电状态符号电磁线圈阀芯图单电控直动式电磁阀工作原理电磁阀未通电时，断开，相通，阀处于排气状态电磁线圈通电时，电磁力通过阀杆推动阀芯向下移动，使接通，与断开，阀处于进气状态。双电控直动式电磁阀如下图所示为双控二位直动式电磁阀工作原理中国矿业大学图双电控直动式电磁阀工作原理图当电磁铁通电电磁铁断电时，阀芯被退职右侧，口有输出，口排气。若电磁铁断电，阀芯位置不变，仍为口有输出，口排气，即阀具有记忆功能电磁铁断电后，主阀仍继续保持所处的切换位置，直到电磁铁通电，则阀芯被推至左侧，阀被切换，此时口有输出，口排气。同样，电磁铁断电时，阀的输出状态保持不变。使用直动式双电控电磁阀时，应特别注意两侧的电磁铁不能同时通电，否则将使电磁铁线圈烧坏。通常在电气控制线路上设有防止同时通电的互锁电路。直动式电磁阀的特点是结构简单紧凑换向频率高，动作灵敏，但采用交流电磁铁时，如果阀芯卡死就有烧坏线圈的可能。阀芯的换向行程受电磁铁吸合行程的控制，因此只适用于小型阀。气缸的选择气缸的分类表气缸的分类分类方法分类按结构特征分直线运动气缸摆动缸手动手指按缸径分微型气缸小型气缸中型气缸大型气缸按安装形式分基本型脚架型前后法兰型铰接耳环型耳轴型按缓冲方式分单侧有杆侧或无杆侧缓冲双侧缓冲固定井下平衡风门气动控制系统缓冲如垫缓冲固定节流孔可调缓冲如缓冲节流阀按润滑方式分给油气缸不给油气缸和无油气缸按位置检测方式分限位开关式磁性开关式按驱动气缸时压缩空气作用在活塞断面上的方向分单向作用气缸双向作用气缸气缸按功能分普通气缸特殊气缸按润滑方式分类气缸可以分为给油气缸不给启刚和无油气缸。给油气缸是由压缩空气带入润滑油雾对气缸内相对运动件进行润滑不给油气缸是指压缩空气中不含润滑油雾，相对运动副之间的润滑是靠预先在密封圈内添加的润滑脂来保证另外，气内缸内的零件要使用不易生锈的材料无油气缸相对运动副采用石墨及些有机合成自润滑材料造成。目前，绝大多数系列的气缸都是不活动式的，要注意的是，他也可给油使用，但旦给油就必须保持给油，如果中途停止给油，因润滑脂已被润滑油冲洗掉而使它处于无油润滑状态，其汽缸密封将加快磨损。气缸的选择和计算气缸的品种繁多，各种类型及型号的气缸性能和适用工况条件不尽相同，选对选好气缸对设备的工作性能的好坏至关重要。气缸选择双向作用单杆摆动式单耳环不给油气缸。选择气缸的过程和需要考虑的因素般有以下几个方面选定气缸的缸径通常根据气缸的负载状况确定气缸的轴向负载为。再根据负载的运动状态预选气缸的负载率根据气源供气条件确定气缸的使用压力，应小于减压阀进口压力的再对照标准选定气缸和行程。实际测得风门在开启过程中所需的最大力为，考虑到润滑条件和工作状况等影响设风门的最大开启力为，即气缸所需的轴向气载力。从对气缸进行特殊的研中国矿业大学究知道要精确确定气缸的实际输出力是困难的。于是在分析气缸性能和确定气缸输出力为，常用到负载率的概念，负载率的定义为气缸的实际负载负载率气缸的理论输出力气缸的实际负载是实际工况所决定的，若确定了气缸负载率，则由定义就能确定气缸的理论输出力，从而可以计算和选择气缸的缸径。气缸的实际负载是由实际工况所决定的，若确定了气缸负载率，则由定义就能确定气缸的理论输出力，从而可以计算和选择气缸的缸径。气缸负载率的选择与气缸的负载性能安装工况及气缸的运动速度有关，对于阻性负载如气缸用作气动夹具，负载不产生惯性力的静负载，般选取负载率为。对于惯性负载如气缸用来推送工件，负载产生惯性力，负载率的取值见下表表表负载率的取值运动状态负载率气缸低速运动，根据风门的开启的要求为快速开启与闭合，因此负载率利用公式气缸的实际负载负载率气缸的理论输出力可以求出气缸的理论输出力，同时经计算得。预先设定杆与缸径之比为由式理论输出力缸径井下平衡风门气动控制系统使用压力活塞杆直径代入数值后可以计算得再对按照液压气动系统及元件缸内径及活塞外径圆整标准化。表气缸内径及活塞杆外径标准气缸的缸内直径气缸的活塞杆外径备注括号内尺寸为非优先选用者则由于，标准化后可以选，标准化或可选。预选气缸的行程根据计算气缸的操作距离为，为了便于安装和调试并防止活塞与缸底或缸盖相碰，对计算出的行程要留有余量在计算行程的基础上留有余量。根据液压气动系统元件缸活塞行程系列选用标准行程，在这里选择行程。中国矿业大学表气缸活塞行程系列气缸的速度特性活塞在整个运动过程中，由于作用因为活塞杆细长比为所以用欧拉公式计算因此活塞杆的稳定性符合要求。井下平衡风门气动控制系统结论我国是世界上疆域辽阔成矿地质条件优越矿种齐全配套资源总量丰富的国家，是具有自己资源特色的个矿产资源大国。