立風(fēng)井導(dǎo)向緩沖防爆裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種立風(fēng)井導(dǎo)向緩沖防爆裝置，主要由外框架、內(nèi)框架、緩沖傘、中央導(dǎo)向柱及配重機(jī)構(gòu)組成，外框架的兩根立柱（201）分別固定在井口基座（1）上，所述外框架的兩根橫梁（202）之間設(shè)置導(dǎo)向筒（5），所述內(nèi)框架的立柱（301）可上下滑動地安裝在外框架的立柱內(nèi)側(cè)，內(nèi)框架的立柱的底端與門體（12）相固定，緩沖傘的傘骨（601）固定安裝在外框架橫梁的下方，基板（602）及緩沖塊（603）固定安裝在傘骨的下方，所述中央導(dǎo)向柱穿過導(dǎo)向筒及緩沖傘與門體固定連接。本發(fā)明加裝剛性導(dǎo)向約束和緩沖吸能裝置，提高了防爆門的可靠性和抗爆能力，對礦井正常通風(fēng)影響極小，利于生產(chǎn)礦井實施風(fēng)井防爆門改造。
【專利說明】立風(fēng)井導(dǎo)向緩沖防爆裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種煤礦立風(fēng)井防爆門受爆炸沖擊波作用下安全開啟和復(fù)位的防護(hù)裝置，屬于礦井通風(fēng)安全【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]按照我國安全生產(chǎn)法規(guī)要求，在煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中，風(fēng)井口應(yīng)安裝防爆門。防爆門的作用是，當(dāng)井下發(fā)生瓦斯煤塵爆炸時，爆炸沖擊波沖開防爆門卸壓，從而保證礦井主通風(fēng)機(jī)免遭損壞。目前我國煤礦立風(fēng)井多采用一種傘蓋式防爆門，它由門體、密封油槽、滑輪架、配重等組成，其防爆卸壓機(jī)理是:當(dāng)爆炸沖擊波到達(dá)井口時，門體在沖擊波和配重共同作用下快速開啟，沖擊波過后，門體在重力作用和配重牽引輔助作用下復(fù)位關(guān)閉。
[0003]搶險救災(zāi)實踐證明，這種防爆門的安全防護(hù)功能存在以下嚴(yán)重缺陷:①沖擊波沖開防爆門后，難以準(zhǔn)確下落復(fù)位。由于配重組間牽引力的差異性和沖擊波作用力的不均勻性，造成門體在上升和下落過程中受力不均衡，發(fā)生偏移、偏轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致防爆門難以復(fù)位關(guān)閉，導(dǎo)致大量漏風(fēng)，甚至風(fēng)流短路；②防爆門無緩沖和限位裝置，爆炸威力強(qiáng)大時，防爆門被沖飛而遠(yuǎn)離井口。井下爆炸威力強(qiáng)大時，沖擊波可將滑輪、配重等裝置破壞，將門體沖飛，致使防爆門長時間無法復(fù)位，導(dǎo)致風(fēng)流短路或反風(fēng)措施難以實現(xiàn)，大量井下遇險人員因不能及時獲得新鮮風(fēng)供給而窒息而亡，造成事故擴(kuò)大化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的在于針對現(xiàn)有防爆門抗爆能力低、復(fù)位困難等缺陷，在現(xiàn)有防爆門的基礎(chǔ)上，提出一種導(dǎo)向緩沖防爆裝置，以提高現(xiàn)有防爆門的抗爆能力和復(fù)位可靠度。
[0005]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下所描述:
一種立風(fēng)井導(dǎo)向緩沖防爆裝置，所述裝置主要由外框架、內(nèi)框架、緩沖傘、中央導(dǎo)向柱及配重機(jī)構(gòu)組成，其中:
所述外框架由兩根立柱及兩根橫梁組成，外框架的兩根立柱分別固定在井口基座上，所述外框架的兩根橫梁之間設(shè)置導(dǎo)向筒，
