本實(shí)用新型涉及一種主通風(fēng)機(jī)防爆蓋自動(dòng)啟閉控制裝置，尤其是涉及一種主通風(fēng)機(jī)防爆蓋液壓式自動(dòng)啟閉控制裝置，屬于煤礦安全技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

防爆蓋是安裝在主要通風(fēng)機(jī)的排風(fēng)井口上的特殊密封井蓋，正對(duì)井口安裝，其斷面覆蓋風(fēng)井全斷面，在正常通風(fēng)時(shí)它用被用來隔離井下氣流與地面大氣，防止風(fēng)流短路，保證通風(fēng)系統(tǒng)正常運(yùn)行。當(dāng)井下一旦發(fā)生瓦斯或者煤塵爆炸事故時(shí)，防爆蓋被爆炸的氣流沖擊打開，爆炸氣流直接排放到大氣，起到卸壓作用，防止主要通風(fēng)機(jī)因爆炸氣流沖擊造成損壞；爆炸過后防爆蓋能夠復(fù)位，為災(zāi)后應(yīng)急救援提供良好通風(fēng)環(huán)境。當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行時(shí)，可以打開防爆蓋利用自然風(fēng)壓通風(fēng)。

現(xiàn)有煤礦通風(fēng)安全設(shè)施風(fēng)井中的防爆蓋，在煤礦發(fā)生井下爆炸的情況下，防爆蓋極易被破壞或飛離井口，在礦井通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行時(shí)，防爆蓋不能快速的復(fù)位和利用自然風(fēng)壓通風(fēng)，這樣就會(huì)造成礦井通風(fēng)系統(tǒng)無(wú)法在較短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)通風(fēng)，讓搶險(xiǎn)人員失去搶險(xiǎn)救助時(shí)間，同時(shí)也嚴(yán)重危及了煤礦井下工作人員的生命安全。研究開發(fā)一種能夠使防爆蓋自動(dòng)啟閉的裝置能夠解決上述問題，然而，防爆蓋自動(dòng)控制裝置采用液壓傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，由于空氣的可壓縮性，氣缸的動(dòng)作速度受負(fù)載變化影響較大。系統(tǒng)的速度穩(wěn)定性差，系統(tǒng)的速度和位置精度不易控制。而且工作壓力低，輸出動(dòng)力小，有較大的排氣噪音。為此，煤礦迫切需要研究開發(fā)用于煤礦通風(fēng)井的能夠及時(shí)復(fù)位的更具有安全性和可靠性的防爆蓋自動(dòng)控制裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是要克服現(xiàn)有技術(shù)中防爆蓋易遭到破壞、啟閉困難、液壓傳動(dòng)控制系統(tǒng)存在諸多缺陷等問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、開啟方便、使用效果好的主通風(fēng)機(jī)防爆蓋液壓式自動(dòng)啟閉控制裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的主通風(fēng)機(jī)防爆蓋液壓式自動(dòng)啟閉控制裝置，包括設(shè)在井臺(tái)上方主通風(fēng)井口周圍的方框形鋼板基座，方框形鋼板基座上設(shè)有將井口封住的液動(dòng)對(duì)開合防爆蓋，液動(dòng)對(duì)開合防爆蓋的截面呈三角形，整體外形呈四棱錐形，方框形鋼板基座的中部設(shè)有支撐液動(dòng)對(duì)開合防爆蓋對(duì)接端部的人字梁，液動(dòng)對(duì)開合防爆蓋的兩側(cè)端經(jīng)鉸鏈絞接在方框形鋼板基座上，方框形鋼板基座的左右兩側(cè)分別設(shè)有反風(fēng)鎖扣裝置，反風(fēng)鎖扣裝置的前后兩側(cè)分別設(shè)有配重裝置，方框形鋼板基座的一側(cè)設(shè)有為反風(fēng)鎖扣裝置提供液壓的液壓泵站和配電室。

