為使風(fēng)門系統(tǒng)開閉方便、動作靈活、減小破損、延長使用壽命，設(shè)計了平行四連桿機構(gòu)、左右門扇同步異向開閉的無壓平衡風(fēng)門，分析了自動氣動風(fēng)門系統(tǒng)裝置組成、工作原理、設(shè)備布置和動作過程。風(fēng)門系統(tǒng)工作可靠能滿足礦井通風(fēng)系統(tǒng)和安全生產(chǎn)要求。全氣控平衡無壓風(fēng)門
通過對氣控無壓風(fēng)門平衡機構(gòu)的受力分析，得出兩門板轉(zhuǎn)矩與風(fēng)壓、轉(zhuǎn)動的角度有很密切的關(guān)系,當風(fēng)壓大于(39.2Ab/SL)MPa 時，聯(lián)接門扇和平衡桿的軸承將被拉斷，因此要根據(jù)煤礦井下的實際風(fēng)壓選擇強度合適的軸承及平衡機構(gòu)，以保證氣控無壓風(fēng)門的可靠使用，從而為現(xiàn)場實際應(yīng)用提供理論依據(jù)。
礦用氣控無壓風(fēng)門的平衡桿可以調(diào)節(jié)風(fēng)門的開啟和關(guān)閉， 是風(fēng)門平衡機構(gòu)中重要組成部分，其受力傳動效果決定了風(fēng)門運行的可靠程度，因此對平衡機構(gòu)進行合理地研究與設(shè)計是非常重要的，本文基于文獻[2]中氣控無壓風(fēng)門結(jié)構(gòu)及研究成果，就其平衡機構(gòu)進行受力分析，并對聯(lián)接門扇和平衡桿的軸承強度進行了強度校核。
1氣控無壓風(fēng)門的結(jié)構(gòu)及工作原理
全氣控平衡無壓風(fēng)門風(fēng)門結(jié)構(gòu)
氣控無壓風(fēng)門主要由門框、左右門板、平衡機構(gòu)、鋼絲繩及氣缸等組成。氣控無壓風(fēng)門的平衡機構(gòu)受力情況如圖 3 所示，圖中的“′”上標表示末狀態(tài),由該圖可知平衡桿兩端點的運動位移為 CC′和 DD′。 假設(shè) EF=MD＝b，平衡桿初始狀態(tài)水平，門扇寬 L，門扇轉(zhuǎn)動角為 α，由于鋼絲繩與連桿捆綁在一起，因此對彎架施加力 f 的方向沿 CD 桿方向。系統(tǒng)在水平方向所受外力為風(fēng)壓對風(fēng)門產(chǎn)生的推力及門軸對門的支撐力， 推力對門有轉(zhuǎn)動作用，而支撐力作用點在門軸上， 因此對門沒有轉(zhuǎn)動作用。
全氣控平衡無壓風(fēng)門工作原理
如圖 1 所示， 氣控無壓風(fēng)門采用煤礦井下高壓氣體作為氣缸的動力源，由電磁閥控制氣缸 1 推桿收縮，通過連接在推桿上的鋼絲繩 3 來拉動平衡桿 4，從而帶動直架和彎架 5，調(diào)控風(fēng)門的開啟。當推桿伸出時，鋼絲繩呈現(xiàn)為松馳狀態(tài)，此時鋼絲繩對風(fēng)門的牽制力為零， 風(fēng)門則在配重墜陀 2 的作用下，回到關(guān)閉狀態(tài)。
（1）在不同風(fēng)壓作用下，左右門板轉(zhuǎn)矩不同，會出現(xiàn)速度不同的開關(guān)動作，導(dǎo)致平衡桿兩端受力不等而受到?jīng)_擊。 風(fēng)壓越大，沖擊越嚴重，勢必會對平衡桿造成破壞。 如果平衡桿材料強度不夠，在較大風(fēng)壓作用下，風(fēng)門打開初期就會在平衡桿的兩端點處出現(xiàn)破裂；
（2）風(fēng)門不能及時打開，會與經(jīng)過的礦車發(fā)生碰撞，造成事故；
（3）產(chǎn)生漏風(fēng)。 由于作用在門扇上的壓力相當，在沒有外力或門扇阻力較大的情況下，不易關(guān)閉或關(guān)不嚴密，給通風(fēng)系統(tǒng)管理帶來一定難度；
（4）門扇是對開狀態(tài)，門扇之間相互碰撞，極易造成風(fēng)門損壞。
要盡量減小平衡連桿與門扇聯(lián)接的兩端摩擦力，并保持兩端的摩擦力相等；提高風(fēng)門開啟的靈敏度；在風(fēng)門兩側(cè)安裝阻車裝置，在風(fēng)門沒有*打開前，阻止礦車通過，防止礦車撞壞風(fēng)門；選擇強度較大的平衡連桿，門扇的材料選擇剛度較大的鋼材料。
綜掘巷道采用錨桿支護時，臨時支護是*的一道工序。臨時支護的可靠與否直接影響到錨桿支護作業(yè)的安全和掘進推移速度。 針對目前臨時支護現(xiàn)狀，闡述了綜掘工作面自動推移臨時支架的主要結(jié)構(gòu)、工作原理及其主要技術(shù)參數(shù)，并針對該臨時支架三角架結(jié)構(gòu)進行有限元分析
通過對氣控無壓風(fēng)門平衡機構(gòu)的受力分析，可以得到兩門板的轉(zhuǎn)矩與風(fēng)壓、轉(zhuǎn)動的角度有很密切的關(guān)系，并得出以下結(jié)論：
（1）當左右門板開關(guān)速率、角度始終能夠保持推力對門板的作用為零；
（2）為了減輕門板對平衡桿的破壞程度，應(yīng)盡量減小平衡桿與門扇聯(lián)接的兩端摩擦力，并保持兩端的摩擦力相等；
（3）在不同風(fēng)壓作用下，左右門板轉(zhuǎn)矩不同時，會導(dǎo)致平衡桿兩端受力不等而受到破壞。 對于 490 MPa 抗剪強度、Q295 的鋼制無壓風(fēng)門， 當風(fēng)壓大于 39.2
