CN102703096A - 用于焦炉捣固锤粘贴摩擦板的粘接机 - Google Patents

Abstract

一种用于焦炉捣固锤粘贴摩擦板的粘接机，属于焦炉辅助设备，它包括机架、旋转臂、锁闭装置、压紧装置、加热装置、电气系统，在机架上安装旋转臂、锁闭装置、压紧装置、加热装置、电气系统；旋转臂安装在机架的顶部，旋转臂的一端与机架铰接，旋转臂的另一端与压紧装置的上梁铰接；加热装置设置在压紧装置的上梁和下梁上；压紧装置包括上梁、下梁、液压油缸，液压油缸尾部固定在机架上，液压油缸头部安装在下梁下平面，通过液压油缸伸展顶起下梁，下梁与上梁压紧捣固锤，上梁的下平面设有上加热板，下梁的上平面设有下加热板，锁闭装置通过支撑装置安装在机架上。本发明由于采用了智能化的PLC系统，实现捣固锤的“热粘”，使捣固锤摩擦板粘贴牢固。

Description

用于焦炉捣固锤粘贴摩擦板的粘接机

技术领域：

本发明属于焦炉机械的配套设备，涉及一种适用于焦炉捣固锤粘贴摩擦板的装置。

技术背景：

目前，由于国内外焦炭市场行情稳步提升，促使国内捣固焦炉行业蓬勃发展。作为捣固焦炉的关键设备之一的捣固机来说，现场使用相对频繁，而且一旦出现故障，将会直接影响其它焦炉设备的正常工作。市场现在不仅要求捣固机能够稳定工作，而且用户对于其本身的配套设备也提出了更高的要求。捣固锤属于捣固机的主要工作部件之一，起着捣固煤饼的作用，它由锤杆和靠粘接剂粘贴在锤杆两侧的摩擦板组成。由于捣固锤是靠捣固机对摩擦板的摩擦力获得重力势能进而对煤饼捣固做功，所以摩擦板与捣固锤杆的粘贴效果对捣固锤的使用寿命起到决定性的作用。现有摩擦板的粘贴采用的是常温状态下手工粘贴的“冷粘”方式：即在室温下，用简易的方箍、压板将涂有粘接剂的锤杆和摩擦板压紧在一起，压紧力由手工拧紧的螺柱顶在压板上获得。这种冷粘方式无法给予捣固锤粘接剂达到最佳粘接状态所需要的压力和温度，粘接出的捣固锤经常发生摩擦板脱落的现象，极大的影响着捣固机的工作效率。

发明内容：

本发明的目的旨在克服现有技术的缺点，采用“热粘”方式，提供一种用在焦炉捣固锤粘贴摩擦板的粘接机，它能够为捣固锤粘接提供必要的压力和将粘接剂加热到最佳粘稠度的温度，以使捣固锤摩擦板的粘贴达到最佳效果。

本发明的上述目的是通过以下技术方案来实现的：一种用于焦炉捣固锤粘贴摩擦板的粘接机，它包括机架、旋转臂、锁闭装置、压紧装置、加热装置、电气系统，在机架上安装旋转臂、锁闭装置、压紧装置、加热装置、电气系统；旋转臂安装在机架的顶部，旋转臂的一端与机架铰接，旋转臂的另一端与压紧装置的上梁铰接；加热装置设置在压紧装置的上梁和下梁上，所述的压紧装置包括上梁、下梁、液压油缸，液压油缸尾部固定在机架上，液压油缸头部安装在下梁下平面，通过液压油缸伸缩顶起下梁，下梁与上梁压紧捣固锤，实现压紧捣固锤的功能；上梁的下平面设有上加热板，下梁的上平面设有下加热板，锁闭装置通过支撑装置安装在机架上。 

本发明设有一套压紧装置，通过6个液压油缸与旋转臂、锁闭装置共同作用，压紧上梁、下梁以给予捣固锤摩擦板必需的压力；设有一套加热装置，与电气系统共同完成对摩擦板粘接剂的加热。 

本发明由压紧装置和液压系统控制粘接所需的压力，由加热装置和电气系统控制粘接所需的温度。 

所述的旋转臂是粘接机安放捣固锤时拉起上梁的装置。具体构造是：液压油缸支座固定在机架上，液压油缸与旋转臂铰接，旋转臂与机架铰接；通过液压油缸伸缩驱动旋转臂转动。 

所述的上梁、下梁分别是加热装置上加热板、下加热板的载体。具体构造是：上梁、下梁都是分为三段小梁，三段小梁通过四个双孔销轴连为一体，上梁、下梁的加热板安装面都经过镗床的精度加工以保证平面度；上梁与旋转臂铰接；下梁穿在机架上六个垂直安装的轴上；通过安置在下梁与机架之间的六个液压油缸伸缩顶起下梁，与上梁共同压紧捣固锤。 

