礦用過單軌吊自動無壓風(fēng)門的工作原理融合了力學(xué)平衡設(shè)計、自動化控制及安全聯(lián)動機制,其核心是通過結(jié)構(gòu)設(shè)計抵消風(fēng)壓影響,并借助傳感器與驅(qū)動系統(tǒng)實現(xiàn)風(fēng)門的自動啟閉,具體原理如下:
雙扇風(fēng)門聯(lián)動結(jié)構(gòu)
風(fēng)門由左右兩扇門體組成,通過連桿機構(gòu)或平衡臂連接。當(dāng)風(fēng)流通過時,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)動裝置的負荷。
反向風(fēng)門的防逆流設(shè)計
門框橫梁上焊接擋板,當(dāng)風(fēng)流方向突然改變時,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,同時兼具反向風(fēng)門的安全功能。
信號觸發(fā)機制
傳感器檢測:風(fēng)門兩側(cè)安裝紅外傳感器、雷達傳感器或光控傳感器。當(dāng)單軌吊或人員靠近時,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)物體進入感應(yīng)范圍時,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)或單片機控制系統(tǒng)。
驅(qū)動執(zhí)行過程
互鎖功能
兩道風(fēng)門之間通過機械或電氣閉鎖裝置實現(xiàn) “互鎖":當(dāng)一道風(fēng)門開啟時,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械連桿,在左門開啟時鎖住右門的門框)。
防夾與過載保護
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)閉動作并重新開啟,避免夾傷設(shè)備或人員。
過載保護:驅(qū)動裝置中設(shè)置壓力傳感器或電流檢測模塊,當(dāng)風(fēng)門受阻(如被異物卡住)導(dǎo)致負荷超過設(shè)定值時,自動切斷電源并報警,防止電機燒毀或結(jié)構(gòu)損壞。
手動解鎖機制
當(dāng)控制系統(tǒng)故障或停電時,可通過手動解鎖按鈕或機械手柄解除電動 / 氣動驅(qū)動的鎖定,人工推動門扇開啟。例如按下解鎖按鈕后,電磁鎖失電釋放,人員可直接推門。
平衡機構(gòu)輔助手動操作
借助拉力彈簧或配重塊,在手動開門時提供輔助拉力,即使在無風(fēng)壓平衡狀態(tài)下,也能輕松推動門扇(如彈簧拉力可抵消部分門扇自重,使手動推力小于 50N)。
部分風(fēng)門配備 PLC 控制系統(tǒng),通過 RS485 或以太網(wǎng)接口與礦井自動化系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng),地面監(jiān)控中心可實時查看風(fēng)門開關(guān)狀態(tài)、傳感器信號及故障報警信息,也可遠程控制風(fēng)門啟閉(如緊急情況下強制關(guān)閉風(fēng)門),實現(xiàn)智能化管理。