高負(fù)壓氣動(dòng)雙缸行車風(fēng)門已成為現(xiàn)代化大型礦井必不可少的通風(fēng)設(shè)施，在日常的生產(chǎn)使用過(guò)程中氣動(dòng)風(fēng)門故障時(shí)常出現(xiàn)，導(dǎo)致車輛不能通過(guò)，工作面風(fēng)量太小不能生產(chǎn)等等。為了在氣動(dòng)風(fēng)門出現(xiàn)故障時(shí)能及時(shí)處理，確保煤礦安全生產(chǎn)，對(duì)補(bǔ)連塔煤礦氣動(dòng)風(fēng)門電氣部分、氣路部分、機(jī)械部分 3 大部分元件、常見故障以及處理方法做了詳細(xì)的分析與介紹。

 

高負(fù)壓氣動(dòng)雙缸行車風(fēng)門已成為現(xiàn)代化大型礦井必不可少的通風(fēng)設(shè)施，在日常的生產(chǎn)使用過(guò)程中氣動(dòng)風(fēng)門的故障時(shí)常出現(xiàn)，導(dǎo)致車輛不能通過(guò)，工作面風(fēng)量太小不能生產(chǎn)等。為了在氣動(dòng)風(fēng)門出現(xiàn)故障時(shí)能及時(shí)處理，確保煤礦安全生產(chǎn)，以現(xiàn)代化大型礦井補(bǔ)連塔煤礦正在使用的通風(fēng)設(shè)施高負(fù)壓氣動(dòng)雙缸行車風(fēng)門為例, 對(duì)高負(fù)壓氣動(dòng)雙缸行車風(fēng)門電氣部分、氣路部分、機(jī)械部分三大部分元件、常見故障以及處理方法做了詳細(xì)的分析與介紹[1-4]。

補(bǔ)連塔井下氣動(dòng)風(fēng)門電氣部分常見故障

1.1 氣動(dòng)風(fēng)門電氣元件

補(bǔ)連塔煤礦井下使用為高負(fù)壓氣動(dòng)雙缸行車風(fēng)門，風(fēng)門的電氣組成部分為電源箱、紅外線傳感器 16 個(gè)、兩位三通電磁閥 2 個(gè)。電源箱內(nèi)部有 1 個(gè)交流 127 V（220 V 可以調(diào)檔）變直流 24 V 的電源模塊；1 塊 PLC 控制主板。PLC 主板上有 4 組信號(hào)線的插頭，分別用于連接 24 V 直流電源的接入；移動(dòng)式可調(diào)屏幕（用于調(diào)設(shè)風(fēng)門開啟時(shí)間、兩位三通閥吸合時(shí)間）電源的引出；兩位三通閥 Y0、Y1 信號(hào)的引出；紅外線傳感器信號(hào)的引出。紅外線傳感器有 16 個(gè)，分為 8 組，每組對(duì)應(yīng) 1 紅 1 綠，紅色傳感器需要接入 3 根線，2 根用于 24 V 直流電源的接入，1 根用于信號(hào)的反饋；綠色傳感器只需要接入 2 根電源線。把 1 組紅色與綠色傳感器固定在巷道的兩幫，先固定綠色傳感器，綠色傳感器固定完畢后，在對(duì)面一個(gè)區(qū)域內(nèi)固定紅色傳感器，當(dāng)紅色傳感器的紅燈亮?xí)r，證明 2 個(gè)傳感器的紅外線在同一條直線上，固定紅色傳感器即可。8 組傳感器每套風(fēng)門使用 4 組，分別為外申請(qǐng)、防夾申請(qǐng)、互鎖申請(qǐng)、內(nèi)申請(qǐng)。第 1 套風(fēng)門叫做 A 門，A 門對(duì)應(yīng)兩位三通電磁閥 Y0，4 組申請(qǐng)開關(guān)對(duì)應(yīng) PLC 上 4 個(gè)信號(hào)燈外申請(qǐng)為 0；防夾申請(qǐng)為 1；互鎖申請(qǐng)為 6；內(nèi)申請(qǐng)為 5。第 2 套風(fēng)門叫做 B 門，B 門對(duì)應(yīng)兩位三通電磁閥 Y1,4 組申請(qǐng)開關(guān)對(duì)應(yīng) PLC 上 4 個(gè)信號(hào)燈外申請(qǐng)為 3；防夾申請(qǐng)為 2；互鎖申請(qǐng)為 7；內(nèi)申請(qǐng)為 4。

