Шахтная вентиляционная дверь Советский патент 1992 года по МПК E21F1/10 

Изобретение относится к горному делу и предназначено для перекрытия и регулирования воздушного потока в транспортных выработках рудников и шахт.

Известна шахтная вентиляционная дверь, включающая раму с шарнирно закрепленными на ней створками, на полуосях которых свободно насажены рычаги блокировки, выполненные с отверстиями и связанные между собой блокировочной тягой, подпружиненные фиксирующие элементы, закрепленные на створках с возможностью аксиального перемещения, управляемые передаточными механизмами

от подвижного состава и связывающие створки с рычагами блокировки путем размещения фиксирующих элементов в отверстиях последних, и привод 1.

Недостатком такой двери является низ кая надежность ее работы при аварийных ситуациях. В случае наезда транспортного средства створки распахнутся, при этом возможна их поломка транспортным средством вследствие отсутствия фиксации створок в открытом положении.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является шахтная вентиляционная дверь, содержащая раму,

4 СО

8

створки с полуосями, на которых свободно установлены рычаги блокировки, соединенные между собой и гидроцилиндром блокировочной тягой, барабаны, жестко за- крепленныг на полуосях, з аксиальных направляющих которых по концентрическим окружностям размещены подпружиненные фиксирующие элементы, выполненные в виде шариков с возможностью взаимодействия с конусными отверстиями, выполненными в рычагэх блокировки 2.

Недостатком такой двери являются большие габариты барабана, так как вследствие малой нагрузочной способности фиксирующих элементов, выполненных в виде шариков, для передачи большого крутящего момента возникает необходимость увеличения радиуса концентрических окружностей, на кото, ;.{ размещены шарики, а также недостаточная надежность работы двери в аварийных ситуациях, так как фиксация створок в промежуточных положениях при наезде на дверь транспортного средства осуществляется на большом угле их поворота а 25°43 , что не исключает возможность откры гия створок в положение между двумя промежуточными фиксациями, т.е. их открытие без Фиксации. Это может привести к поломке створок, например, при маневрировании транспортного средства,

Целью изобретения является уменьшение габаритов шахтной вентиляционной двери и повышение надежности ее работы в аварийных условиях.

Указанная цель достигается тем, что шахтная вентиляционная дверь, содержащая раму, створки с полуосями, шарнирно установленные на раме, два рычага блокировки, каждый из которых установлен с возможностью поворота на одной из полуосей и кинематически связан через тягу с другим рычагом блокировки и приводом, барабан с направляющими, расположенный в расточке рычага блокировки коаксиально полуоси и жестко закрепленный на ней, фиксирующие элементы, установленные з направляющих барабана с возможностью перемещения и взаимодействия с гнездами, снабжена гидроаккумулятором, опорами фиксирующих элементов, поршнями и установленными коаксиально полуосям и жестко закрепленными на рычагах блокировки кольцами, при этом гнезда выполнены на внутренней поверхности колец, между гнездами выполнена волнообразная нарезка, а фиксирующие элементы выполнены в виде стержней с цилиндрическими выступами, расположенными симметрично относительно поперечной оси стержня с шагом, кратным толщине кольца, причем направляющие выполнены в виде радиальных пазов, расположенных по образующей барабана, а в барабане по радиусам расположения пазов выполнены радиальные

полости, стержни соединены с опорами, установленными в пазах с возможностью радиального перемещения, поршни установлены в радиальных полостях с возможностью взаимодействия с опорами,

0 поршневые полости радиальных полостей сообщены с гидроаккумулятором, а стержни установлены с возможностью совпадения их цилиндрических выступов с гнездами в рабочем положении створок и перемещения

5 по волнообразной нарезке в аварийном положении створок,

Связь фиксирующих элементов с рычагом блокировки посредством жестко закрепленных на нем колец, имеющих со

0 стороны внутренней поверхности волнообразную нарезку с гнездами, и исполнение фиксирующих элементов в виде стержней с цилиндрическими ступенчатыми выступами, расположенными симметрично относи5 тельно поперечной оси стержня с шагом, кратным толщине кольца, и поджатыми через опоры к кольцам посредством поршней, гидравлически связанных с гидроаккумулятором, позволяет обеспечить необходимое

0 соотношение величин момента фиксации створок в рабочем и аварийном (нерабочем) положениях при наезде на них транспортного средства, увеличить количество фиксаций створок в нерабочем положении, а

5 также исключить возможность нахождения створок в незафиксированном положении, что приводит к повышению надежности работы двери в аварийных ситуациях,

Использование в качестве фиксирую0 щих элементов стержней с цилиндрическими ступенчатыми выступами, обладающих по сравнению с шариками большей нагрузочной способностью, а также их наивыгоднейшее расположение по периферии

5 барабана, т.е. на максимальном радиусе, позволяет уменьшить габариты устройства, предохраняющего дверь от наезда транспортного средства.

