礦井遠程控制遙控氣動風門的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于礦井通風設備，具體涉及一種在電網停電時可由井上控制開、關的遙控氣動風門。
礦井坑道中的風門，是礦井通風網絡中重要的組成部分。過去風門的開關多靠人力；過車風門設置簡易拉桿，用礦車撞桿實現開關動作。近年來隨著生產發展的需要和技術水平的提高，國內外研制了許多類型的電動自動風門，其控制方式有光電、紅外傳感等。應該說，目前的電動自動風門在滿足正常生產需要中已發揮了應有的作用。但由于所采用的電機功率較大(2000瓦左右)，電壓等級較高(127V、220V、380V)，在一旦發生礦井火災，電網停電的情況下，就難以實現地面遙控。而由于要害部位的風門不能地面遙控，風流流向不能及時調整轉換，致使火勢不能得到有效控制，這樣的教訓是很深刻的。因此研制受地面救火指揮中心直接控制開關的風門已納入煤炭部滅火專家指揮系統的重大攻關課題。
本實用新型的目的就是為遙控風門系統提供井下硬件執行機構，使一旦礦井發生火災時，在全停電的情況下，靠小功率備用電源供電使風門受控于地面指揮中心。
本實用新型采用的解決方案是以壓縮空氣做風門開、關門機構的動力源。開、關門機構包括氣缸、搖臂、撥門桿，氣缸和搖臂分別以鉸鏈連接在固定架上，氣缸的活塞桿連接在搖臂上，撥門桿固定在門扇上，當汽缸的活塞桿伸出時，推動搖臂擺動，將門扇推開到位，搖臂上的鉤子與撥門桿勾在一起，當汽缸的活塞桿收縮時，搖臂與撥門桿脫開、門扇自動回到關閉位置。
驅動氣缸運動的壓縮空氣由電磁閥控制，驅動機構是由微型電機、蝸輪減速器、凸輪機構、二位三通閥組成的自動控制閥組。該閥組具有機械自鎖性能，克服了通用電磁閥工作時需要連續供電的缺點，在使用備用電源時可大大延長備用電源的使用壽命。
微型電機的運動即風門控制由電腦控制器來完成?？刂破?、傳感器和地面專家指揮系統微機接口組成井下控制分站。該分站的功能是(1)將風門的開、關狀態傳送到地面；(2)接受地面指揮中心的指令完成開、關動作；(3)平時受紅外傳感器控制，滿足通車行人的需要；(4)在電網停電時自動切換到備用電源，接受地面遙控。本實用新型應用復式供電方式，平時靠電網供電，在停電時使用備用電源供電，采用特殊型式的可充電鎘鎳電池組做為井下控制的后備電源；采用雙音頻編解碼專用集成電路實現信號傳輸與遙測遙控。
本實用新型以氣動機構取代了電動自動風門中的2000瓦左右的電動機，而其電控部件的電壓和功率只有12V、15W，因而可用可充電的鎘鎳電池組做為備用電源，這就為一旦發生火災，電網全停電的情況下，實現風門地面遙控提供了可靠的技術保障。
以下結合附圖和實施例進一步說明本實用新型的工作原理


圖1為氣動風門開、關狀態示意圖；圖2為驅動機構的氣控原理圖。
圖1中，1為風門門扇，2為氣缸，3為搖臂，4為撥門桿，5為固定架；圖中實線表示關門狀態，虛線表示開門狀態。當風門打開時，搖臂3與撥門桿4勾在一起；當風門關閉時，搖臂3與撥門桿4脫開。
