和利隆双叶气控无压风门结构和工作原理双叶气控无压风门结构和工作原理矿用气控无压风门的平衡杆可以调节风门的开启和关闭， 是风门平衡机构中重要组成部分，其受力传动效果决定了风门运行的可靠程度，因此对平衡机构进行合理地研究与设计是非常重要的，本文基于文献[2]中气控无压风门结构及研究成果，就其平衡机构进行受力分析，并对联接门扇和平衡杆的轴承强度进行了强度校核。

 

1双叶气控无压风门的结构及工作原理

（1）风门结构

气控无压风门主要由门框、左右门板、平衡机构、钢丝绳及气缸等组成。 其结构如图 1 所示。

1.左门轴 2.左风门 3. 弯架 4.右门轴 5.直架 6. 右风门 7.平衡杆

气控无压风门的平衡机构受力情况如图 3 所示，图中的“′”上标表示末状态,由该图可知平衡杆两端点的运动位移为 CC′和 DD′。 假设 EF=MD＝b，平衡杆初始状态水平，门扇宽 L，门扇转动角为 α，由于钢丝绳与连杆捆绑在一起，因此对弯架施加力 f 的方向沿 CD 杆方向。

 

图3 双叶气控无压风门平衡机构分析图

系统在水平方向所受外力为风压对风门产生的推力及门轴对门的支撑力， 推力对门有转动作用，而支撑力作用点在门轴上， 因此对门没有转动作用。

 

（2）工作原理

如图 1 所示， 气控无压风门采用煤矿井下高压气体作为气缸的动力源，由电磁阀控制气缸 1 推杆收缩，通过连接在推杆上的钢丝绳 3 来拉动平衡杆 4，从而带动直架和弯架 5，调控风门的开启。当推杆伸出时，钢丝绳呈现为松驰状态，此时钢丝绳对风门的牵制力为零， 风门则在配重坠陀 2 的作用下，回到关闭状态。

2 平衡机构受力分析

如图 2（a）所示，设弯架 CEF 距左门轴心距离 AF=a2， 伸出部分长 FE=b， 直架距右门轴心距离 BM=a1（设 a1>a2）。 若要保证平衡杆 CD 处于与门平AF′E′C′为原动杆，C′D′为连杆，D′M′B′为执行件，A 与 B 为固定端。线位置， 直架与弯架的伸出部分应相等，即

MD=FE=b。

如图 2（b）所示，若要使得平衡杆 C′D′仍旧在与门平行的直线位置，弯架的弯曲部分长 C′E′=a1+a2。

这样，整个机构其实是一平行四连杆机构 AC′D′B′