На фиг.1 представлена дверь, общий

0 вид в плане; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.4 - развертка по диаметру D, вид на стержни; на фиг.5 - развертка по диаметру D, вид на внутреннюю поверхность колец.

5 Шахтная вентиляционная дверь содержит раму 1, в которой на полуосях 2 с возможностью вращения закреплены створки 3, каждая из которых снабжена рычагом 4 блокировки, свободно насаженным на полуось 2. Рычаги 4 блокировки связаны между

собой блокировочной тягой 5 по принципу параллелограмма, что обеспечивает открытие створок 3 в разные стороны. Один из рычагов 4 блокировки соединен с гидроцилиндром 6. Во внутренней расточке каждого из рычагов 4 блокировки жестко закреплен пакет из шести колец 7, внутри которого находится барабан 8, жестко закрепленный на полуоси 2. В барабане 8 на его образующей выполнено шесть симметрично расположенных радиальных пазов 9 и соосных с ними радиальных полостей 10. Пазы 9 служат направляющими для опор 11, в которых размещены два одинаковых комплекта фиксирующих элементов, выполненных в виде стержней 12 с цилиндрическими ступенчатыми выступами 13. Каждый из трех стержней 12 в комплекте симметричен относительно своей поперечной оси и имеет по четыре выступа 13, расположенных по длине стержня 12 с шагом, кратным толщине кольца 7, т.е. по длине стержня 12 возможно шесть мест (по количеству колец 7 в пакете) для нахождения четырех выступов 13, которые расположены на этих местах в различных комбинациях, определяемых сочетанием из шести по четыре. На внутренней поверхности каждого из колец 7 выполнены волнообразная нарезка 14 и гнезда 15 треугольной формы для фиксации цилиндрических выступов 13, стержней 12, при этом количество гнезд 15 и их расположение в пакете колец 7 соответствует количеству и расположению выступов 13 в двух комплектах стержней 12, расположенных в опорах 11 последовательно.

В радиальных полостях 10 находятся поршни 16, взаимодействующие с опорами 11. Каждая из полостей 10 через коллектор 17 соединена с гидроаккумулятором 18, например грузовым. Система поршни 16 - гидроаккумулятор 18 выполняет функцию гидравлической пружины, поджимающей стержни 12 внутренней поверхности колец 7.

Дверь работает следующим образом, При приближении транспортного средства системой управления включается гидроцилиндр 6, при этом шток, выдвигаясь, поворачивает рычаги 4 блокировки, а следовательно, и створки 3, связанные с рычагами 4 блокировки стержнями 12. При этом груз в гидроаккумуляторе подбирают таким, чтобы суммарный крутящий момент, передаваемый стержнями 12, был на 25-30% выше момента, необходимого для открывания створки 3. После прохода транспортного средства через дверь система

управления выдает сигнал на закрытие створок 3.

В аварийный ситуациях, когда гидроцилиндр 6 по каким-либо причинам не срабатывает, возможен наезд транспортного средства на створки 3, при этом крутящий момент, приложенный к створкам 3, оказывается больше момента фиксации створок 3, т.е. момента, который могут передать стержни 12 от створок 3 к рычагам 4 блокировки. Стержни 12 через опоры 11 надавливают на поршни 16 и выкатываются из гнезд 15, при этом поршни 16 перемещаются и вытесняют рабочую жидкость в гидроаккумулятор 18.

Происходит поворот створок 3 относительно рычагов 4 блокировки, которые остаются неподвижными, поскольку жестко связаны с рамой 1 гидроцилиндром 6. Перекатываясь по внутренней поверхности колец 7, ни

один из стержней 12 своими цилиндрическими выступами 13 не попадет в последующие гнезда 15, так как в отличие от исходного положения расположение выступов 13 по длине стержня 12 не будет

соответствовать расположению гнезд 15 в вертикальном ряду пакета колец 7, Последующее взаимодействие выступов 13с гнездами 15 возможно при повороте барабана 8 относительно рычагов 4 блокировки через

180°. Так как створки 3 двери в режиме проветривания могут быть полуоткрыты максимум на 30-45° (максимальный угол открытия створок, при котором происходит эффективная регулировка расхода воздуха),

то при наезде транспортного средства на дверь возможен максимальный поворот створки 3 относительно рычагов 4 блокировки на угол до 135°, следовательно, возможно использовать два комплекта одинаковых

стержней 12, при котором фиксация створок 3 относительно рычагов 4 блокировки с максимальным моментом будет происходить через 180°, который больше максимально возможного поворота створок 3 при наезде

на них транспортного средства. При повороте створок 3 относительно рычагов 4

блокировки на угол, равный

360°

-, z- количество вершин в волнообразной нарезке 14, будет осуществляться промежуточная фиксация створок 3 относительно рычагов 4 блокировки с меньшим моментом фиксации, при этом выступы 13 стержней 12 будут находиться во впадинах волнообразной на- резки 14.

