双通道双联动自动切换风门装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于一种风门，具体涉及一种应用于有主、备两套风机的双通道通风系统中，不需外加动力或加以微动力的双通道双联动自动切换风门装置。
【背景技术】
[0002]在一些重要的通风系统中，其工作可靠性要求较高，通常的做法是配套主、备两套风机，两套风机各有独立的进风或出风通道，然后，通过三通汇集到一个通道中。两套风机一般是不同时运行。运行风机所在的通道，要保持通畅，不运行风机所在的通道，要保证关闭。实现这一功能，必须在两个风道中设置风门，并实现自动切换。
[0003]在小口径的风道上，应用较多的切换装置是“Y型倒风器”，这是一种不需外部动力的装置，当风机运行时，利用风道中的气流作用克服阀板重量吹开阀门。当风机停止时，所在风道的阀门因阀板的重力作用关闭。这种结构形式，风门的轴和阀板是沿水平方向布置，同一个风门中，有多根阀轴和多个阀板。阀板在气流作用下绕轴线旋转。为便于布置多个阀轴和阀板，这种结构的风门一般为方型。由于风机的进(出)口都是圆形，倒风器与风机及风道的连接处，均需采用方圆变径管。在使用过程中，这种结构方式存在以下几个方面的不足，一是方形结构阻力较大，其结构阻力来自于多个方面:风门的轴水平布置，风道中气流的压力克服阀板重量后，使阀板绕轴旋转呈打开状态，阀板重量始终产生一个与气流方向相反的阻力；又因为阀板总不能打开到最大位置，多个阀板形成一个“百叶窗”结构，也要产生一定的阻力；还因为，方形倒风器前后都要接方圆变径管，存在局部阻力损失；再有，方形的风道，对气流产生涡流和粘滞损失较圆形风道要大得多。二是外形不美观，由于风机外形及管道，都是圆形的，配套方形的倒风器，外观效果不协调。三是外形尺寸较大，方形结构的Y型倒风器，前后都要接变径管，使得风机机组在长度方向上的外形尺寸较大。
[0004]对于大口径的风道，通常是在两个风道上都安装一个风门，所有的风门都是采用单轴单阀板结构的蝶阀，一根轴安装在壳体的直径位置，阀板固定在轴上，风道中的气流对阀板产生的是力偶，不会使阀板绕轴产生旋转，加之，风门的重量又较大，很难被气流打开。因此，需要在每个风门上安装气动或电动驱动装置，并通过电气控制装置与风机连锁，实现风门的启闭。这种配套驱动装置和电控的阀门，价格较高。电动装置的风门，还会产生因限位装置不准确或失效及阀板发生卡阻而造成电机过载而烧坏的现象。
[0005]米用电动或气动驱动装置的风门，有一个最大的缺陷就是必须在风道中没有气流通过或通过的气流很少，压力很低时，才能启闭，不然，容易烧坏驱动装置的电机或损坏气缸。因上述原因，两台风机和风门不能同时启闭。当需要转换一台风机运行时，通常的做法是，先把运行风机停下来，方可关闭所在通道的风门，然后，打开备用风机所在通道的风门，最后，开启备用风机。这段转换的启闭过程，通常需要十多分钟或更长的时间。也就是说，系统的停风时间有十多分钟。对于矿井及有害物场所的通风，是不允许有这么长的停风时间的。特别是高瓦斯矿井的主通风机，转换时间不允许超过10分钟，否则，有可能造成重大安全事故。因此，需要设计两个旁路，并在旁路上另行安装两台小的风门。当运行风机需要停下来时，先把两个旁路上的风门都打开，减少主通道风门上驱动装置的负载，然后，把运行主风机停下来，并开启备用风机。这样，虽然能保证两个风机的转换时间不超限，但是，其通风系统的造价大大增加。
[0006]为了实现倒换器无(微)动力自动启闭与切换，并减少其结构阻力，改善其外观效果，专利ZL201220725904.7提出了通风机双通道无(微)动力自动切换装置的技术方案，但是，尚存在一些不足之处，主要表现在，两个风门的4个阀板的启闭不同步，阀板的开启方向只能旋转90°，且只能向一个方向转动，不能同时适应于风机在压入式(正压)和抽出式(负压)的运行工况。也不能同时适应于两个风门垂直和水平布置的安装方式。阀板通过阀壳上固定的环进行定位，准确性不高，且受制作精度影响。两个风门的阀板的联动是通过连杆机构实现的，运动构件较多，可靠性较差。
【发明内容】
[0007]本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述缺陷，提供一种结构阻力小、构造简单、制造方便、制造成本低、外形美观、无动力或微动力的双通道双联动自动切换风门装置。
[0008]本实用新型的目的是通过如下的技术方案来实现的:该双通道双联动自动切换风门装置，它包括两个风门，两个风门的一端分别安装在配套主风机和备用风机的通风管道上，另一端则连接到三通上；所述两个风门均包括壳体和阀板，每个风门的壳体上对称安装有两个阀板；在壳体的垂直中心线的两侧通过轴承座、轴承和油封对称安装有长阀轴和短阀轴，两个阀板分别安装于长阀轴和短阀轴上并能绕轴转动180度；长阀轴和短阀轴同一方向伸出壳体的轴端分别固连有一个模数、齿数均相同的齿轮并相互啮合，长阀轴的轴伸端还固连有一根曲柄；两个风门的曲柄一端分别通过销轴与一根连接杆连接，构成一个连杆机构；同一个风门的两个阀板，通过其长阀轴和短阀轴上的啮合齿轮实现同步联动，两个风门的四个阀板通过连杆机构实现同步联动；所述连杆机构和阀板安装时满足:一个风门上的两个阀板处于关闭或打开位置时，另一个风门上的两个阀板则处于打开或关闭位置。
