矿用自动风门设计
矿用联锁自动控制风门分析
总第191期2019年第3期机械管理开发MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENTTotal191No.3,2019自动化技术与设计D01:10.16525/l4-1134/th.2019.03.085矿用联锁自动控制风门分析刘东（大同煤矿集团大斗沟煤业公司，山西大同037003）摘要：为了提高矿井通风设施自动化水平，保证矿井通风安全，避免风流紊乱现象，大同煤矿集团大斗沟煤业公司通过技术研究，设计了一套矿用联锁自动控制风门，并在5201巷进行应用，取得了显著成效。
关键词：煤矿通风自动控制风门设计中图分类号:TD726文献标识码:A文章编号:1003-773X（2019）03-0196-02引言矿用风门是煤矿重要通风设施之一，既能起到通车、行人的作用，又能对矿井风量起到调节控制作用，煤矿井下常用风门主要是人工开启普通风门，但是在实际生产过程中，由于普通风门材质差、需人工开启劳动强度大，而且不利于行人、行车安全山。
本文分析大同煤矿集团大斗沟煤矿设计的一套矿用联锁自动控制风门及其应用效果。
1大斗沟煤矿概述大同煤矿集团大斗沟煤矿目前回采煤层为石炭系2号煤层，矿井采用无轨胶轮车运输方式。
5201巷位于井田三盘区，巷道设计长度为1400m,巷道主要服务于8201工作面回采期间回风任务,为了便于巷道风流控制，需在5201巷安装两道风门，风门主要采用木质材料制成且采用人工开启方式，由于5201巷受地质构造影响，顶板淋水量大，造成风门处积水量大，而且8201工作面在回采期间，5201巷行人、行车量大，每班风门开启频繁，经常岀现两道风门同时开启现象，导致风门损坏严重，严重影响工作面安全稳定通风，而且很容易出现瓦斯、CO等有害气体集聚现象，威胁工作面安全生产回。
2联锁自动控制风门组成及工作原理2.1联锁自动控制风门组成1）联锁自动控制风门主要由对射激光器、风压伸缩臂、45mn?铜芯电缆、木质材质风门、临时排水系统、一台200A馈电开关等组成⑶。
矿用自动风门技术说明
1适用范围我公司配套的全伺服安全联锁气动风门适用于煤矿进回风巷和主要进回风巷之间每个联络巷中，是煤矿井下通风系统中不可缺少的组成部分，也是重要的安全基础设施。
MYQ系列全伺服自动安全联锁风门是我公司开发的适应标准化矿井建设的新型风门，在保证行人及运输正常通行的前提下，实现矿井巷道阻隔风流，达到通风智能管理的目的2制造依据《煤炭工业矿井设计规范》GB 50215—2005《煤矿安全规程》2011年版《矿山救护规程》2009年版《全伺服安全联锁风门》标准2012年版3技术特点要求3.1本产品具有以下特点：1、采用钢结构制作，内部填充阻燃聚氨酯发泡材料，外覆聚脲强弹性防腐材料，具有足够的强度和良好的阻燃防腐性能；2、采用压缩空气为动力，能够实现自动控制，有效地减轻劳动强度；3、两道风门自动闭锁，能够防止通风系统短路运行；4、采用组装式结构，可以重复使用；5、专业化生产，保证了产品的标准化和外观及使用效果的提升。
3.2性能及用途1、本系列风门执行Q/140200TMH001--2012《全伺服自动安全联锁风门》标准。
2、本系列风门以压缩空气为动力，手动操作控制阀，实现风门的整体自动控制及阻车器的联动控制；3、当井下现场无压缩空气时，需配备满足系统工作需要的空气压缩机，以提供动力；4、两道风门互相闭锁，同一时间内只能开启一道，并且关门优先，防止通风短路运行；5、若远方风门未关，可就近按下复位按钮，将其关闭；6、全套设备由两道风门及其控制系统、四台阻车器、两只导绳轮，以及声光传感系统(根据用户需求配备)组成，符合《煤矿安全规程》。
可满足不同种类通风系统阻隔通风风流，且保证行人和运输的正常通行；7、关门时两扇门之间防挤人距离为0.4—0.6米；8、本产品配置了反向风门，当巷道出现反风时，风门正反向自动切换，同时正反风门具有高度的互换性，因此反向门亦可当作正向门的备用门；8、阻车器与风门开关同步自动起落，在风门关闭状态下，阻止矿车前行，具有防撞门功能，为自动安全联锁风门的配套设施；9、导绳轮可以控制和疏导钢丝绳在局部范围内沿导轨中心运行，为自动联锁风门的配套设施；10、声光警示系统（根据用户需求配备）可自动监测风门开闭状态，以声光形式发出警示。
采煤工作面回风巷自动风门的设计
１ 自动 风 门结构设 计
自动风 门机构 如 图 １ 所 示 。风 门主要 构件 有左
ｌ一风 门 轴 ； ２一左 风 门 ； ３一右 风 门 ； ４一挡 杆 ； ５一左 风 门架
右风门 、 感应 装 置 、 重 锤 复原 机 构 、 连 杆 机 构等 。左 右 风 门架 以连杆 相 铰 接 ， 组 成 连 杆 机构 。 当连 杆 发 生 相对 运动 时 ， 两风 门 同时反 向打 开 ， 风 门连 杆与 重 锤相连 ， 起 到复 原平衡 作 用 ， 以减轻 风 门闭合 时 的阻
元件 ， 控制 气缸运 动 ， 推动 风 门连 杆 机构 ， 实 现风 门 自动启 闭。
关 键词 ： 压风 系 统 ；气缸 ；红 外传感 器 ； 连 杆机 构 中图分类号 ： Ｔ Ｄ ７ ２ ６ 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ： １ ０ ０ １ — ０ ８ ７ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６— ０ ０ ５ ０— ０ ３
６一连 杆 ； ７一右 分 门 架 ； ８一重锤
图１ 自动风 门 示 意 图
架 与左 风 门夹 角为 ， 长度 为 ｃ ｔ ， 连接节 点 与 左 ） ｘ ｔ ， ｌ ＇ Ｊ
转 轴距 离 为 。 ； 右 风 门架 节 点 与 右 风 门转 轴 距 离 为
力 。在顶风 面 安装 挡 杆 ， 防 止风 流 将 风 门吹 开 。气
