CN205779019U - 主通风机防爆盖液压式自动启闭控制装置 - Google Patents

Abstract

一种主通风机防爆盖液压式自动启闭控制装置，包括密封基座及配重装置，防爆盖等设施基本不改变其结构及功能，增加液压缸立柱，挡雨设施，液压系统和电控系统，反风锁扣装置。防爆盖为方形对开结构，通过铰链固定在方形基座上；基座中间装有人字梁以支撑对开合防爆盖；在人字梁及对开合防爆盖接缝处安放密封条密封，在盖板接缝上安装挡雨设施；液压系统中的液压缸及其附属装置可同时作为导向装置、缓冲装置和限位装置；液压系统与电控系统的配合使用，可以在矿井发生爆炸、通风机检修及矿井反风时，实现防爆盖的自动启闭及快速锁紧功能。液压式自动启闭控制装置能够解决灾后通风系统中风流紊乱的问题，可以在灾后应急救援中发挥重要作用。

Description

主通风机防爆盖液压式自动启闭控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种主通风机防爆盖自动启闭控制装置，尤其是涉及一种主通风机防爆盖液压式自动启闭控制装置，属于煤矿安全技术领域。

背景技术

防爆盖是安装在主要通风机的排风井口上的特殊密封井盖，正对井口安装，其断面覆盖风井全断面，在正常通风时它用被用来隔离井下气流与地面大气，防止风流短路，保证通风系统正常运行。当井下一旦发生瓦斯或者煤尘爆炸事故时，防爆盖被爆炸的气流冲击打开，爆炸气流直接排放到大气，起到卸压作用，防止主要通风机因爆炸气流冲击造成损坏；爆炸过后防爆盖能够复位，为灾后应急救援提供良好通风环境。当主要通风机停止运行时，可以打开防爆盖利用自然风压通风。

现有煤矿通风安全设施风井中的防爆盖，在煤矿发生井下爆炸的情况下，防爆盖极易被破坏或飞离井口，在矿井通风机停止运行时，防爆盖不能快速的复位和利用自然风压通风，这样就会造成矿井通风系统无法在较短时间内恢复通风，让抢险人员失去抢险救助时间，同时也严重危及了煤矿井下工作人员的生命安全。研究开发一种能够使防爆盖自动启闭的装置能够解决上述问题，然而，防爆盖自动控制装置采用液压传动系统时，由于空气的可压缩性，气缸的动作速度受负载变化影响较大。系统的速度稳定性差，系统的速度和位置精度不易控制。而且工作压力低，输出动力小，有较大的排气噪音。为此，煤矿迫切需要研究开发用于煤矿通风井的能够及时复位的更具有安全性和可靠性的防爆盖自动控制装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是要克服现有技术中防爆盖易遭到破坏、启闭困难、液压传动控制系统存在诸多缺陷等问题，提供一种结构简单紧凑、开启方便、使用效果好的主通风机防爆盖液压式自动启闭控制装置。

为实现上述目的，本实用新型的主通风机防爆盖液压式自动启闭控制装置，包括设在井台上方主通风井口周围的方框形钢板基座，方框形钢板基座上设有将井口封住的液动对开合防爆盖，液动对开合防爆盖的截面呈三角形，整体外形呈四棱锥形，方框形钢板基座的中部设有支撑液动对开合防爆盖对接端部的人字梁，液动对开合防爆盖的两侧端经铰链绞接在方框形钢板基座上，方框形钢板基座的左右两侧分别设有反风锁扣装置，反风锁扣装置的前后两侧分别设有配重装置，方框形钢板基座的一侧设有为反风锁扣装置提供液压的液压泵站和配电室。

所述的反风锁扣装置包括液压缸立柱、液压缸立柱固定环，液压缸，活塞杆，液压缸防爆盖链接环，所述液压缸立柱经液压缸基座固定在井台上，液压缸经液压缸立柱固定环固定在液压缸立柱上，液压缸与液压缸立柱呈夹角布置，所述活塞杆经防爆盖链接环绞接在液动对开合防爆盖上。

