摘要：介紹了一種新型的礦井通風(fēng)用旋葉式風(fēng)門(mén)，該風(fēng)門(mén)既可以作為主通風(fēng)門(mén)使用，也可以用作輔助通風(fēng)門(mén)。該風(fēng)門(mén)在運(yùn)行過(guò)程中可以利用風(fēng)壓實(shí)現(xiàn)自動(dòng)密封，密封效果良好，與先進(jìn)的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和電控系統(tǒng)配套使用，具有操控簡(jiǎn)單、運(yùn)行平穩(wěn)、動(dòng)作快、維護(hù)簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，為煤礦安全生產(chǎn)提供了可靠的保障。

　　關(guān)鍵詞：MZX型旋葉式風(fēng)門(mén)；礦井通風(fēng)；不停風(fēng)倒機(jī)

　　中圖分類(lèi)號(hào)：TD441 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Design and Study on MZX Vane Air Door of Mine Ventilation

Su Chang-Sheng1，Wang Wei2

(1.Heilongjiang Longmei Mining Group ,Hegang Industry Company, Hegang 154100,China; 2. School of Information and Electrical Engineering, China University of Mining and Technology, Xuzhou 221008,China)

Abstract：This paper introduces one kind of MZX vane air door of mine ventilation, the air door can be used as the main ventilation door, can also be used as an auxiliary ventilation doors. The air door can achieve self-sealing using air pressure in the running process, and good sealing effect, supporting the use of advanced electric actuators and electrical control systems, the air door has simple operation, stable operation, quick action, convenient maintenance etc, providing a reliable guarantee for the coal mine production safety.

Key words: MZX vane air door, mine ventilation, non-stop reverse.

　　0引言

　　礦井通風(fēng)在礦井安全生產(chǎn)中具有至關(guān)重要的作用，礦井生產(chǎn)對(duì)井下通風(fēng)有著十分嚴(yán)格的要求。局部瓦斯超限是制約礦井安全生產(chǎn)的主要安全隱患，這就需要通風(fēng)機(jī)利用風(fēng)門(mén)源源不斷地向井下輸送新鮮空氣，實(shí)現(xiàn)井下空氣的正常流通，達(dá)到稀釋和排出井下有害氣和粉塵，同時(shí)調(diào)節(jié)井下空氣溫度和濕度的目的[1]。目前，礦井通風(fēng)希望在倒機(jī)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)主扇的不停風(fēng)倒機(jī)，即要求兩個(gè)風(fēng)道的風(fēng)門(mén)實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，同時(shí)礦井通風(fēng)中要求風(fēng)門(mén)密閉性好、操控和維護(hù)方便、運(yùn)行平穩(wěn)。傳統(tǒng)的閘板式風(fēng)門(mén)并不能滿(mǎn)足上述新的要求，不適應(yīng)礦井通風(fēng)現(xiàn)代化發(fā)展的需要。本文在研究現(xiàn)有礦井通風(fēng)用風(fēng)門(mén)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一種新型的操控方便、密閉性?xún)?yōu)良、能實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)運(yùn)行的MZX型旋葉式風(fēng)門(mén)，該旋葉式風(fēng)門(mén)可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)控制、遠(yuǎn)程控制、手動(dòng)控制、點(diǎn)動(dòng)控制，通過(guò)聯(lián)動(dòng)運(yùn)行可以實(shí)現(xiàn)主扇的不停風(fēng)倒機(jī)。與傳統(tǒng)的閘板式風(fēng)門(mén)相比，MZX型旋葉式風(fēng)門(mén)更適合現(xiàn)代礦井通風(fēng)自動(dòng)化的要求，通風(fēng)效能也更好。

　　1 MZX型旋葉式風(fēng)門(mén)的結(jié)構(gòu)組成

　　MZX型旋葉式風(fēng)門(mén)主要由框體、扇葉、傳動(dòng)構(gòu)件、電動(dòng)執(zhí)行器、電控系統(tǒng)幾部分組成，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

　　圖1MZX型旋葉式風(fēng)門(mén)三維模型圖

　　1.框體2.扇葉3.齒輪4.齒條5.軸承室

　?。?）框體部分

　　框體部分主要由傳動(dòng)梁、從動(dòng)梁、橫梁、傳動(dòng)梁罩板、從動(dòng)梁罩板、電機(jī)架等部件組成，框體部分用于支撐安裝風(fēng)門(mén)中其它部件，是整套旋葉式風(fēng)門(mén)的“骨架”。其中，傳動(dòng)梁、從動(dòng)梁和橫梁均由整塊HG70高強(qiáng)鋼板彎折而成，保證其有足夠的強(qiáng)度和力學(xué)性能。梁與梁的結(jié)合處夾塞泡沫密封板，橫梁的側(cè)板上要粘貼橡膠密封條，保證在工作中框體部分嚴(yán)格密封，無(wú)泄漏現(xiàn)象。

　?。?）扇葉部分

　　扇葉主要由不銹鋼鋼板、軸、支撐板、橫向密封條（B型橡膠條）、縱向密封條（P型橡膠條）、擋風(fēng)板等部件組成，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。

