專利名稱：礦井皮帶運輸巷全自動防水閘門的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種礦用防水閘門，尤其涉及一種皮帶機巷道中，在不拆除皮帶 機架，不割斷運輸膠帶的情況下50秒內關閉的礦井皮帶運輸巷全自動防水閘門。
背景技術：
以往煤礦采區密閉防水門的設計上，大多安裝在軌道運輸巷、回風巷和膠帶運輸 巷。實際上，軌道巷和回風巷達到了全自動、遠程控制和無人值守關門的目的，但是膠帶運 輸巷就無法實現全自動無人值守關門。煤礦井下必須擁有這三條巷道才能具備采煤的要 求，但是軌道運輸巷、膠帶運輸巷和回風巷都有中間的貫通巷道和聯絡巷道，所以膠帶運輸 巷中間也必須安裝防水閘門，否則無法阻擋出水和氣體。 煤礦的突水往往是突發性的，突水水量大，來勢兇猛，很難在較短的時間內將突水 有效地控制在一定的范圍內。以往生產的煤礦軌道巷防水閘門能全自動移道后再關門，但 是皮帶巷必須拆掉架子切割運輸膠帶后才能關門，不能有效的解決遠程控制和無人值守的 問題。同時，用人去拆皮帶時間較長，延長了受災害時間，如突發性的出水和出現有害氣體， 就無法用人去拆除皮帶架和切割膠帶然后再關門，也無法達到全自動遠程控制無人值守關 門的目的。
發明內容本實用新型的目的是提供一種關門時不需要拆除皮帶架子也不需要切除膠帶，在 50秒之內通過指令將防水閘門關嚴，并且可達到無人值守全自動遠程控制關門密閉的特 點，同時還可密閉瓦斯等氣體的皮帶運輸巷全自動防水閘門。 為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案為一種皮帶運輸巷全自動防水閘 門，包括門框，其特征是門框的頂端連接有上門板，上門板與門框相鉸接，上門板上下開 合；門框兩側的上部分別連接有上門油缸，上門油缸的另一端分別通過銷鉸接連接在上門 板兩側的下端；門框兩側的下部固定連接有滑道槽板；門框兩側的上部固定連接有下門油 缸連接裝置，下門油缸連接裝置位于上門油缸與門框連接處的下方，下門油缸連接裝置連 接有下門油缸，下門油缸的一端與下門油缸連接裝置相鉸接，下門油缸的另一端連接有連 接板架，連接板架與下門油缸相連接，連接板架上連接有下門板，下門板位于滑道槽板內， 下門板的兩側穿過滑道槽板與連接板架固定連接；下門板的上方安裝有中門板，中門板位 于滑道槽板內，下門板上連接有連接拉桿，下門板通過連接拉桿與中門板連接，連接拉桿與 下門板和中門板為滑動連接；上門板、中門板和下門板的位置相對應，中門板和下門板與滑 道槽板為滑動連接，門框的底部固定連接有擋水板；上門油缸和下門油缸與液壓站連接，液 壓站通過液壓管路分別與各個油缸相連接。 所述門框的上方固定連接有到位鎖固定架，到位鎖固定架上固定連接有上門到位 鎖鉤，上門板的中部固定連接有鎖定油缸，鎖定油缸連接有鎖鉤，上門板打開到位，鎖定油 缸上的鎖鉤與上門到位鎖鉤相鎖合。[0007] 所述上門板、中門板和下門板的結合處均裝有密封墊；下門板的頂端固定連接有
下門板上密封墊，中門板的頂端和底部分別固定連接有凸形上密封墊和中門板下密封墊，
上門板的底部固定連接有凹形下密封墊，上門板與門框的結合處帶有密封墊。 所述上門板的內側固定連接有十字加強筋板，中門板和下門板的內側固定連接有
中門板加強筋板和下門板加強筋板。 所述到位鎖固定架上固定連接有上開門到位傳感器，門框的側壁中部側壁上固定