所述內(nèi)框架由兩根立柱及一根橫梁組成，內(nèi)框架的立柱可上下滑動地安裝在外框架的立柱內(nèi)側(cè)，內(nèi)框架的立柱的底端與門體通過聯(lián)接件相固定，所述緩沖傘由傘骨、基板及緩沖塊組成，緩沖傘的傘骨固定安裝在外框架橫梁的下方，基板及緩沖塊固定安裝在傘骨的下方，
所述中央導(dǎo)向柱穿過導(dǎo)向筒及緩沖傘與門體固定連接。
[0006]進(jìn)一步，外框架的立柱內(nèi)側(cè)設(shè)置U型導(dǎo)向槽，導(dǎo)向槽內(nèi)設(shè)置減摩板，內(nèi)框架的立柱全部或部分地內(nèi)嵌于立柱的導(dǎo)向槽內(nèi)。
[0007]進(jìn)一步，所述外框架的兩根立柱及兩根橫梁通過螺栓連接和焊縫連接連成一體，所述內(nèi)框架的兩根立柱及一根橫梁通過螺栓連接和焊縫連接連成一體。
[0008]進(jìn)一步，所述外框架立柱的高度大于門體直徑的2/3。[0009]進(jìn)一步，所述內(nèi)框架立柱的上下滑動位移量大于門體直徑的1/2。
[0010]進(jìn)一步，所述內(nèi)框架的中央導(dǎo)向柱為一圓柱形輕質(zhì)高強(qiáng)塑料棒，中央導(dǎo)向柱的下端通過底座焊接在門體中心位置。
[0011]進(jìn)一步，所述緩沖塊為高分子材料澆注成型，緩沖塊上表面粘接在基板上，傘骨通過螺栓安裝在基板上，所述緩沖塊的內(nèi)凹面的形狀、尺寸與門體的外表面相匹配。
[0012]進(jìn)一步，所述配重機(jī)構(gòu)由兩組滑輪架、四組配重和四根鋼絲繩組成，滑輪架固定安裝在外框架立柱外側(cè)，每根鋼絲繩的一端固定在門體上，另一端通過滑輪架吊掛配重。
[0013]進(jìn)一步，所述中央導(dǎo)向柱的材質(zhì)為玻璃鋼、尼龍、賽鋼棒材。
[0014]再進(jìn)一步，所述外框架整體和內(nèi)框架整體都為鋼結(jié)構(gòu)體。
[0015]本發(fā)明的有益效果如下:本發(fā)明充分利用現(xiàn)行防爆門設(shè)施，加裝剛性導(dǎo)向約束和緩沖吸能裝置，以提高防爆門的可靠性和抗爆能力。本發(fā)明內(nèi)、外框架及緩沖傘、配重的安裝和施工，對礦井正常通風(fēng)影響極小，利于生產(chǎn)礦井實施風(fēng)井防爆門改造。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明立風(fēng)井導(dǎo)向緩沖防爆裝置的結(jié)構(gòu)示意圖主視圖，即A-A剖視圖；
圖2是本發(fā)明立風(fēng)井導(dǎo)向緩沖防爆裝置的結(jié)構(gòu)示意圖俯視圖；
圖3是本發(fā)明立風(fēng)井導(dǎo)向緩沖防爆裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0017]本發(fā)明目的在于針對現(xiàn)有防爆門抗爆能力低、復(fù)位困難等缺陷，在現(xiàn)有防爆門的基礎(chǔ)上，提出一種導(dǎo)向緩沖防爆裝置，以提高現(xiàn)有防爆門的抗爆能力和復(fù)位可靠度。
[0018]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明立風(fēng)井導(dǎo)向緩沖防爆裝置作進(jìn)一步說明。
[0019]一種導(dǎo)向緩沖防爆裝置，如圖1所示，主要由外框架、內(nèi)框架、緩沖傘、中央導(dǎo)向柱4等組成。外框架是由兩根立柱201和兩根橫梁202組成的鋼結(jié)構(gòu)體，立柱201下端固定在井口基座I上，上端與橫梁202通過螺栓和焊縫連接，外框架立柱201的高度不低于門體12直徑的2/3。內(nèi)框架為導(dǎo)向框架，由兩根立柱301和一根橫梁302通過螺栓連接和焊縫連接連成一體，兩個立柱302下端通過聯(lián)接件10焊接在門體12上。外框架立柱201內(nèi)側(cè)加工有豎向?qū)虬疾?，?nèi)框架立柱302可全部或部分地嵌入該導(dǎo)向凹槽。內(nèi)框架可在導(dǎo)凹槽中上下滑移，為減少摩擦，在內(nèi)、外框架的接觸面上鋪設(shè)減摩板。