ｓ ｕ ｐ ｐ ｌ ｙ，ｉ ｎ ｓ ｔ ａ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎ ｆ ｒ ａ ｒ ｅ ｄ ｓ ｅ ｎｓ ｏ ｒ ｓ ａ ｎ ｄ ｏ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｎ ｅ ｎｔ ｓ ，ｔ ｈ ｅ ｍｏ ｖ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｃ ｙ ｌ ｉ ｎ ｄ ｅ ｒ ｉ ｓ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｄ ｔ ｏ ｄ ｒ ｉ ｖ ｅ ｌ ｉ ｎｋ ａ ｇ ｅ ｏ ｆ ａ ｉ ｒ ｄ ｏ ｏ ｒ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｉ ｔ ｓ ａ ｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｃ ｏ ｐｅ ｎ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｃ ｌ ｏ ｓ ｉ ｎ ｇ ．
煤矿井下气动风门设计说明
煤矿井下气动风门设计说明技术领域本发明涉及工矿企业，属于机械加工制造领域背景技术联络巷中构筑的两道正向风门和两道反向风门，一般为木质材料；两道正向风门之间的连锁，使用钢丝绳牵拉，钢丝绳长度为能够完全打开一道风门，另一道风门不能开动为准，开启风门为人力开启。
两道风门由于各种原因极易同时打开，造成风流短路，新风直接通过打开的风门进入回风巷，造成井下各用风地点达不到配风计划，形成微风区，极易造成瓦斯积聚，为事故的发生埋下隐患，直接对矿井的安全生产造成威胁；由于风门的安装，门轴与门框要向关门方向倾斜80º~85º，当人员与车辆通过后，风门能够自动关闭，对风门的震动很大，风门周围的封闭材料受到挤压变薄从而产生漏风现象，也对风门造成损坏，维修人员几乎每天都要下井对风门进行检修，每年就要更换2次风门，增大了维修工时、维修费用及基础性投资。
发明内容全自动气动控制风门为双扇门、双向开启式结构，采用杠杆原理、PLC编程，通过人体感应、电气及机械闭锁、手动控制等来实现对风门的全自动控制，具备手动控制、语音报警等功能，风门采用了反风设计，保证了在全矿停电的情况下可依靠人力开闭风门。
全自动气动控制风门由两道单式风门、一套机械闭锁装置、一套电控箱、一套气动控制装置、两套气缸传动机构、两套声光报警装置、两套位置传感器、两套手动控制按钮组成，每道单式风门主体由两扇门和一套门框组成，为双扇对开结构。
每道单扇风门配有透明的观察窗，以观察风门内、外侧行人及通过车辆的情况，控制方式有自动和手动两种控制方式；在电磁阀后两气缸关门进气管路上，各装有一个放气阀门。
附图说明下面结合附图作进一步说明。
气缸透明观察窗上图一为结构示意图。
风门的打开和关闭都是由气缸推动一扇风门，通过传动机构的转动带动连杆推开、带动另一扇风门来完成的。
由于两道风门两端的巷道壁上分别安装两个红外线传感器，在风门的两端形成检测线，当行人或车辆由巷道的任一方进入时，传感器自动检测并为控制设备提供信号，控制箱内PLC发出指令，由电磁阀控制气缸来打开或关闭风门。
煤矿风门达标工程方案
煤矿风门达标工程方案一、前言煤矿是我国的重要能源资源，煤矿风门作为矿井主要的通风设备，其安全和可靠性对于矿井生产的运行至关重要。
为了提高煤矿风门的安全和可靠性，达到相关国家标准，本文将从设计、安装、运行和维护等方面对煤矿风门达标工程方案进行详细介绍。
二、煤矿风门的设计1.技术要求(1)风门的设计应符合矿井通风系统的设计规格，满足通风系统的风量和压力要求。
(2)风门应具备自动控制功能，能够根据矿井通风系统的工作状态进行自动调节和控制。
(3)风门的密封性能应优良，能够有效防止瓦斯泄漏和防止火灾及爆炸的发生。
2.设计方案(1)采用先进的CAD技术进行风门的设计，确保风门结构的合理性和稳定性。
(2)选择优质的材料进行制作，确保风门具有良好的耐久性和抗腐蚀性。
(3)设计合理的控制系统，采用PLC或者其他先进的控制技术，实现对风门的智能化控制。
三、煤矿风门的安装1.安装前的准备工作(1)对矿井通风系统进行全面的检测和评估，确定风门的安装位置和风门的型号规格。
(2)对风门及其配套设备进行全面的检查和测试，确保风门的质量和性能达到相关标准。
2.安装流程(1)制定详细的安装方案和安装步骤，确保安装工作的顺利进行。
(2)对风门的基础和支架进行检测和加固，确保风门的安装稳固可靠。
(3)严格按照安装图纸和相关标准进行风门的安装工作，确保安装质量和安全。
四、煤矿风门的运行管理1.设备运行调试(1)风门安装完成后，进行设备的调试工作，确保设备的正常运行。
(2)检查风门的各项参数和性能指标，对设备进行全面的调试和测试，确保设备运行的稳定性和可靠性。
2.日常运行管理(1)建立科学的设备运行管理制度，对风门进行定期的检查和维护，确保设备的安全和可靠运行。
(2)建立健全的设备运行记录和故障处理记录，对设备的运行状态和故障情况进行详细的记录和分析。
五、煤矿风门的维护保养1.定期保养(1)根据风门的使用寿命和维护手册的要求，制定详细的设备保养计划和保养方案。
煤矿井下自动风门的设计与实践-煤矿井下自动风门
煤矿井下自动风门的设计与实践:煤矿井下自动风门煤矿井下自动风门的设计与实践:煤矿井下自动风门一、问题随着国家法制建设的逐步完善，通风与安全很大程度上制约着采矿业的稳定发展，对矿井通风的安全性要求越来越高，井下通过设置风门来控制风流量达到预期的风量分配是一种常用而经济有效的手段。
然而，在煤矿生产实践中，目前通常使用的都是手动风门，虽然也按照设计规范施工成使其正常情况下能够依靠自重实现自动关闭，但是由于管理上的某些原因和人为的某些原因，往往因行人或行车过后而没有及时关上，甚至被车辆误撞而损毁，通风系统的可靠性程度没有保障，严重影响井下通风的安全性。
那么要解决这个问题，就必须寻找一种自动风门，解决这种生产与安全的矛盾，我公司选择在天湖岩煤矿进行了井下自动风门的研究设计与实践。
二、思路由于煤矿井下环境条件较为恶劣，如湿度较大75%以上、粉尘浓度较高等，根据以往的经验，为确保安装的自动风门安全可靠，应尽量不采用电动及感应电子器件，而宜采用机械撞杆式传动的风门自动开关。
基本要求是结构简单，安装方便，经济实用。