在经济迅猛发展的今天，经济发展对于资源的需求量也越来越大，资源已经直接制约着经济的发展，而当今的资源大部分还是来自矿产。因此对矿产开采也有了更高要求，不仅有数量和速度上的要求而且对于安全性也有了更高的要求。因此，井下安全问题是矿业生产的重中之重，解决井下安全问题已经成为个迫在眉睫的问题了。井下通风是确保井下安全生产的个重要环节，通风设施中隔断风流的设施主要是风门。矿井的隔断风流设施中风门的主要作用是用于煤矿井下进风巷和主要进风巷之间每个联络巷道中。在不允许风流通过，但需行人或行车的巷道内，必须设置风门将巷道中的风流截断，以防止巷道中发生风流短路。本文根据以往井下风门的特点以及现在井下作业对风门新要求，该风门总结了以往风门的优缺点，吸取了其优点并对其进行改造，克服了些不足之处。例如，以往风门大部分都是单方向开启，由于风压的作用使得风门在开启时受到很大的压力，风门的开启很不方便。我们设计的这款风门利用铰链四杆机构实现了两扇风门的反向开启，这样风门所受的风压平衡，大大减少了风门的开启力。该风门安装了套自动控制系统和气动系统，实现了风门的自动开启与闭合，无需专人看护。另外，该风门还安装了套安全装置，避免了特殊情况下行人被风门夹住后而受伤。该风门还存在不足之处，如由于矿山压力潮气和脏污杂物等影响使得风门复杂传动装置的动作不够灵活，以及有些自动风门结构复杂，维护困难等缺点。因此，这些都需要进步研究和进步实践来解决。在这次设计的过程中，我学到了很多以往在课堂上学不到的知识，实际生产中的很多特殊情况与书本上的理论理想情况是不同的。总之，这次设计我受益匪浅，为我今后的学习和工作打下了良好基础。中国矿业大学致谢本设计在指导老师郑元海教授的悉心指导和严格要求下业已完成，从课题选择方案论证到具体设计和调试，无不凝聚着郑元海老师的心血和汗水，在四年的本科学习和生活期间，也始终感受着郑老师的精心指导和无私的关怀，我受益匪浅。在此向老师表示深深的感谢和崇高的敬意。本设计的完成也凝聚了郑元海教授的心血和汗水，是他无私的帮助和支持，才使我的毕业论文工作顺利完成。在论文的完成过程当中，同时得到了同班同学方闻杨洋丁天的热情帮助，并表示深深地感谢,井下平衡风门气动控制系统参考文献文现代煤矿重大事故预测监控与防治新技术全书第二册鲁小川,金群主编。吉林科技出版社，文机械原理李树军主编。北京科学出版社，文电工学下册，电子技术秦曾煌主编。版。北京高等教育出版社。文单片微型计算机原理与应用第二版胡乾斌等。武汉华中科技大学出版社，年月文红外辐射红外器件与典型应用陈永甫主编。北京电子工业出版社，文机电传动控制第四版邓星钟等编著。武汉华中科技大学出版社，年月文电工电子技术使用手册。电工电子技术实用手册北京中国计划出版社，文电工学上册电工技术秦曾煌主编。版。北京高等教育出版社。文液压传动沈阳东北大学出版社，文液压气动与液力工程手册下册李壮云主编。北京电子工业出版社，文控制工程基础赵丽娟，谢中宁编著。沈阳东北大学出版社，文新编电子电路大全合订本中国计量出版社组编北京中国计量出版社，力直存在，即运动加速度也就直存在。因此，其速度是变化的，我们通常所说的气缸速度是指其平均速度。活塞速度的最大值称为最大速度，记为。对非气缓冲气缸，最大速度通常在形成的末端。对气缓冲气缸，最大速度通常在进入缓冲前的行程位置。气缸的理论基准速度气缸在没有外负载力，并假设气缸为声速排气且气源压力不太低的情况下且缸内各腔气体为等温变化过程，求出的气缸速度。理论基准速度与无负载时气缸的最大速度非常接近，故常常将无负载时气缸的最大速度当作理论基准速度。随着负载的加大，气缸的最大速度将减小。缸的平均速度是气缸的运动行程除以气缸的时间通常按达到时间计算。通常所说的气缸使用速度都是指平均速度。在粗略计算时，气缸的最大速度般取平均速度的倍。标准气缸的使用速度范围大多是。当速度小于时，由于气缸摩擦阻力的影响增大，加上气体的可压缩性，不能保证活塞作平稳移动，会出现时走时停的现象，称为爬行当速度高于时，气缸密封圈的摩擦发热加剧，加速密封件的磨损，造成漏气，寿命缩短，还会加大行程末端的冲击力，影响到机械寿命。井下平衡风门气动控制系统理论基准速度可由下计算式中排气回路的合成有效面积排气侧活塞的有效面积换向阀选择型小型公称通径的换向阀，其值为。当气缸伸出时伸伸伸当气缸收缩时缩缩缩由于气缸属于摆动式气缸，即气缸绕固定轴作定角度的摆动，因此气缸的安装类型选择有头部中间尾部轴销型及铰接耳环型，这里我们选择双耳环型。中国矿业大学图气缸伸出收缩的动作时间图根据理论基准速度与气缸动作时间之间的关系，由上图所示可以查到气缸伸出时的动作时间为秒，收缩时的