风门2，对开式风门2外部固定有与风道1连通的风门箱体3。风门箱体3与风道1密封连接，一般情况下，只有一组对开式风门2打开，当煤矿因主通风机故障或主通风机周期性切换时，需要关闭其中一组主通风机与对开式风门2，打开另一组主通风机与对开式风门2。冬季对开式风门2底部易产生结冰现象，直接开启存在困难，如图2、图3所示，风门箱体3底部设有加热装置4，加热装置4包括位于风门箱体3外部的空气加热器41、环绕对开式风门2底部的输气管道42，空气加热器41与输气管道42连通。输气管道42包括与风门箱体3底部固定的外管道423、与对开式风门2底部内侧固定的内管道422，外管道423与内管道422位于同一直线方向，对开式风门2内部为空心结构，便于将热气在内部进行均匀传送，并配有多条加强肋，提高结构稳定性。外管道423可供内管道422贴合嵌入并滑移，内管道422上均匀开设有若干散热孔421，对开式风门2顶部设有出风口424，热风在对开式风门2内部传送，并通过顶部的出风口424输出，便于空气循环流动。因内管道422与对开式风门2内部固定，当对开式风门2向两侧开启时，内管道422可随着对开式风门2移动并嵌入外管道423中，不影响对开式风门2的开启，空气加热器41可通过自动调节功率，实现对开式风门2内部温度的恒温控制。如图3所示，输气管道42两端分别设有防爆电液闸阀43，防爆电液闸阀43本实施例中选用湘渝液压机电有限公司西南分公司生产的型号为Y2DDI2-Hd20B-1的防爆电液闸阀，可监控调定的压力，迅速而准确地溢流，实现过载自动保护。如图4所示，风门箱体3内设有用于固定对开式风门2运动轨迹的导向装置5。导向装置5包括与风门箱体3固定的轨道51、分别位于对开式风门2顶部与底部的顶部行走轮53与底部行走轮54，对开式风门2两侧设有多组驱动油缸52，驱动油缸52固定在风门箱体3上，驱动油缸52的活塞杆末端分别与对开式风门2开启方向的一侧固定，以带动对开式风门2的启闭，本实施例对开式风门2每侧分别设有两组，多组驱动油缸52可使对开式风门2在运行过程中受力更为均衡。煤矿工作中，可能存在紧急切换风门的情况，则短时间内加热装置4无法除冰完全，风门开启可能存在阻碍，如图4所示，导向装置5与对开式风门2间设有弹性提升装置6，弹性提升装置6包括提升油缸61、弹性支撑件62，提升油缸61的两端分别与顶部行走轮53与对开式风门2顶部固定，弹性支撑件62的两端分别与对开式风门2与底部行走轮54固定。如图4所示，风门箱体3上设有液压驱动装置7，液压驱动装置7包括液压站71与供油管路72，供油管路72连通驱动油缸52与提升油缸61，从而带动驱动油缸52与提升油缸61运作。当底部除冰不彻底时，可通过各组提升油缸61将对开式风门2提升一定距离，并通过底部的弹性支撑件62的配合保证对开式风门2不偏移行动轨迹，从而保证在有冰的情况下依然可以紧急开启对开式风门2。如图5所示，弹性支撑件62包括与对开式风门2底部固定的限位塞622、与底部行走轮54固定的弹性橡胶块623，限位塞622靠近对开式们2的端部固定有限位座629，限位座629的横截面积大于弹性橡胶块623的横截面积，弹性橡胶块623顶部设有供限位塞622贴合嵌入并滑动的限位槽628，限位塞622位于弹性橡胶块623内，可对上方的对开式风门2进行限位。弹性橡胶块623外侧设有与之贴合固定的内套筒624，内套筒624底部封闭，内套筒624背离弹性橡胶块623的一侧上端设有上卡位块626，限位塞622外部设有与对开式风门2底部固定的外套筒625，外套筒625内侧下端设有下卡位块627，上卡位块626、下卡位块627可彼此卡扣。当风门上升时，外套筒625上升，弹性橡胶块623和内套筒624相对下降，当下降到两卡位块接触时，为最大限度。为避免冬季供油管路72与对开式风门2结冰的问题，如图2、图4所示，风门箱体3、液压站71、供油管路72的外部均设有保温层9。因风道1内部封闭，风门运作不易观察，如图3所示，对开式风门2两侧设有用于检测风门运行情况的监测装置8，监测装置8包括焊接在对开式风门2两侧的开度指示器81，从对开式风门2两侧的圆孔中伸出，位移传感器82固定在风门箱体3两侧，本实施例中的开度指示器采用太原理工大学（非标自制）的型号为Φ30×2100的开度指示器。开度指示器为实心圆管结构，上标有指示刻度，直径30mm，长度为2100mm，下侧开有半圆形凹槽，凹槽深度为10mm，长度为20mm，相邻两凹槽间距为10mm。本实施例中的位移传感器采用西门子厂家生产的型号为MPS-S的位移传感器。