一、設計原則與核心參數

（一）力學設計：確保密封力與抗沖擊性

• 鎖緊力計算：
  按國標《GB 25209-2010 煤礦安全避險設施》要求，單個鎖緊點需提供**≥6kN**的預緊力，以雙層密封圈壓縮量達 80% 為設計目標。
  ? 公式：總鎖緊力 = 密封圈接觸面積 × 設計壓強（取 0.8-1.2MPa）
  例：門體面積 2.5㎡，密封圈寬度 50mm，周長 12m，則總鎖緊力需≥12m×0.05m×1MPa=60kN（需 10 組鎖緊裝置，每組 6kN）。

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• 結構形式：
  采用楔形滑塊 + 螺桿傳動組合（如圖 1）：
  ? 螺桿直徑≥30mm，螺距 4-6mm，材料選用 304 不銹鋼（耐腐蝕）；
  ? 楔形塊傾角 15°-20°（摩擦角＜自鎖角，確保抗沖擊反力不松脫）；
  ? 導向槽深度≥20mm，防止滑塊側向位移。

（二）人機工程設計：適應井下操作環境

• 操作力矩：
  單手柄操作力≤150N?m（對應 Φ30mm 手柄，施力距離 400mm 時，手推力≤375N），需配置棘輪扳手或增速齒輪箱，降低人員疲勞度。

• 操作空間：
  手柄旋轉半徑≥600mm，距地面高度 800-1200mm，避免彎腰或攀爬操作。

• 應急標識：
  手柄及鎖緊點需涂熒光黃警示漆，并標注 “順時針鎖緊 / 逆時針解鎖" 箭頭，配合反光銘牌（如 “先鎖左上 / 后鎖右下" 順序）。

（三）環境適應性設計：抗粉塵、防潮、耐高溫

• 密封防護：
  螺桿端部設橡膠防塵罩（耐油性≥丁腈橡膠標準），防止煤塵進入螺紋副（煤塵粒徑≤0.075mm 時，卡阻風險提升 40%）。

• 防腐處理：
  表面電鍍硬鉻（厚度≥50μm）或噴涂聚四氟乙烯（PTFE），鹽霧試驗≥1000 小時無銹蝕（井下濕度＞90%，含 SO?等腐蝕性氣體）。

• 溫度耐受：
  材料需滿足 - 30℃~80℃環境下性能穩定（如尼龍 66 導向塊需添加 30% 玻璃纖維增強，熱變形溫度＞120℃）。