所述的配重装置包括配重立柱、配重钢丝绳、配重滑轮和平衡锤，所述配重立柱经配重基座固定在井台上，配重滑轮设在配重立柱顶部，配重钢丝绳绕过配重滑轮一端连接平衡锤，另一端经防爆盖链接环固定在液动对开合防爆盖上。

所述的液压缸立柱和人字梁上都设有用于监测防爆盖的开启位置的防爆盖启闭的传感器。

所述的活塞杆头部设有用于监测防爆盖是否锁紧或者卸荷的液压缸活塞杆力度的传感器。

所述的液动对开合防爆盖的对接端部均布有密封条。

有益效果：本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：

(1)当井下发生爆炸事故时，防爆盖能够轻易的打开，从而使主通风机免遭损坏；液压系统中的液压缸既是控制门盖上升高度的限位装置，又是控制门盖打开方向的导向装置，还是缓慢释放防爆盖开启能量的缓冲装置，同时又与铰链组成反风锁扣装置，一举多用，结构简单；

(2)增加的挡雨设施有效的阻止雨水进入密封槽，彻底解决雨水的倾入造成冬季结冰、密封槽腐蚀、防爆盖漏风等问题；

(3)主通风机防爆盖自动控制装置采用液压系统可以达到很高的压力，工作平稳可靠并且无较大噪音，解决了采用液压系统时出现的诸多问题；

(4)提供的主通风机防爆盖液压式自动启闭控制装置无论是在爆炸事故后，还是在自然通风时，都能够实现防爆盖的自动启闭，并可以进行远程和近地操作；

(5)主通风机防爆盖液压式自动启闭控制装置在灾变应急救援期间的应用，可以使救援工作快速展开，减少事故伤亡。当井下发生爆炸事故后，通过主通风机防爆盖液压式自动启闭控制装置将防爆盖快速复位，矿井恢复通风，为灾变时期应急救援创造良好通风环境，同时也防止井下二次爆炸对主要通风机的破坏。当井下进风巷道发生火灾或存在有毒有害气体时，通过自动锁扣装置，将防爆盖锁紧，矿井进行反风，从而防止火焰及有毒气体进入采区危害矿工生命。

附图说明

图1为本实用新型的防爆盖关闭状态结构示意图；

图2为本实用新型防爆盖打开状态结构示意图；

图3为图1俯视结构示意图；

图4为本实用新型防爆盖基座结构示意图；

图5为本实用新型的液压缸剖结构示意图。

图中：1配重立柱，2液压缸立柱，3液压缸立柱固定环，4液压缸，5液压缸活塞杆，6液压缸防爆盖链接环，7对开合防爆盖，8挡雨设施，9配重钢丝绳防爆盖链接环，10配重钢丝绳，11配重滑轮，12平衡锤，13铰链，14－井筒，15－井台，16－人字梁，17－液压缸基座，18配重基座，19方框形钢板基座，20缸体，21活塞，22缸顶，23进油口，24出油口，25缸底。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步的说明：

