二、紅外線氣動全自動風門閉鎖裝置工作原理

1. 紅外線感應原理

• 裝置在風門兩側(cè)的巷道頂部或側(cè)壁安裝有紅外線傳感器。紅外線傳感器能夠發(fā)射和接收紅外線信號，其感應范圍一般呈扇形或錐形區(qū)域，覆蓋人員或車輛的通行路徑。當有人員或車輛進入紅外線感應區(qū)域時，紅外線信號被遮擋或反射，傳感器接收到變化的信號后，將其轉(zhuǎn)換為電信號傳輸給控制單元。例如，其感應距離可在 3 - 10 米之間，能夠準確檢測到過往的礦工或運輸車輛。

2. 氣動驅(qū)動原理

• 當控制單元接收到紅外線傳感器傳來的開啟信號后，會控制氣動電磁閥動作。氣動電磁閥連接著壓縮空氣管路和氣缸。在初始狀態(tài)下，氣缸內(nèi)的活塞處于特定位置，使風門保持關(guān)閉狀態(tài)。當電磁閥打開，壓縮空氣進入氣缸的一側(cè)腔室，推動活塞運動，活塞通過連桿等傳動機構(gòu)帶動風門開啟。反之，當需要關(guān)閉風門時，電磁閥切換氣路，使壓縮空氣進入氣缸的另一側(cè)腔室或者排出氣缸內(nèi)的空氣，使活塞反向運動，從而關(guān)閉風門。

3. 閉鎖原理

4. 

5. 

6. 

• 紅外線氣動全自動風門閉鎖裝置裝置的閉鎖功能通過氣路控制和機械結(jié)構(gòu)實現(xiàn)。當一道風門開啟時，控制單元會控制相關(guān)氣路電磁閥，使另一道風門的氣缸氣路處于鎖定狀態(tài)，阻止其活塞運動，從而實現(xiàn)兩道風門的閉鎖。同時，還可能設有機械閉鎖裝置，如鎖鉤、鎖桿等。當一道風門開啟過程中，機械閉鎖裝置會與另一道風門的相應部位配合，進一步增強閉鎖的可靠性。即使在壓縮空氣供應出現(xiàn)故障等異常情況下，機械閉鎖也能防止兩道風門同時打開，保障通風系統(tǒng)的正常風流方向。

三、主要組成部分

1. 紅外線傳感器

• 采用高靈敏度的紅外線發(fā)射與接收元件，具有良好的抗干擾能力，能夠在煤礦井下復雜的環(huán)境中穩(wěn)定工作。其外殼一般采用防爆材料制作，以滿足礦井的防爆要求。同時，傳感器具備可調(diào)節(jié)的感應角度和距離，方便根據(jù)實際安裝位置和需求進行調(diào)整。例如，在一些狹窄巷道中，可將感應角度調(diào)小，以提高檢測的準確性。

2. 氣動控制箱

• 氣動控制箱內(nèi)包含電磁閥、壓力調(diào)節(jié)閥、過濾器等關(guān)鍵氣動元件。電磁閥是控制壓縮空氣流向的核心部件，它能夠根據(jù)控制單元的指令快速切換氣路，實現(xiàn)氣缸的進氣和排氣控制。壓力調(diào)節(jié)閥可用于調(diào)節(jié)進入氣缸的壓縮空氣壓力，以適應不同重量和阻力的風門開啟與關(guān)閉需求。過濾器則用于過濾壓縮空氣中的雜質(zhì)，防止雜質(zhì)進入電磁閥和氣缸等部件，造成磨損或堵塞，影響裝置的正常運行。

3. 氣缸與傳動機構(gòu)

• 氣缸是提供風門開啟和關(guān)閉動力的執(zhí)行元件。一般采用高強度鋁合金或碳鋼材質(zhì)制作缸筒，活塞采用耐磨橡膠或聚氨酯密封材料，以確保良好的氣密性和使用壽命。氣缸的行程和推力根據(jù)風門的尺寸、重量以及所需的開啟角度等因素確定。傳動機構(gòu)通常由連桿、曲柄等部件組成，其作用是將氣缸的直線運動轉(zhuǎn)換為風門的旋轉(zhuǎn)或平移運動，使風門能夠平穩(wěn)地開啟和關(guān)閉。例如，對于較大的風門，可能需要采用多節(jié)連桿組成的傳動機構(gòu)，以實現(xiàn)較大的傳動比和穩(wěn)定的運動傳遞。