圖2中2為氣缸，6、7為二位三通閥，8為微型電機，9為蝸輪減速器，10為凸輪機構，11為手動閥，12為，節流閥，13為進風管，14為排風管，15為壓力計。微型電機8接受控制器的指令通過蝸輪減速器9帶動凸輪機構10轉動，兩個二位三通閥6、7安裝在凸輪機構10兩側，通過凸輪機構的轉動可以分別使一個閥吸合，而另一個閥釋放。閥6、閥7各有三個風管通道，分別接有進風管13、排風管14及氣缸2，閥吸合時將進風管13與氣缸2接通，釋放時將排風管14與氣缸2接通。閥6與氣缸2的風管通道在氣缸2的下端，閥7與氣缸2的風管通道在氣缸2的上端。當凸輪10頂住閥6時，閥6吸合，進風通道打開，排風通道閉合，此時閥7處于釋放狀態，其進風通道閉合，排風通道打開，固氣缸2的活塞桿伸出，推動搖臂3使風門1打開；由于凸輪10一直頂住閥6，此時即使斷電，閥6也不能釋放，直到下一個控制指令到來，使凸輪轉動為止，因而可以保持開門狀態并能節省電源；當凸輪10轉到頂住閥7時，閥7吸合，其進風通道打開，排風通道閉合，閥6釋放，其進風通道閉合，排風通道打開，氣缸2的活塞桿縮回，門扇1關閉。同理，由于凸輪10的鎖定作用，能夠保持關門狀態。
本實用新型做為風門控制的執行機構，是礦井救火指揮專家系統不可缺少的硬件組成部分，較好地實現了電網停電情況下的風門開關地面搖控，填補了國內外空白，在礦井救火工作中將能起到重大的作用。
權利要求1.一種遙控氣動風門，由門扇1與開關門機構及驅動機構組成，其特征在于使用壓縮空氣做開關門機構的動力源，開關門機構包括氣缸2、搖臂3及撥門桿4，氣缸2、搖臂3分別以鉸鏈連接在固定架5上，氣缸2的活塞桿連接在搖臂3上，撥門桿4固定在門扇1上，當氣缸2的活塞桿伸出時，推動搖臂3擺動，將門扇1推開到位，搖臂3與撥門桿4勾在一起，當氣缸2的活塞桿收縮時，搖臂3與撥門桿4脫開，門扇1回到關閉位置。
2.根據權利要求1所述的搖控氣動風門，其特征在于驅動機構由二位三通閥6、7，微型電機8、蝸輪減速器9、凸輪機構10，進風管13，排風管14等構成，微型電機8通過蝸輪減速器9帶動凸輪機構轉動，兩個二位三通閥安裝在凸輪機構10的兩側，通過凸輪機構的轉動可以分別使一個閥吸合，而另一個閥釋放，閥6、閥7各有三個風管通道，分別接有進風管13，排風管14及氣缸2，閥6與氣缸2的風管通道在氣缸2的下端，閥7與氣缸2的風管通道在氣缸2的上端，閥吸合時將進風管13與氣缸2接通，釋放時將排風管14與氣缸2接通。
3.根據權利要求1或2所述的遙控氣動風門，其特征在于凸輪機構10在使閥吸合的同時，一直將其頂住，即斷電時也不釋放，直到下一個控制指令到來，使凸輪動為止。
4.根據權利要求1所述的遙控氣動風門，其特征在于使用特殊型的可充電鎘鎳電池組做為其后備電源。
5.根據權利要求1所述的遙控氣動風門，其特征在于采用雙音頻編解碼專用集成電路實現信號傳輸與遙測遙控。
專利摘要一種在電網停電時也可由井上遙控的礦井坑道中的遙控氣動風門，采用壓縮空氣做開、關門機構的動力源，以氣動機構取代了電動風門中的2000瓦級的電動機，而其電控部件的電壓和功率只有12V、15W，因而采用可充電鎘鎳電池組做為備用電源，這就為一旦發生礦井火災電網全停電的情況下，實現風門地面遙控提供了可靠的技術保障。本實用新型是礦井救火指揮專家系統不可缺少的硬件組成部分，填補了國內外空白，在礦井救火工作中將能起到重大作用。