一种风门和轨道阻车器自动化联动系统的制作方法

本发明涉及煤矿井下巷道风门控制系统技术领域，具体涉及一种风门和轨道阻车器自动化联动系统。

背景技术：

目前，煤矿井下大部分地点在用的风门和阻车器均为手动开启式简易设施，操作程序复杂，车辆运输通过功效低，且占用宝贵的人力资源。在巷道下施工当有电机车通过时，负责职工需手动开启轨道阻车器，然后人力顶开风门，当电机车通过后再及时关闭阻车器及风门，当电机车返回时再次重复上述步骤，车辆运输极其繁琐，且占用人力资源，不符合企业及矿区“降本增效，合岗减员”的政策，因此实施自动化联动操作减人提效势在必行。

但煤矿井下巷道中轨道一般仅应用于开采期使用，巷道地面基本没有特殊处理，铺设轨道往往高出地面，风门启闭时与轨道交错，风门底部必然存在一定高度的间隙，常见处理方式是在风门底部固定布层或者橡胶垫，这种密封方式跨越轨道必须具有柔性密封，一组风门一般为2道，行车风门间距不少于一车辆长度，其中一道风门打开后会造成另一风门底部风压增大，风门底部密封层容易卡在风门下方，风门长时间运行时不定时存在卡顿或卡死现象，目前人工启闭风门能够及时解决该问题，但采用自动化风门时无法解决上述问题，可能出现事故，而且，阻车器开启后风门因卡顿导致开启不及时，会造成车辆撞击风门问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种风门和轨道阻车器自动化联动系统，以解决现有煤矿井下巷道风门和阻车器在运行过程中存在车辆通过率低，导致人员及设备功效浪费的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种风门和轨道阻车器自动化联动系统，包括位于煤矿井下巷道内的导轨、风门机构和阻车器，所述风门机构包括风门和用于控制风门打开与闭合的风门气动推杆，通过plc控制器联动控制阻车器和风门气动推杆，当风门处于开启状态后，plc控制器控制阻车器开启，所述风门的底部开设有腔室并在腔室内可抽拉的设置有套门，套门与风门之间通过套门推杆机构相连，套门推杆机构用于驱动套门在风门底部升降滑动，套门的底部开设有与导轨相配合的轨道让位槽，plc控制器联动控制套门推杆机构和风门气动推杆，当套门缩进于风门的内部后，plc控制器控制风门打开。

进一步的，所述风门机构设置有两组，两组风门机构对称设置在风门端墙的两侧，风门远离风门端墙的一侧通过风门气动推杆连接至风门端墙，通过风门气动推杆控制风门的打开与闭合。

进一步的，还包括与plc控制器相连的遥控接收器，遥控接收器与遥控发射器远程连接。

进一步的，所述风门机构的两侧分别设置有正向风门侧按钮和反向风门侧按钮，正向风门侧按钮和反向风门侧按钮均与plc控制器电连接。

进一步的，所述巷道在风门机构的两端分别设置有正向风门开关传感器和反向风门开关传感器，正向风门开关传感器和反向风门开关传感器均与plc控制器电连接。

进一步的，所述套门推杆机构为套门气动推杆，套门气动推杆的两端分别连接至风门与套门。

进一步的，所述套门的内侧开设有空腔并在空腔内沿竖直方向间隔设置有三个导向槽，每一个导向槽内均滑动设置有可在导向槽内滑动的纵滑杆，三个纵滑杆的顶端共同连接至沿水平方向设置的横滑板上，横滑板的另一端与连杆相连，连杆的自由端贯穿套门的顶部后连接至套门气动推杆，位于两侧的纵滑杆上分别铰接有一个倾斜设置的摆杆，位于中间的纵滑杆上铰接有两个倾斜设置的摆杆，套门气动推杆带动三个纵滑杆沿导向槽向下移动的过程中，三个纵滑杆上设置的摆杆两两配合并最终穿过轨道让位槽后共同卡设在导轨的两条轨道的两侧。

进一步的，所述套门滑动设置在风门的底端内部，且套门与风门之间通过滑道滑动连接。

进一步的，所述横滑板的顶部沿水平方向间隔设置有多个限位板，每一个导向槽的正下方均设置有一个用于支撑倾斜设置的摆杆的锥形导向座。

进一步的，所述摆杆的自由端开设有与导轨的轨道相匹配的卡槽，卡槽的内侧设置有橡胶卡座。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明采用人控和电控两套系统并行设置，电机车司机既可以在不下车的情况下一人通过遥控发射器对风门、阻车器进行远、近程控制，达到自动开合风门、风门阻车器和道岔，也可以在通过风门时下车通过用手按设固定在巷帮的两芯按钮键，实现风门开合、风门阻车器不关闭的目的，自动化程度高，使得车辆运输不再繁琐，解放了人力资源，降低了企业的运营成本；

2、本发明在套门的底部开设有与导轨相配合的轨道让位槽，同时，在套门的内侧开设有空腔并在空腔内沿竖直方向间隔设置有三个导向槽，每一个导向槽内均滑动设置有可在导向槽内滑动的纵滑杆，三个纵滑杆的顶端共同连接至沿水平方向设置的横滑板上，横滑板的另一端与连杆相连，连杆的自由端贯穿套门的顶部后连接至套门气动推杆，位于两侧的纵滑杆上分别铰接有一个倾斜设置的摆杆，三个纵滑杆上设置的摆杆两两配合并最终穿过轨道让位槽后共同卡设在导轨的两条轨道的两侧，密封性好且启闭方式简单，不存在卡顿的情况，从而可确保风门在启闭时与轨道间不存在间隙；

