自動(dòng)無(wú)壓平衡風(fēng)門(mén)控制系統(tǒng)主要由礦用隔爆兼本質(zhì)安全型風(fēng)門(mén)控制裝置,、礦用防爆控制按鈕、礦用本質(zhì)安全型光電式接近傳感器,、礦用本質(zhì)安全型電感式傳感器,、礦用隔爆兼本質(zhì)安全型語(yǔ)音聲光報(bào)警器和礦用隔爆型氣動(dòng)電磁閥等組成。
為使風(fēng)門(mén)系統(tǒng)開(kāi)閉方便,、動(dòng)作靈活,、減小破損、延長(zhǎng)使用壽命,，設(shè)計(jì)了平行四連桿機(jī)構(gòu)、左右門(mén)扇同步異向開(kāi)閉的無(wú)壓平衡風(fēng)門(mén),，分析了自動(dòng)氣動(dòng)風(fēng)門(mén)系統(tǒng)裝置組成,、工作原理、設(shè)備布置和動(dòng)作過(guò)程,。風(fēng)門(mén)系統(tǒng)工作可靠能滿足礦井通風(fēng)系統(tǒng)和安全生產(chǎn)要求,。
自動(dòng)無(wú)壓平衡風(fēng)門(mén)系統(tǒng)中設(shè)有2道單式的風(fēng)門(mén)結(jié)構(gòu)主體，每道單式風(fēng)門(mén)主體又由一套門(mén)框,、左右兩門(mén)扇,、平衡機(jī)構(gòu)、滑輪,、鋼絲繩,、重錘配重裝置及擋板等組成。其中平衡機(jī)構(gòu)包括左右門(mén)軸,、支撐直臂,、支撐彎臂和連桿機(jī)構(gòu)·，對(duì)開(kāi)結(jié)構(gòu)的左右兩扇門(mén)通過(guò)支撐直臂,、支撐彎臂和連桿實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng),，分別向2個(gè)相反方向同步開(kāi)啟和閉合,。為防止風(fēng)流反向時(shí)吹開(kāi)風(fēng)門(mén)，有擋板焊接在風(fēng)門(mén)開(kāi)啟方向的異側(cè),。風(fēng)門(mén)門(mén)框及門(mén)扇用鋼板焊接結(jié)構(gòu),，外部表面做噴塑處理，可以防止井下腐蝕,。無(wú)壓平衡風(fēng)門(mén)結(jié)構(gòu)如圖1所示,。
自動(dòng)無(wú)壓平衡風(fēng)門(mén)的左右2扇門(mén)通過(guò)支撐直臂、支撐彎臂及連桿組成一個(gè)連桿機(jī)構(gòu),，在風(fēng)門(mén)左右2扇門(mén)打開(kāi)關(guān)閉過(guò)程中整個(gè)機(jī)構(gòu)處于平衡狀態(tài),，即總力矩為0。如能夠使左右門(mén)扇打開(kāi)閉合時(shí)的速度和角度始終保持一致,，在平衡機(jī)構(gòu)作用下,，左右門(mén)扇的風(fēng)門(mén)所受風(fēng)壓作用力為0。其中風(fēng)門(mén)軸對(duì)門(mén)扇的支撐力不能轉(zhuǎn)動(dòng)門(mén)扇,，風(fēng)壓對(duì)風(fēng)門(mén)的推力可以轉(zhuǎn)動(dòng)門(mén)扇,，風(fēng)門(mén)所受作用力只有開(kāi)啟風(fēng)門(mén)的氣動(dòng)力和配重裝置重錘的重力
圖2是無(wú)壓平衡風(fēng)門(mén)在初始狀態(tài)閉合位置和末狀態(tài)打開(kāi)位置的機(jī)構(gòu)俯視圖，設(shè)直臂才刀距左門(mén)扇軸心距離仂：,，彎臂BEC距右門(mén)扇軸心距離B02： ,，彎臂BEC的BC連線與右門(mén)扇之間夾角為先若要保證風(fēng)門(mén)在初始閉合位置狀態(tài)時(shí)，連桿c與左右門(mén)扇平行,，即刀C/／仂仂,，必須滿足乃：BE或刀： BCsin 90在風(fēng)門(mén)*打開(kāi)的過(guò)程中，風(fēng)門(mén)門(mén)軸位置始終不變,，左右門(mén)扇逐步被打開(kāi),，直至左右門(mén)扇垂直于連桿，即月點(diǎn)轉(zhuǎn)移至A'占B點(diǎn)轉(zhuǎn)移至點(diǎn)c點(diǎn)轉(zhuǎn)移至c'點(diǎn),，D點(diǎn)轉(zhuǎn)移至刀 '點(diǎn)后,；若要使連桿仍然平行于左右門(mén)扇風(fēng)門(mén)，即c' //仂02,，必須滿足 B'c'cos A'仂+B' 02：·+佝整體結(jié)構(gòu)是一平行四連桿機(jī)構(gòu),，即利用平行四邊原理，當(dāng)其中一扇門(mén)被拉開(kāi)或推開(kāi)時(shí),，則另一扇門(mén)同步朝相反的方向開(kāi)啟,，風(fēng)門(mén)左右門(mén)扇有固定的打開(kāi)方向。
自動(dòng)無(wú)壓平衡風(fēng)門(mén)的工作原理無(wú)壓平衡風(fēng)門(mén)系統(tǒng)每道單式風(fēng)門(mén)主體均采用連桿平衡機(jī)構(gòu),，左右門(mén)扇同步異向打開(kāi)和關(guān)閉,，不論風(fēng)流朝向如何，風(fēng)流的推力和壓力均同時(shí)作用在兩扇門(mén)上,，并且大小相等,，左右門(mén)扇風(fēng)門(mén)所受的作用力就轉(zhuǎn)化為內(nèi)力并一直平衡,。氣缸為風(fēng)門(mén)連桿運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其動(dòng)力源是井下壓風(fēng)系統(tǒng),，當(dāng)有信號(hào)發(fā)送給控制主機(jī),，控制主機(jī)發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使電磁閥換向,，氣缸伸出,，推動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)門(mén)的開(kāi)啟,。重錘配重裝置與風(fēng)門(mén)連桿相連,，產(chǎn)生的牽引力減輕風(fēng)門(mén)閉合時(shí)的阻力，起到復(fù)原平衡作用,，實(shí)現(xiàn)風(fēng)門(mén)的自動(dòng)關(guān)閉,。