我公司本着边设计边实践，成功后再推广的思想，在传统手动风门加工实践的基础上，参照自动风门设计的一般原理。
三、过程自动风门设计与实践项目于20XX年3月在天湖岩矿正式启动，研制项目分行人巷自动风门的设计和运输巷自动风门的设计，其中运输巷自动风门设计在实践中经过三次较大的修改与完善，目前这两个设计方案已较为成熟，20XX年度安排了专项资金准备进入推广使用阶段。
四、运输巷自动风门的传动原理与施工要求1、传动原理(如下图所示)井下车辆宽度一般在1米左右，车辆经过自动风门处，首先撞击横在巷道当中的左右两根受力杆，受力杆一端受力后就开始绕定轴转动，推动传动杆往前平行推进，由受力杆和传动杆组成的左右两个长方形同时开始作平行四边形变形运动，传动杆在变形过程中把所受的径向力横向传递给靠在两根传动杆上的前后四扇风门，四扇门在传动杆的推动下向两侧张开，完成自动开门动作。
ZMK-127矿用自动风门电控风门
ZMK-127矿用全自动无压平衡风门产品介绍矿用全自动无压平衡风门（以下简称全自动风门）由两道风门、一套闭锁装置、一套电控系统、两套动力传动装置、两套声光报警显示器、两套红外传感器、两套位置传感器、两套手动控制按钮组成。
每道风门由门扇和门框组成，为双扇对开结构，该结构开启时，较好的达到了平衡内外风压的目的，冲击力小，可靠耐用，可设透视窗，以方便对风门两侧的情况进行观察。
自动状态两道风门两端的巷道壁上分别安装红外线传感器，在风门的两端形成检测线，当行人或车辆由巷道的任何方向进入时，传感器自动检测并为控制设备提供信号，当第一道门有人经过时，传感器发出信号，该门动力源通电，风门打开，风门上装有传感器，检测风门的闭、合状态（此信号可传达地面调度室，以方便地检测风门关闭情况）。
在该门打开时，声光报警装置得到触发信号，发出提示警示语“风门打开，请注意安全”并伴有红灯闪烁，另一道门声光报警装置同时提示“前方风门打开，请您稍后”伴有红灯亮。
并设有闭锁，以防止两道门都打开影响煤矿安全，经过适当的延时（可以根据需要设定），第一道门自动关闭，待传感器检测关闭到位后，警示语音及红灯关闭，绿灯常亮。
手动状态手动操作情况下，矿车需要通过风门时，手动按下第一道门的“打开”控制按钮，该门打开，同时另一道门关闭，两道门打开和关闭的同时，同样伴有语音提示信号。
报警状态在控制系统发出控制风门打开或关闭的指令后，在8秒内（可设定）传感器仍检测不到到位信号时，则控制系统将向声光报警显示器报警指令，声光报警显示器将同时发出红灯闪烁信号和蜂鸣报警信号，通知相关人员采取措施。
矿用电液全自动无压平衡风门电液全自动无压平衡风门由风门、电液风门动力系统、ZMK127型风门电控装置组成。
矿用电气全自动无压平衡风门电气全自动无压平衡风门由风门、电气风门动力系统、ZMK127型风门电控装置组成。
气动矿山井下自动风门的研制与应用
行车不安全的问题 ． 取 得 了很 好 的使 用
效果 。
（ １ ） 自动 风 门 的工 作 原 理 。当行 人 、
车辆到达 Ｉ ＃风 门前 的红 外 光 控 感 测 器 ｌ 的位置 或 用手 按动 Ｉ ＃风 门 外 的 手 动
下巷等地点安装使 用 了 自动风 门 ， 取得
车较 为频 繁 ， 一直 是该 矿通 风 、 运 输 管 理 的重 点 。风 门 的 红 外 光 控 自动 开关 、
生。 ② 自动风 门安装之后 ， 风 门的开 、 关 平稳 ， 时 间可 调 ， 速度可控 ， 从 而 减 少 了
（ 以上 ８则 通 汛 由兖州 矿 业 集 团设 计 研
门 的主控 机 ８发 出信 号 ， Ｉ ｝ ｝ 风 门开 门
Ｓ 后（ 时间可根据 实际情况 调整 ） ， Ｉ ＃风
开关 、 手动开关 、 语音警示 、 自动闭锁等 结 束 ， 人员 、 车辆 通过 Ｉ ＃风 门 ， 延时 １ Ｏ
门 自动 关 闭 。Ｉ ＃风 门关 闭 到 位 后 ， 当行 人、 车辆 到达 Ｉ Ｉ ＃风 门 外 的红 外 光 控 感 测 器 １的 位 置 或 用 手 按 动 Ｉ Ｉ ＃风 门 外 的 手 动 开 关 ２时 ． Ｉ Ｉ 风 门开启 ， ｌ ＃风 门
了良好 的效果 。① 这几个地点行人 、 行 风 门的破损 。 延长 了风 门的使用 寿命 。
究 院 李剑 峰 报道 ）
工程机械行业 回暖范 围逐 步扩 大
２ ０ １ ２ 年。 国 内 工 程 机 械 行 业 在 经 历
需 求 的不 断 加 大 ． 二 季 度 工 程 机 械 销 量 将有望超过预期 。 除 了 国 内市 场 复 苏 之 外 ， 海外 出 口 业 务 的 稳 定 高 增 长 也 为 行 业 销 量 增 长
矿用自动风门的设计与应用
收稿日期:2012－05－28作者简介:胡跃伟(1971—)，男，助理工程师，河南登封人，2010年毕业于河南理工大学，现从事矿井安全生产管理工作。
矿用自动风门的设计与应用胡跃伟，张光辉，夏永中(郑煤集团公司大平煤矿，河南登封452473)摘要:传统风门主要通过人力开启，而人为长时间开启风门会影响矿井通风系统的稳定性，且人工启闭风门费时费力，影响矿井生产及运输效率。
阐述了矿用自动风门的工作原理、结构组成和安装要求。
实践表明，该自动风门的使用增大了人员通过风门时的安全系数，提高了矿井通风系统的可靠性，实现了井下通风设施的自动控制。
关键词:自动风门;通风系统;感测器中图分类号:TD726文献标志码:B文章编号:1003－0506(2012)09－0021－02煤矿井下风门是矿井通风设施的重要组成部分，具有阻断风流、改变风流方向、调节风量、稳定通风系统的作用。
通风系统管理水平的不断提升对风门等通风设施提出了更高的要求。
目前，矿用风门主要通过人力开启。
但人为长时间开启风门，会影响矿井通风系统的稳定性;再者对于井下生产运输系统，风压过大时人工开启困难，费时费力，影响运输效率。
因此，设计和应用自动风门控制设备，可提高风门的实用性，增强通风系统的稳定性和可靠性，提高矿井运输效率和生产自动化程度。
1功能及适用范围自动风门主要适用于行人巷道、行人车场或人车共用巷道内通风设施的设置和通风系统的调整。
可根据车辆和行人通行情况实现自动启闭。