[0009]进一步，为了保证在恶劣环境中使用时，联动机构不因粉尘、腐蚀等因素产生卡阻现象，在所述每个风门上安装连杆机构的轴端周围分别安装有一个防护罩。
[0010]进一步，在所述每个风门两个阀板的里、外面板相对应的位置上分别设有一个弹性限位块，当同一风门的两个阀板旋转到打开状态时，两个相对应的弹性限位块使两个阀板平行且与风门径向面垂直。
[0011]进一步，在所述每个风门长阀轴没有安装连杆机构的轴端上设有操作手柄，操作手柄上活动连接有一个加力杆。这样，在操作手柄上接上加力杆，可以手动操作开启或关闭阀板，为便于调试和检查，平时将加力杆卸下，不影响阀板的启闭。
[0012]具体的，所述风门的壳体或为圆形，或为方形，或为矩形；阀板或为半圆形，或为矩形，或为方形；所述两个风门或是水平并排放置，或是垂直上下放置。
[0013]进一步，当风门尺寸较大时，风门的壳体是沿其垂直中心面纵向半剖为两个对称的壳体。这样，对于较大的风门，便于运输，每个阀壳内都安装阀轴、阀板，组成一个独立的瓣式结构风门，在安装现场用螺栓把四个风门组合成两个阀门，并连接上齿轮和连杆机构。
[0014]进一步，在所述两个风门中的任一风门上安装气动或者电动驱动装置，所述气动或电动驱动装置的输出轴上装有齿轮，通过啮合齿轮和拔叉机构与该风门上的齿轮接合或是分离。这样，对于一些风机压力不高的特殊工况及风门作为单台运行风机的调节装置，可以对风门的启闭起助力作用。
[0015]采用本实用新型上述技术方案制造的双通道双联动无(微)动力自动切换风门装置，具有以下优点:
[0016](I)构思巧妙，结构新颖。将每个风门内的阀板设计成双开式结构，在风门内布置两根阀轴和两块阀板，并将阀轴和阀板的安装位置，设计在垂直方向，使阀板沿旋转轴线上的两部分面积不同，气流对阀板就会产生一个力矩，从而，利用气流的作用打开阀板。通过齿轮保证同一风门内的二个阀板同步，通过连杆机构，使另一通道上风门上的两个阀板同时关闭。采用了防护罩，既可保证连杆机构不受粉尘影响发生卡阻，又可打开进行装配与检查。
[0017](2)无需人员参与，也不需要任何外加动力装置，就可以实现风门的开关与自动切换。阀板的打开与关闭，完全取决于风道内是否有气流通过。可以随停随开，两台风机的转换过程，可以在“ O ”时间内完成。并且，两个风门的启闭始终是同步的。
[0018](3)相对方型的“Y型倒换器”来说，圆形结构的风门，气流通道的阻力少，相对地提高了风机的效率。有气流通过的通道上，风门上的阀板，在气流作用下，只在瞬间就可以打开到最大开度位置，阀板打开后，一直保持与气流方向平行的状态，并且，在运行中，阀板的开度大小不会有变化。据理论计算，本实用新型比方形结构的“Y型倒换器”的结构阻力要小200-300Pa。倒换器的阻力降低，相对地提高了风机的效率约为5_10%。
[0019](4)外形更美观。轴流通风机的进出风道，都是圆形的，整个装置的风门和三通，也设计成圆形，与之相对应，改善了外观效果。
[0020](5)外形尺寸小。与方形的“Y型倒换器”比较，两端不需另配方圆接头，整个结构在长度方向上的尺寸减少。
[0021](6)阀轴阀板的垂直布置方式，应用齿轮和连杆机构实现阀板同步联动的结构方式，不仅适应于圆形结构的风门，同样，适应于方形或矩形的风门。不仅适应于两风门水平方向布置，同样，适应于两风门垂直方向布置。对外形为方形的结构，既适应于的两个阀板(阀轴)的形式，也适应于多个阀板(阀轴)的形式。
[0022](7)大多数的工况条件下，不需配套驱动装置和电控装置，即使配套驱动装置，也只需在其中一个风门上配套一个就行，而且，其所耗功率很少。驱动装置的费用也相当少。从而，节省了制造成本。
[0023](8)配有手动机构，在阀门发生卡阻时，通过外部施力，同样可以轻松而快捷的实现阀门的同步启闭。
[0024](9)适应性广。增加气动和电动驱动装置，通过拨叉和啮合齿轮等简单机构的切换，使外加动力装置与阀门本身的齿轮机构接合和分离。不只是适应于无(微)动力驱动和有动力驱动，而且适应于其它不同工况场合。
[0025](10)没有动力消耗或动力消耗很少。在绝大多数的工况条件下，利用风机产生的风压便可实现风门的启闭。个别的特殊工况场合或配套单独的风机上作调节作用时，配套电动或气动驱动装置，但只是起到助力作用，功率消耗也相当少。
[0026](11)制造成本低。风门的配套电动或气动驱动装置，其驱动装置一般都是专业厂家制造的，结构复杂，价格较高。一般地，每套驱动装置约3000-6000元。占整个风门制造成本的10-20%。还需配套电控装置，并与风机的运行实行连锁。采用本实用新型的双通道双联动无(微)动力自动切换风门装置，省掉了两套驱动装置，只增加四个齿轮或齿扇，制造成本大幅降低。即使采用外部动力驱动，两个风门可以共用一套