所述的反風(fēng)鎖扣裝置包括液壓缸立柱、液壓缸立柱固定環(huán)，液壓缸，活塞桿，液壓缸防爆蓋鏈接環(huán)，所述液壓缸立柱經(jīng)液壓缸基座固定在井臺(tái)上，液壓缸經(jīng)液壓缸立柱固定環(huán)固定在液壓缸立柱上，液壓缸與液壓缸立柱呈夾角布置，所述活塞桿經(jīng)防爆蓋鏈接環(huán)絞接在液動(dòng)對(duì)開合防爆蓋上。

所述的配重裝置包括配重立柱、配重鋼絲繩、配重滑輪和平衡錘，所述配重立柱經(jīng)配重基座固定在井臺(tái)上，配重滑輪設(shè)在配重立柱頂部，配重鋼絲繩繞過配重滑輪一端連接平衡錘，另一端經(jīng)防爆蓋鏈接環(huán)固定在液動(dòng)對(duì)開合防爆蓋上。

所述的液壓缸立柱和人字梁上都設(shè)有用于監(jiān)測(cè)防爆蓋的開啟位置的防爆蓋啟閉的傳感器。

所述的活塞桿頭部設(shè)有用于監(jiān)測(cè)防爆蓋是否鎖緊或者卸荷的液壓缸活塞桿力度的傳感器。

所述的液動(dòng)對(duì)開合防爆蓋的對(duì)接端部均布有密封條。

有益效果：本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

(1)當(dāng)井下發(fā)生爆炸事故時(shí)，防爆蓋能夠輕易的打開，從而使主通風(fēng)機(jī)免遭損壞；液壓系統(tǒng)中的液壓缸既是控制門蓋上升高度的限位裝置，又是控制門蓋打開方向的導(dǎo)向裝置，還是緩慢釋放防爆蓋開啟能量的緩沖裝置，同時(shí)又與鉸鏈組成反風(fēng)鎖扣裝置，一舉多用，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；

(2)增加的擋雨設(shè)施有效的阻止雨水進(jìn)入密封槽，徹底解決雨水的傾入造成冬季結(jié)冰、密封槽腐蝕、防爆蓋漏風(fēng)等問題；

(3)主通風(fēng)機(jī)防爆蓋自動(dòng)控制裝置采用液壓系統(tǒng)可以達(dá)到很高的壓力，工作平穩(wěn)可靠并且無(wú)較大噪音，解決了采用液壓系統(tǒng)時(shí)出現(xiàn)的諸多問題；

(4)提供的主通風(fēng)機(jī)防爆蓋液壓式自動(dòng)啟閉控制裝置無(wú)論是在爆炸事故后，還是在自然通風(fēng)時(shí)，都能夠?qū)崿F(xiàn)防爆蓋的自動(dòng)啟閉，并可以進(jìn)行遠(yuǎn)程和近地操作；

(5)主通風(fēng)機(jī)防爆蓋液壓式自動(dòng)啟閉控制裝置在災(zāi)變應(yīng)急救援期間的應(yīng)用，可以使救援工作快速展開，減少事故傷亡。當(dāng)井下發(fā)生爆炸事故后，通過主通風(fēng)機(jī)防爆蓋液壓式自動(dòng)啟閉控制裝置將防爆蓋快速?gòu)?fù)位，礦井恢復(fù)通風(fēng)，為災(zāi)變時(shí)期應(yīng)急救援創(chuàng)造良好通風(fēng)環(huán)境，同時(shí)也防止井下二次爆炸對(duì)主要通風(fēng)機(jī)的破壞。當(dāng)井下進(jìn)風(fēng)巷道發(fā)生火災(zāi)或存在有毒有害氣體時(shí)，通過自動(dòng)鎖扣裝置，將防爆蓋鎖緊，礦井進(jìn)行反風(fēng)，從而防止火焰及有毒氣體進(jìn)入采區(qū)危害礦工生命。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的防爆蓋關(guān)閉狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型防爆蓋打開狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖1俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型防爆蓋基座結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實(shí)用新型的液壓缸剖結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1配重立柱，2液壓缸立柱，3液壓缸立柱固定環(huán)，4液壓缸，5液壓缸活塞桿，6液壓缸防爆蓋鏈接環(huán)，7對(duì)開合防爆蓋，8擋雨設(shè)施，9配重鋼絲繩防爆蓋鏈接環(huán)，10配重鋼絲繩，11配重滑輪，12平衡錘，13鉸鏈，14－井筒，15－井臺(tái)，16－人字梁，17－液壓缸基座，18配重基座，19方框形鋼板基座，20缸體，21活塞，22缸頂，23進(jìn)油口，24出油口，25缸底。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作進(jìn)一步的說明：