安装后，能满足矿井反风要求，提高了矿井自动化程度;即使在矿井停电状态下，也可由人工手动进行启闭，使用方便，便于维护，安全可靠。
2装置组成及参数2.1装置组成该风门控制设备主要由电源箱、主控机、电磁阀、气动(液压)推杆、钢丝绳、滑轮、风门、红外光控探头等组成。
2.2主要技术参数控制设备主机采用矿用隔爆兼本质安全型电源箱，电源额定电压为AC36V /127V ，电压允许波动范围－25% +10%，输出最高开路电压DC9V ，输出最大短路电流DC500mA ，输出外部允许分布电容0.1μF /km ，输出外部允许分布电感1mH /km ，继电器输出接点容量AC250V /10A ;门磁、红外光控探头为有源器件，额定电压为9V ，静态电流小于10mA ，最大动作电流小于15mA ;闭锁信号小于9V 、10mA ，音频输出功率大于或等于2W ;监测传感器均为本质安全型，各传感器连线不超过1000m ，分布电容小于0.1μF ，分布电感小于1mH 。
矿用自动风门设计
矿用自动风门设计矿用自动风门设计第1章绪论1.1国内外矿井用风门的发展现状1.1.1国内矿井风门的发展现状风门是最主要的通风装置之一，风门安设在挡风墙上，为了能保持该巷道的通行与运输。
为了防止风流短路使矿井一部分的即定通风系统遭到破坏，风门的数目不应少于两个；各风门间的距离应大于列车的最大长度。
如果巷道放设有铁轨，则必须设法防止经过门坎漏风。
连接入风井与排风井的巷道，应设置两个混凝土挡风墙或砖挡风墙，每道挡风墙上应设两风门。
风门有木制的和铁制的。
铁风门在重要的地方采用，例如，在入风井排风井间的联络巷道里，该处空气压力很大，且有发生短路的危险。
门板一般是用厚不小于3mm的钢板覆盖作门面。
为了坚固门板上还要装置角铁。
门框处了严密，在门框边缘钉有毛毡或密封条。
目前我国矿井使用的木制风门的地点比较多。
这种风门的优点是：1.结构坚固、不易损坏、使用年限为1.5——2年。
2.漏风少。
3.规格统一，可以在地面上做成成品在井下安装，并可反复使用。
4.经济，其制造与维修费的总和较一般形式的风门低。
井中，目前也常使用木材和铁板混合制成的风门。
这种风门的使用年限更长，其构造更加严密。
由于矿井通风管理，向自动化方向发展，要求风门能自动关闭。
尤其是在井下运输频繁的地方，风门的自动化更显得重要。
下面介绍几种典型的自动风门：1.矿车撞杆式自动风门。
种自动风门一面是靠拉杆连动装置打开风门的，另一面，则靠矿车撞击缓冲器而打开风门。
此风门多用于轨道上山和轨道下山中。
2.气阀式自动风门。
这种风门是靠压缩空气（或压力水）推动汽缸活塞，活塞带动连杆；活塞的往复运动使风门开关，压缩空气（或压力水）是靠矿车触动开关控制的。
3.电动自动风门。
这种自动风门的关闭是靠电动机传动件速装置来完成的。
电动机的启动和停止由设在轨道下面或巷道两侧的接触点来控制。
某些矿井利用光电继电器自动控制电动机开闭风门。
当矿车（或电机车）到达时，由于光电的作用，打开风门使矿车通过。
井下自动风门双电源控制开关技术设计
' & !$
!
,
+
*
"#
"!
１－１号风门外红外感应传感器；２－１号风门内红外感应传感器；３－２ 号风门外红外感应传感器；４－２号风门内红外感应传感器；５－１号风 门开到位传感器；６－１号风门关到位传感器；７－２号风门开到位传感 器；８－２号风门关到位传感器；９－１号风门；１０－２号风门
Ｄｅｓｉｇｎｏｆｄｕａｌｐｏｗｅｒｃｏｎｔｒｏｌｓｗｉｔｃｈｆｏｒ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄａｕｔｏｍａｔｉｃａｉｒｄｏｏｒ
ＢＡＩＲｅｎｘｉ
（ＳｈａａｎｘｉＳｈｅｎｙａｎＣｏａｌＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｙｕｌｉｎ７１９３０２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｒａｔｉｏｎａｌｉｚａｔｉｏｎ，ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｉｚａｔｉｏｎａｎｄｓｔａｂｌｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅａｕｔｏｍａｔｉｃａｉｒｄｏｏｒｃｏｎｔｒｏｌｓｗｉｔｃｈａｒｅｒｅｌａｔｅｄｔｏｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄｓａｆｅｔｙｏｆｍｉｎｅｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙａｎｄｈｉｇｈｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｍｉｎｅｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄａｕｘｉｌｉａｒｙ ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ，ａｎｄｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｃａｕｓｅｄｂｙｓｉｎｇｌｅｐｏｗｅｒｃｏｎｔｒｏｌｓｗｉｔｃｈｏｆａｕｔｏｍａｔｉｃａｉｒｄｏｏｒ，ｔｈｅｄｕａｌｐｏｗｅｒａｕｔｏｍａｔｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌｓｗｉｔｃｈｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄｂｙＳｈｅｎｄｏｎｇＳｈｉｇｅｔａｉＣｏａｌＭｉｎｅ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎａｎｄｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｔｈｅａｕｔｏｍａｔｉｃａｉｒｄｏｏｒ ｃｏｎｔｒｏｌｓｗｉｔｃｈ，ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｗｉｔｃｈｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌｉｎｔｅｒｆａｃｅｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｄｕａｌｐｏｗｅｒａｕｔｏｍａｔｉｃａｉｒｄｏｏｒｗｅｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ａｎｄｔｈｅｓｐｅｃｉｆｉｃｓｔｅｐｓｗｅｒｅｂｒｉｅｆｌｙｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄ．Ｔｈｅａｕｔｏｍａｔｉｃａｉｒｄｏｏｒｄｕａｌｐｏｗｅｒｃｏｎｔｒｏｌｓｗｉｔｃｈｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｈａｓ ｃｏｍｐｌｅｔｅｄｔｈｅｔｒｉａｌｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ａｎｄｈａｓｏｂｔａｉｎｅｄｔｈｅｕｔｉｌｉｔｙｍｏｄｅｌｐａｔｅｎｔ，ｗｈｉｃｈｃａｎｅｎｓｕｒｅｔｈｅｓａｆｅａｎｄｒｅｌｉａｂｌｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆ ｔｈｅａｕｔｏｍａｔｉｃａｉｒｄｏｏｒ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｕｔｏｍａｔｉｃａｉｒｄｏｏｒ；ｃｏｎｔｒｏｌｓｗｉｔｃｈ；ｄｕａｌｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙ；ｓａｆｅｏｐｅｒａｔｉｏｎ
煤矿井下溜煤通道自动风门的设计与应用
图 １
安全光幕传 感器 的发 射端与接 收端分别安 装在翻车机
的两侧 ， 发射端与接收端形成直线对射 ， 共有 ４ 条平行射线 ，
每条射线相 距 ４ ０ ｍｍ。正常情况下 ，风 门处于关闭位置 ，下
３ 结 语
该 自动 风门系统安装 投用至今 已超过 一年时 间，一直
限位开关 常闭点断 开 ，电机处 于休 息状态 ，黄 绿二盏 电机 运转指示 灯灭 。当系统 通电后 ，安全 光幕传感 器处于工作
其 中安全光幕传 感器是 自动控制 系统 的核心 ，它分 为发射 端 和接收端 二部分 ，通过光 栅对射方 式检测物 品的有无 ， 广 泛应用 于煅 、冲 、压 、剪 等机械加 工行业 ，它具 有 以下 特点： （ １ ）非接触检 测 ，无机 械力撞击 的影响 ； （ ２）采 用Ｎ Ｐ Ｎ方式输 出，具有 短路保护功能 ； （ ３）检测 范围广 ： ０ ～ ２ ０ ｍ（ 正常标准是 ０ ～ ２ ． ５ ｍ）； （ ４ ）无机械磨损 ，工作寿
慢下降 ，当风门到达底部 时 ，顶住下 限位 开关 ，下限位开 关常闭点断开 ，电机停转 ，风 门关闭 ，黄色指示灯灭。
主要 有风 门、安 全光幕传感 器 、电动 机 、蜗轮 蜗杆减 速箱 、滚筒 、钢 丝绳 、电源 变压器 、正反 转接触器 、中间
继 电器 、 时 间继 电器 、 按钮 、 限位开关 、 指示灯等 电器等 。
状态 ， 发射器红灯亮 ， 说 明电源来自通 。 当煤车推进 翻车机时 ，
使用正 常 ，卡煤及采掘 面工人均反 映 良好 ，从 根本上消 除
了煤矿 溜煤上 山跑 风、漏风 的现象 ，进一 步完善 了煤矿井
下通风系统 ，提高了通风效果 。 ｏ
对射光 幕被遮挡 ，光幕 传感器装 置发 出遮光 信号 ，中间继
煤矿井下风门自动控制系统的设计
ｓ， Ｑ Ｑ 、ｓ 发射装 置发出的红外信号 直接照射 在红外 接收装 置上 ，风 门处 于关 闭状态 ，各 部分 不动 作。当车辆 或行 人 接近 风门时 ，红外 检测开 关发 射装 置发 出的红外 信号 被阻
自动化程 度 的提 高 ，煤矿 井 下风 门 自动 化显 得 更为 重要 。
因此 ，设计 了以电液推杆 为驱动 装置的 自动风门。
２ 结构 组成
图 １为风 门在 巷道 内布置 的俯视 图 ，该 风 门 由门体 、
１ 一左门扇 ；２ ～右 门扇 ；３ 一连杆机构 ；４ 一电液推杆
平行四边形连杆机构 、电液推杆、红外检测开关、行程开
成开门阻力大 ，甚 至单人 通过 时力量 太小 无法 打开 。在 大 门上设置一个 小 门，行人 通 过时 只打开小 门可缓解 上述 问 题 ，但会 增加漏风 量 。另外 ，对于 井下 生产运 输 系统 ，人
ｎ
工启 闭风 门费时费力 ，影 响运输效率 。近年来 ，煤矿 生产 、 设计 、科研单位 对此 进行 了一些 探索 ，尤 其随 着煤矿 生产
Ｋｅ ｗｏ ｄ ： ｃ ａ ｍｉ ｅ ｓ ａｔｔｒ ｔ ｃ ｙ ｒ ｓ ｏ ｌ ｎ ｈ ｆ ｈ ｏｔ ；ｐ ｏ ｒ ｍｍａ ｌ ｏ ｔ ｌｅ ； ｒ ｌ ｔｄ ｐ ｏ ａ ｌ ｒｇａ ｂ ｅ ｃ ｎ ｒ ｌｒ ｅａｅ ｒ ｇ ｍｍｅ； ｄ ｓｇ ｏ ｅｉｎ
１ 概
述
挡 、红外接收 装置发 出开 门信 号 ，即 ｓ 或 ｓ ， 作 ，控 Ｑ Ｑ动
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔ ｉ ａ ｔ ｌ ｔ ｒ ｔ ｎｉ ｔｏ ｕ ｔ ｎ ｔ ｅａ ｐ ｉａｉ ｎ ｓｔ ａｉｎ ｏ ｅ ｐ ｅ ｅ ｔ ｈ ｔ ｒ ｔ ｅ ｔ ｅ ａ ａ ｔ ｇ ｓｏ ｓ ｒ ｃ ： ｈｓ ｒ ｃｅ ｓａ ｔ ｗｉ ａ ｎ ｒ ｄ ｃ ｉ ｏｔ ｐ ｌ ｔ ｉｕ ｔ ｆ ｈ ｒｓ ｎ 曲 ｈ ｏｔ ｓ ｈ ｄｖ ｎ ａ ｅ ｆ ｉ ｓ ｈ ｏ ｈ ｃ ｏ ｏ ｔ ｓ ｌ
矿用风门结构详解
矿用风门结构详解矿用风门，是用于控制矿井通风系统中气流的设备。
在矿井中，通风是保证矿工安全和提高生产效率的重要因素之一。
矿用风门的结构设计直接影响着矿井通风的效果和矿工的安全。
一、矿用风门的基本结构矿用风门主要由风门体、风门轴、风门叶片和风门座等部分组成。
风门体一般采用铸造或焊接成型，具有一定的强度和刚度。
风门轴是连接风门体和风门叶片的部件，通常采用钢材制作。