本实用新型的主通风机防爆盖液压式自动启闭控制装置，包括设在井台15上方主通风井口周围的方框形钢板基座19，方框形钢板基座19上设有将井口封住的液动对开合防爆盖7，液动对开合防爆盖7的截面呈三角形，整体外形呈四棱锥形，方框形钢板基座19的中部设有支撑液动对开合防爆盖7对接端部的人字梁16，液动对开合防爆盖7的两侧端经铰链绞接在方框形钢板基座19上，方框形钢板基座19的左右两侧分别设有反风锁扣装置，反风锁扣装置的前后两侧分别设有配重装置，方框形钢板基座19的一侧设有为反风锁扣装置提供液压的液压泵站和配电室。所述的反风锁扣装置包括液压缸立柱2、液压缸立柱固定环3，液压缸4，活塞杆5，液压缸防爆盖链接环6，所述液压缸立柱2经液压缸基座17固定在井台15上，液压缸4经液压缸立柱固定环3固定在液压缸立柱2上，液压缸4与液压缸立柱2呈夹角布置，所述活塞杆5经防爆盖链接环6绞接在液动对开合防爆盖7上。所述的配重装置包括配重立柱1、配重钢丝绳10、配重滑轮11和平衡锤12，所述配重立柱1经配重基座18固定在井台15上，配重滑轮11设在配重立柱1顶部，配重钢丝绳10绕过配重滑轮11一端连接平衡锤12，另一端经防爆盖链接环9固定在液动对开合防爆盖7上。所述的液压缸立柱2和人字梁16上都设有用于监测防爆盖的开启位置的防爆盖启闭的传感器。所述的活塞杆5头部设有用于监测防爆盖是否锁紧或者卸荷的液压缸活塞杆力度的传感器。所述的液动对开合防爆盖7的对接端部均布有密封条。

防爆盖为方形对开结构，通过铰链13固定在方框形钢板基座19上；钢板基座19布置在井筒14外围的井台15上，基座19中间装有上宽下窄的人字梁16以支撑对开合防爆盖7；人字梁16为钢板结构，在人字梁16及对开合防爆盖7搭接处安放密封条密封，在对开合防爆盖7接缝上安装挡雨设施8；液压系统与电控系统的配合使用，可以在矿井发生爆炸、通风机检修及矿井反风时，实现防爆盖的自动启闭及快速锁紧功能。

电控系统是防爆盖升降液压缸远程监控系统，主要由可编程控制器、工控机与组态软件、工业显示屏、数据采集、模/数与数/模混合模块和通讯模块及低压配电系统等组成，并设置有防爆盖启闭位置传感器、气压缸活塞杆力度传感器、泵站控制方式转换器和液压缸4控制方式转换器，经可编程控制器设定的程序指令电控单元与液控设定的回路结合，实现对泵站、液压缸4的远程或者现场控制。

所述反风锁扣装置包括铰链13、液压缸4，头部为环形的液压缸活塞杆5；铰链13将对开合防爆盖7锁紧在基座上；当矿井需要反风，要求防爆盖处于锁扣状态时，启动液压系统，液压缸活塞杆开始对防爆盖施加足够压力，反风结束后，关闭液压系统，液压缸活塞杆对防爆盖的压力消失。

所述配重装置包括配重基座18、配重立柱1、配重钢丝绳10、配重钢丝绳防爆盖链接环9、配重滑轮11和平衡锤12；平衡锤12制成10kg、20kg、50kg及100kg标准重量，即法码形状，通过吊钩互相连接，容易适时调整配重；配重立柱1固定在配重基座18上，配重基座固定在井台15上，配重钢丝绳10的一端与平衡锤12相连，另一端绕过配重立柱上的配重滑轮11与配重钢丝绳防爆盖链接环9相连，配重装置在防爆盖的四周对称安装，以便当井下发生爆炸事故时，能够轻易的打开防爆盖。所述配重立柱1为方形刚体结构；配重立柱有四个，分两组对称布置在防爆盖两侧四角。

所述对开合防爆盖7，防爆盖整体外观设计为四棱锥形；对开合防爆盖通过铰链13固定在基座上，在人字梁16及对开合防爆盖7接缝处设置橡胶密封条密封；在对开合防爆盖7接缝上安装挡雨设施8，以阻止雨水进入，挡雨设施8为高强度PVC涂塑蓬布，具有较强防水，防腐蚀功能。