1.2 氣動(dòng)風(fēng)門電氣部分的工作原理工作原理：以 A 門為例，車輛行駛到風(fēng)門前停車線處停下，在外申請(qǐng)傳感器處停車 5 s，車輛阻斷紅外線對(duì)射，紅色傳感器與綠色傳感器在對(duì)射時(shí)，紅色傳感器的信號(hào)線與電源負(fù)極間有 24 V 電壓。當(dāng)車輛阻斷紅外線對(duì)射時(shí)，信號(hào)線與電源負(fù)極之間 24 V 電壓消失，PLC 上信號(hào)燈 0 熄滅，傳給 PLC 模擬量信號(hào)，向 PLC 請(qǐng)示需要打開風(fēng)門，PLC 分析各部分滿足開門條件后，向兩位三通閥發(fā)出開門信號(hào)，兩位三通閥的負(fù)極和信號(hào)線之間產(chǎn)生 24 V 電壓，兩位三通閥動(dòng)作，氣動(dòng)風(fēng)門的主氣缸、輔助氣缸改變進(jìn)氣方向，打開風(fēng)門。風(fēng)門打開后，風(fēng)門門體阻斷互鎖申請(qǐng)紅外線傳感器的紅外線對(duì)射，互鎖申請(qǐng)紅外線傳感器中紅色傳感器的信號(hào)線與電源負(fù)極之間 24 V 電壓消失，PLC 上信號(hào)燈 6 熄滅，傳給 PLC 模擬量信號(hào)，此時(shí) A 風(fēng)門已經(jīng)打開，禁止打開 B 風(fēng)門。當(dāng)車輛通過(guò)風(fēng)門時(shí)，車體阻斷防夾申請(qǐng)紅外線傳感器的紅外線對(duì)射，夾申請(qǐng)紅外線傳感器的紅色傳感器信號(hào)線與電源負(fù)極之間 24 V 電壓消失，PLC 上信號(hào)燈 1 熄滅，傳給 PLC 模擬量信號(hào)，此時(shí)正有車輛或者人員通過(guò)風(fēng)門，不能關(guān)閉風(fēng)門，對(duì)射每被阻斷 1 次，執(zhí)行 1 次此程序，風(fēng)門需在設(shè)置好的時(shí)間內(nèi)關(guān)閉。當(dāng)車輛通過(guò)風(fēng)門關(guān)閉后，車輛同理通過(guò) B 風(fēng)門。當(dāng)車輛在 A 門與 B 門之間要出去時(shí)，內(nèi)申請(qǐng)紅外線傳感器的工作原理與外申請(qǐng)紅外線傳感器工作原理相同，只是外申請(qǐng)傳給 PLC 信號(hào)之后，A 門打開后，在設(shè)置好的時(shí)間后，B 門自動(dòng)打開；內(nèi)申請(qǐng)?jiān)趥鹘o PLC 信號(hào)后，1 扇風(fēng)門打開后，不影響另 1 扇風(fēng)門。

