礦用電氣控自動(dòng)閉鎖裝置是煤礦井下通風(fēng)系統(tǒng)的重要組成部分,其工作原理融合了*的電氣控制技術(shù)、精準(zhǔn)的傳感器監(jiān)測(cè)以及高效的執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)作,為保障通風(fēng)安全提供了可靠的解決方案。
裝置以井下穩(wěn)定的 127V 或 36V 安全電源作為動(dòng)力來源,電源接入經(jīng)過嚴(yán)格防爆處理的配電箱,確保在危險(xiǎn)環(huán)境下的用電安全。當(dāng)行人或車輛進(jìn)入紅外傳感器的有效檢測(cè)范圍(通常設(shè)定在 8 - 12 米)時(shí),傳感器內(nèi)部的光電元件迅速捕捉到紅外光束被遮擋的變化,在極短的 0.2 秒內(nèi),將這一物理變化轉(zhuǎn)化為 DC 24V 的電信號(hào)輸出。除了紅外傳感器,還有行程開關(guān)、磁性開關(guān)等多種類型的傳感器協(xié)同工作,行程開關(guān)安裝在風(fēng)門的轉(zhuǎn)動(dòng)軸附近,能精準(zhǔn)感知風(fēng)門開啟或關(guān)閉時(shí)轉(zhuǎn)軸的位置變化,一旦位置改變,立即產(chǎn)生電信號(hào);磁性開關(guān)則利用磁場(chǎng)感應(yīng)原理,當(dāng)帶有磁性的部件隨風(fēng)門動(dòng)作靠近時(shí),迅速輸出信號(hào), 實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)風(fēng)門狀態(tài)。
這些傳感器輸出的信號(hào)如同 “情報(bào)",快速傳輸至核心的 PLC 控制器。PLC 控制器猶如裝置的 “智慧大腦",內(nèi)部預(yù)存有復(fù)雜且精準(zhǔn)的邏輯算法。它對(duì)接收到的各路信號(hào)進(jìn)行高速分析與判斷,例如,當(dāng)接收到紅外傳感器檢測(cè)到行人靠近信號(hào),同時(shí)行程開關(guān)反饋風(fēng)門處于關(guān)閉狀態(tài)的信號(hào)時(shí),PLC 控制器依據(jù)預(yù)設(shè)邏輯,判定為有效開啟信號(hào),隨即向繼電器組發(fā)出指令。繼電器組作為電氣控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié),在接收到 PLC 的指令后,迅速動(dòng)作,其內(nèi)部的電磁線圈通電產(chǎn)生磁場(chǎng),吸引觸點(diǎn)閉合,從而實(shí)現(xiàn)電路的通斷切換,將電信號(hào)準(zhǔn)確無誤地傳遞至液壓泵站或氣動(dòng)電磁閥(根據(jù)裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)類型而定)。
若執(zhí)行機(jī)構(gòu)為液壓驅(qū)動(dòng)型,液壓泵站在接收到電信號(hào)后,電機(jī)啟動(dòng),帶動(dòng)油泵運(yùn)轉(zhuǎn),將液壓油從油箱中抽出,經(jīng)過一系列的油管輸送至執(zhí)行油缸。油缸內(nèi)的活塞在高壓液壓油的強(qiáng)大推力下移動(dòng),活塞桿以 2000 - 4000N 的推力伸出(推力大小取決于油缸的規(guī)格,如缸徑為 φ125mm 的油缸,推力可達(dá)約 4000N),通過


精心設(shè)計(jì)的連桿、銷軸等機(jī)械連接部件,順暢且有力地帶動(dòng)風(fēng)門開啟。在開啟過程中,可通過調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)中的節(jié)流閥,精確控制液壓油的流量,進(jìn)而將風(fēng)門的開啟時(shí)間精準(zhǔn)控制在 3 - 8 秒的理想范圍。當(dāng)需要關(guān)閉風(fēng)門時(shí),PLC 控制器發(fā)出相反指令,液壓泵站改變油流方向,液壓油回流至油箱,活塞桿在復(fù)位彈簧或風(fēng)門自身重力作用下縮回,風(fēng)門緩緩關(guān)閉。 對(duì)于氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的裝置,電磁換向閥在接收到繼電器組的電信號(hào)后,迅速切換閥芯位置,改變壓縮空氣的流向。壓縮空氣進(jìn)入氣缸,推動(dòng)活塞及活塞桿運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)風(fēng)門的開啟與關(guān)閉,同樣通過氣缸兩端的節(jié)流閥可靈活調(diào)節(jié)進(jìn)氣和排氣速度,精準(zhǔn)控制風(fēng)門動(dòng)作時(shí)間。
在多道風(fēng)門的設(shè)置場(chǎng)景中,電氣控自動(dòng)閉鎖裝置的互鎖功能尤為關(guān)鍵。以雙風(fēng)門為例,A 風(fēng)門開啟時(shí),其位置傳感器將信號(hào)傳輸至 PLC 控制器,PLC 立即切斷 B 風(fēng)門控制回路的電源,同時(shí)控制 B 風(fēng)門的液壓鎖止閥動(dòng)作,將油缸活塞桿鎖定,并且機(jī)械鎖桿迅速插入鎖鼻,實(shí)現(xiàn)雙重閉鎖,確保 B 風(fēng)門無法開啟。只有當(dāng) A 風(fēng)門關(guān)閉,PLC 接收到相應(yīng)信號(hào),經(jīng)過 5 - 15 秒的延時(shí)(可根據(jù)實(shí)際需求設(shè)定),才會(huì)恢復(fù) B 風(fēng)門的供電,解除閉鎖,有效防止了風(fēng)流短路現(xiàn)象,嚴(yán)格遵循《煤礦安全規(guī)程》中對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)安全控制的要求,為井下安全生產(chǎn)保駕護(hù)航 。