所述的液压泵站和配电室共用一室，设置在液压缸立柱2旁边，液压缸立柱2有两个，分两组对称布置在防爆盖两侧中间；泵站里面有三台液压泵，两台为工作泵，一台为备用泵。液压缸4由缸底25、缸体20、活塞21、缸顶22、液压缸活塞杆5构成，缸顶22上设有出油口24，缸底25上设有进油口23。液压缸4通过液压缸立柱固定环3与固定在井台15的液压缸立柱2直接相连接，且液压缸4向下倾斜安装在液压缸立柱2上，倾斜角度根据实际情况进行调整；液压缸活塞杆5通过液压缸防爆盖链接环6直接链接在对开合防爆盖7正面中上处。液压缸及其附属装置，包括液压缸中的导向套结构和缓冲装置等；可以作为防爆盖的导向装置、缓冲装置和限位装置，导向装置使防爆盖沿竖直方向开启，防止防爆盖倾斜开启对防爆盖造成损坏，缓冲装置可以减缓防爆盖开启的速度，限位装置可以控制防爆盖的开启高度。

液控是以将电信号控制转换为液压控制信号为主方式、以电磁和电液控制阀为主元件组成的装置。设定的主要回路有：两组液压缸4的双向同步回路、通风机通风在不同工况时液压缸进23、出油口24开启与关闭、转换回路、液压缸活塞杆5换向运动回路、活塞杆5伸缩到位、反风时活塞杆5伸出锁紧与解除锁紧控制回路。

液压系统与电控系统组成的复合系统的工况转换为：

(1)正常通风时，液压缸4是长时不动待备工况，液压系统对防爆盖不产生任何推拉与锁紧作用力；

(2)井下发生爆炸时，防爆盖被冲击波冲开，防爆盖启闭传感器发送防爆盖开启信号；冲击波消失后，在机房内操作<关闭>控制按钮，经编程控制器设定的程序指令电控单元与液控回路控制液压缸4，液压缸活塞杆5伸出将防爆盖关闭；

(3)需要自然通风时，操作<开启>控制按钮，电控中的液压缸4控制方式转换器与液控中液压缸4的双向同步回路、液压缸活塞21运动回路相结合，实现防爆盖开启；恢复正常通风时，操作<关闭>按钮，电控中液压缸4控制方式转换器与液控中液压缸4的双向同步回路、液压缸进23、出油口24转换回路、液压缸活塞21运动回路相结合，实现防爆盖关闭；

(4)矿井反风时，操作<锁紧>和<解锁>按钮，通过编程控制器设定的程序指令电控单元与液控锁紧与卸荷回路等相结合，实现防爆盖的锁紧与解锁。

实施例1，如图1－图5，主通风机防爆盖液压式自动启闭控制装置在灾变时期应急救援体系中的应用的实施：包括密封基座及配重装置，防爆盖等设施基本不改变其结构及功能，增加液压缸立柱2，挡雨设施8，液压系统和电控系统，反风锁扣装置。防爆盖为方形对开结构，通过铰链13固定在方形基座19上；基座中间有人字梁16以支撑对开合防爆盖7；在人字梁16及对开合防爆盖7接缝处安放密封条密封，在对开合防爆盖7接缝上安装挡雨设施8；液压系统中的液压缸可同时作为导向装置、缓冲装置和限位装置；液压系统与电控系统的配合使用，可以在矿井发生爆炸、通风机检修及矿井反风时，实现防爆盖的自动启闭及快速锁紧功能。

工作过程：

当井下发生爆炸事故后，防爆盖被冲击波冲开，防爆盖启闭位置传感器发送防爆盖开启信号；冲击波消失后，在机房内操作<关闭>控制按钮，经可编程控制器设定的程序指令电控单元与液控设定的回路的配合控制液压缸(4)，液压缸活塞杆(5)伸出将防爆盖快速复位，矿井恢复通风，为灾变时期应急救援创造良好通风环境，同时也防止井下二次爆炸对主要通风机的破坏。当井下进风巷道发生火灾或存在有毒有害气体需要对矿井进行反风时，操作<锁紧>和<解锁>按钮，通过可编程控制器设定的程序指令电控单元与液控锁紧与卸荷回路等回路相结合，实现防爆盖的锁紧与解锁，从而防止火焰及有毒气体进入采区危害矿工生命。