当对开式风门2移动时，与之固定的开度指示器81移动，并通过固定的位移传感器82监测开度指示器81的长度和位置，从而直观获取对开式风门2的运行情况。如图3所示，对开式风门2上部设有限位开关83，本实施例中采用南京苯邦自动化设备有限公司生产的型号为ITS-300的限位开关，可以作为自控系统中重要的阀门连锁保护及远程报警指示之用。限位开关83位于静物轨道51与动物对开式风门2之间，对对开式风门2的运动极限位置进行限制，从而防止对开式风门2偏离预定路线。工作过程：冬季需要切换对开式风门2时，首先通过加热装置4对对开式风门2底部进行加热，若时间充裕融冰完全则直接通过驱动油缸52进行对开式风门2的开启，若时间紧急融冰不完全，则液压站71通过供油管路72将液压油送入行走轮提升油缸61，使对开式风门2先提升一定高度，弹性支撑件62避免底部行走轮54因对开式风门2提升而离开地面，又能使底部行走轮54在地面平稳运行。对开式风门2提升一定高度后，液压站71通过供油管路72将液压油送入四个驱动油缸52中，驱动油缸52可通过活塞杆带动对开式风门2开启或关闭。本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

权利要求：1.一种用于煤矿主通风系统的防冻对开式风门，设置在连接有两组出风口的风道（1），其特征在于：所述风道1两组出风口的方向上分别设有对开式风门2，所述对开式风门2外部固定有与风道1连通的风门箱体3，所述风门箱体3底部设有加热装置4，所述风门箱体3内设有导向装置5；所述导向装置5包括与风门箱体（3）固定的轨道51、驱动油缸52、用于供对开式风门2移动的顶部行走轮53与底部行走轮54，所述驱动油缸（52）用于驱动对开式风门（2）的启闭，所述导向装置5与对开式风门2间设有弹性提升装置6；所述弹性提升装置6包括位于对开式风门2与顶部行走轮53间的提升油缸61、位于对开式风门2与底部行走轮54间的弹性支撑件62；所述风门箱体3上设有液压驱动装置7，所述液压驱动装置7包括液压站71与供油管路72，所述供油管路72连通驱动油缸52与提升油缸61。2.根据权利要求1所述的一种用于煤矿主通风系统的防冻对开式风门，其特征在于：所述弹性支撑件62包括与对开式风门2底部固定的限位塞622、与底部行走轮54固定的弹性橡胶块623，所述弹性橡胶块（623）顶部设有供限位塞622贴合嵌入并滑动的限位槽（628），所述弹性橡胶块623外侧设有与之贴合固定的内套筒624，所述限位塞622外部设有与对开式风门2底部固定的外套筒625，所述内套筒624背离弹性橡胶块623的一侧上端设有上卡位块626，所述外套筒625内侧下端设有下卡位块627，所述上卡位块626、下卡位块627可彼此卡扣。3.根据权利要求1所述的一种用于煤矿主通风系统的防冻对开式风门，其特征在于：所述加热装置4包括位于风门箱体3外部的空气加热器41、环绕对开式风门2底部的输气管道42，所述空气加热器41与输气管道42连通；所述输气管道42包括与风门箱体3底部固定的外管道423、与对开式风门2底部内侧固定的内管道422，所述外管道423与内管道422位于同一直线方向，所述对开式风门2内部为空心结构，所述外管道423可供内管道422贴合嵌入并滑移，所述内管道422上均匀开设有若干散热孔421，所述对开式风门（2）顶部设有出风口（424）。4.根据权利要求3所述的一种用于煤矿主通风系统的防冻对开式风门，其特征在于：所述输气管道42位于风门箱体（3）外部的两端分别设有防爆电液闸阀43。5.根据权利要求1所述的一种用于煤矿主通风系统的防冻对开式风门，其特征在于：所述对开式风门2两侧设有用于检测风门运行情况的监测装置8，所述监测装置8包括与对开式风门2两侧固定的开度指示器81、与风门箱体（3）两侧固定的位移传感器82，两组所述位移传感器（82）分别对应并指向两组所述开度指示器（81）。6.根据权利要求1所述的一种用于煤矿主通风系统的防冻对开式风门，其特征在于：所述风门箱体3上设有液压驱动装置7，所述液压驱动装置7包括液压站71与供油管路72，所述风门箱体3、液压站71、供油管路72的外部均设有保温层9。7.根据权利要求1所述的一种用于煤矿主通风系统的防冻对开式风门，其特征在于：所述对开式风门2上部设有限位开关83。8.根据权利要求1所述的一种用于煤矿主通风系统的防冻对开式风门，其特征在于：所述驱动油缸52在对开式风门2的两侧分别设有多组。

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