SD雙頁平衡風門是礦井用于需要通車和行人的巷道隔斷風流或調節風量的主要設施,在礦井安全生產中起著重要的作用,在煤礦井下應用很多,所以風門的好壞對煤礦安全、高效生產是至關重要的。風門的性能主要是它的強度、剛度、密封性、靈活性和可靠性。在關閉的情況下要求密封良好,漏風量小;在人、車通過時開啟要求靈活,省時省力;在人、車通過后能及時關閉,關閉可靠,并保證密封,應使漏風量越小越好。風門按其結構可分為單扇和雙扇門,按其動力源可分為手動、氣動、電動、液動及各種組合動力源風門,各種風門在現有煤礦通風中都有應用。
雙葉壓力平衡風門的設計原理
風門的開啟力F大小與風門門扇的面積A、風門兩側的風壓差大小 p、門扇的重量w大小、開啟門時的作用點至轉軸中心的距離(力臂)L 大小以及轉動的摩擦阻力系數有關。若門的面積是高×寬為h x b (m*),門兩側風壓壓差為P 1一p 2 p a,門軸直徑為2 0 m m,則風門的開啟力F = [ h × b ×(P 1一P 2)× 0巧b + w ×些 × 0 · 0 1 ] ÷ L = 0巧A × P × b ÷ L + 0,0 1 W × ÷ L N。
我們在引進無壓,風門的同時,調研了各種風門在野煤電集團公司各礦井下的實際使用情況,怖」造了雙頁壓力平衡風門。這種風門采用四連桿纟勾將兩扇風門連接起來,連桿、支座、門扇以各轉軸為鉸接點彬成駙虧四邊形,當一扇門轉動時,另一扇門隨連桿支座一動,但轉方向相反。
在設計時,我們將兩扇門的大小定為同一尺寸,這樣在開啟、關閉風門時,兩扇門由于風壓產生的力就相等,但由于兩扇門的轉動方向相反,風壓產生的力通過連桿機構相互平衡,所以開啟風門的力僅與門的重量及摩擦系數有關,而與風壓大小無關。由于是兩扇風門同時轉動,故門的開啟力F= 2 × 0 · 0 1 w × ÷ L = 0.0 2 W ×二 L N。從開啟力計算公式可以看出,雙頁壓力平衡風門的開啟力是很小的,一般重量的門約為幾N至幾十N就可開啟。
為了解決風門的密封問題,我們在門扇和門框上根據需要固定了密封橡膠板,即在關閉方向的內側門扇邊緣固定密封板,在關閉方向外側門框上固定密封板,實現了雙面密封,有效地解決的漏風的問題。
雙頁壓力平衡風門的特點
1、風門開啟力小。開啟力大小與風壓大小和方向無關該風門采用雙扇、相反方向開啟結構,兩扇門的面積相等,用連桿結構連接,當門開啟或關閉時,一扇門順風壓方向運動,另一扇門逆風壓方向運動,兩扇門上風壓作用的力矩相互抵消,達到力矩平衡,開、關門時的用力只需克服因門的重量形成的摩擦力矩,因此開、關門所需的力彳小,手動開啟約需巧ON。 2、雙向風,不須再設反向風門
風門的門扇與門框、門扇與門扇之間的縫隙都采用雙面擋風橡膠條隔風,由于用雙頁壓力平衡結構,無論壓力大小和方向如何變化,風門都不會自動開啟,所以不須再設反向風門,一道門就可以單獨起到傳統一組風門的作用。
3、人、車過后風門能自動關閉
在門扇上關門時需用拉力的方向加一配重,配重通過定滑輪、鋼絲繩、固定環與門扇連接,當門扇開啟后,通過配重產生的拉力形成的力矩使門關閉。關閉力矩的大小可以通過配重質量的大小來調整,使門的關閉達到最佳效果,關閉時平穩無沖擊。
4、結構簡單、節能省耗
該門的結構:連桿與兩鉸鏈軸心連線平行,連桿長度等于兩鉸鏈中心距,連桿與兩鉸鏈軸心連線形成平行四邊形,為了使組裝后四邊形能成為平行四邊形,連桿設計成兩段,中間用調節螺栓連接,調節螺栓為雙頭左右螺紋,通過旋轉螺桿調節連桿長度,使之與兩鉸鏈軸心連線形成平行四邊形。為了使風門在井下因巷道變形擠壓后仍能開
啟,設計時在兩門扇合縫邊加裝一條易于拆除的木條,一旦兩扇門由于巷道變形而擠緊無法開啟時,可用簡單工具拆除木條,開啟門扇,調整連桿長度后風門還可繼續使用。由于所需開閉力小,無需其它動力設備,人通過時一人之力足以開啟,用于行車巷道時可在風門上裝設撞桿,機車通過時撞擊撞桿,使門打開,車通過后,風門在配重力的作用下自動關閉,無需司機下車開關風門,省時節能。