連接有中門板到位傳感器，門框的側壁下部側壁上固定連接有下門板到位傳感器。 所述防水閘門整個控制系統和執行系統全部裝在電液控制柜內；控制柜內安裝有
關門位置傳感器箱，內有開門、關門位置傳感器；液控裝置防爆電磁閥組；電控裝置PLC可
編程防爆控制箱，內裝有PLC可編程控制器；PLC可編程控制器與液控裝置防爆電磁閥組中
電磁閥、關門位置傳感器、開門位置傳感器分別電連接，液控裝置防爆電磁閥組中電磁閥通
過液壓管路分別于所述液壓站、上門油缸、下門油缸以及鎖定油缸相接。 所述上門板與門框通過銷軸相鉸接；密封墊與門板通過門板螺栓固定連接；滑道 槽板的側壁上帶有緊密壓輪；鎖定油缸的內側帶有回位彈簧，回位彈簧與鎖定油缸上的鎖 鉤相連接；上門板呈單面凸形，下邊呈凸弧形，與皮帶弧度對應，中門板上邊與上門板下邊 呈對應凹弧形。 所述防水閘門控制柜內安裝有蓄能器，分別為蓄電設備和液壓蓄能設備，蓄電設
備上安裝蓄電轉換裝置，液壓蓄能設備上安裝蓄能轉換裝置，蓄電轉換裝置和蓄能轉換裝
置分別與所述PLC可編程控制器電連接，蓄能轉換裝置與所述液壓站連接。 所述防水閘門電控、液控部分均安裝在控制柜內，電纜進出連接通過防爆喇叭口
防爆密封圈連接，暴露部分與門體相連的由液壓管路連接。 所述門框兩側中部的內壁上固定連接有托輥掛耳，托輥掛耳連接有緩沖托輥，門
框兩側下部的內壁上固定連接有平托輥掛耳，平托輥掛耳上連接有平托輥。 本實用新型是一種全自動智能裝置的密閉皮帶運輸巷全自動防水閘門，該全自動
智能密閉防水閘門具有以下有益效果 1、該皮帶運輸巷全自動防水閘門關閉，能近控、遠控，有通訊接口 ； 2、皮帶運輸巷全自動防水閘門的整個控制系統和執行系統全部裝在電液控制柜
內； 3、皮帶運輸巷全自動防水閘門分為上、中、下三扇門板上下移動組成。門框為 29(WB型槽鋼，并焊接了厚度為llmm的鋼板加強筋為基礎門框。門扇由厚度為20mm的鋼板 焊接組成迎水面形成凸面弧形。三門上下密封條為三元乙丙橡膠密封條； 4、核心部件有PLC可編程控制器、信息模塊、通訊模塊、位置傳感器、液壓泵站、防 爆液控電磁閥、執行液壓油缸； 5、該皮帶運輸巷全自動防水閘門，設有斷掉電源后能近控、遠程控制、地面調度通
過通訊接口進行監控操作達到使防水門無電源后無人值守關門的功能。 6、該防水門如果整個操作系統故障，設有現場手動關門的功能，關門時間為50秒內。
圖1是本實用新型開門狀態的結構示意圖；[0023] 圖2是本實用新型閉門狀態的后視圖； 圖3是本實用新型閉門狀態的的主視圖； 圖4是本實用新型的鎖定油缸的結構示意圖； 圖5是本實用新型的控制原理圖； 圖6是本實用新型的液壓系統原理圖。
附圖中 1、上門板；2、中門板；3、下門板；4、門框；5、上開門到位傳感器；6、銷軸；7、上門 油缸；8、鎖定油缸；9、銷；10、門板螺栓；11、下門油缸；12、連接板架；13、連接拉桿；14、緊 密壓輪；15、滑道槽板；16、擋水板；17、上門到位鎖鉤；18、到位鎖固定架；19、上關門到位傳 感器；20、下門油缸連接裝置；21、凸形上密封墊；22、下門板上密封墊；23、凹形下密封墊； 24、中門板下密封墊；25、中門板加強筋板；26、下門板加強筋板；27、十字加強筋板；28、托 輥掛耳；29、緩沖托輥；30、平托輥；31、平托輥掛耳；32、下門板到位傳感器；33、中門板到位 傳感器；34、中門板定位臺。