风门叶片是矿用风门的关键部分，其数量和形状根据实际需要确定。
风门座则是用于支撑和固定风门体的部件。
二、矿用风门的工作原理矿用风门通过调节风门叶片的角度来控制气流的通量。
当风门叶片完全打开时，气流通过风门体无阻碍地进出矿井，达到最大通风效果。
而当风门叶片完全关闭时，气流无法通过风门体，实现了封闭状态。
通过改变风门叶片的角度，可以调节气流的通量，以满足矿井通风系统的需求。
三、矿用风门的特点1. 结构简单：矿用风门的结构相对简单，易于制造和安装。
2. 耐磨耐腐蚀：矿用风门的材料通常选用耐磨、耐腐蚀的材料，以适应矿井恶劣的工作环境。
3. 密封性好：矿用风门的设计考虑了密封性能，能够有效阻止气流泄漏，保证通风效果。
4. 调节灵活：矿用风门通过调节叶片角度来实现气流的调节，灵活性较高。
5. 耐高温：矿用风门通常要能够耐受高温，以适应矿井内部的高温环境。
四、矿用风门的应用矿用风门广泛应用于煤矿、金属矿山、隧道等地下工程中的通风系统。
通过合理设置矿用风门，可以实现矿井内气流的分流、调节和控制，提高通风效果，保证矿工的安全。
五、矿用风门的维护和保养为了保证矿用风门的正常运行和使用寿命，需要进行定期的维护和保养。
主要包括以下几个方面：1. 清洁：定期清洁矿用风门的表面，防止风门叶片和风门体表面积聚灰尘和杂物，影响气流通量。
2. 润滑：定期给矿用风门的轴承和连接部位添加润滑油，以减少摩擦，保证风门的灵活性和正常运转。
3. 检查：定期检查矿用风门的各个部件是否正常，如叶片是否变形、松动等，及时进行修复或更换。
煤矿井下自动风门应用
煤矿井下自动风门应用摘要：本文针对煤矿井下风门需要手动开闭、风门自重大、工人携带工具不方便通过、机械闭锁容易出故障等问题，探讨通过各类传感器感应的电动风门，解决风门自动开闭、可靠互锁等问题。
关键词：红外感应；PLC；自动开启；自动关闭；防夹；互锁0前言《煤矿安全规程》（2022版）第一百四十四条规定：“进、回风井之间和主要进、回风巷之间的每条联络巷中，必须砌筑永久性风墙；需要使用的联络巷，必须安设2道联锁的正向风门和2道反向风门”。
目前福建煤矿井下风门大部分采用简单的合页式单扇风门，每处设置两道风门，每道风门设置正反两扇合页式单扇风门，两道风门之间设置机械闭锁，防止两道风门同时打开，给携带工具的职工带来了极大不便；机械闭锁容易出故障，导致通风隐患。
为了解决上述问题，我矿设计了利用PLC控制的电动风门，实现了风门互锁、自动开启、反风时风门不被反风门打开的功能。
1.功能设计煤矿井下自动风门需要实现以下功能：a.反风时，风门不被反向风流吹开；b.人员经过时，自动开闭风门；c.防夹功能；d.双道风门互锁功能；e.停电或故障时，风门能够手动打开；f.风门漏风率符合标准。
2.实现方式煤矿井下自动风门机械部分可采用吊塔式推拉风门，利用矿用隔爆型伺服电机带动丝杆滑台拖动风门或普通矿用隔爆型电机经减速箱带动链条拖动风门，电控部分采用PLC进行控制。
3.机械部分设计机械部分由门框、门扇、固定装置、吊梁、导轨、驱动装置组成。
电动风门通过驱动装置，驱动门扇左右行走，实现风门的开闭。
左右开闭的风门可确保不被反向风流吹开。
伺服电机驱动装置平台由伺服电机、丝杆平台、驱动装置构成，丝杆头部固定在风门腰部侧边，丝杆平台安装在非行人侧，丝杆长度1.4米，确定行程约1.2米，靠驱动装置精准限位，无需定位传感器。
普通矿用隔爆型电机带动减速箱的驱动装置，由矿用隔爆型异步电动机、减速箱、链条、棘轮、本安型强力电磁铁、衔铁构成，本安型强力电磁铁固定在风门门扇上方，衔铁固定在链条上，本安型强力电磁铁底座处设置定位传感器，感应到衔铁时，电磁铁带电吸合。
基于PLC的井下矿用风门自动控制系统设计
32 /矿业装备 MINING EQUIPMENT基于PLC 的井下矿用风门自动控制系统设计□ 史朝辉 同煤集团四老沟矿我国是一个矿业大国，在保证煤矿开采环境安全的前提下，提高煤矿生产效率成为了当前首要解决问题。
据调查，在实际开采过程中，矿用风门都是通过人工控制，在换岗期间很容易出现问题，导致煤矿开采出现异常。
自动化控制技术的出现，为该问题解决方案的制定提供了新的研究思路。
本文将选取PLC 作为核心控制器，开发一套适用于矿用风门控制的自动控制系统。
风门控制相关要求在对风门控制进行设计时，要求位于巷道内部的A 门与B 门均能够通过手动控制、远距离遥控、光电控制等方式打开。
如果两个门中有一个门处于打开状态，要求另外一个门必须处于关闭状态，不仅如此，在此期间，操作人员不可以打开处于关闭状态这个风门。
本文研究的风门主要有2个控制开关，其中一个开关是关门行程开关，另外一个开关是开门行程开关。
为了给工作人员和设备提供一个安全工作与运行环境，本次研究在设计风门控制系统时，添加了红外检测功能，当风门出现异常时，系统将自动发出警报，待风门恢复到正常状态以后，系统需要恢复到正常状态，因此，本次研究设置了报警复位功能按钮。
对于报警功能的风门控制，如果两个门中的一个门打开，此时系统发出语音提示“风门已经打开，请尽快从此门通过”；如果两个门中的一个门已经处于打开状态，工作人员要打开另外一个门，此时系统发出语音提示“前门已开，请内心等待，勿开此门”；如果风门发生故障，要求系统自动发出警报，并发出语音提示“风门出现故障，请抓紧维修”。
基于PLC 的井下矿用风门自动控制系统硬件设计PLC 型号的选取为了满足上述风门控制，本次研究选取型号为CPU224PLC 作为核心控制器。
该设备有10个输入口，9个输出口，并且能耗较低，满足系统开发需求。
PLC 设备输入信号与输出信号I/O 地址分配根据风门控制要求，本文为PLC 设备输入信号与输出信号分配如下I/O 地址，具体见表1和表2。
【精品】煤矿常闭互锁风门组自动控制系统毕业论文设计
煤矿常闭互锁风门组自动控制系统引言此次我们所设计了煤矿常闭互锁风门组自动控制系统，是因为矿井风门在整个煤矿系统中有着不可取代的作用，是井下通风安全的保障。
煤矿常闭互锁风门组是煤矿矿井下通风安全管理的主要设施之一。
其作用是避免进风系统和回风系统的风流短路，同时有不影响进、回风系统间的过车和行人。
而煤矿常闭风门组的自动控制是保证常闭风门组互锁有不影响过车和行人的唯一手段（手动控制难以保证其安全性）。
