CN102155250B

CN102155250B - 自复式防爆门

Info

Publication number: CN102155250B
Application number: CN 201110029059
Authority: CN
Inventors: 白宏峰; 王克智; 王韬; 荀洪菲; 杨刚; 徐霁宇; 常青; 韩进军; 丁红标; 李建光
Original assignee: WUXI FEIYI POWER EQUIPMENT MANUFACTURING CO LTD; Shanxi Luan Environmental Energy Development Co Ltd
Current assignee: WUXI FEIYI POWER EQUIPMENT MANUFACTURING CO LTD; Shanxi Luan Environmental Energy Development Co Ltd
Priority date: 2011-01-27
Filing date: 2011-01-27
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2031-01-27
Also published as: CN102155250A

Abstract

本发明涉及一种自复式防爆门，设置于排风井道井口，方形底架密闭连接在地基基座上，等腰三角形立板竖直焊接在方形底架前后两侧，横梁连接两侧三角形立板的顶角，门板通过铰链铰接在方形底架左右两侧边缘；在门板的背面沿外边缘一周设置密封条，与横梁、立板两腰边与方形底架边缘形成的“口”字型门框相配合并实现密封；配重支架设置在地基基座的两侧，门板正面通过跨绕在配重支架的滚轮上的钢丝绳连接重锤，在地基基座的两侧还设置有开门装置、闭门装置与缓冲装置。本发明结构合理，性能可靠，可以有效完成防爆门的卸荷、反风、自动锁紧和解锁等各种功能，大大提升了工作效率与可靠性，提高了设备运行安全程度。

Description

自复式防爆门

技术领域

本发明涉及煤矿安全设备，特别是一种用于立风井的自复式防爆门。

背景技术

防爆门是安装在煤矿主通风机的排风井口上的特殊密封井盖，其作用主要包括以下方面：（1）在正常通风时，需要保持气密性，用来隔离井下气流与地面大气，防止风流短路，保证通风系统正常。（2）当井下一旦发生瓦斯或煤尘爆炸事故时，防爆门被爆炸的气流冲击波打开，爆炸气流直接排放到地面大气，降低矿井中气流的压力，起到卸压作用，防止主通风机受爆炸气流冲击而造成损坏。（3）当井下进风巷道发生火灾或存在有毒气体时，为了防止火焰及有毒气体进入采区危害矿工生命，必须及时进行反风灭火，此时需要及时将防爆门压紧，采用正压方式对井下强制实施反风。

目前的防爆门结构通常采取圆锥伞形盖结构，密封装置采用水密封，这种防爆门存在以下缺点：（1）如果瓦斯爆炸时泄压时间长，则防爆门容易被炸飞，破坏后不能保证在第一时间恢复通风系统，以排出矿井有毒有害气体，这样就会加剧人员伤亡。（2）防爆门安装检修不方便，该防爆门需靠人工将八个压块提起旋转90度，一端压在门体上，另一端压在预埋在井壁的厚板上，再将预埋螺栓拧紧；在人员准备不足或天气恶劣等情况下，锁扣防爆门操作耗时多。（3）由于防爆门的密封液多采用水密封，水分容易蒸发，一旦密封水的高低压差小于通风负压，水就会突然被吸光，形成严重漏风，因此需要经常检查密封水情况；另外在冬季，北方地区室外温度往往会达到零下15度，需要选择不能燃烧的冷冻液，冷冻液的选择和使用比较困难。上述问题的存在，对煤矿的安全存在着很大的隐患。

中国专利CN201020194583.3---《煤矿自动关闭防爆门》公开了一种煤矿自动关闭防爆门，包括设在井筒顶部的左、右门扇，其特征在于：左、右门扇四周套有竖直固定在井筒顶部的钢套，钢套左右两侧外壁均固定有支撑架，支撑架上铰接有气缸且与气缸缸体前部铰接，钢套左右两侧均开有通孔且通孔内穿有气缸的活塞杆，左、右门扇上均连接有拉绳，拉绳的另一端绕过与其对应的钢套一侧顶部连接气缸缸体尾部且气缸缸体尾部向上倾斜，气缸尾部吊挂有配重块。这种结构基本能达到防爆门较易关闭的目的，但是还存在如下缺陷：（1）煤矿防爆门最主要的作用是当矿井发生瓦斯爆炸时，能在瞬间打开，以便快速卸荷冲击波，但该结构采用6个汽缸，由于汽缸位置离防爆门正常工作时很近，使得瓦斯爆炸时防爆门不能瞬间全打开，从而井道内部气流很容易冲击主风机。（2）采用铰接的汽缸缓冲装置，复杂且不可靠，不符合煤矿安全稳定要求。（3）该结构采用液压千斤顶将配重块顶起，以实现风井反风时防爆门的锁紧，由于千斤顶的行程有限，防爆门打开时钢丝绳需要较大的行程，该方案实施起来相当困难，另外，在反风时井筒的正压比较大，光靠两扇防爆门的自重很难有效密封，存在门被打开的危险；此外，在主风机停止时，也不能很方便打开防爆门，按照煤矿安全规程规定对防爆门进行定期检修。（4）该结构没有横梁支撑装置，在关闭时如果两扇门不同步，将使中间交合处碰不住，不能实现有效关闭；该结构也没有妥善考虑密封问题。