本實(shí)用新型的主通風(fēng)機(jī)防爆蓋液壓式自動(dòng)啟閉控制裝置，包括設(shè)在井臺(tái)15上方主通風(fēng)井口周圍的方框形鋼板基座19，方框形鋼板基座19上設(shè)有將井口封住的液動(dòng)對(duì)開合防爆蓋7，液動(dòng)對(duì)開合防爆蓋7的截面呈三角形，整體外形呈四棱錐形，方框形鋼板基座19的中部設(shè)有支撐液動(dòng)對(duì)開合防爆蓋7對(duì)接端部的人字梁16，液動(dòng)對(duì)開合防爆蓋7的兩側(cè)端經(jīng)鉸鏈絞接在方框形鋼板基座19上，方框形鋼板基座19的左右兩側(cè)分別設(shè)有反風(fēng)鎖扣裝置，反風(fēng)鎖扣裝置的前后兩側(cè)分別設(shè)有配重裝置，方框形鋼板基座19的一側(cè)設(shè)有為反風(fēng)鎖扣裝置提供液壓的液壓泵站和配電室。所述的反風(fēng)鎖扣裝置包括液壓缸立柱2、液壓缸立柱固定環(huán)3，液壓缸4，活塞桿5，液壓缸防爆蓋鏈接環(huán)6，所述液壓缸立柱2經(jīng)液壓缸基座17固定在井臺(tái)15上，液壓缸4經(jīng)液壓缸立柱固定環(huán)3固定在液壓缸立柱2上，液壓缸4與液壓缸立柱2呈夾角布置，所述活塞桿5經(jīng)防爆蓋鏈接環(huán)6絞接在液動(dòng)對(duì)開合防爆蓋7上。所述的配重裝置包括配重立柱1、配重鋼絲繩10、配重滑輪11和平衡錘12，所述配重立柱1經(jīng)配重基座18固定在井臺(tái)15上，配重滑輪11設(shè)在配重立柱1頂部，配重鋼絲繩10繞過配重滑輪11一端連接平衡錘12，另一端經(jīng)防爆蓋鏈接環(huán)9固定在液動(dòng)對(duì)開合防爆蓋7上。所述的液壓缸立柱2和人字梁16上都設(shè)有用于監(jiān)測(cè)防爆蓋的開啟位置的防爆蓋啟閉的傳感器。所述的活塞桿5頭部設(shè)有用于監(jiān)測(cè)防爆蓋是否鎖緊或者卸荷的液壓缸活塞桿力度的傳感器。所述的液動(dòng)對(duì)開合防爆蓋7的對(duì)接端部均布有密封條。

防爆蓋為方形對(duì)開結(jié)構(gòu)，通過鉸鏈13固定在方框形鋼板基座19上；鋼板基座19布置在井筒14外圍的井臺(tái)15上，基座19中間裝有上寬下窄的人字梁16以支撐對(duì)開合防爆蓋7；人字梁16為鋼板結(jié)構(gòu)，在人字梁16及對(duì)開合防爆蓋7搭接處安放密封條密封，在對(duì)開合防爆蓋7接縫上安裝擋雨設(shè)施8；液壓系統(tǒng)與電控系統(tǒng)的配合使用，可以在礦井發(fā)生爆炸、通 風(fēng)機(jī)檢修及礦井反風(fēng)時(shí)，實(shí)現(xiàn)防爆蓋的自動(dòng)啟閉及快速鎖緊功能。