[0020]如圖1、3所示，中央導(dǎo)向柱4為一圓形輕質(zhì)高強(qiáng)塑料棒，下端通過底座11焊接在門體12中心位置，上端穿過置于外框架橫梁202間的導(dǎo)向筒5。
[0021]如圖1、2、3所示，緩沖傘由傘骨601、基板602、緩沖塊603組成，緩沖傘為本發(fā)明的緩沖吸能機(jī)構(gòu)。緩沖傘通過鋼質(zhì)傘骨601固定于外框架橫梁202上。在外框架立柱201外側(cè)安裝兩組滑輪架7和四組配重9。
[0022]當(dāng)井下發(fā)生爆炸時，爆炸沖擊波將門體12沖起，門體12在內(nèi)、外導(dǎo)向框架和中央導(dǎo)向柱4的(剛性)約束以及配重牽引輔助作用下，豎直向上運(yùn)行，并與緩沖傘發(fā)生碰撞。沖擊波過后，門體12在自重和配重牽引力的共同作用下，下落復(fù)位。正常通風(fēng)、反風(fēng)等情形，本發(fā)明與現(xiàn)行防爆門工作原理相同。
[0023]本發(fā)明的工作原理為:本發(fā)明立風(fēng)井導(dǎo)向緩沖防爆裝置，在煤礦井下發(fā)生爆炸時，受爆炸沖擊波作用及配重牽引輔助作用，門體12在內(nèi)、外框架2、3和中央導(dǎo)向柱4的導(dǎo)向約束下，沿豎直方向向上運(yùn)行，與緩沖傘發(fā)生碰撞。碰撞過程中，門體12的動能大部分被緩沖傘6吸收，轉(zhuǎn)化為熱能，剩余能量轉(zhuǎn)移至外框架2，并最終被基座I吸收。沖擊波過后，門體12在自重和配重機(jī)構(gòu)牽引力作用下，受導(dǎo)向約束下落，并準(zhǔn)確復(fù)位。正常通風(fēng)、反風(fēng)等情形，本發(fā)明與現(xiàn)行防爆門工作原理相同。
[0024]具體地，本發(fā)明的立風(fēng)井導(dǎo)向緩沖防爆裝置，如圖1所示，所述裝置主要由外框架、內(nèi)框架、緩沖傘及配重機(jī)構(gòu)組成，其中:
所述外框架由兩根立柱201及兩根橫梁202組成，外框架的兩根立柱201及兩根橫梁202通過螺栓連接和焊縫連接連成一體，外框架的兩根立柱201分別固定在井口基座I上，所述外框架的兩根橫梁202之間設(shè)置導(dǎo)向筒5，所述外框架立柱201的高度大于門體12直徑的2/3。
[0025]所述內(nèi)框架由兩根立柱301及一根橫梁302組成，內(nèi)框架的立柱301可上下滑動地安裝在外框架的立柱201內(nèi)側(cè)，所述內(nèi)框架的兩根立柱301及一根橫梁302通過螺栓連接和焊縫連接連成一體，內(nèi)框架橫梁和中央導(dǎo)向柱可以連接，也可不相接。所述內(nèi)框架立柱301的上下滑動位移量大于門體12直徑的1/2，內(nèi)框架的立柱301的底端與門體12通過聯(lián)接件10相固定，所述外框架整體和內(nèi)框架整體都為鋼結(jié)構(gòu)體。
[0026]如圖2所示，所述緩沖傘由傘骨601、基板602及緩沖塊603組成，緩沖傘的傘骨601固定安裝在外框架橫梁202的下方，基板602及緩沖塊603固定安裝在傘骨601的下方，所述緩沖塊603為高分子材料澆注成型，緩沖塊603上表面粘接在基板602上，傘骨601通過螺栓安裝在基板上，所述緩沖塊603的內(nèi)凹面的形狀、尺寸與門體12的外表面相匹配。
[0027]如圖3所示，所述內(nèi)框架的中央導(dǎo)向柱4為一圓柱形輕質(zhì)高強(qiáng)塑料棒，中央導(dǎo)向柱4的下端穿過導(dǎo)向筒5及緩沖傘通過鋼筒底座11焊接在門體12中心位置，中央導(dǎo)向柱4的材質(zhì)為玻璃鋼、尼龍、賽鋼棒材。
[0028]外框架的立柱201內(nèi)側(cè)設(shè)置U型導(dǎo)向槽，導(dǎo)向槽內(nèi)設(shè)置減摩板，內(nèi)框架的立柱301全部或部分地內(nèi)嵌于立柱201的導(dǎo)向槽內(nèi)。外框架與內(nèi)框架的配合機(jī)構(gòu)也可為現(xiàn)有技術(shù)中常用的其他導(dǎo)向滑軌機(jī)構(gòu)。