发明内容

本申请人针对上述现有防爆门的不足，提供了一种结构合理、性能可靠的的自复式防爆门，从而可以完全满足防爆门的基本功能，符合《煤矿安全规程》对防爆门的要求。

本发明所采用的技术方案如下：

一种自复式防爆门，设置于排风井道井口，方形底架密闭连接在地基基座上，等腰三角形立板竖直焊接在方形底架前后两侧，横梁连接两侧三角形立板的顶角，门板通过铰链铰接在方形底架左右两侧边缘；在门板的背面沿外边缘一周设置密封条，与横梁、立板两腰边与方形底架边缘形成的“口”字型门框相配合并实现密封；配重支架设置在地基基座的两侧，门板正面通过跨绕在配重支架的滚轮上的钢丝绳连接重锤，在地基基座的两侧还设置有开门装置、闭门装置与缓冲装置。

其进一步特征在于：所述密封条采用中空的橡胶密封条。

所述重锤的重力与门板的重力相平衡。

所述开门装置采用绞盘绞动连接在门板正面的开门钢丝绳。

所述闭门装置采用电动推杆或电液推杆，推杆前端水平伸出后可抵接门板的正面。

所述缓冲装置采用液压阻尼器。

本发明的有益效果在于：

本发明结构合理，性能可靠，可以有效完成防爆门的各种功能：在瓦斯爆炸时能及时打开防爆门卸荷，保护主风机，防止防爆门炸飞；反风时，防爆门能在最短的时间内锁紧，以满足10min内实现巷道内反风的要求；采用远程控制的电动推杆，能对防爆门实现快速自动锁紧，自动锁紧和解锁操作时间均为5s，满足巷道反风的时间要求。

本发明设置有独立的开门装置、闭门装置与缓冲装置，各个装置独立发挥各项功能，大大提升了工作效率与可靠性，提高了设备运行安全程度，从而在煤矿发生安全事故时最大程度的拯救宝贵的矿工生命，避免了现有技术中依靠铰接的气缸完成多项功能，在复杂机构中存在的可靠性差、作用时间长等安全隐患。

本发明采用中空橡胶密封条进行密封，密封面宽，压缩量大，能有效密封不漏风；克服了液体密封的液体挥发和冬季冻结的问题，减小了季节影响，也不需要补充液体；配重较轻，防爆门开启更加容易。

附图说明

图1为本发明封闭状态的示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为本发明打开状态的示意图。

图4为图3的俯视图。

图5为本发明所使用密封条的安装结构图。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

如图1至图4所示，本发明所述的自复式防爆门的方形底架2通过地脚螺栓和焊接等方式与地基基座1连接在一起，位于排风井道13井口，并且用水泥将连接处封死，以防漏风；等腰三角形立板5竖直焊接在方形底架2前后两侧，外边采用肋板加强，焊缝处需要保证密封；采用横梁7连接两侧三角形立板5顶角，可以有效防止立板变形。门板6通过铰链12铰接在方形底架2边缘；门板6为长方形，左右各一扇，采用1Cr13不锈钢钢板及型钢组成，纵横方向各设计有加强筋板，使门板有足够的抵抗压力变形的能力，同时门板表面的平面度容易保证。

在门板6的背面沿外边缘一周用压条和螺栓15均装有柔性板式橡胶密封条8，橡胶条在两端均加工成45°，用氯丁橡胶粘接剂(813胶)粘接，形成“口”字密封环；与横梁7、三角形立板5两个腰边与方形底架2边缘形成的“口”字型门框相配合并密封。密封条8采用中空的软密封条，如图5所示，变形余量较大，能有效地补偿零件在加工和装配时引起的变形，实现有效的密封；同时，这种密封方式克服了液体密封的液体挥发和冬季冻结的问题，有效地保障密封安全。本发明在左、右门板转轴与支座之间采用间隙配合，考虑了足够的调整间隙，当橡胶密封条磨损，其高度尺寸变小时，在负压作用下，依然可保证密封橡胶条紧贴门框，使防爆门的密封性不受影响；在长时间使用或其它原因造成橡胶条变形或损坏后，可以方便地松开螺丝，更换橡胶条，从而恢复防爆门的密封性。