電控系統(tǒng)是防爆蓋升降液壓缸遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，主要由可編程控制器、工控機(jī)與組態(tài)軟件、工業(yè)顯示屏、數(shù)據(jù)采集、模/數(shù)與數(shù)/?；旌夏K和通訊模塊及低壓配電系統(tǒng)等組成，并設(shè)置有防爆蓋啟閉位置傳感器、氣壓缸活塞桿力度傳感器、泵站控制方式轉(zhuǎn)換器和液壓缸4控制方式轉(zhuǎn)換器，經(jīng)可編程控制器設(shè)定的程序指令電控單元與液控設(shè)定的回路結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)泵站、液壓缸4的遠(yuǎn)程或者現(xiàn)場(chǎng)控制。

所述反風(fēng)鎖扣裝置包括鉸鏈13、液壓缸4，頭部為環(huán)形的液壓缸活塞桿5；鉸鏈13將對(duì)開合防爆蓋7鎖緊在基座上；當(dāng)?shù)V井需要反風(fēng)，要求防爆蓋處于鎖扣狀態(tài)時(shí)，啟動(dòng)液壓系統(tǒng)，液壓缸活塞桿開始對(duì)防爆蓋施加足夠壓力，反風(fēng)結(jié)束后，關(guān)閉液壓系統(tǒng)，液壓缸活塞桿對(duì)防爆蓋的壓力消失。

所述配重裝置包括配重基座18、配重立柱1、配重鋼絲繩10、配重鋼絲繩防爆蓋鏈接環(huán)9、配重滑輪11和平衡錘12；平衡錘12制成10kg、20kg、50kg及100kg標(biāo)準(zhǔn)重量，即法碼形狀，通過吊鉤互相連接，容易適時(shí)調(diào)整配重；配重立柱1固定在配重基座18上，配重基座固定在井臺(tái)15上，配重鋼絲繩10的一端與平衡錘12相連，另一端繞過配重立柱上的配重滑輪11與配重鋼絲繩防爆蓋鏈接環(huán)9相連，配重裝置在防爆蓋的四周對(duì)稱安裝，以便當(dāng)井下發(fā)生爆炸事故時(shí)，能夠輕易的打開防爆蓋。所述配重立柱1為方形剛體結(jié)構(gòu)；配重立柱有四個(gè)，分兩組對(duì)稱布置在防爆蓋兩側(cè)四角。

所述對(duì)開合防爆蓋7，防爆蓋整體外觀設(shè)計(jì)為四棱錐形；對(duì)開合防爆蓋通過鉸鏈13固定在基座上，在人字梁16及對(duì)開合防爆蓋7接縫處設(shè)置橡膠密封條密封；在對(duì)開合防爆蓋7接縫上安裝擋雨設(shè)施8，以阻止雨水進(jìn)入，擋雨設(shè)施8為高強(qiáng)度PVC涂塑蓬布，具有較強(qiáng)防水，防腐蝕功能。

所述的液壓泵站和配電室共用一室，設(shè)置在液壓缸立柱2旁邊，液壓缸立柱2有兩個(gè)，分兩組對(duì)稱布置在防爆蓋兩側(cè)中間；泵站里面有三臺(tái)液壓泵，兩臺(tái)為工作泵，一臺(tái)為備用泵。液壓缸4由缸底25、缸體20、活塞21、缸頂22、液壓缸活塞桿5構(gòu)成，缸頂22上設(shè)有出油口24，缸底25上設(shè)有進(jìn)油口23。液壓缸4通過液壓缸立柱固定環(huán)3與固定在井臺(tái)15的液壓缸立柱2直接相連接，且液壓缸4向下傾斜安裝在液壓缸立柱2上，傾斜角度根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整；液壓缸活塞桿5通過液壓缸防爆蓋鏈接環(huán)6直接鏈接在對(duì)開合防爆蓋7正面中上處。液壓缸及其附屬裝置，包括液壓缸中的導(dǎo)向套結(jié)構(gòu)和緩沖裝置等；可以作為防爆蓋的導(dǎo)向裝置、緩沖裝置和限位裝置，導(dǎo)向裝置使防爆蓋沿豎直方向開啟，防止防爆蓋傾斜開啟對(duì)防爆蓋造成損壞，緩沖裝置可以減緩防爆蓋開啟的速度，限位裝置可以控制防爆蓋的開啟高度。