1.3 氣動(dòng)風(fēng)門電氣部分的常見故障

井下氣動(dòng)風(fēng)門 A 門與 B 門一直不停的開關(guān)，說(shuō)明 PLC 一直在執(zhí)行外申請(qǐng)傳感器的信號(hào)，這種情況可能是 PLC 內(nèi)部程序混亂，但是這1）種可能性很小，一般不會(huì)發(fā)生；正常情況就是風(fēng)門外申請(qǐng)傳感器的信號(hào)被阻斷，可能是紅色傳感器或者綠色傳感器壞了 1 個(gè)，可能是傳感器的固定上出了問題，固定位置不正確也會(huì)阻斷信號(hào)，還可能是 2 個(gè)傳感器其中的 1 個(gè)被煤塵擋住，造成信號(hào)的阻斷。同樣道理要是只有 1 扇門不停的開關(guān)說(shuō)明內(nèi)申請(qǐng)開關(guān)存在上面所述 3 種情況。

2）車輛在 A 門停車線位置停車 5 s 后，風(fēng)門不能自動(dòng)打開，首先要判斷是否有電和有氣，在沒電、沒氣的情況下風(fēng)門不能打開。如果風(fēng)門既有電又有氣，直接去 B 門檢查 B 門的互鎖申請(qǐng)開關(guān)，互鎖申請(qǐng)開關(guān)出現(xiàn)上述的紅色傳感器或者綠色傳感器壞了 1 個(gè)，傳感器的固定上出了問題，固定位置不正確也會(huì)阻斷信號(hào)，2 個(gè)傳感器其中的 1 個(gè)被煤塵擋住，造成信號(hào)的阻斷。出現(xiàn)這 3 種情況，PLC 默認(rèn) B 門一直在打開，風(fēng)門是嚴(yán)禁倆到風(fēng)門同時(shí)打開的。處理好 B 門的互鎖傳感器，就可以安全的通過(guò)風(fēng)門。在 B 門處停車也是同樣道理。

3）氣動(dòng)風(fēng)門的 A 門一直打開，不能關(guān)閉，有可能是氣路的問題。這種情況 PLC 就有壞的可能了，但主要還得觀察防夾申請(qǐng)開關(guān)，防夾申請(qǐng)開關(guān)要是出現(xiàn)上面所述 3 種情況，PLC 會(huì)默認(rèn)一直在有車輛通過(guò)，不會(huì)執(zhí)行關(guān)閉風(fēng)門的命令。如果是傳感器損壞，沒辦法及時(shí)跟換又要通過(guò)風(fēng)門，此時(shí)可以停電，打開電源箱把 A 門的防夾信號(hào)甩掉，再用 1 根短接線把內(nèi)申請(qǐng)信號(hào)和防夾信號(hào)短接，這樣內(nèi)申請(qǐng)與防夾公用 1 個(gè)信號(hào)，風(fēng)門會(huì)回復(fù)正常，等新的信號(hào)燈拿來(lái)之后，及時(shí)更換。B 門也是同樣的道理。

補(bǔ)連塔氣動(dòng)風(fēng)門氣路部分常見故障

2.1 氣動(dòng)風(fēng)門氣路部分

氣動(dòng)風(fēng)門的動(dòng)力來(lái)源就是壓風(fēng)管路，風(fēng)門管路主管一般采用準(zhǔn)12 mm 塑料管[5]。每套風(fēng)門需要在大巷尋找準(zhǔn)108 壓風(fēng)管路三通出口處[6]，加焊接的準(zhǔn)19 mm 變準(zhǔn)12 mm 的變頭[7]，通過(guò)準(zhǔn)12 mm 變頭把氣連接到 2 個(gè)氣控箱的氣源處理器（氣源處理器是整套風(fēng)門進(jìn)氣的開始端，可以用來(lái)調(diào)節(jié)進(jìn)氣氣壓，里面加的油可以對(duì)兩位三通電磁閥閥芯進(jìn)行潤(rùn)滑，確保閥芯使用安全可靠）[8]，氣源處理器出來(lái)連接兩位三通閥進(jìn)氣端，兩位三通閥有 2 個(gè)出氣端，1 個(gè)是直接相通的，連接氣缸的底部；另 1 個(gè)是電磁閥動(dòng)作后相通的，連接氣缸的頂部[9]。1 套風(fēng)門有 5 個(gè)氣缸，2 個(gè)開門用的主氣缸、2 個(gè)輔助氣缸、1 個(gè)泄壓風(fēng)窗氣缸[8]。 5 個(gè)氣缸的底部都連接的是兩位三通閥直接相通的口，頂部連接的都是兩位三通閥動(dòng)作后相通的口。氣管連接使用專用的氣管連接直通，分出管路使用三通，直接插入即可，使用方便。