配重支架4设置在地基基座1的两侧，门板6正面通过跨绕在配重支架4的滚轮上的钢丝绳14连接重锤3，重锤3的重力与门板6的重力相平衡，以轻易的实现密封、打开和关闭。在地基基座1的两侧还设置有开门装置9、闭门装置10与缓冲装置11。开门装置9采用绞盘绞动连接在门板正面开门钢丝绳，可以在检修时方便地打开门板6，并且采用手动和电动两种方式进行操作。闭门装置10采用电动推杆或电液推杆，推杆前端抵接门板6的正面，闭门装置10将电机的旋转运动变成推杆的直线运动，内设保护装置，当推杆运动到行程开关设定的极限位置或超过其额定推力时，电动推杆自动停机，达到过载保护目的，使装置不致因过载而损坏；闭门装置10可以采用本地控制或远程控制，通过与计算机联网进行集中（程序）控制，可以远程控制操纵，而不需要到现场，为实现快速自动复位提供保障。缓冲装置11采用液压阻尼器，当瓦斯爆炸时，冲击波使防爆门快速打开，防爆门冲击液压阻尼器撞头时，通过活塞杆及活塞压缩油缸内腔油液，受力的油液从特殊排列的阻尼孔流向外腔，并按一定的规律抵抗活塞的运动，使推行外力被吸收并逐渐减缓直至停止，从而将冲击能转化为热能而消散，从而达到保护防爆门不被冲击坏，达到缓冲的目的。

煤矿正常生产情况下，如图1、图2所示，两扇门板6闭合，门板6自身重力力矩与重锤3的拉力力矩相互平衡，井道13内利用风机抽负压，使密封条8压紧，实现防爆门的密封，防止通风机处于短路状态，以实现煤矿井下正常通风。当发生爆炸时，井道13内由于爆炸而形成冲击波，对门板6产生冲击力，门板6绕着铰链12旋转迅速打开，如图3、图4所示，当门板6旋转到与水平面夹角达到85°左右时，与缓冲装置11接触，速度迅速降低；当与水平面夹角到达90°时，实现完全降速。由于门板6与地面存在夹角，门板6打开时的卸荷面积增加很快，保证了井筒内的冲击波被迅速释放出来，从而有效地保护了风机。在煤矿发生瓦斯爆炸后，需要快速给井下通风，这时按下闭门装置10的电动按钮，闭门装置10开始动作，在极短的时间内电动推杆推动门板6，实现门板6的关闭，从而保证反风工作的顺利进行，减小粉尘和有毒气体对人身的伤害方面。

在正常工作状态时，闭门装置10的推杆离开门板6恢复到原来位置，实现防爆门的防爆功能。当需要反风时，开动电动推杆，顶住防爆门，实现锁紧。防爆门定期检修时，风机停止转动，利用开门装置9可以迅速地打开门；开门装置使用了电动与手动相结合的方式，在停电状态下，可以利用手动装置将门打开，保证检修工作的顺利进行。此外采用液体密封时，通风机停止运行后，防爆门开启时平衡重物除了要克服防爆门本身重力外，还要克服液体在防爆门内外液面高低产生的力，因此配重较重，而本发明采用密封条，为防爆门安装的平衡重物可以比液体密封时轻，防爆门开启更加容易。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在不违背本发明精神的情况下，本发明可以作任何形式的修改。

Claims

1.一种自复式防爆门，设置于排风井道井口，其特征在于：方形底架密闭连接在地基基座上，等腰三角形立板竖直焊接在方形底架前后两侧，横梁连接两侧三角形立板的顶角，门板通过铰链铰接在方形底架左右两侧边缘；在门板的背面沿外边缘一周设置密封条，与横梁、立板两腰边与方形底架边缘形成的“口”字型门框相配合并实现密封；配重支架设置在地基基座的两侧，门板正面通过跨绕在配重支架的滚轮上的钢丝绳连接重锤，在地基基座的两侧还设置有开门装置、闭门装置与缓冲装置。

2.按照权利要求1所述的自复式防爆门，其特征在于：所述密封条采用中空的橡胶密封条。

3.按照权利要求1所述的自复式防爆门，其特征在于：所述重锤的重力与门板的重力相平衡。

4.按照权利要求1所述的自复式防爆门，其特征在于：所述开门装置采用绞盘绞动连接在门板正面的开门钢丝绳。

5.按照权利要求1所述的自复式防爆门，其特征在于：所述闭门装置采用电动推杆或电液推杆，推杆前端水平伸出后可抵接门板的正面。

6.按照权利要求1所述的自复式防爆门，其特征在于：所述缓冲装置采用液压阻尼器。