也是煤矿现代化和自动化的标志之一。
本次毕业设计，只是笔者将三年的所学致之所用，设计的产品也并非完美。
随着现代新技术的发展，智能技术的应用，越来越多的智能产品的层出不穷，我们的生活不断的变化着，科学的利用世界所赋予我们的一切来完善我们生活，从而使我们的明天更美好。
目录第一章系统介绍 (1)第二章PLC控制系统介绍 (23)第三章电机的选用……………………………………第四章液压泵…………………………………………第五章液压控制阀……………………………………第六章液压缸…………………………………………第七章液压油…………………………………………第八章连接件的说明…………………………………第九章电源控制………………………………………第十章计算证明………………………………………第十一章参考文献………………………………………1 系统介绍1.1选用液压系统的原因在这次毕业设计中之所以使用液压系统作为主动力，是因为液压传动与机械传动、电气传动相比，液压传动有以下优点：1、液压传动的各种元件，可以根据需要方便、灵活地来布置；2、重量轻、体积小、运动惯性小、反应速度快；3、操纵控制方便，可实现大范围的无级调速（调速范围达2000：1）；4、可自动实现过载保护；5、一般采用矿物油为工作介质，相对运动面可以自行润滑，使用寿命长；6、很容易实现直线运动；7、容易实现机器的自动化，当采用电液联合控制后，不仅可实现更高程度的自动控制过程，而且可以实现遥控。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
矿用自动风门设计矿用自动风门设计第1章绪论1.1 国内外矿井用风门的发展现状1.1.1 国内矿井风门的发展现状风门是最主要的通风装置之一，风门安设在挡风墙上，为了能保持该巷道的通行与运输。
为了防止风流短路使矿井一部分的即定通风系统遭到破坏，风门的数目不应少于两个；各风门间的距离应大于列车的最大长度。
如果巷道放设有铁轨，则必须设法防止经过门坎漏风。
连接入风井与排风井的巷道，应设置两个混凝土挡风墙或砖挡风墙，每道挡风墙上应设两风门。
风门有木制的和铁制的。
铁风门在重要的地方采用，例如，在入风井排风井间的联络巷道里，该处空气压力很大，且有发生短路的危险。
门板一般是用厚不小于3mm的钢板覆盖作门面。
为了坚固门板上还要装置角铁。
门框处了严密，在门框边缘钉有毛毡或密封条。
目前我国矿井使用的木制风门的地点比较多。
这种风门的优点是：1. 结构坚固、不易损坏、使用年限为1.5——2年。
2. 漏风少。
3. 规格统一，可以在地面上做成成品在井下安装，并可反复使用。
4. 经济，其制造与维修费的总和较一般形式的风门低。
井中，目前也常使用木材和铁板混合制成的风门。
这种风门的使用年限更长，其构造更加严密。
由于矿井通风管理，向自动化方向发展，要求风门能自动关闭。
尤其是在井下运输频繁的地方，风门的自动化更显得重要。
下面介绍几种典型的自动风门：1. 矿车撞杆式自动风门。
种自动风门一面是靠拉杆连动装置打开风门的，另一面，则靠矿车撞击缓冲器而打开风门。
此风门多用于轨道上山和轨道下山中。
2. 气阀式自动风门。
这种风门是靠压缩空气（或压力水）推动汽缸活塞，活塞带动连杆；活塞的往复运动使风门开关，压缩空气（或压力水）是靠矿车触动开关控制的。
3. 电动自动风门。
这种自动风门的关闭是靠电动机传动件速装置来完成的。
电动机的启动和停止由设在轨道下面或巷道两侧的接触点来控制。
某些矿井利用光电继电器自动控制电动机开闭风门。
当矿车（或电机车）到达时，由于光电的作用，打开风门使矿车通过。
矿车过后风门自动关闭。
1.1.2 国外矿井风门的发展现状国外的风门系统较我国起步早，发展成熟。
早在八十年代，国外就开始尝试了矿井风门的自动化研制。
到九十年代，新型风门理论已相当完备，其相应的风门产品已广泛的投入到了市场中。
下面介绍几种典型的自动风门：1. 矿车撞杆式自动风门。
种自动风门一面是靠拉杆连动装置打开风门的，另一面，则靠矿车撞击缓冲器而打开风门。
此风门多用于轨道上山和轨道下山中。
2. 气阀式自动风门。
这种风门是靠压缩空气（或压力水）推动汽缸活塞，活塞带动连杆；活塞的往复运动使风门开关，压缩空气（或压力水）是靠矿车触动开关控制的。
3. 电动自动风门。
这种自动风门的关闭是靠电动机传动件速装置来完成的。
电动机的启动和停止由设在轨道下面或巷道两侧的接触点来控制。
某些矿井利用光电继电器自动控制电动机开闭风门。
当矿车（或电机车）到达时，由于光电的作用，打开风门使矿车通过。
矿车过后风门自动关闭。
4. 新兴的“PLC风门”。
进入80年代以来，随着大规模和超大规模集成电路等微电子技术的迅猛发展，以16位和少数32位微处理器构成的微机化PLC得到了惊人的发展。
与此同时，矿用风门系统也成此东风，展开了长足的发展。
直至目前而言，由于其出色的性假比及稳定的工作性能，“PLC风门”仍引领着国外矿用风门的潮流。
1.1.3 通风系统概述而根据矿井安全规程，可知矿井通风是必要的。
地面的大气进入矿井以后，在成分上会发生一系列的变化。
这是因为煤和其它物质的氧化、人的呼吸会使氧气减少和二洋化碳增加；井下煤和岩层中不断放出沼气（CH4）、二氧化碳等有害气体在生产过程中也要生成岩尘，煤尘和炮烟等。
其中瓦斯（沼气）和煤尘达到一定浓度遇火时就会引起爆炸。
此外，井下空气由于地热作用、人体和机械的散热，水分的蒸发等原因，温度和湿度都会显著增加，造成不良的气候条件。
因此，对矿井必须进行通风。
矿井通风的任务：1. 供给井下人员足够的新鲜空气。
2. 把有害的气体和矿尘稀释到安全浓度以下，并排出矿外。
3. 保证井下有适宜的气候条件，以利于工人劳动和机器运转。
矿井通风工作，对于保证矿井安全生产，创造良好的气候条件，提高劳动生产率，具有十分重要的意义。
此外，危及矿井安全的重要一项就是瓦斯爆炸。
因此，必须采取必要的措施来防止矿井中的瓦斯爆炸。
而瓦斯爆炸必须具备两个条件。
瓦斯浓度为5~~6%的混和气体和温度为摄氏65 0~~750°的火源来引爆。
为此，预防瓦斯爆炸必须从两个方面考虑。
其中防止瓦斯积聚的措施之一有加强通风。
