CN201100133Y - 微阻力风门 - Google Patents

Abstract

微阻力风门，属于在煤矿井下的通风系统中进回风联络巷中，减小进回风联络巷中风门的开关阻力，并延长风门的使用寿命，保证通风系统稳定、可靠的通风设施。包括门框、门轴、门扇及把手，其特征在于：门框为内门框(3)、外门框(1)双门框，门轴(4)通过上下两端的轴承(6)安装在内门框(3)偏中间部位，门扇安装固定在门轴(4)上。将门轴由传统的在风门一侧改在风门偏中部，由单向开启变为双向开启，减小阻力臂，打开风门的作用力降低90％。消除关闭风门时的冲击力，保证过往人员安全；延长风门使用寿命，是普通风门的数倍；改变门扇受力状态，消除门扇坠扇现象。

Description

微阻力风门

技术领域

微阻力风门，属于在煤矿井下的通风系统中进回风联络巷中，减小进回风联络巷中风门的开关阻力，并延长风门的使用寿命，保证通风系统稳定、可靠的通风设施。

背景技术

现煤矿井下使用的风门，门轴位于门扇一侧，风门阻力臂长，开启时需要的作用力大，尤其是在主要进回风联络巷中的风门，由于风门两侧的压力差大，导致开启非常困难，关闭时的冲击力很容易挤伤人员，损坏风门，造成风流短路，破坏矿井通风系统稳定。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术存在的问题，设计一种缩短阻力臂，减小开门阻力，能够双向开启的微阻力风门。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该微阻力风门，包括门框、门轴、门扇及把手，其特征在于：门框为内门框、外门框双门框，门轴通过上下两端的轴承安装在内门框偏中间部位，门扇安装固定在门轴上。

门轴将门扇间隔成大门扇、小门扇两部分，内门框一侧通过固定折叶与外门框连接，内门框的另一侧通过插销与外门框连接。

工作原理

本微阻力风门，根据开启时受力分析图及力矩平衡公式，有：

F_双.a₁+ΔP.S₂.a₂/2＝ΔP.S₁.a₁/2

故

F_双.a₁＝ΔP.S₁.a₁/2-ΔP.S₂.a₂/2

F_双＝ΔP.S₁/2-ΔP.S₂.a₂/2a₁

令a₂/a₁＝9/10

则

F_双＝ΔP.S₁/2-0.9ΔP.S₂/2

普通风门的门轴在门扇的一侧，开启时所需的力为

F_单＝ΔP.S/2

因此

F_单/F_双＝(ΔP.S/2)/(ΔP.S₁/2-0.9ΔP.S₂/2)

       ＝(ΔP.S/2)/(ΔP.S₁/2-0.9ΔP.S₂/2)

       ＝S/(S₁-0.9S₂)

由S＝S₁+S₂

因a₂/a₁＝9/10，故有S₁/S₂＝10/9，则S₁＝1.1S₂，带入上式，则得

S＝1.1S₂+S₂＝2.1S₂

所以

F_单/F_双＝2.1S₂/(1.1S₂-0.9S₂)

       ＝2.1/0.2

       ＝10.5

即F_单＝10.5F_双

或F_双/F_单＝0.2/2.1＝0.095

即推开微阻力风门的力，是普通风门的0.095，即9.5％，故此，开启风门要比开启普通单扇风门所需的力小得多。

上述公式中的参数意义如下：

F_双-开启微阻力风门所需的力；F_单-开启普通风门所需的力；a₁-大门扇的宽度；

a₂-小门扇的宽度；S₁-大门扇的面积；S₂-小门扇的面积；ΔP-风门两侧的风压差。

与现有技术相比，本实用新型的微阻力风门所具有的有益效果是：将门轴由传统的在风门一侧改在风门偏中部，由单向开启变为双向开启，减小阻力臂，打开风门的作用力降低90％。消除关闭风门时的冲击力，保证过往人员安全；延长风门使用寿命，是普通风门的数倍；改变门扇受力状态，消除门扇坠扇现象。

附图说明

图1是微阻力风门的结构示意图；

图2是外门框与内门框结构示意图；

图3是内门框与门扇结构示意图；

图4是微阻力风门开启时受力分析示意图。

图1-4是本实用新型的最佳实施例。其中：1门外框  2折叶  3门内框  4门轴    5把手  6轴承  7插销  8大门扇  9小门扇。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的微阻力风门做进一步说明：

参照图1-3：微阻力风门，包括门框、门轴、门扇及把手，门框为内门框3、外门框1双门框，门轴4通过上下两端的轴承6安装在内门框3偏中间部位，门扇安装固定在门轴4上。通过门轴4将门扇间隔为大门扇8、小门扇9。内门框3一侧通过固定折叶2与外门框1连接，内门框3的另一侧通过插销7与外门框1连接。

参照图4：微阻力风门在开启时的受力分析示意图。其中：a₁-大门扇的宽度；a₂-小门扇的宽度；S₁-大门扇的面积；S₂-小门扇的面积；ΔP-风门两侧的风压差；F_双-开启微阻力风门所需的力；a-普通风门的门扇宽度。

工作过程：

在外门框1内安装内门框3，在内门框3中部距一侧约9/10长度处安装转动门轴4，使门扇分为左右比例为9：10的两部分，即大门扇8和小门扇9，门扇保持在0～85°范围内活动。

在无人员通过时，由于风门两侧的压差ΔP，分别在大门扇8、小门扇9上产生作用力，在两门扇8、9作用力所产生力矩的作用下，门扇自动保持关闭状态。在人员通过时，打开风门需要克服风压作用力，随着门的开启，门扇两侧的压差ΔP迅速减小，因而推门所需的力F双越来越小，推门越来越省力。风门开到最大位置85°左右，人员通过后，开启风门的力撤除，大门扇8、小门扇9在进、回风流的压力差的作用下自动恢复到关闭状态。变传统的单向开启为双向开启。车辆过风门时，拔去外门框1与内门框3连接的固定插销7，将内门框3与门扇一起推开，通过车辆后，重新将内门框3与外门框1用固定插销7连接到一起即可。

Claims (3)

1、微阻力风门，包括门框、门轴、门扇及把手，其特征在于：门框为内门框(3)、外门框(1)双门框，门轴(4)通过上下两端的轴承(6)安装在内门框(3)偏中间部位，门扇安装固定在门轴(4)上。

2、根据权利要求1所述的微阻力风门，其特征在于：门轴(4)将门扇间隔为大门扇(8)、小门扇(9)两部分。

3、根据权利要求1或2所述的微阻力风门，其特征在于：内门框(3)一侧通过折叶(2)与外门框(1)连接，内门框(3)的另一侧通过插销(7)与外门框(1)连接。

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