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步描述 —種皮帶運輸巷全自動防水閘門，如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6所示，包括門 框4，門框4的頂端連接有上門板1，上門板1與門框4相鉸接，上門板1上下開合；門框4 兩側的上部分別連接有上門油缸7，上門油缸7的另一端分別通過銷9鉸接連接在上門板 1兩側的下端；門框4兩側的下部固定連接有滑道槽板15 ;門框4兩側的上部固定連接有 下門油缸連接裝置20，下門油缸連接裝置20位于上門油缸7與門框4連接處的下方，下門 油缸連接裝置20連接有下門油缸ll，下門油缸11的一端與下門油缸連接裝置20相鉸接， 下門油缸11的另一端連接有連接板架12，連接板架12與下門油缸11相連接，連接板架12 上連接有下門板3，下門板3位于滑道槽板15內，下門板3的兩側穿過滑道槽板15與連接 板架12固定連接；下門板3的上方安裝有中門板2，中門板2位于滑道槽板15內，下門板3 上連接有連接拉桿13，下門板3通過連接拉桿13與中門板2連接，連接拉桿13與下門板3 和中門板2為滑動連接；上門板1、中門板2和下門板3的位置相對應，中門板2和下門板 3與滑道槽板15為滑動連接，門框4的底部固定連接有擋水板16 ;上門油缸7和下門油缸 11與液壓站連接，液壓站通過液壓管路分別與各個油缸相連接。 所述門框4的上方固定連接有到位鎖固定架18，到位鎖固定架18上固定連接有 上門到位鎖鉤17，上門板1的中部固定連接有鎖定油缸8，鎖定油缸8連接有鎖鉤，上門板 1打開到位，鎖定油缸8上的鎖鉤與上門到位鎖鉤17相鎖合。 所述上門板1、中門板2和下門板3的結合處均裝有密封墊；下門板3的頂端固定 連接有下門板上密封墊22，中門板2的頂端和底部分別固定連接有凸形上密封墊21和中門 板下密封墊24，上門板1的底部固定連接有凹形下密封墊23，上門板1與門框4的結合處 帶有密封墊。 所述上門板1的內側固定連接有十字加強筋板27，中門板2和下門板3的內側固 定連接有中門板加強筋板25和下門板加強筋板26。 所述到位鎖固定架18上固定連接有上開門到位傳感器5，門框4的側壁中部側壁
6上固定連接有中門板到位傳感器33，門框4的側壁下部側壁上固定連接有下門板到位傳感 器32。 所述防水閘門整個控制系統和執行系統全部裝在電液控制柜內；控制柜內安裝有 關門位置傳感器箱，內有開門、關門位置傳感器；液控裝置防爆電磁閥組；電控裝置PLC可 編程防爆控制箱，內裝有PLC可編程控制器；PLC可編程控制器與液控裝置防爆電磁閥組中 電磁閥、關門位置傳感器、開門位置傳感器分別電連接，液控裝置防爆電磁閥組中電磁閥通 過液壓管路分別于所述液壓站、上門油缸7、下門油缸11以及鎖定油缸8相接。 所述上門板1與門框4通過銷軸6相鉸接；密封墊與門板通過門板螺栓10固定連 接；滑道槽板15的側壁上帶有緊密壓輪14 ;鎖定油缸8的內側帶有回位彈簧，回位彈簧與 鎖定油缸8上的鎖鉤相連接；上門板1呈單面凸形，下邊呈凸弧形，與皮帶弧度對應，中門板 2上邊與上門板1下邊呈對應凹弧形。 所述防水閘門控制柜內安裝有蓄能器，分別為蓄電設備和液壓蓄能設備，蓄電設