用足够的风量把瓦斯稀释到无害的程度。
例如：1. 采用机械通风（在瓦斯矿井应采用抽出式通风）。
2. 正确合理地计算与分配风量，使各采掘工作面，各巷道，各峒室都供给足够的风量，既不使瓦斯超限又能创造良好的气候条件。
3. 加强风扇管理和风筒的维护，防止漏风，避免循环风流。
保证掘进工作面有足够的新鲜风流，严禁用扩散通风。
4. 正确的选择通风构筑物的位置，加强其维护与管理，防止矿内大量漏风5. 在瓦斯矿井中，回采工作面，回风巷道都要采用上行通风。
为此，矿井中必须建立比较完善的通风系统。
其中矿井用风门就是矿井通风系统中的一个重要组成部分。
它属于通风构筑物（通风构筑物包括风门、密封闭墙、主风井巷口的密闭装置及其它的通风构筑物）。
由于风门有以上的作用和意义，实现矿用风门的自动化也就显得势在必行。
1.2 本次毕业设计的主要内容本次毕业设计的对象就是矿用自动风门系统。
主要的设计内容包括：1. 自动控制风门系统总体方案的设计2. PLC程序框图设计3. 风门结构及机械传动系统设计= 1 \* GB2 ⑴门体系统（包括门体、上下轨道、导向轮及张紧装置等）= 2 \* GB2 ⑵传动系统（电机选型、减速器选型、摩擦传动及手摇机构）4. 电器控制箱设计5. 自动风门系统电气设计设计的重点是第三部分的内容。
以下是设计对象的有关描述：主要技术参数及技术要求1. 风门有效断面5600mm X 3200mm；2. 风门承受压差1200mm水柱；3. 风门采用钢丝绳牵引，摩擦驱动水平对拉式开关门方式；4. 来车检测信号采用灯光脉冲照射检测装置；5. 风门要实现自动控制、手动控制且要相互自锁；6. A B两道门实现相互闭锁；7. 电器要满足防爆、隔爆等安全要求。
1.3 矿用自动风门系统的组成及工作原理1.3.1 系统组成如图1-1所示，该系统主要由两道门，来车识别装置，状态检测装置，电控，PLC 控制箱等部分组成图1-2 自动控制风门结构图而每道门又如图1-2所示，由两扇门体、道轨组合、滑轮组合、驱动装置、牵引钢丝绳、张紧装置等组成。
1.3.2 工作原理风门系统为两道门，每道门采用水平对拉式开闭，风门的开闭由驱动装置通过钢丝绳牵引两扇门体实现。
门扇通过滚轮吊装在上轨道中，上轨道固定在巷道顶板上。
门扇的下端处在下轨道槽内。
门体的开闭状态采用行程开关检测，两道风门相互闭锁。
风门可实现自动控制，手动按钮开闭及人工通过手摇机构开闭。
每道门在其中的一扇门体上装有人行便门，以便单人行走通过。
风门开闭驱动是由防爆电动机、蜗轮蜗杆减速器、摩擦轮来实现。
驱动钢丝绳牵引门扇运动。
通过电动机正反转实现风门的开闭。
如图1-3所示：1–驱动电机 2–减速器 3–摩擦轮4–导向轮5–门体一 6-门体二 7–张紧重锤图1-3 风门驱动装置原理图控制系统由PLC控制器，各种传感器，检测装置等组成。
风门的开启操作申请信号来自光敏传感装置，每道门设有两套光敏传感装置。
一套供头灯照射申请开门，传感装置安装在巷道侧壁上；另一套供车灯脉冲照射申请开门，传感装置安装在门体上。
采用脉冲照射是为了避免其它非开门光源造成系统误动作，并且通过PLC控制器编程实现。
风门的关闭靠PLC定时控制，即风门开启后延时一段时间自动关闭。
两道风门相互闭锁，也就是说同一时刻只允许一道风门处于打开状态，而另一道风门无论是否有开门申请信号都处于关闭状态。
风门的开闭状态采用接近开关检测，信号传输给PLC控制器。
在一些特殊情况下，如自动控制系统出现故障；风门安装调试过程中；检修维护时等，也可以通过手动按钮操作风门的开闭，或用人工开闭风门。
每道风门的两侧还设有光电开关，其作用是在风门关闭过程中有人、车辆或其它物体时，由于产生了有障碍物信号，通过PLC控制使风门再次打开。
这样可防止风门夹住处于中间的行人、车辆或其它物体。
具体的风门系统的工作过程如下：1. 当上行或下行车辆通过车灯脉冲照射申请开门时，系统均产生申请信号，A、B门申请开门信号以先得到者有效，后得到者保持。
2. A门（或B门）申请开门信号有效时，执行开门操作，同时有灯光指示，门开后延时15–30秒，此期间若还有申请信号，再延时15秒，在检测无障碍情况下，执行关门操作。
A（或B）门关闭后，延时2秒，B门（或A门）执行开门操作，同时有灯光显示，开门后延时30秒，在检测无障碍情况下执行关门操作。
3. 当下行车辆通过B门（或上行车辆通过A门）期间，若有上行车辆申请B门开门信号（或下行车辆申请A门开门信号）则B门（或A门）继续延时30秒，上行（或下行）车辆可进入B门（或A门），然后再执行后续程序。
第2章矿用自动风门的门体及传动系统设计2.1 门体设计风门门体及上下导轨的组成如图2–1所示。
两扇风门通过滚轮组件吊装在上导轨组合中，上导轨对门体起导向和承重作用，门体通过槽轮与下导轨结合，下导轨通过槽轮承受风压作用在门体上的侧向力。
2-1风门门体及导轨简图风门门体要求整体刚度好，不易变形，适合井下环境和条件。
风门门体采用轻型槽钢焊接成骨架。
其结构为：先将槽钢互相焊接如图2-2所示的门架，用3mm厚的钢板覆盖作门面，骨架及门面板在制造时做防锈处理。
在其中的一扇门上设有行人便门，因此其中一扇门在焊接过程中应当注意留有小门。
在门体上、下及侧面应安装有密封压板与密封条，门扇周边采用橡胶带密封，以防发生漏风现象。
图2-2在左门门体上装有光电开关固定板，用来固定光电开关。
其左门结构形式如图2-3所示。
在右门门体上留有一小门，便于人行。
其右门结构形式如图2-4。
1-门体 2－上密封条 3－侧密封条 4－光电开关 5－下密封条图2-3 左门体结构示意图图1－小门 2－门体 3－门架图2-4 右门体结构示意图2.2 上下导轨设计风门的上下轨道由工字钢与连接板及端板焊接而成。
工字钢的材料使用Q235-A，其硬度、强度、钢度均能满足使用要求。
上轨道采用20号槽钢，并通过工字钢固定在巷道顶板上。
下道轨采用18公斤道轨。
门扇的下端处在下轨道槽内，通过滑轮与轨道槽钢接触限位，防止门体与轨道接触而增加阻力，且滑轮又能起到导向的作用。
风门的这种结构形式可以使门体在受风压时，通过侧轮在上、下轨道侧壁滚动接触，因而减少了运行阻力，使风门开闭自如，不易卡死。