3、本发明通过plc控制器联动控制阻车器和风门气动推杆，当风门处于开启状态后控制阻车器开启，同时，plc控制器还联动控制套门的套门气动推杆和风门的风门气动推杆，当套门缩进于风门内侧后，plc控制器控制风门打开，确保风门运行时安全可靠。

附图说明

图1是本发明一种风门和轨道阻车器自动化联动系统的控制原理框图；

图2是本发明的电气控制原理图；

图3是本发明一种风门和轨道阻车器自动化联动系统的结构示意图；

图4是风门关闭时风门与套门的正视图；

图5是风门关闭时风门与套门的剖视图；

图6是风门、套门以及滑道的连接关系示意图；

图7是套门部分缩进于风门的内部后，风门、套门及导轨的位置关系示意图；

图8是摆杆与导轨的两条轨道的配合安装示意图；

图中标记：1、plc控制器，2、遥控发射器，3、遥控接收器，4、正向风门侧按钮，5、反向风门侧按钮，6、反向风门开关传感器，7、巷道，8、风门端墙，9、风门，10、气动推杆固定件，11、风门气动推杆，12、阻车器，13、导轨，14、正向风门开关传感器，15、套门，16、轨道让位槽，17、套门气动推杆，18、连杆，19、限位板，20、横滑板，21、导向槽，22、纵滑杆，23、销轴，24、锥形导向座，25、摆杆，26、橡胶卡座，27、滑道。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

参阅图1和图2，本发明主要包括遥控发射器2和通过12v直流电源依次连接的遥控接收器3、正向风门侧按钮4、反向风门侧按钮5、反向风门开关传感器6、正向风门开关传感器14和西门子plc控制器1，其中，正向风门侧按钮4、反向风门侧按钮5和反向风门开关传感器6和正向风门开关传感器14分别与西门子plc控制器1的信号输入端连接，可实现对车辆的自动感应，还可以进一步采用红外传感器等用于感应车辆的部件。同时，还可以通过遥控控制，即将遥控接收器3与plc控制器1的信号输入端连接，遥控发射器2与遥控接收器3建立无线通讯控制关系。

参阅图3，该系统包括位于煤矿井下巷道7内的导轨13、风门机构和阻车器12，通过plc控制器1联动控制阻车器的推杆机构和风门机构的风门气动推杆11，当风门处于开启状态后，再控制阻车器开启。

参阅图4，在风门底部设置腔室，腔室内匹配套装套门15，套门15与风门9之间连接有套门气动推杆17，用于驱动套门15在风门底部升降滑动。在本实施例中，还在套门15的底部开设有与导轨13相配合的轨道让位槽16，在轨道让位槽16内套装有与导轨13配合的密封层。

实施例2

本实施例中，轨道让位槽16内进一步设置有与导轨13侧面严密贴合的卡槽，plc控制器联动控制套门15的套门气动推杆17和风门的风门气动推杆11，当套门15缩进于风门9内侧后，plc控制器1再控制风门打开。

本实施例利用西门子plc编程控制程序，自主编写自动化程序，通过plc编程控制器控制阻车器及气动风门电磁阀，通过电磁阀动作来实现阻车器与风门联动控制。

在plc控制器1的输入端加装信号接收器，该接收器接收来自无线遥控器的控制信号，控制信号控制plc控制器，plc控制器将开关信号传送至阻车器与气动风门电磁阀，电磁阀同时动作，达到远程控制开合的目的。

在风门附近安装手动控制电磁阀按钮，分别为正向风门侧按钮和反向风门侧按钮，该按钮只控制风门开合，用于人员开启闭合风门通过，也能防止阻车器意外打开造成车辆倒流风险。

实施例3

本实施例进一步对套门15的构造进行改进，用于提高密封性能达到防止漏风目的。具体结构参见图5-图7所示，设置的套门15含有内腔，套门15两侧匹配套装于风门下端的腔室内，且在腔室内两侧或中部设置有滑道27，套门15两侧或中部套装在滑道27上从而能够上下灵活滑动。套门15与风门1的腔室之间亦可设置密封结构。

套门15内腔的内侧壁上，等间距布置有三个竖向的导向槽21，套门15内腔的内侧壁的顶部设置有沿横向的限位板19，套门15内腔的内侧壁的底部等间距固定有三个锥形导向座24。在各导向槽21内分别匹配套装有纵滑杆22，各纵滑杆22的顶部固定在同一根横滑板20上。所述的限位板19位于横滑板20上侧，用于约束横滑板20。

各纵滑杆22的底部分别通过销轴23铰接有摆杆25，各锥形导向座24分别位于各纵滑杆22的正下方。各锥形导向座24的上侧含有斜面，各摆杆25支撑在相应锥形导向座24的斜面一侧。如图8所示，各摆杆25的自由端分别设置有与对应导轨13的轨道一侧对应的的卡槽，并在各卡槽内分别套固有橡胶卡座26，各橡胶卡座26匹配贴合于对应导轨13的一侧。

本实施例中，套门气动推杆17驱动连杆18向上移动进而带动横滑板20及各纵滑杆22向上移动，各纵滑杆22向上移动带动各摆杆25摆动并向上移动，使各摆杆25下端的橡胶卡座26脱离相应轨道，套门气动推杆17进一步驱动连杆18向上移动使横滑板20支撑在限位板19上，进而驱动套门15向上移动，使套门15缩进于风门9内侧，plc控制器1联动控制套门15的套门气动推杆17和风门的风门气动推杆11，当套门15缩进于风门内侧后，plc控制器1控制风门打开。

本实施例中，通过plc控制器1联动控制阻车器12和风门的风门气动推杆11，当风门处于开启状态后控制阻车器开启，plc控制器联动控制套门的套门气动推杆17和风门气动推杆11，当套门15缩进于风门内侧后，plc控制器1控制风门打开。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。