備上安裝蓄電轉換裝置，液壓蓄能設備上安裝蓄能轉換裝置，蓄電轉換裝置和蓄能轉換裝
置分別與所述PLC可編程控制器電連接，蓄能轉換裝置與所述液壓站連接。 所述防水閘門電控、液控部分均安裝在控制柜內，電纜進出連接通過防爆喇叭口
防爆密封圈連接，暴露部分與門體相連的由液壓管路連接。 所述門框4兩側中部的內壁上固定連接有托輥掛耳28，托輥掛耳28連接有緩沖托 輥29，門框4兩側下部的內壁上固定連接有平托輥掛耳31，平托輥掛耳31上連接有平托輥 30。 本實用新型的工作原理為 皮帶運輸巷全自動防水閘門，皮帶以上弧形龜背角移門板(以下簡稱上門板)，膠 帶中間門板(以下簡稱中門板)，底皮帶下門板(以下簡稱下門板)；防水閘門基礎門框(鑲 嵌在巷道混凝土壁中)，防水閘門門框；上、中、下防水閘門板均位于門框內，上門板與防水 門門框有銷軸旋轉連接，中門板與防水門門框滑動連接；下門板通過連接板架與升降油缸 連接，中門板在角形滑道槽板內，并通過拉桿與下門板輔助連接，下門板上升時推動中門板 上升；上門板兩側連有開啟油缸，開啟油缸裝在防水門門框上，上門板面板上裝有門板開啟 上升到位后防止因重力下垂的鎖定用油缸，上門板上升到位時油缸收縮，帶動鎖扣鎖緊；下 門板與中門板兩側連有升降油缸；上門板呈單面凸形，下邊呈弧形，與皮帶弧度對應，中門 板上邊與上門板下邊呈對應弧形；上門板、中門板、下門板結合處均有三元乙丙橡膠凹形上 密封凸形下密封密閉配合；本實施例中，上門板開啟后與巷道頂部有鎖定連接裝置固定架， 中門板、下門板在角形滑道槽板滑道內，角形滑道槽板上裝有緊密壓輪，角形滑道槽板固定 在防水門門框上，防水門門框焊接升降油缸連接裝置。升降油缸一端裝在防水門門框上， 一端有U形夾頭通過連接板架與下門板連接；下門板上移推動中門板在角形滑道槽板內上 移，同時連接拉桿輔助拉升；門框下部焊接擋水板。鎖定連接裝置固定架有開門到位傳感 器和開門到位機構鎖鉤，與鎖定油缸一端的鎖鉤配合，拉起上門板，防止長時間重力作用下 移。 本實施例中，因承壓需要，上門板背部焊接十字加強筋；中門板焊接弧形加強筋； 下門板焊接縱橫加強筋；防水閘門門框在中門板上下靠后部焊接掛耳并裝有支撐上皮帶的 緩沖托輥和支撐下皮帶的平托輥；門板密封與門板螺栓連接，更換方便。本實施例中，上門板開關油缸兩個，與門板通過銷連結連接；中門板和下門板升降油缸有兩個，分別裝在門框 兩側，與門板滑道裝置連接；完成防水閘門上門板開關油缸、中門板和下門板升降油缸以及 開啟后穩固鎖定油缸操作應有液壓站，液壓站通過液壓管路分別與各個油缸相連接。 本實用新型打開時上門板1上升，上門板1上升到位時鎖定油缸8收縮，帶動鎖扣 鎖緊，防止長時間重力作用下移。然后下門油缸11帶動下門板3順著滑道槽板15向下滑 動，下門板3向下移動通過連接拉桿13帶動中門向下移動，移動至中門板定位臺34。關閉 時上門板l的鎖定油缸8打開鎖扣，上門板1關閉，下門板3通過下門油缸11向上關閉，下 門板3關閉時帶動中門板2向上關閉。 本實施例中，控制執行集中在控制柜中，外部其它空間沒有附屬設備，它只需要液 壓管路與油缸連接，控制柜中進電纜口設有防爆密閉圈和防爆喇叭口進行封實。防水閘門 開啟與關閉都實現了自動化控制，核心部件有PLC可編程控制器、信息模塊、通訊模塊、位 置傳感器、液壓泵站、防爆液控電磁閥、執行液壓油缸；防水閘門主面A3鋼板，厚度15mm，門 扇加強筋鋼板A3厚度為llmm，門框23#B型槽鋼_29#B型槽鋼，門框及上、中、下門連接處密 封均采用三元乙丙橡膠密封，密封與門板采用螺栓連接，方便拆卸更換；門板內及外部縱橫 焊接加強筋板，為承壓高焊接后形狀為凸形；設有皮帶清障裝置，利用電磁閥控制高壓水沖 清理皮帶，方便關門；突水出現而電器設備淹沒現象造成采區變電所跳閘停電事故，該設計
