矿用救生舱舱门设计

1、矿用救生舱舱门设计刘竹帆（中国矿业大学机电工程学院，江苏 徐州 221116）摘要：本文主要对矿用救生舱舱门进行研究。针对目前矿用救生舱舱门密封不好、抗冲击强度低、隔热效果差等问题，设计一种抗冲击能力强，气密、水密性能性能良好并能快速开启的救生舱舱门。关键词：矿用救生舱； 舱门； 气密性The design of coal mine refuge chamberYan Chun-yan Li Zhong-liang(College of Mechanical and Electrical Engineering ,China University of Ming and Technology

2、, Xuzhou 221116,China)Abstract:This paper mainly the study of the door of coal mine refuge chamber . View of the current bad mine escape hatch seals, low impact strength, poor heat insulation problems, design a strong shock-resistant, good air tightness, water tightness properties and can be opened

3、quickly.Key Words:Coal mine refuge chamber; cabin door; air tightness1 前言随着我国矿业的迅速发展，我国也成为世界上矿难发生最频繁的国家，在各类矿难事故中，煤矿安全事故一直居各类矿难事故之首。因此，各国都在大力建设矿井避难硐室和研制矿用救生舱，以便为矿井发生事故后无法及时撤离的矿工提供一个安全的密闭空间，赢得较长的生存时间。同时，被困人员还能通过舱内通讯监测设备，引导外界救援。2 舱门外形结构设计为满足强度要求、减少应力集中，将门的四角做成圆角。门框直接焊接在舱门前面板上。铰链支座焊接在门框上。该种结构的优点是舱门的开度较大

4、，人员进出舱门方便。舱门的外形结构及安装尺寸如图1所示。图 1 舱门外形结构及安装尺寸示意图为了使外舱门能够承受外部冲击载荷，同时减轻门的总体重量，门扇梁用方钢焊接而成，并制成井字梁系，其结构如图2所示。制作时，梁系宜设置主、次梁，主梁受力大，不宜切断，次梁可以切断焊接在主梁上。为使梁受力均匀，减小门扇厚度，主、次梁采用平齐连接，即水平次梁与主梁的上翼缘表面平齐，都直接与面板相连。图 2 井字梁系结构示意图外门板与梁架焊接在一起。内门板与梁架用螺钉连接。内、外门板之间填充有陶瓷棉隔热材料。此外，舱门外门板边缘应焊接有安装防火水密胶条的槽型结构。3舱门开启机构设计舱门开启机构的结构示意图如图3所

5、示。图3 舱门开启机构示意图 1-中心手轮；2-中心手轮轴；3、6-联动杆；4、5-锁紧滑块；7-转盘；8-拉杆；9-门内板原理介绍：舱门中心安装有中心手轮1，舱门内外各安装一个手轮，两手轮通过中心手轮轴2连接。中心手轮轴2上安装有转盘6。舱门的左右两边各布置4个锁紧滑块4，上下两边各布置1个锁紧滑块5。锁紧滑块4、5通过联动杆3、6相连，联动杆3、6和转盘7通过拉杆8相连接。当转动中心手轮1时，中心手轮1和转盘7一起绕中心轴转动，转盘7带动联动杆3、6运动，联动杆3、6带动锁紧滑块4、5同时绕铰轴转动，当锁紧滑块的压紧端转到舱门内门板边缘以内时，拉动中心手轮，舱门开启。当被困人员全部进入舱体

6、，关闭舱门时，拉动中心手轮至舱门有一定的压紧力时，反向转动中心手轮，当锁紧滑块的压紧端在垂直于舱门门边时，舱门关闭。为防止中心手轮转动角度过大时，联动杆和锁紧滑块的铰接轴转到死角，锁紧滑块发生自锁而使舱门无法正常关闭，应在转盘底部和内门板上焊接有挡铁。当中心手轮转到最大角度时，无法继续转动。保证中心手轮在一定角度范围内转动，使舱门能正常开启或关闭。4 舱门密封结构设计救生舱舱门为1200600的矩形圆角舱门，密封面积较大，密封设计难度大，为此采取四项设计措施：a、舱门采用矩形耐高温的阻燃橡胶密封圈，该密封圈的特点是外部压力越大，密封效果越好。密封圈采用安装于舱门门边焊接形成的密封槽内。可以和好

7、地起到防水阻火的作用。b、在舱门与门框接触的外侧装有防火条，防火条在外部可以起到防火的作用。有效的防止了橡胶密封圈应高温而发生变形，导致密封性能下降。c、在舱门与门框连接的内侧设有一圈膨胀密封条，当发生火灾时膨胀密封条自动膨胀，封堵门缝缝隙，阻隔两个空间之间的空气流通，有效的防止了火灾造成的浓烟，有毒气体和热气对人体的危害并控制火势蔓延。可将密封条用胶粘贴在防火门缝的凹槽内（已贴好不干胶），也可用螺钉固定在防火门的凹槽内。d、在舱门内门板四周布置了多个锁紧滑块，实现了舱门的全方位锁紧。更好地保证了舱门的密封性能。图5- 1舱门密封结构1-门框；2-防火条；3-阻火水密胶条；4-锁紧滑块；5-陶瓷棉隔热材料；6-膨胀条；7-门板通过以上四项设计，使舱门能够实现多重防火阻火的作用，同时也实现了舱门的全方位锁紧。使舱门的密封性能更加可靠。5 结论矿用救生舱的设计对于保护井下工作人员的生命财产安全具有极其重要的现实意义，本文对矿用救生舱的舱门进行了设计，为后续的理论研究及设计提供了部分理论依据。参考文献1杜志全. 新型轻质防护密闭门门扇的设计与分析(硕士论文).武汉：武汉理工大学，2010.52王海洋.杨巴300kt/a EO/EG装置中防爆门的设计论文.北京：中国石化工程建设公司，2004.73中华人