液控是以將電信號(hào)控制轉(zhuǎn)換為液壓控制信號(hào)為主方式、以電磁和電液控制閥為主元件組成的裝置。設(shè)定的主要回路有：兩組液壓缸4的雙向同步回路、通風(fēng)機(jī)通風(fēng)在不同工況時(shí)液壓缸進(jìn)23、出油口24開啟與關(guān)閉、轉(zhuǎn)換回路、液壓缸活塞桿5換向運(yùn)動(dòng)回路、活塞桿5伸縮到位、反風(fēng)時(shí)活塞桿5伸出鎖緊與解除鎖緊控制回路。

液壓系統(tǒng)與電控系統(tǒng)組成的復(fù)合系統(tǒng)的工況轉(zhuǎn)換為：

(1)正常通風(fēng)時(shí)，液壓缸4是長(zhǎng)時(shí)不動(dòng)待備工況，液壓系統(tǒng)對(duì)防爆蓋不產(chǎn)生任何推拉與鎖緊作用力；

(2)井下發(fā)生爆炸時(shí)，防爆蓋被沖擊波沖開，防爆蓋啟閉傳感器發(fā)送防爆蓋開啟信號(hào)；沖擊波消失后，在機(jī)房?jī)?nèi)操作<關(guān)閉>控制按鈕，經(jīng)編程控制器設(shè)定的程序指令電控單元與液控回路控制液壓缸4，液壓缸活塞桿5伸出將防爆蓋關(guān)閉；

(3)需要自然通風(fēng)時(shí)，操作<開啟>控制按鈕，電控中的液壓缸4控制方式轉(zhuǎn)換器與液控中液壓缸4的雙向同步回路、液壓缸活塞21運(yùn)動(dòng)回路相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)防爆蓋開啟；恢復(fù)正常通風(fēng)時(shí)，操作<關(guān)閉>按鈕，電控中液壓缸4控制方式轉(zhuǎn)換器與液控中液壓缸4的雙向同步回路、液壓缸進(jìn)23、出油口24轉(zhuǎn)換回路、液壓缸活塞21運(yùn)動(dòng)回路相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)防爆蓋關(guān)閉；

(4)礦井反風(fēng)時(shí)，操作<鎖緊>和<解鎖>按鈕，通過編程控制器設(shè)定的程序指令電控單元與液控鎖緊與卸荷回路等相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)防爆蓋的鎖緊與解鎖。

實(shí)施例1，如圖1－圖5，主通風(fēng)機(jī)防爆蓋液壓式自動(dòng)啟閉控制裝置在災(zāi)變時(shí)期應(yīng)急救援體系中的應(yīng)用的實(shí)施：包括密封基座及配重裝置，防爆蓋等設(shè)施基本不改變其結(jié)構(gòu)及功能，增加液壓缸立柱2，擋雨設(shè)施8，液壓系統(tǒng)和電控系統(tǒng)，反風(fēng)鎖扣裝置。防爆蓋為方形對(duì)開結(jié)構(gòu)，通過鉸鏈13固定在方形基座19上；基座中間有人字梁16以支撐對(duì)開合防爆蓋7；在人字梁16及對(duì)開合防爆蓋7接縫處安放密封條密封，在對(duì)開合防爆蓋7接縫上安裝擋雨設(shè)施8；液壓系統(tǒng)中的液壓缸可同時(shí)作為導(dǎo)向裝置、緩沖裝置和限位裝置；液壓系統(tǒng)與電控系統(tǒng)的配合使用，可以在礦井發(fā)生爆炸、通風(fēng)機(jī)檢修及礦井反風(fēng)時(shí)，實(shí)現(xiàn)防爆蓋的自動(dòng)啟閉及快速鎖緊功能。