的防水門在沒有電源的情況下，仍可利用蓄能、蓄電自動轉換功能進行正常近控或遠控操 作，實現自動關門的功能。 本實用新型不需要拆除膠帶及膠帶架子實現開關防水門；無人值守；遠控、近控、 有通訊控制接口 ；關開門時間只需50秒；整個系統高壓油管與外部連接；控制系統程序控 制，無繼電器接點，聯鎖閉鎖控制，增強了運行的可靠性；因突水事故而造成突然停電，該門 也能正常實現全自動智能程序關門的功能；關門后，門扇與邊框膠條之間能達到緊密壓實， 沒有任何空隙，能夠承壓特大超強水壓。本實用新型結構巧妙，堅固耐用，操作靈活方便、自 動化程度高、安全可靠，具有較高的密閉性能。
權利要求一種皮帶運輸巷全自動防水閘門，包括門框(4)，其特征是門框(4)的頂端連接有上門板(1)，上門板(1)與門框(4)相鉸接，上門板(1)上下開合；門框(4)兩側的上部分別連接有上門油缸(7)，上門油缸(7)的另一端分別通過銷(9)鉸接連接在上門板(1)兩側的下端；門框(4)兩側的下部固定連接有滑道槽板(15)；門框(4)兩側的上部固定連接有下門油缸連接裝置(20)，下門油缸連接裝置(20)位于上門油缸(7)與門框(4)連接處的下方，下門油缸連接裝置(20)連接有下門油缸(11)，下門油缸(11)的一端與下門油缸連接裝置(20)相鉸接，下門油缸(11)的另一端連接有連接板架(12)，連接板架(12)與下門油缸(11)相連接，連接板架(12)上連接有下門板(3)，下門板(3)位于滑道槽板(15)內，下門板(3)的兩側穿過滑道槽板(15)與連接板架(12)固定連接；下門板(3)的上方安裝有中門板(2)，中門板(2)位于滑道槽板(15)內，下門板(3)上連接有連接拉桿(13)，下門板(3)通過連接拉桿(13)與中門板(2)連接，連接拉桿(13)與下門板(3)和中門板(2)為滑動連接；上門板(1)、中門板(2)和下門板(3)的位置相對應，中門板(2)和下門板(3)與滑道槽板(15)為滑動連接，門框(4)的底部固定連接有擋水板(16)；上門油缸(7)和下門油缸(11)與液壓站連接，液壓站通過液壓管路分別與各個油缸相連接。
2. 根據權利要求l所述的皮帶運輸巷全自動防水閘門，其特征是所述門框(4)的上 方固定連接有到位鎖固定架(18)，到位鎖固定架(18)上固定連接有上門到位鎖鉤(17)，上 門板(1)的中部固定連接有鎖定油缸(8)，鎖定油缸(8)連接有鎖鉤，上門板(1)打開到位， 鎖定油缸(8)上的鎖鉤與上門到位鎖鉤(17)相鎖合。
3. 根據權利要求l所述的皮帶運輸巷全自動防水閘門，其特征是所述上門板(1)、中 門板(2)和下門板(3)的結合處均裝有密封墊；下門板(3)的頂端固定連接有下門板上密 封墊(22)，中門板(2)的頂端和底部分別固定連接有凸形上密封墊(21)和中門板下密封 墊(24)，上門板(1)的底部固定連接有凹形下密封墊(23)，上門板(1)與門框(4)的結合 處帶有密封墊。
