在煤礦井下作業(yè)環(huán)境中,通風系統(tǒng)的穩(wěn)定運行對于保障人員安全、防止瓦斯積聚等災(zāi)害起著決定性作用。煤礦風門氣動自動閉鎖裝置作為通風系統(tǒng)的重要組成部分,憑借其 的工作原理、可靠的性能和廣泛的應(yīng)用,成為維護礦井通風安全的關(guān)鍵設(shè)備。
煤礦風門氣動自動閉鎖裝置主要基于氣壓驅(qū)動和控制邏輯來實現(xiàn)風門的自動化操作與閉鎖功能。其動力來源依托于礦井壓風系統(tǒng),該系統(tǒng)輸出的 0.4 - 0.8MPa 壓縮空氣,經(jīng)主氣管路接入裝置。在氣體進入核心執(zhí)行部件前,需先經(jīng)過空氣過濾器,以濾除粉塵、水分等雜質(zhì),再通過減壓閥穩(wěn)定氣壓,最后經(jīng)油霧器為后續(xù)的氣動元件注油潤滑,確保整個氣路系統(tǒng)潔凈、穩(wěn)定,這是保證氣缸等元件動作精準的必要前提。
以常見的雙作用氣缸驅(qū)動為例,



當壓縮空氣進入氣缸左腔時,活塞桿伸出;切換至右腔進氣,則活塞桿縮回。此過程通過換向閥進行控制,換向閥的動作又與風門的開啟、關(guān)閉信號緊密關(guān)聯(lián)。在單組風門場景下,常態(tài)時風門處于閉鎖狀態(tài),這由氣缸內(nèi)彈簧力或機械鎖死結(jié)構(gòu)維持,防止因風壓波動或人為誤操作導致風門意外開啟。一旦有人員或車輛靠近,觸發(fā)信號(如安裝在風門附近的紅外傳感器檢測到物體遮擋光線,或人員按下手動按鈕)傳至換向閥,使其換向,壓縮空氣進入氣缸相應(yīng)腔體,活塞桿動作,帶動機械鎖鉤松開,風門開啟。待人員或車輛通過,觸發(fā)信號消失,換向閥復位,氣缸排氣,活塞桿縮回,風門重新閉鎖。
而在多組風門(如巷道中常見的兩道風門)設(shè)置中,互鎖機制成為核心功能。為防止風流短路,當風門 A 開啟時,其對應(yīng)的氣缸動作不僅打開風門 A,還通過機械或氣路結(jié)構(gòu)鎖定風門 B。機械互鎖可通過連桿、凸輪等直接連接兩扇風門的閉鎖裝置,實現(xiàn)一方開啟時對另一方氣缸或鎖鉤的限制;氣路互鎖則借助梭閥、順序閥等元件構(gòu)建特殊氣路,如風門 A 開啟時,其氣缸排氣推動氣控閥,切斷風門 B 的進氣通路。在氣源中斷的 情況下,雙作用氣缸配合單向閥,利用殘余氣壓維持閉鎖,或依靠機械鎖止塊(如棘爪、插銷)自動鎖死風門,保障安全。此外,通過行程開關(guān)、磁性開關(guān)等限位傳感器,實時監(jiān)測風門開閉狀態(tài),若風門未正常關(guān)閉,傳感器觸發(fā)報警,并禁止另一扇風門解鎖;氣路中安裝壓力開關(guān),一旦氣缸動作異常(如卡滯導致氣壓突變),壓力開關(guān)檢測到變化后,切斷控制信號并啟動保護程序, 確保閉鎖邏輯準確執(zhí)行。