矿用全自动无压风门是煤矿、金属矿等地下矿山通风系统中的关键设备,主要用于分隔不同风压的巷道,保证通风系统稳定,同时实现人员、车辆的安全通行。其 “无压" 特性指风门开启时几乎不受巷道风压影响,而 “全自动" 则通过传感器和控制系统实现无人操作。以下详细介绍其构造及工作原理:
矿用全自动无压风门通常由门体结构、传动机构、传感控制系统、密封与缓冲装置四大部分组成,具体细节如下:
门框:采用型钢(如工字钢、槽钢)焊接而成,固定在巷道岩壁或混凝土墙体上,承受门体重量和巷道压力,需具备高强度和抗变形能力。




门扇:一般为双扇对开式(少数为单扇),材质多为钢板焊接或复合材料(如玻璃钢),内部填充保温或防火材料。门扇与门框通过铰链连接,且铰链设计为 “偏心" 结构 —— 门扇关闭时重心偏向巷道内侧,借助风压自动压紧密封;开启时重心外移,减少风压阻力(核心 “无压" 设计)。
平衡机构:部分风门在门扇顶部或底部设有弹簧或配重装置,平衡门扇自重,降低开启能耗。
负责驱动门扇开启 / 关闭,常见形式包括:
液压驱动:由液压泵、油缸、油管组成,通过油缸伸缩推动门扇转动,适合大尺寸风门(承载力强,适应矿山粉尘环境)。
气动驱动:利用矿井压缩空气作为动力,通过气缸带动门扇,结构简单、维护方便,但推力较小。
电动驱动:由电机、减速器、齿轮 / 链条组成,适合中小尺寸风门,需防爆设计(避免电火花引发瓦斯事故)。
实现 “全自动" 核心,包括:
传感器:
红外传感器 / 微波雷达:安装在风门两侧巷道,检测人员、车辆靠近时发送信号(感应距离通常 1-5 米)。
位置传感器(如行程开关、接近开关):检测门扇是否 开启 / 关闭,反馈给控制系统。
风压传感器(可选):监测巷道风压变化,调整驱动力度( 风压时增强密封)。
控制器:以 PLC(可编程逻辑控制器)为核心,接收传感器信号后,按预设逻辑(如 “先开一侧、关闭后再开另一侧")控制传动机构动作,避免两侧风门同时开启导致风流短路。
执行元件:继电器、电磁阀等,将控制器信号转化为机械动作(如控制油缸 / 气缸的油路 / 气路通断)。
备用电源:配备蓄电池或 UPS,防止矿井停电时风门无法操作(确保紧急情况下可手动开启)。