4. 根據權利要求3所述的皮帶運輸巷全自動防水閘門，其特征是所述上門板(1)的 內側固定連接有十字加強筋板(27)，中門板(2)和下門板(3)的內側固定連接有中門板加 強筋板(25)和下門板加強筋板(26)。
5. 根據權利要求1或2或3或4所述的皮帶運輸巷全自動防水閘門，其特征是所述 到位鎖固定架(18)上固定連接有上開門到位傳感器(5)，門框(4)的側壁中部側壁上固定 連接有中門板到位傳感器(33)，門框(4)的側壁下部側壁上固定連接有下門板到位傳感器 (32)。
6. 根據權利要求1所述的皮帶運輸巷全自動防水閘門，其特征是所述防水閘門整個 控制系統和執行系統全部裝在電液控制柜內；控制柜內安裝有關門位置傳感器箱，內有開 門、關門位置傳感器；液控裝置防爆電磁閥組；電控裝置PLC可編程防爆控制箱，內裝有PLC 可編程控制器；PLC可編程控制器與液控裝置防爆電磁閥組中電磁閥、關門位置傳感器、開 門位置傳感器分別電連接，液控裝置防爆電磁閥組中電磁閥通過液壓管路分別于所述液壓 站、上門油缸(7)、下門油缸(11)以及鎖定油缸(8)相接。
7. 根據權利要求l所述的皮帶運輸巷全自動防水閘門，其特征是所述上門板(1)與 門框(4)通過銷軸(6)相鉸接；密封墊與門板通過門板螺栓(10)固定連接；滑道槽板(15) 的側壁上帶有緊密壓輪(14);鎖定油缸(8)的內側帶有回位彈簧，回位彈簧與鎖定油缸(8)上的鎖鉤相連接；上門板(1)呈單面凸形，下邊呈凸弧形，與皮帶弧度對應，中門板(2)上邊 與上門板(1)下邊呈對應凹弧形。
8. 根據權利要求1所述的皮帶運輸巷全自動防水閘門，其特征是所述防水閘門控制 柜內安裝有蓄能器，分別為蓄電設備和液壓蓄能設備，蓄電設備上安裝蓄電轉換裝置，液壓 蓄能設備上安裝蓄能轉換裝置，蓄電轉換裝置和蓄能轉換裝置分別與所述PLC可編程控制 器電連接，蓄能轉換裝置與所述液壓站連接。
9. 根據權利要求l所述的皮帶運輸巷全自動防水閘門，其特征是所述防水閘門電控、 液控部分均安裝在控制柜內，電纜進出連接通過防爆喇叭口防爆密封圈連接，暴露部分與 門體相連的由液壓管路連接。
10. 根據權利要求1或9所述的皮帶運輸巷全自動防水閘門，其特征是所述門框(4) 兩側中部的內壁上固定連接有托輥掛耳(28)，托輥掛耳(28)連接有緩沖托輥(29)，門 框(4)兩側下部的內壁上固定連接有平托輥掛耳(31)，平托輥掛耳(31)上連接有平托輥 (30)。
專利摘要一種關門時不需要拆除皮帶架子也不需要切除膠帶，在50秒之內通過指令將防水閘門關嚴，同時還可密閉瓦斯等氣體皮帶運輸巷全自動防水閘門，包括門框，門框的頂端連接有上門板，上門板上下開合；門框兩側的上部分別連接有上門油缸，上門油缸的另一端連接在上門板兩側的下端；門框兩側的下部連接有滑道槽板；門框兩側的上部連接有下門油缸連接裝置，下門油缸連接裝置連接有下門油缸，下門油缸的另一端連接有連接板架，連接板架與下門油缸相連接，連接板架上連接有下門板；下門板的上方安裝有中門板，下門板上連接有連接拉桿；門框的底部連接有擋水板；上門油缸和下門油缸與液壓站連接，液壓站通過液壓管路分別與各個油缸相連接。
文檔編號E05F15/00GK201496103SQ20092022601
公開日2010年6月2日 申請日期2009年9月3日 優先權日2009年9月3日
發明者翟德海 申請人:翟德海