工作過程：

當(dāng)井下發(fā)生爆炸事故后，防爆蓋被沖擊波沖開，防爆蓋啟閉位置傳感器發(fā)送防爆蓋開啟信號(hào)；沖擊波消失后，在機(jī)房?jī)?nèi)操作<關(guān)閉>控制按鈕，經(jīng)可編程控制器設(shè)定的程序指令電控單元與液控設(shè)定的回路的配合控制液壓缸(4)，液壓缸活塞桿(5)伸出將防爆蓋快速?gòu)?fù)位，礦井恢復(fù)通風(fēng)，為災(zāi)變時(shí)期應(yīng)急救援創(chuàng)造良好通風(fēng)環(huán)境，同時(shí)也防止井下二次爆炸對(duì)主要通風(fēng)機(jī)的破壞。當(dāng)井下進(jìn)風(fēng)巷道發(fā)生火災(zāi)或存在有毒有害氣體需要對(duì)礦井進(jìn)行反風(fēng)時(shí)，操作<鎖緊>和<解鎖>按鈕，通過可編程控制器設(shè)定的程序指令電控單元與液控鎖緊與卸荷回路等 回路相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)防爆蓋的鎖緊與解鎖，從而防止火焰及有毒氣體進(jìn)入采區(qū)危害礦工生命。

實(shí)施例2，如圖1－圖5，主通風(fēng)機(jī)防爆蓋液壓式自動(dòng)啟閉控制裝置在主通風(fēng)機(jī)檢修期間自然通風(fēng)中的實(shí)施：包括現(xiàn)有密封基座及配重裝置，防爆蓋等設(shè)施基本不改變其結(jié)構(gòu)及功能，增加液壓缸立柱2，擋雨設(shè)施8，液壓系統(tǒng)和電控系統(tǒng)，反風(fēng)鎖扣裝置。防爆蓋為方形對(duì)開結(jié)構(gòu)，通過鉸鏈13固定在方形基座上；基座中間裝有人字梁16以支撐對(duì)開合防爆蓋7；在人字梁16及對(duì)開合防爆蓋7接縫處安放密封條密封，在對(duì)開合防爆蓋7接縫上安裝擋雨設(shè)施8；液壓系統(tǒng)中的液壓缸可同時(shí)作為導(dǎo)向裝置、緩沖裝置和限位裝置；液壓系統(tǒng)與電控系統(tǒng)的配合使用，可以在礦井發(fā)生爆炸、通風(fēng)機(jī)檢修及礦井反風(fēng)時(shí)，實(shí)現(xiàn)防爆蓋的自動(dòng)啟閉及快速鎖緊功能。

工作過程：自然通風(fēng)時(shí)，操作<開啟>控制按鈕，電控中的液壓缸4控制方式轉(zhuǎn)換器與液控中液壓缸4的雙向同步回路、液壓缸活塞桿21運(yùn)動(dòng)回路相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)防爆蓋開啟；恢復(fù)正常通風(fēng)時(shí)，操作<關(guān)閉>按鈕，電控中液壓缸4控制方式轉(zhuǎn)換器與液控中液壓缸4的雙向同步回路、液壓缸進(jìn)23、出油口24轉(zhuǎn)換回路、液壓缸活塞21運(yùn)動(dòng)回路相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)防爆蓋關(guān)閉。

本實(shí)用新型涉及的所有控制方法及軟件均為已有技術(shù)，僅僅是采用來實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的主通風(fēng)機(jī)防爆蓋液壓自動(dòng)啟閉控制的。