摘要：介紹了一種新型的礦井通風用旋葉式風門，該風門既可以作為主通風門使用，也可以用作輔助通風門。該風門在運行過程中可以利用風壓實現(xiàn)自動密封，密封效果良好，與先進的電動執(zhí)行機構和電控系統(tǒng)配套使用，具有操控簡單、運行平穩(wěn)、動作快、維護簡便等優(yōu)點，為煤礦安全生產提供了可靠的保障。

　　關鍵詞：MZX型旋葉式風門；礦井通風；不停風倒機

　　中圖分類號：TD441 文獻標識碼：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

　　礦井通風在礦井安全生產中具有至關重要的作用，礦井生產對井下通風有著十分嚴格的要求。局部瓦斯超限是制約礦井安全生產的主要安全隱患，這就需要通風機利用風門源源不斷地向井下輸送新鮮空氣，實現(xiàn)井下空氣的正常流通，達到稀釋和排出井下有害氣和粉塵，同時調節(jié)井下空氣溫度和濕度的目的[1]。目前，礦井通風希望在倒機過程中實現(xiàn)主扇的不停風倒機，即要求兩個風道的風門實現(xiàn)聯(lián)動，同時礦井通風中要求風門密閉性好、操控和維護方便、運行平穩(wěn)。傳統(tǒng)的閘板式風門并不能滿足上述新的要求，不適應礦井通風現(xiàn)代化發(fā)展的需要。本文在研究現(xiàn)有礦井通風用風門的基礎上，設計一種新型的操控方便、密閉性優(yōu)良、能實現(xiàn)聯(lián)動運行的MZX型旋葉式風門，該旋葉式風門可以實現(xiàn)現(xiàn)場控制、遠程控制、手動控制、點動控制，通過聯(lián)動運行可以實現(xiàn)主扇的不停風倒機。與傳統(tǒng)的閘板式風門相比，MZX型旋葉式風門更適合現(xiàn)代礦井通風自動化的要求，通風效能也更好。

　　1 MZX型旋葉式風門的結構組成

　　MZX型旋葉式風門主要由框體、扇葉、傳動構件、電動執(zhí)行器、電控系統(tǒng)幾部分組成，其結構如圖1所示。

　　圖1MZX型旋葉式風門三維模型圖

　　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梁、從動梁、橫梁、傳動梁罩板、從動梁罩板、電機架等部件組成，框體部分用于支撐安裝風門中其它部件，是整套旋葉式風門的“骨架”。其中，傳動梁、從動梁和橫梁均由整塊HG70高強鋼板彎折而成，保證其有足夠的強度和力學性能。梁與梁的結合處夾塞泡沫密封板，橫梁的側板上要粘貼橡膠密封條，保證在工作中框體部分嚴格密封，無泄漏現(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）、擋風板等部件組成，其結構如圖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.擋風板4.橫向密封條 5.軸

　　扇葉由整塊不銹鋼鋼板對稱折彎而成，結合處采用焊接加鉚接，扇葉外表依舊光滑平整，采用菱形流線型設計，將風流經過風門時的損耗降低到最小。不銹鋼材質保證扇葉在礦井露天工作環(huán)境下具有防銹和防腐性能，可以長時間有效工作。扇葉采用硬度和強度適中的B型和P型橡膠條進行密封，密封效果良好，而且金屬與橡膠接觸噪音小，運行平穩(wěn)可靠，密封條用冷凝膠粘貼在扇葉上，再通過不銹鋼壓條鉚接固定。

　　圖3傳動構件三維模型圖

　　1.齒條2.軸承及軸承室3.齒輪4.傳動軸5.定位螺釘6.托輥

　　齒輪齒條配合作為傳動件具有傳動平穩(wěn)性好、傳遞力的同步性好、容易調整初始位置等優(yōu)點，這樣可以保證風門開閉時運行平穩(wěn)，振動和噪音較小，同時保證扇葉啟閉時的同步動作，而且方便進行微調保證扇葉都關到位，避免泄露。

　　2 MZX型旋葉式風門的工作原理

　　MZX型旋葉式風門由電動執(zhí)行機構提供動力，扇葉均勻地布置在框體內，每一片扇葉都有配套的傳動構件相連接，電動執(zhí)行器工作帶動傳動構件中的齒輪齒條進行同步運動，從而通過扇葉的同步轉動實現(xiàn)風門的啟閉，其現(xiàn)場工作狀態(tài)如圖4所示。

　　圖4MZX旋葉式風門實物圖

　　在主扇進行倒機更換通風風道時，當電動執(zhí)行器帶動MZX旋葉式風門運行一定的角度后，風門中的扇葉可以利用風壓實現(xiàn)自動密閉，節(jié)省動力的同時，可以保證在風壓作用下產生良好的密閉效果，MZX旋葉式風門主要依靠扇葉與框體之間的摩擦、扇葉之間的搭接，壓迫橡膠密封條實現(xiàn)密封。

　　配合先進的電動執(zhí)行器和電控系統(tǒng)，可以實現(xiàn)MZX旋葉式風門的遠程控制、現(xiàn)場控制、點動控制和手動控制，既方便控制臺對風門系統(tǒng)進行集中有效控制，又可以保證在風門電控系統(tǒng)出現(xiàn)故障時進行人工操作，順利開啟和關閉風門[2]。本文中設計的MZX旋葉式風門可以保證風門在承受負壓的情況下在1分鐘內順利開啟和關閉，勻速平穩(wěn)運行，無振動和抖動現(xiàn)象[3]。MZX旋葉式風門的監(jiān)控系統(tǒng)界面如圖5所示。

　　圖5MZX旋葉式風門監(jiān)控系統(tǒng)界面

　　3 MZX型旋葉式風門實際運行情況

　　MZX旋葉式風門已經在平煤集團的一些礦井投入使用，實際運行效果良好，該型號風門不僅操控方便可靠，而且各項運行參數(shù)均符合煤礦安全生產的要求[4]。表1對比列舉了MZX旋葉式風門與傳統(tǒng)的閘板式風門的主要性能參數(shù)。

　　從表1可以清楚地看出，MZX旋葉式風門的各項主要性能參數(shù)均優(yōu)于傳統(tǒng)的閘板式風門，在實際應用中的效果更好。

　　4結語

　　MZX旋葉式風門操作簡單可靠，設備維護方便，運行平穩(wěn)可靠，運行動作快速，密封性能好，使用壽命較長。同時，配合先進的電動執(zhí)行器和電控系統(tǒng)，可以實現(xiàn)風門的遠程控制、現(xiàn)場控制、點動控制和手動控制，可以進行多個風門的聯(lián)動操作，從而可以實現(xiàn)主通風機的不停風倒機，可以作為不停風倒機系統(tǒng)中的關鍵設備進行使用。MZX旋葉式風門在現(xiàn)場的實際運行效果良好，具有使用和推廣價值。