礦井下平衡式自動(dòng)風(fēng)門處在高負(fù)壓巷道內(nèi),，2扇風(fēng)門反向啟閉,，受風(fēng)門內(nèi)外壓差作用,，接縫不嚴(yán)密漏風(fēng)大,，安裝時(shí)需要掘進(jìn)風(fēng)門硐室，使用過程中依靠電能做為動(dòng)力容易導(dǎo)致事故,；通過分析確定了風(fēng)門同向啟閉模式,、氣動(dòng)、PLC控制系統(tǒng)等關(guān)撻參數(shù),；選用JISI型動(dòng)力驅(qū)動(dòng)氣缸等關(guān)鍵原件,，研制了煤礦井下同向氣動(dòng)自動(dòng)風(fēng)門,。風(fēng)門安裝時(shí)無需掘進(jìn)硐室，結(jié)構(gòu)簡單,；風(fēng)門以井下現(xiàn)有壓風(fēng)系統(tǒng)控制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)啟閉,，氣動(dòng)無壓風(fēng)門氣缸的選型
為了避免高負(fù)壓導(dǎo)致原平衡式風(fēng)門2扇風(fēng)門反向開啟關(guān)不嚴(yán)漏風(fēng)打的問題，風(fēng)門設(shè)計(jì)為同向開啟,，但由于風(fēng)門內(nèi)外壓差較大,，為了保證氣缸的拉力能確保把風(fēng)門推開，對氣缸的選型特別重要,，主要根據(jù)風(fēng)門內(nèi)外壓差,，計(jì)算出風(fēng)門開啟力矩，從而選出合適的氣缸,，另外氣缸的選型還要兼顧經(jīng)濟(jì)適用及井下質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化的原則,。
1）氣動(dòng)無壓風(fēng)門卸壓窗驅(qū)動(dòng)氣缸的選取。以補(bǔ)連塔煤礦井下22煤三盤區(qū)輔運(yùn)大巷通回風(fēng)聯(lián)巷風(fēng)門為例,。在目前的通風(fēng)系統(tǒng)情況下,，風(fēng)門內(nèi)外靜壓差達(dá)到1）400 pa，風(fēng)門卸壓窗大小為1.5 m ×0 · 3 m,，窗內(nèi)外巷道基本一致,，根據(jù)伯努利方程可以知道卸壓窗受到壓力基本來自于靜壓差，計(jì)算得到卸壓窗受到壓力為 180 N,，考慮到卸壓窗面積較小,，且泄壓窗開啟旋轉(zhuǎn)角度較小，所以200 N的拉力即能達(dá)到卸壓窗開啟所需要的扭矩,。計(jì)算得出需要直徑為28 · 2 mm的氣缸,，考慮到實(shí)際應(yīng)用，選用直徑為30 mm的氣缸,。氣缸活塞面積計(jì)算如下：
F=npS 0）式中為所需輸出力,，N；尹為系統(tǒng)壓力,，取 0 · 65 MPa,?s為氣缸活塞面積“為安全系數(shù),，一般垂直使用氣缸取0 · 5，水平使用氣缸選取0 · 7,。
2）氣動(dòng)無壓風(fēng)門驅(qū)動(dòng)氣缸的長度選擇,。在實(shí)際運(yùn)用情況下，綜合考慮氣缸設(shè)置位置及風(fēng)門推拉臂位置及長度的關(guān)系,，本著經(jīng)濟(jì)適用的原則,，選擇氣缸的行程為1.2 mo
3）氣動(dòng)無壓風(fēng)門驅(qū)動(dòng)氣缸直徑及風(fēng)門推拉臂的選擇。以補(bǔ)連塔煤礦井下22煤三盤區(qū)輔運(yùn)大巷通回風(fēng)聯(lián)巷風(fēng)門為例,。風(fēng)門內(nèi)外靜壓差400 Pa,，在卸壓窗打開后,，風(fēng)門內(nèi)外壓差1開pa，由于風(fēng)門為雙氣缸配置,， 1個(gè)氣缸負(fù)責(zé)1扇門,，所以在選擇氣缸時(shí)只考慮1 扇門所受的壓力，一扇風(fēng)門尺寸為2 · 2 m × 3．6 m,窗內(nèi)外巷道基本一致,，根據(jù)伯努利方程可以知道風(fēng)門受到壓力基本來自于靜壓差,，得到風(fēng)門受到壓力為 792 No根據(jù)實(shí)際情況，風(fēng)門在使用過程中,，每扇風(fēng)門*開啟旋轉(zhuǎn)角度為90,。，假設(shè)開啟風(fēng)門作用力在風(fēng)門旋轉(zhuǎn)軸的垂直平面內(nèi),，且始終與風(fēng)門保持垂直狀態(tài),，則*開啟風(fēng)門所需力矩為1 742 N?m；根據(jù)實(shí)際情況,，綜合考慮氣缸的行程,，風(fēng)門推拉臂設(shè)置在靠近風(fēng)門旋轉(zhuǎn)軸位置，即靠近風(fēng)門立框,，選擇風(fēng)門推拉臂作用力點(diǎn)位置距風(fēng)門立框0 · 5 m距離,，在設(shè)計(jì)風(fēng)門推拉臂時(shí),，確保風(fēng)門推拉臂在旋轉(zhuǎn)過程中始終保持在與風(fēng)門立框垂直的平面內(nèi),，在作用力方向始終保持在與風(fēng)門的垂直狀態(tài)，確保較小的作用力滿足開啟風(fēng)門所需的力矩,，經(jīng)過計(jì)算,，風(fēng)門推拉臂開啟風(fēng)門所需的作用力大小為3 485 NO根據(jù)式（1）算出，需要直徑為97 · 9 mm的氣缸,，考慮到實(shí)際應(yīng)用,，選用直徑為1傭mm的氣缸
