二、工作原理

1. 红外线感应原理

• 装置在风门两侧的巷道顶部或侧壁安装有红外线传感器。红外线传感器能够发射和接收红外线信号，其感应范围一般呈扇形或锥形区域，覆盖人员或车辆的通行路径。当有人员或车辆进入红外线感应区域时，红外线信号被遮挡或反射，传感器接收到变化的信号后，将其转换为电信号传输给控制单元。例如，其感应距离可在 3 - 10 米之间，能够准确检测到过往的矿工或运输车辆。

2. 气动驱动原理

• 当控制单元接收到红外线传感器传来的开启信号后，会控制气动电磁阀动作。气动电磁阀连接着压缩空气管路和气缸。在初始状态下，气缸内的活塞处于特定位置，使风门保持关闭状态。当电磁阀打开，压缩空气进入气缸的一侧腔室，推动活塞运动，活塞通过连杆等传动机构带动风门开启。反之，当需要关闭风门时，电磁阀切换气路，使压缩空气进入气缸的另一侧腔室或者排出气缸内的空气，使活塞反向运动，从而关闭风门。

3. 闭锁原理

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• 该装置的闭锁功能通过气路控制和机械结构实现。当一道风门开启时，控制单元会控制相关气路电磁阀，使另一道风门的气缸气路处于锁定状态，阻止其活塞运动，从而实现两道风门的闭锁。同时，还可能设有机械闭锁装置，如锁钩、锁杆等。当一道风门开启过程中，机械闭锁装置会与另一道风门的相应部位配合，进一步增强闭锁的可靠性。即使在压缩空气供应出现故障等异常情况下，机械闭锁也能防止两道风门同时打开，保障通风系统的正常风流方向。

三、主要组成部分

1. 红外线传感器

• 采用高灵敏度的红外线发射与接收元件，具有良好的抗干扰能力，能够在煤矿井下复杂的环境中稳定工作。其外壳一般采用防爆材料制作，以满足矿井的防爆要求。同时，传感器具备可调节的感应角度和距离，方便根据实际安装位置和需求进行调整。例如，在一些狭窄巷道中，可将感应角度调小，以提高检测的准确性。

2. 气动控制箱

• 气动控制箱内包含电磁阀、压力调节阀、过滤器等关键气动元件。电磁阀是控制压缩空气流向的核心部件，它能够根据控制单元的指令快速切换气路，实现气缸的进气和排气控制。压力调节阀可用于调节进入气缸的压缩空气压力，以适应不同重量和阻力的风门开启与关闭需求。过滤器则用于过滤压缩空气中的杂质，防止杂质进入电磁阀和气缸等部件，造成磨损或堵塞，影响装置的正常运行。

3. 气缸与传动机构

• 气缸是提供风门开启和关闭动力的执行元件。一般采用高强度铝合金或碳钢材质制作缸筒，活塞采用耐磨橡胶或聚氨酯密封材料，以确保良好的气密性和使用寿命。气缸的行程和推力根据风门的尺寸、重量以及所需的开启角度等因素确定。传动机构通常由连杆、曲柄等部件组成，其作用是将气缸的直线运动转换为风门的旋转或平移运动，使风门能够平稳地开启和关闭。例如，对于较大的风门，可能需要采用多节连杆组成的传动机构，以实现较大的传动比和稳定的运动传递。

4. 风门本体

• 风门一般采用钢铁或其他坚固材料制作，以承受井下的风压和可能的碰撞。门体表面通常进行防锈处理，如喷漆或镀锌等。在风门的边缘安装有密封胶条，以保证风门关闭时的气密性，防止漏风现象。此外，在风门的合适位置还可能安装观察窗，方便矿工观察风门另一侧的情况，以及安装把手等辅助部件，便于在紧急情况下手动操作风门。

四、优点

1. 自动化程度高

• 无需人工手动操作，当人员或车辆靠近时，红外线传感器自动检测并触发风门开启，极大地提高了矿井的通行效率和通风系统的自动化管理水平。例如，在运输繁忙的巷道中，自动风门能够快速响应车辆的通行需求，减少车辆等待时间，提高运输效率。

2. 安全性能好

• 通过可靠的闭锁功能，有效防止了两道风门同时打开导致的风流短路现象，保障了矿井通风系统的稳定运行和井下空气质量。同时，减少了因人工操作风门可能带来的夹伤等安全事故风险，为井下作业人员提供了更安全的工作环境。

3. 适应性强

• 能够适应煤矿井下复杂的环境条件，如高湿度、高粉尘、瓦斯等环境。红外线传感器的抗干扰能力和气动元件的可靠性使其在恶劣环境中仍能稳定工作。并且该装置可适用于不同类型和尺寸的风门，通过调整气缸的规格和传动机构的设计，能够满足多种通风系统的需求。

五、安装与维护要点

1. 安装要点

• 位置选择：红外线传感器应安装在合适的高度和角度，确保其感应区域能够准确覆盖人员或车辆的通行路径，且不受巷道内其他设备或物体的遮挡。一般安装在离地面 1.5 - 2.5 米的高度，倾斜角度根据巷道实际情况调整在 15° - 45° 之间。气动控制箱应安装在干燥、通风良好且便于检修的位置，一般距离风门不超过 10 米，以减少气路损耗和信号传输延迟。

• 气路连接：气路管道应采用耐高压、耐腐蚀的管材，如钢管或 PU 气管。连接时要确保接口密封良好，可使用密封胶、管箍等进行密封处理。在铺设气路管道时，应避免管道弯折、扭曲或被重物挤压，防止气路堵塞或泄漏。同时，要根据气缸的工作压力和流量要求，合理选择管径和管长。

• 调试检测：在安装完成后，要进行全面的调试检测。检查红外线传感器的感应范围和灵敏度是否符合要求，可通过模拟人员或车辆通过进行测试。测试气动系统的压力、气缸的行程和推力是否正常，检查闭锁功能是否可靠。例如，可手动开启一道风门，观察另一道风门是否被正确闭锁，以及在恢复正常状态时，风门是否能自动关闭。

2. 维护要点

• 传感器清洁：定期清洁红外线传感器的表面，去除灰尘、煤尘等污垢，以保持其良好的感应性能。一般每月至少清洁一次，可使用干净的软布或压缩空气进行清洁。

• 气动元件检查：定期检查气动控制箱内的电磁阀、压力调节阀、过滤器等元件。检查电磁阀的阀芯是否灵活，有无卡滞现象；压力调节阀的压力设定是否准确；过滤器是否堵塞，如有堵塞应及时清洗或更换滤芯。一般每季度进行一次全面检查和维护。

• 气缸维护：检查气缸的密封性，查看活塞密封件是否有磨损或老化现象，如有需要及时更换。同时，给气缸的运动部件添加适量的润滑油，保证其运动顺畅。每年对气缸进行一次拆解检查和维护，检查缸筒内表面是否有划伤或腐蚀，如有问题应及时修复或更换气缸。