摘要：根據(jù)目前各種礦用安全門的結(jié)構(gòu)特點和現(xiàn)場實際的要求，設(shè)計制作了豎井?dāng)[動式安全門，介紹了安全門的基本結(jié)構(gòu)、工作原理和技術(shù)參數(shù)，現(xiàn)場使用表明，該安全門結(jié)構(gòu)合理，工作安全可靠，各項指標(biāo)均符合《煤礦安全規(guī)程》的要求，效果良好。

　　關(guān)鍵詞：安全門；液壓；擺動式

　　礦井井口安全門是防止人員、礦車等誤進(jìn)入危險區(qū)域而設(shè)置的必備安全設(shè)施，目前我國礦用豎井安全門主要有3類6種結(jié)構(gòu)形式：①罐籠聯(lián)動式安全門：罐籠頂開門、鋼絲繩牽引式（左右移動式和上下移動式）；②液壓、氣動式安全門：滑移式、折疊式、鉸鏈門扇式；③電動安全門。

　　鶴壁煤業(yè)集團(tuán)公司四礦副井采用的安全門為電動鋼絲繩牽引上下移動式安全門，人工操作，在使用的過程中存在著一些缺點，鋼絲繩磨損嚴(yán)重需經(jīng)常更換；人工開關(guān)門易發(fā)生錯誤操作；門開關(guān)到位時會產(chǎn)生較大的沖擊，縮短了安全門的使用壽命；當(dāng)運輸長材料或較高的設(shè)備時，需拆掉安全門等。針對這些問題，受四礦委托，設(shè)計制作了新型豎井?dāng)[動式安全門，現(xiàn)場使用表明，該安全門結(jié)構(gòu)合理，性能穩(wěn)定，安全可靠，操作簡便，各項指標(biāo)均符合《煤礦安全規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定，效果良好。

　　1安全門的基本結(jié)構(gòu)及工作原理

　　1.1安全門的基本結(jié)構(gòu)

　　新型豎井?dāng)[動式安全門采用了平面四桿機(jī)構(gòu)的原理而設(shè)計，主要由門柱、主動擺桿、從動擺桿、垂直連動桿、液壓缸、液壓泵站及PLC控制電路等組成，見圖1。從動擺桿的一端通過鉸接軸與門柱相連，且采用小間隙配合的滑動軸承，主動擺桿的一端通過圓柱銷與液壓缸活塞桿耳環(huán)相連，垂直連動桿通過鉸接軸分別與主、從動擺桿鉸接，并采用大間隙配合。在主動擺桿上安裝著磁鋼，通過磁力的作用來控制井架上干簧管的動作，盡而通過PLC 控制電路和液壓系統(tǒng)來控制主動擺桿的擺動角度。

 

　　1.2工作原理

　　主、從動擺桿處于水平位置時為安全門的關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)打開安全門時，液壓站提供的高壓油進(jìn)入液壓缸的上腔，活塞回縮，并拉動主動擺桿作順時針轉(zhuǎn)動。另一方面，主動擺桿又通過垂直連動桿帶動從動擺桿一起擺動，實現(xiàn)安全門的打開。當(dāng)安全門關(guān)閉時，其運動方向相反。

　　2.安全門技術(shù)參數(shù)的確定

　　根據(jù)礦井井口、井架的實際尺寸，確定安全門的整體尺寸為2010mm×1600mm，為減輕門的自重，在滿足強(qiáng)度要求的基礎(chǔ)上，主、從動擺桿均采用5mm×60mm×40mm 的空心矩形鋼，垂直連動桿為3mm×30mm的扁鋼，門柱用5mm×800mm×800mm的等邊槽鋼。因井口淋水較大，在各構(gòu)件機(jī)加工完成后，又進(jìn)行了表面噴砂、噴漆防腐處理。

　　2.1安全門的最大擺角

　　圖2 為安全門打開到極限位置示意，擺桿由水平位置向上擺動到極限位置時（即擺桿相互并列在一起），擺桿擺動的角度為安全門的最大擺角，用α表示，其大小關(guān)系到安全門的開啟程度，若過小，則影響礦車的進(jìn)出，若過大，則增加了開門、關(guān)門的時間，直接影響到運輸效率。

 

 

　　考慮到各構(gòu)件的加工誤差及現(xiàn)場實際，安全門的實際開啟擺角確定為80°。

　　2.2安全門的開啟寬度和開啟后門高

　　安全門由水平位置向上擺動到實際開啟擺角時所暴露出的井口寬度為安全門的開啟寬度，用X 表示，此時安全門的最高點到門柱最低點的垂直距離為開啟后門高，用$ 表示，見圖2。

　　則：X=2010-2010×cosα=2010-2010×cos80°=1660mm

　　Y=2010×sinaα+1600=2010×sina80°+1600=3580mm。

　　2.3液壓系統(tǒng)

　　驅(qū)動安全門的液壓系統(tǒng)是整個液壓操車系統(tǒng)的一部分，主要由葉片泵、三位四通電磁閥、安全溢流閥、卸荷閥、蓄能器、液壓缸等組成，其工作原理圖，見圖3。其中卸荷閥的作用是為了節(jié)能，在罐籠上下運行的過程中，安全門、阻車器、托罐閘等是不能動作的，為了節(jié)能，這時的卸荷閥要進(jìn)行卸荷，電機(jī)和油泵空載運行，當(dāng)罐籠運行到井口，通過罐籠到位信號使卸荷閥停止卸荷。

　　3.使用效果

　　該安全門投入使用至今，現(xiàn)場反映效果良好。

　　1）結(jié)構(gòu)合理，工作可靠。安全門的開、關(guān)動作由PLC 控制電路控制，使用至今從未發(fā)生誤動作或動作不到位的現(xiàn)象。

　　2）開關(guān)門靈活迅速，縮短了提升周期時間，提高了運輸能力。

　　3）整個操車系統(tǒng)由PLC 控制，徹底實現(xiàn)了聯(lián)動閉鎖，工人的誤操作不能帶來安全門的誤動作，滿足《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。

　　4）運輸較長、較高的材料或設(shè)備時，不用拆除安全門，給實際工作帶來極大方便。