 

2.2 氣動(dòng)風(fēng)門氣路部分的常見故障

風(fēng)門打不開，檢查氣源處理器，觀察氣路氣壓是多少，一般少于 2 MPa 風(fēng)門打不開；風(fēng)門打開緩慢或是過(guò)快，每個(gè)氣缸頂部、底部都有 1 個(gè)調(diào)壓閥，如果風(fēng)門打開緩慢，需要把氣缸頂部調(diào)節(jié)閥往大調(diào)，增加排氣量，這樣風(fēng)門的開啟速度會(huì)變快，相反風(fēng)門開啟過(guò)快往小調(diào)；風(fēng)門關(guān)閉緩慢或是過(guò)快，需要把氣缸底部調(diào)節(jié)閥往大調(diào)，增加排氣量，這樣風(fēng)門的關(guān)閉速度會(huì)變快，相反風(fēng)門開啟過(guò)快往小調(diào)；每天巡查風(fēng)門有沒有沙沙的漏氣聲，發(fā)現(xiàn)有漏氣的用鉗子斷開，使用直通連接。接完氣路送氣后風(fēng)門直接處于打開狀態(tài)，說(shuō)明兩位三通閥的位置接反，氣缸直接是頂部進(jìn)氣，風(fēng)門直接打開。

3氣動(dòng)風(fēng)門機(jī)械部分常見故障

氣動(dòng)風(fēng)門安裝在大巷、進(jìn)回風(fēng)巷，先用施工用磚在煤壁旁砌筑風(fēng)門墻體，墻體里有風(fēng)門預(yù)埋件，用于固定風(fēng)門門框。門框兩側(cè)用準(zhǔn)16 mm 圓鋼錨桿把門框固定在煤壁上，門框要有一定的傾斜度，確保風(fēng)門在自然重力下關(guān)閉。風(fēng)門通過(guò)合頁(yè)懸掛在風(fēng)門門框上，風(fēng)門上端靠在門框上端，下端由于要有車輛行駛，不能安裝底框，但是巷道負(fù)壓比較大，為了防止風(fēng)門變形漏風(fēng)，在 2 扇風(fēng)門下端中間安裝風(fēng)門底坎。門扇上端安裝扇形旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，使用 SC100 mm×1 000 mm 的氣缸底座固定在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，氣缸的另一端固定在上門框上，氣缸的兩端都是通過(guò)直銷上卡簧固定。風(fēng)門搭接處、小風(fēng)門、風(fēng)門與門框之間用密封條密封防止漏風(fēng)，風(fēng)門與底板之間使用擋風(fēng)皮子。風(fēng)門打開過(guò)程中，為防止風(fēng)門撞擊煤壁，在煤壁前安裝有皮帶、彈簧制作的緩沖器，并配有底腳掛鉤，確保安全。

風(fēng)門打開不到位，不能開到 90°，選用氣缸型號(hào)過(guò)小，換大型號(hào)氣缸；1 扇風(fēng)門打開后，另 1 扇風(fēng)門才緩緩打開，打開緩慢風(fēng)門的氣缸里面密封損壞，造成氣缸串氣，氣缸動(dòng)作緩慢，導(dǎo)致風(fēng)門打開緩慢；風(fēng)門之間負(fù)壓大，風(fēng)門漏風(fēng)嚴(yán)重，檢查風(fēng)門上密封條完好情況，檢查底坎情況，有損壞的及時(shí)更換。