4. 風門本體

• 風門一般采用鋼鐵或其他堅固材料制作，以承受井下的風壓和可能的碰撞。門體表面通常進行防銹處理，如噴漆或鍍鋅等。在風門的邊緣安裝有密封膠條，以保證風門關(guān)閉時的氣密性，防止漏風現(xiàn)象。此外，在風門的合適位置還可能安裝觀察窗，方便礦工觀察風門另一側(cè)的情況，以及安裝把手等輔助部件，便于在緊急情況下手動操作風門。

四、優(yōu)點

1. 自動化程度高

• 無需人工手動操作，當人員或車輛靠近時，紅外線傳感器自動檢測并觸發(fā)風門開啟，極大地提高了礦井的通行效率和通風系統(tǒng)的自動化管理水平。例如，在運輸繁忙的巷道中，自動風門能夠快速響應車輛的通行需求，減少車輛等待時間，提高運輸效率。

2. 安全性能好

• 通過可靠的閉鎖功能，有效防止了兩道風門同時打開導致的風流短路現(xiàn)象，保障了礦井通風系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和井下空氣質(zhì)量。同時，減少了因人工操作風門可能帶來的夾傷等安全事故風險，為井下作業(yè)人員提供了更安全的工作環(huán)境。

3. 適應性強

• 能夠適應煤礦井下復雜的環(huán)境條件，如高濕度、高粉塵、瓦斯等環(huán)境。紅外線傳感器的抗干擾能力和氣動元件的可靠性使其在惡劣環(huán)境中仍能穩(wěn)定工作。并且該裝置可適用于不同類型和尺寸的風門，通過調(diào)整氣缸的規(guī)格和傳動機構(gòu)的設計，能夠滿足多種通風系統(tǒng)的需求。

五、安裝與維護要點

1. 安裝要點

• 位置選擇：紅外線傳感器應安裝在合適的高度和角度，確保其感應區(qū)域能夠準確覆蓋人員或車輛的通行路徑，且不受巷道內(nèi)其他設備或物體的遮擋。一般安裝在離地面 1.5 - 2.5 米的高度，傾斜角度根據(jù)巷道實際情況調(diào)整在 15° - 45° 之間。氣動控制箱應安裝在干燥、通風良好且便于檢修的位置，一般距離風門不超過 10 米，以減少氣路損耗和信號傳輸延遲。

• 氣路連接：氣路管道應采用耐高壓、耐腐蝕的管材，如鋼管或 PU 氣管。連接時要確保接口密封良好，可使用密封膠、管箍等進行密封處理。在鋪設氣路管道時，應避免管道彎折、扭曲或被重物擠壓，防止氣路堵塞或泄漏。同時，要根據(jù)氣缸的工作壓力和流量要求，合理選擇管徑和管長。

• 調(diào)試檢測：在安裝完成后，要進行全面的調(diào)試檢測。檢查紅外線傳感器的感應范圍和靈敏度是否符合要求，可通過模擬人員或車輛通過進行測試。測試氣動系統(tǒng)的壓力、氣缸的行程和推力是否正常，檢查閉鎖功能是否可靠。例如，可手動開啟一道風門，觀察另一道風門是否被正確閉鎖，以及在恢復正常狀態(tài)時，風門是否能自動關(guān)閉。

2. 維護要點

• 傳感器清潔：定期清潔紅外線傳感器的表面，去除灰塵、煤塵等污垢，以保持其良好的感應性能。一般每月至少清潔一次，可使用干凈的軟布或壓縮空氣進行清潔。

• 氣動元件檢查：定期檢查氣動控制箱內(nèi)的電磁閥、壓力調(diào)節(jié)閥、過濾器等元件。檢查電磁閥的閥芯是否靈活，有無卡滯現(xiàn)象；壓力調(diào)節(jié)閥的壓力設定是否準確；過濾器是否堵塞，如有堵塞應及時清洗或更換濾芯。一般每季度進行一次全面檢查和維護。

• 氣缸維護：檢查氣缸的密封性，查看活塞密封件是否有磨損或老化現(xiàn)象，如有需要及時更換。同時，給氣缸的運動部件添加適量的潤滑油，保證其運動順暢。每年對氣缸進行一次拆解檢查和維護，檢查缸筒內(nèi)表面是否有劃傷或腐蝕，如有問題應及時修復或更換氣缸。