　　圖2扇葉三維模型圖

　　1.縱向密封條2.不銹鋼鋼板3.擋風(fēng)板4.橫向密封條 5.軸

　　扇葉由整塊不銹鋼鋼板對(duì)稱(chēng)折彎而成，結(jié)合處采用焊接加鉚接，扇葉外表依舊光滑平整，采用菱形流線(xiàn)型設(shè)計(jì)，將風(fēng)流經(jīng)過(guò)風(fēng)門(mén)時(shí)的損耗降低到最小。不銹鋼材質(zhì)保證扇葉在礦井露天工作環(huán)境下具有防銹和防腐性能，可以長(zhǎng)時(shí)間有效工作。扇葉采用硬度和強(qiáng)度適中的B型和P型橡膠條進(jìn)行密封，密封效果良好，而且金屬與橡膠接觸噪音小，運(yùn)行平穩(wěn)可靠，密封條用冷凝膠粘貼在扇葉上，再通過(guò)不銹鋼壓條鉚接固定。

　　圖3傳動(dòng)構(gòu)件三維模型圖

　　1.齒條2.軸承及軸承室3.齒輪4.傳動(dòng)軸5.定位螺釘6.托輥

　　齒輪齒條配合作為傳動(dòng)件具有傳動(dòng)平穩(wěn)性好、傳遞力的同步性好、容易調(diào)整初始位置等優(yōu)點(diǎn)，這樣可以保證風(fēng)門(mén)開(kāi)閉時(shí)運(yùn)行平穩(wěn)，振動(dòng)和噪音較小，同時(shí)保證扇葉啟閉時(shí)的同步動(dòng)作，而且方便進(jìn)行微調(diào)保證扇葉都關(guān)到位，避免泄露。

　　2 MZX型旋葉式風(fēng)門(mén)的工作原理

　　MZX型旋葉式風(fēng)門(mén)由電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力，扇葉均勻地布置在框體內(nèi)，每一片扇葉都有配套的傳動(dòng)構(gòu)件相連接，電動(dòng)執(zhí)行器工作帶動(dòng)傳動(dòng)構(gòu)件中的齒輪齒條進(jìn)行同步運(yùn)動(dòng)，從而通過(guò)扇葉的同步轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)風(fēng)門(mén)的啟閉，其現(xiàn)場(chǎng)工作狀態(tài)如圖4所示。

　　圖4MZX旋葉式風(fēng)門(mén)實(shí)物圖

　　在主扇進(jìn)行倒機(jī)更換通風(fēng)風(fēng)道時(shí)，當(dāng)電動(dòng)執(zhí)行器帶動(dòng)MZX旋葉式風(fēng)門(mén)運(yùn)行一定的角度后，風(fēng)門(mén)中的扇葉可以利用風(fēng)壓實(shí)現(xiàn)自動(dòng)密閉，節(jié)省動(dòng)力的同時(shí)，可以保證在風(fēng)壓作用下產(chǎn)生良好的密閉效果，MZX旋葉式風(fēng)門(mén)主要依靠扇葉與框體之間的摩擦、扇葉之間的搭接，壓迫橡膠密封條實(shí)現(xiàn)密封。

　　配合先進(jìn)的電動(dòng)執(zhí)行器和電控系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)MZX旋葉式風(fēng)門(mén)的遠(yuǎn)程控制、現(xiàn)場(chǎng)控制、點(diǎn)動(dòng)控制和手動(dòng)控制，既方便控制臺(tái)對(duì)風(fēng)門(mén)系統(tǒng)進(jìn)行集中有效控制，又可以保證在風(fēng)門(mén)電控系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)進(jìn)行人工操作，順利開(kāi)啟和關(guān)閉風(fēng)門(mén)[2]。本文中設(shè)計(jì)的MZX旋葉式風(fēng)門(mén)可以保證風(fēng)門(mén)在承受負(fù)壓的情況下在1分鐘內(nèi)順利開(kāi)啟和關(guān)閉，勻速平穩(wěn)運(yùn)行，無(wú)振動(dòng)和抖動(dòng)現(xiàn)象[3]。MZX旋葉式風(fēng)門(mén)的監(jiān)控系統(tǒng)界面如圖5所示。

　　圖5MZX旋葉式風(fēng)門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)界面

　　3 MZX型旋葉式風(fēng)門(mén)實(shí)際運(yùn)行情況

　　MZX旋葉式風(fēng)門(mén)已經(jīng)在平煤集團(tuán)的一些礦井投入使用，實(shí)際運(yùn)行效果良好，該型號(hào)風(fēng)門(mén)不僅操控方便可靠，而且各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)均符合煤礦安全生產(chǎn)的要求[4]。表1對(duì)比列舉了MZX旋葉式風(fēng)門(mén)與傳統(tǒng)的閘板式風(fēng)門(mén)的主要性能參數(shù)。

　　從表1可以清楚地看出，MZX旋葉式風(fēng)門(mén)的各項(xiàng)主要性能參數(shù)均優(yōu)于傳統(tǒng)的閘板式風(fēng)門(mén)，在實(shí)際應(yīng)用中的效果更好。

　　4結(jié)語(yǔ)

　　MZX旋葉式風(fēng)門(mén)操作簡(jiǎn)單可靠，設(shè)備維護(hù)方便，運(yùn)行平穩(wěn)可靠，運(yùn)行動(dòng)作快速，密封性能好，使用壽命較長(zhǎng)。同時(shí)，配合先進(jìn)的電動(dòng)執(zhí)行器和電控系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)門(mén)的遠(yuǎn)程控制、現(xiàn)場(chǎng)控制、點(diǎn)動(dòng)控制和手動(dòng)控制，可以進(jìn)行多個(gè)風(fēng)門(mén)的聯(lián)動(dòng)操作，從而可以實(shí)現(xiàn)主通風(fēng)機(jī)的不停風(fēng)倒機(jī)，可以作為不停風(fēng)倒機(jī)系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行使用。MZX旋葉式風(fēng)門(mén)在現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際運(yùn)行效果良好，具有使用和推廣價(jià)值。