Поворот створок 3 при наезде на них транспортного средства будет происходить до тех пор, пока створки 3 не выйдут из контакта с транспортными средствами. В

этом положении створки 3 зафиксируются, что обеспечит безопасность работы двери в аварийных ситуациях. Так как величина момента фиксации в нерабочем положении пропорциональна центральному углу контакта цилиндрической поверхности выступов 13 с впадиной волнообразной нарезки 14, то, варьируя этот угол посредством увеличения или уменьшения шага волнообразной нарезки 14, можно получить любое необходимое соотношение моментов фиксации створок 3 двери в рабочем и аварийном положениях. Целесообразно применять минимально возможный шаг волнообразной нарезки 14, при котором бы обеспечивалась надежная фиксация створок 3 в открытом положении. Это позволит получить большее количество фиксированных нерабочих (аварийных) положений и об- легчит возврат створок 3 в исходное положение. 8 принципе, при малой депрессии воздуха в выработке, возможна фиксация створок 3 2 нерабочем положении при бесконечно малом шаге волнообразной нарезки 14, т.е. вообще без нее за счет трения качения цилиндрических выступов 13 по внутренней поверхности колец. Автоматическая подпитка грузового гидроаккумулятора 18 возможна за счет маслостанции, питающей гидроцилиндр б.

Предлагаемое исполнение двери по сравнению с известным позволяет уменьшить габариты устройства, предохраняющего дверь от наезда транспортного средства, а также повысить безопасность ее работы в аварийных условиях за счет возможности более оптимального выбора соотношения моментов фиксации створок в рабочем и в аварийном (нерабочем) положениях и обеспечения обязательной фиксации створок после ее открытия в результате наезда на дверь транспортного средства.

Предлагаемое техническое решение позволяет уменьшить эксплуатационные затраты, связанные с ремонтом и восстановлением двери, вышедшей из строя при наезде на нее транспортного средства.

Формула изобретения

Шахтная вентиляционная дверь, включающая раму, створки с полуосями, шарнирно установленными на раме, два рычага блокировки, каждый из которых установлен с возможностью поворота на одной из полуосей и кинематически связан через тягу с другим рычагом блокировки и приводом, барабан с направляющими, расположенный в расточке рычага блокировки коаксиально полуоси и жестко закрепленный на ней, фиксирующие элементы, установленные в направляющих барабана с возможностью их

перемещения и взаимодействия с гнездами, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения габаритов шахтной вентиляционной двери и повышения надежности ее работы в аварийных условиях, дверь

снабжена гидроаккумулятором, опорами, фиксирующих элементов, поршнями, установленными коаксиально полуосям, и жестко закрепленными на рычагах блокировки кольцами, при этом гнезда выполнены на

внешней поверхности колец, а между гнездами выполнена волнообразная нарезка, а фиксирующие элементы выполнены в виде стержней с цилиндрическими выступами, расположенными симметрично относительно поперечной оси стержня с шагом, кратным толщине кольца, причем направляющие выполнены в виде радиальных пазов, расположенных по образующей барабана, а в барабане по радиусам расположения

пазов выполнены радиальные полости, стержни соединены с опорами, установленными в пазах с возможностью радиального перемещения, поршни установлены в радиальных полостях с возможностью взаимодействия с опорами, поршневые полости радиальных полостей сообщены с гидроаккумулятором, а стержни установлены с возможностью совпадения их цилиндрических выступов с гнездами в

рабочем положении створок и перемещения по волнообразной нарезке колец в аварийном положении створок.

5

AT

M

Фиг./

Использование: перекрытие и регулирование воздушного потока в подземных транспортных выработках. Дверь имеет гидроаккумулятор, опоры фиксирующих элементов, поршни, коаксиальные полуосям, и жестко закрепленные на рычагах блокировки кольца. На внешней поверхности колец выполнены гнезда, между которыми выполнена волнообразная нарезка. Фиксирующие элементы выполнены в виде стержней с цилиндрическими выступами и установлены с шагом, кратным толщине кольца. Направляющие выполнены в виде радиальных пазов по образующей барана. По радиусам расположения пазов в барабане выполнены радиальные полости. Стержни соединены с опорами, которые установлены в пазах с возможностью радиального перемещения. Поршни установлены в радиальных полостях с возможностью взаимодействия с опорами. Поршневые полости радиальных полостей сообщены с гидроаккумулятором. Стержни установлены с возможностью совпадения их цилиндрических выступов с гнездами в рабочем положении створок и перемещения по волнообразной нарезке колец в аварийном положении створок. При наезде транспортного средства дверь поворачивается и фиксируется в определенном положении, не контактируя с проходящим составом. 5 ил. сл

15

/J

//

N

У

/7

-Л

.ЧЧЧЧУЧЧ

J.

kV

r

/FT

.

К гидроаккумулятору

/f

/

7

12

Л

//

ФигЛ

1

15