实施例2，如图1－图5，主通风机防爆盖液压式自动启闭控制装置在主通风机检修期间自然通风中的实施：包括现有密封基座及配重装置，防爆盖等设施基本不改变其结构及功能，增加液压缸立柱2，挡雨设施8，液压系统和电控系统，反风锁扣装置。防爆盖为方形对开结构，通过铰链13固定在方形基座上；基座中间装有人字梁16以支撑对开合防爆盖7；在人字梁16及对开合防爆盖7接缝处安放密封条密封，在对开合防爆盖7接缝上安装挡雨设施8；液压系统中的液压缸可同时作为导向装置、缓冲装置和限位装置；液压系统与电控系统的配合使用，可以在矿井发生爆炸、通风机检修及矿井反风时，实现防爆盖的自动启闭及快速锁紧功能。

工作过程：自然通风时，操作<开启>控制按钮，电控中的液压缸4控制方式转换器与液控中液压缸4的双向同步回路、液压缸活塞杆21运动回路相结合，实现防爆盖开启；恢复正常通风时，操作<关闭>按钮，电控中液压缸4控制方式转换器与液控中液压缸4的双向同步回路、液压缸进23、出油口24转换回路、液压缸活塞21运动回路相结合，实现防爆盖关闭。

本实用新型涉及的所有控制方法及软件均为已有技术，仅仅是采用来实现本实用新型的主通风机防爆盖液压自动启闭控制的。

Claims (6)

1.一种主通风机防爆盖液压式自动启闭控制装置，其特征在于：它包括设在井台（15）上方主通风井口周围的方框形钢板基座（19），方框形钢板基座（19）上设有将井口封住的液动对开合防爆盖（7），液动对开合防爆盖（7）的截面呈三角形，整体外形呈四棱锥形，方框形钢板基座（19）的中部设有支撑液动对开合防爆盖（7）对接端部的人字梁（16），液动对开合防爆盖（7）的两侧端经铰链绞接在方框形钢板基座（19）上，方框形钢板基座（19）的左右两侧分别设有反风锁扣装置，反风锁扣装置的前后两侧分别设有配重装置，方框形钢板基座（19）的一侧设有为反风锁扣装置提供液压的液压泵站和配电室。

2.根据权利要求1所述的一种主通风机防爆盖液压式自动启闭控制装置，其特征在于：所述的反风锁扣装置包括液压缸立柱（2）、液压缸立柱固定环（3）、液压缸（4）、活塞杆（5）、液压缸防爆盖链接环（6），所述液压缸立柱（2）经液压缸基座（17）固定在井台（15）上，液压缸（4）经液压缸立柱固定环（3）固定在液压缸立柱（2）上，液压缸（4）与液压缸立柱（2）呈夹角布置，所述活塞杆（5）经液压缸防爆盖链接环（6）绞接在液动对开合防爆盖（7）上。

3.根据权利要求1所述的一种主通风机防爆盖液压式自动启闭控制装置，其特征在于：所述的配重装置包括配重立柱（1）、配重钢丝绳（10）、配重滑轮（11）和平衡锤（12），所述配重立柱（1）经配重基座（18）固定在井台（15）上，配重滑轮（11）设在配重立柱（1）顶部，配重钢丝绳（10）绕过配重滑轮（11）一端连接平衡锤（12），另一端经防爆盖链接环（6）固定在液动对开合防爆盖（7）上。

4.根据权利要求1所述的一种主通风机防爆盖液压式自动启闭控制装置，其特征在于：所述的液压缸立柱（2）和人字梁（16）上均设有用于监测防爆盖的开启位置的防爆盖启闭传感器。

5.根据权利要求2所述的一种主通风机防爆盖液压式自动启闭控制装置，其特征在于：所述的活塞杆（5）头部设有用于监测防爆盖是否锁紧或者卸荷的液压缸活塞杆力度传感器。

6.根据权利要求1所述的一种主通风机防爆盖液压式自动启闭控制装置，其特征在于：所述的液动对开合防爆盖（7）的对接端部均布有密封条。