矿井远程控制遥控气动风门的制作方法
技术领域：
本实用新型属于矿井通风设备，具体涉及一种在电网停电时可由井上控制开、关的遥控气动风门。
矿井坑道中的风门，是矿井通风网络中重要的组成部分。过去风门的开关多靠人力；过车风门设置简易拉杆，用矿车撞杆实现开关动作。近年来随着生产发展的需要和技术水平的提高，国内外研制了许多类型的电动自动风门，其控制方式有光电、红外传感等。应该说，目前的电动自动风门在满足正常生产需要中已发挥了应有的作用。但由于所采用的电机功率较大(2000瓦左右)，电压等级较高(127V、220V、380V)，在一旦发生矿井火灾，电网停电的情况下，就难以实现地面遥控。而由于要害部位的风门不能地面遥控，风流流向不能及时调整转换，致使火势不能得到有效控制，这样的教训是很深刻的。因此研制受地面救火指挥中心直接控制开关的风门已纳入煤炭部灭火专家指挥系统的重大攻关课题。
本实用新型的目的就是为遥控风门系统提供井下硬件执行机构，使一旦矿井发生火灾时，在全停电的情况下，靠小功率备用电源供电使风门受控于地面指挥中心。
本实用新型采用的解决方案是以压缩空气做风门开、关门机构的动力源。开、关门机构包括气缸、摇臂、拨门杆，气缸和摇臂分别以铰链连接在固定架上，气缸的活塞杆连接在摇臂上，拨门杆固定在门扇上，当汽缸的活塞杆伸出时，推动摇臂摆动，将门扇推开到位，摇臂上的钩子与拨门杆勾在一起，当汽缸的活塞杆收缩时，摇臂与拨门杆脱开、门扇自动回到关闭位置。
驱动气缸运动的压缩空气由电磁阀控制，驱动机构是由微型电机、蜗轮减速器、凸轮机构、二位三通阀组成的自动控制阀组。该阀组具有机械自锁性能，克服了通用电磁阀工作时需要连续供电的缺点，在使用备用电源时可大大延长备用电源的使用寿命。
微型电机的运动即风门控制由电脑控制器来完成。控制器、传感器和地面专家指挥系统微机接口组成井下控制分站。该分站的功能是(1)将风门的开、关状态传送到地面；(2)接受地面指挥中心的指令完成开、关动作；(3)平时受红外传感器控制，满足通车行人的需要；(4)在电网停电时自动切换到备用电源，接受地面遥控。本实用新型应用复式供电方式，平时靠电网供电，在停电时使用备用电源供电，采用特殊型式的可充电镉镍电池组做为井下控制的后备电源；采用双音频编解码专用集成电路实现信号传输与遥测遥控。
本实用新型以气动机构取代了电动自动风门中的2000瓦左右的电动机，而其电控部件的电压和功率只有12V、15W，因而可用可充电的镉镍电池组做为备用电源，这就为一旦发生火灾，电网全停电的情况下，实现风门地面遥控提供了可靠的技术保障。
以下结合附图和实施例进一步说明本实用新型的工作原理


图1为气动风门开、关状态示意图；图2为驱动机构的气控原理图。
图1中，1为风门门扇，2为气缸，3为摇臂，4为拨门杆，5为固定架；图中实线表示关门状态，虚线表示开门状态。当风门打开时，摇臂3与拨门杆4勾在一起；当风门关闭时，摇臂3与拨门杆4脱开。
图2中2为气缸，6、7为二位三通阀，8为微型电机，9为蜗轮减速器，10为凸轮机构，11为手动阀，12为，节流阀，13为进风管，14为排风管，15为压力计。微型电机8接受控制器的指令通过蜗轮减速器9带动凸轮机构10转动，两个二位三通阀6、7安装在凸轮机构10两侧，通过凸轮机构的转动可以分别使一个阀吸合，而另一个阀释放。阀6、阀7各有三个风管通道，分别接有进风管13、排风管14及气缸2，阀吸合时将进风管13与气缸2接通，释放时将排风管14与气缸2接通。阀6与气缸2的风管通道在气缸2的下端，阀7与气缸2的风管通道在气缸2的上端。当凸轮10顶住阀6时，阀6吸合，进风通道打开，排风通道闭合，此时阀7处于释放状态，其进风通道闭合，排风通道打开，固气缸2的活塞杆伸出，推动摇臂3使风门1打开；由于凸轮10一直顶住阀6，此时即使断电，阀6也不能释放，直到下一个控制指令到来，使凸轮转动为止，因而可以保持开门状态并能节省电源；当凸轮10转到顶住阀7时，阀7吸合，其进风通道打开，排风通道闭合，阀6释放，其进风通道闭合，排风通道打开，气缸2的活塞杆缩回，门扇1关闭。同理，由于凸轮10的锁定作用，能够保持关门状态。
本实用新型做为风门控制的执行机构，是矿井救火指挥专家系统不可缺少的硬件组成部分，较好地实现了电网停电情况下的风门开关地面摇控，填补了国内外空白，在矿井救火工作中将能起到重大的作用。
权利要求1.一种遥控气动风门，由门扇1与开关门机构及驱动机构组成，其特征在于使用压缩空气做开关门机构的动力源，开关门机构包括气缸2、摇臂3及拨门杆4，气缸2、摇臂3分别以铰链连接在固定架5上，气缸2的活塞杆连接在摇臂3上，拨门杆4固定在门扇1上，当气缸2的活塞杆伸出时，推动摇臂3摆动，将门扇1推开到位，摇臂3与拨门杆4勾在一起，当气缸2的活塞杆收缩时，摇臂3与拨门杆4脱开，门扇1回到关闭位置。
2.根据权利要求1所述的摇控气动风门，其特征在于驱动机构由二位三通阀6、7，微型电机8、蜗轮减速器9、凸轮机构10，进风管13，排风管14等构成，微型电机8通过蜗轮减速器9带动凸轮机构转动，两个二位三通阀安装在凸轮机构10的两侧，通过凸轮机构的转动可以分别使一个阀吸合，而另一个阀释放，阀6、阀7各有三个风管通道，分别接有进风管13，排风管14及气缸2，阀6与气缸2的风管通道在气缸2的下端，阀7与气缸2的风管通道在气缸2的上端，阀吸合时将进风管13与气缸2接通，释放时将排风管14与气缸2接通。
3.根据权利要求1或2所述的遥控气动风门，其特征在于凸轮机构10在使阀吸合的同时，一直将其顶住，即断电时也不释放，直到下一个控制指令到来，使凸轮动为止。
4.根据权利要求1所述的遥控气动风门，其特征在于使用特殊型的可充电镉镍电池组做为其后备电源。
5.根据权利要求1所述的遥控气动风门，其特征在于采用双音频编解码专用集成电路实现信号传输与遥测遥控。
专利摘要一种在电网停电时也可由井上遥控的矿井坑道中的遥控气动风门，采用压缩空气做开、关门机构的动力源，以气动机构取代了电动风门中的2000瓦级的电动机，而其电控部件的电压和功率只有12V、15W，因而采用可充电镉镍电池组做为备用电源，这就为一旦发生矿井火灾电网全停电的情况下，实现风门地面遥控提供了可靠的技术保障。本实用新型是矿井救火指挥专家系统不可缺少的硬件组成部分，填补了国内外空白，在矿井救火工作中将能起到重大作用。