[0029]所述配重機(jī)構(gòu)由兩組滑輪架7、四組配重9和四根鋼絲繩8組成，滑輪架7固定安裝在外框架立柱201外側(cè)，每根鋼絲繩8的一端固定在門體12上，另一端通過滑輪架7吊掛配重9。
[0030]在一個實施例中，如圖1、圖2、圖3所示，立風(fēng)井導(dǎo)向緩沖防爆裝置包括:外框架、內(nèi)框架、中央導(dǎo)向柱4、導(dǎo)向筒5、緩沖傘、滑輪架7、配重9、門體12等。
[0031]如圖1所示，外框架2是由兩根立柱201和兩根橫梁202組成重型鋼結(jié)構(gòu)體。外框架立柱201下端錨定在井口基座I上，上端以螺栓連接和焊接方式與橫梁202固定連接，立柱201內(nèi)側(cè)為U型導(dǎo)向槽，槽內(nèi)增設(shè)減摩板。
[0032]所述內(nèi)框架是由兩根立柱301和一根橫梁302組成的鋼結(jié)構(gòu)體。內(nèi)框架立柱嵌于外框架的導(dǎo)向槽內(nèi)，同外框架組成一導(dǎo)向滑軌機(jī)構(gòu)。內(nèi)框架的滑移行程為本發(fā)明立風(fēng)井導(dǎo)向緩沖防爆裝置的卸壓釋爆高度，大小應(yīng)大于門體12直徑的1/2。內(nèi)框架和門體12通過聯(lián)接件10連接為一體。
[0033]所述中央導(dǎo)向柱4和導(dǎo)向筒5組成一輔助導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。中央導(dǎo)向柱4為強(qiáng)度、剛度較高的非金屬圓柱，材質(zhì)可選玻璃鋼、尼龍、賽鋼棒材等。導(dǎo)向筒以螺栓連接或焊接方式固定于外框架橫梁202之間。中央導(dǎo)向柱4穿在導(dǎo)向筒5中，下端以螺栓方式同焊接在門體12上的鋼筒底座11相聯(lián)接。
[0034]如圖2所示，所述緩沖傘由傘骨601、基板602、緩沖塊603組成。緩沖塊603是由高分子材料澆注成型的緩沖塊。緩沖塊603上表面粘接在鋼質(zhì)基板602上。傘骨601通過螺栓連接安裝在基板上。緩沖傘整體安裝固定在外框架橫梁202上。緩沖傘下表面為凹面，形狀尺寸與門體12的形狀、尺寸相匹配。
[0035]所述滑輪架7、鋼絲繩8和配重9組成配重機(jī)構(gòu)。配重機(jī)構(gòu)有兩種實施方式。實施方式一:滑輪架固定于外框架立柱202上；實施方式二:沿用現(xiàn)行防爆門配重設(shè)置方法，設(shè)置3-4組獨(dú)立的配重機(jī)構(gòu)。
[0036]本發(fā)明充分利用現(xiàn)行防爆門設(shè)施，加裝剛性導(dǎo)向約束和緩沖吸能裝置，以提高防爆門的可靠性和抗爆能力。本發(fā)明內(nèi)、外框架及緩沖傘、配重的安裝和施工，對礦井正常通風(fēng)影響極小，利于生產(chǎn)礦井實施風(fēng)井防爆門改造。
[0037]需要注意的是，上述具體實施例僅僅是示例性的，在本發(fā)明的上述教導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在上述實施例的基礎(chǔ)上進(jìn)行各種改進(jìn)和變形，而這些改進(jìn)或者變形均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，上面的具體描述只是為了解釋本發(fā)明的目的，并非用于限制本發(fā)明。本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【權(quán)利要求】
1.一種立風(fēng)井導(dǎo)向緩沖防爆裝置，其特征在于，所述裝置主要由外框架、內(nèi)框架、緩沖傘、中央導(dǎo)向柱及配重機(jī)構(gòu)組成，其中: 所述外框架由兩根立柱(201)及兩根橫梁(202)組成，外框架的兩根立柱(201)分別固定在井口基座(I)上，所述外框架的兩根橫梁(202)之間設(shè)置導(dǎo)向筒(5)， 所述內(nèi)框架由兩根立柱(301)及一根橫梁(302)組成，內(nèi)框架的立柱(301)可上下滑動地安裝在外框架的立柱(201)內(nèi)側(cè)，內(nèi)框架的立柱(301)的底端與門體(12)通過聯(lián)接件(10)相固定， 所述緩沖傘由傘骨(601)、基板(602)及緩沖塊(603)組成，緩沖傘的傘骨(601)固定安裝在外框架橫梁(202)的下方，基板(602)及緩沖塊(603)固定安裝在傘骨(601)的下方， 所述中央導(dǎo)向柱(4)穿過導(dǎo)向筒(5)及緩沖傘與門體(12)固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立風(fēng)井導(dǎo)向緩沖防爆裝置，其特征在于，外框架的立柱(201)內(nèi)側(cè)設(shè)置U型導(dǎo)向槽，導(dǎo)向槽內(nèi)設(shè)置減摩板，內(nèi)框架的立柱(301)全部或部分地內(nèi)嵌于立柱(201)的導(dǎo)向槽內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的立風(fēng)井導(dǎo)向緩沖防爆裝置，其特征在于，所述外框架的兩根立柱(201)及兩根橫梁(202)通過螺栓連接和焊縫連接連成一體，所述內(nèi)框架的兩根立柱(301)及一根橫梁(302)通過螺栓連接和焊縫連接連成一體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的立風(fēng)井導(dǎo)向緩沖防爆裝置，其特征在于，所述外框架立柱(201)的高度大于門體(12)直徑的2/3。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的立風(fēng)井導(dǎo)向緩沖防爆裝置，其特征在于，所述內(nèi)框架立柱(301)的上下滑動位移量大于門體(12)直徑的1/2。
6.根據(jù)權(quán)利要求5述的立風(fēng)井導(dǎo)向緩沖防爆裝置，其特征在于，所述內(nèi)框架的中央導(dǎo)向柱(4)為一圓柱形輕質(zhì)高強(qiáng)塑料棒，中央導(dǎo)向柱(4)的下端通過底座(11)焊接在門體(12)中心位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的立風(fēng)井導(dǎo)向緩沖防爆裝置，其特征在于，所述緩沖塊(603)為高分子材料澆注成型，緩沖塊(603)上表面粘接在基板(602)上，傘骨(601)通過螺栓安裝在基板上，所述緩沖塊(603)的內(nèi)凹面的形狀、尺寸與門體(12)的外表面相匹配。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的立風(fēng)井導(dǎo)向緩沖防爆裝置，其特征在于，所述配重機(jī)構(gòu)由兩組滑輪架(7)、四組配重(9)和四根鋼絲繩(8)組成，滑輪架(7)固定安裝在外框架立柱(201)外側(cè)，每根鋼絲繩(8)的一端固定在門體(12)上，另一端通過滑輪架(7)吊掛配重(9)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的立風(fēng)井導(dǎo)向緩沖防爆裝置，其特征在于，所述中央導(dǎo)向柱(4)的材質(zhì)為玻璃鋼、尼龍、賽鋼棒材。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9之一所述的立風(fēng)井導(dǎo)向緩沖防爆裝置，其特征在于，所述外框架整體和內(nèi)框架整體都為鋼結(jié)構(gòu)體。
【文檔編號】E21F1/16GK103541763SQ201310549863
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月8日
【發(fā)明者】孫玉寧, 宋維賓, 王永龍, 王振鋒 申請人:河南理工大學(xué)