所述的锁闭装置是上梁、下梁压紧捣固锤时，将旋转臂与上梁一起锁死，固定上梁不动的装置。具体构造是：安装在机架上的六个支柱既支撑放下的旋转臂，又支撑装有锁闭销的锁闭滑杆，锁闭销同时穿过旋转臂、支柱将旋转臂锁死。通过铰接于支柱和锁闭滑杆上的液压油缸伸缩驱动锁闭滑杆移动，进而带动固定在锁闭滑杆上的锁闭销移动，锁死或放开旋转臂。 

所述的压紧装置是捣固锤粘贴摩擦板时，顶起下梁使其与被锁闭装置锁死的上梁共同压紧捣固锤和摩擦板的装置。具体构造是：6个液压油缸尾部垂直螺栓固定在机架上，液压油缸头直接顶在下梁下平面；通过液压油缸伸缩顶起下梁。 

所述的加热装置是捣固锤粘贴摩擦板时，加热捣固锤杆与摩擦板之间的粘接剂，使粘接剂达到最佳粘稠温度的装置。其具体构造是：由上加热板、下加热板、加热电阻器、温度传感器和隔热层组成；加热电阻器由加热板包裹，加热电阻器和加热板间的空隙用隔热层填充；上、下加热板分别栓接在上、下梁的机加工面上；加热电阻器螺栓固定在上梁两端面；通过加热电阻器-加热板-摩擦板-粘接剂的温度层层传递，最终使粘接剂达到最佳粘稠温度，温度传感器对粘接剂温度实时监测，将信息传递到电气系统的PLC，实现PLC控制加热工艺。 

所述的电气系统的组成部件是1个空气断路器Q01、1个马达保护器Q02、1个接触器K00、2个断路器F10/F20、4个固态继电器V10/V11/V20/V21、2个电流互感器P10K/P20K、1个开关电源G1、2个微断开关F1/F2、2个温控器P4/P5、1个加热器E1、1个风扇M2、1个继电器XTR1、1套PLC可编程逻辑控制器，各部件的连接结构（参看图12、图13。所述的电气系统是通过PLC可编程逻辑控制器，电气系统的组成部件是1个S7200 CPU226模块A1、1个EM231模块A2、1个TD200显示文本A3、1个温度变送器MU1、2个电流变送器MU3/MU4，各部件的连接结构参看图14、图15、图16、图17、图18、图19。 

西门子S7200，CPU226本体对上下加热装置进行温度控制；通过扩展EM231模拟量模块对加热器的温度、上下加热电流进行采样，经过CPU226进行数据运算，控制菲尼克斯固态继电器对加热器进行PID控制，达到精准的温度；流量开关量信号输入PLC内部，经过逻辑运算，控制输出压力。系统分为手动控制、自动控制两种模式。故障报警采用热继电器、短路器故障信号对故障信号实时监控报警。TD200文本显示可以将生产工艺参数、故障报警信息和系统工作状态实时地显示。 

自动控制固化温度时间，同时也能对外界温度进行自动补偿。工艺中，温度控制起到决定作用。利用压力传感器检测夹紧压力来满足工艺要求。 

所述的液压系统是为整套设备中的各个液压油缸提供压力的系统，由手动控制各个液压油缸伸缩工作。 

本发明由于采用了压紧装置、加热装置和智能化的PLC系统，实现捣固锤的“热粘”，使捣固锤摩擦板粘贴牢固；实现自动化控制，使粘接机操作简便；实现粘接剂温度的有限升高，粘接剂不因加热过度变质，确保粘接过程环保无污染。本发明的各装置驱动都采用液压驱动，结构简单，操作简便，安全可靠，捣固锤摩擦板粘贴牢固。 

附图说明：

图1为本发明实施例的结构示意图。

图2为本发明实施例的侧视图。 

图3为图2中A-A向的视图，也即本发明实施例中旋转臂的结构示意图。 

图4为图2中B-B向的视图，也即本发明实施例中锁闭装置的结构示意图。 

图5为本发明实施例中上梁的结构示意图。 

图6为图5中C-C向的剖视图。 

图7为图5中D-D向的剖视图。 

图8为本发明实施例中下梁的结构示意图。 

图9为图8中E-E向的剖视图。 

图10为本发明实施例中加热装置的结构示意图。 

图11为图10中F-F向的视图。 

图12为本发明的电气系统的外部线路结构示意图。 

图13为本发明的电气系统的电压配置结构示意图。 

图14为本发明的电气系统的PLC226结构示意图，PLC226图分5部分，此图为第1部分。 

图15为本发明的电气系统的PLC226结构示意图，PLC226图分5部分，第2部分。 

图16为本发明的电气系统的PLC226结构示意图，PLC226图分5部分，第3部分。 

图17为本发明的电气系统的PLC226结构示意图，PLC226图分5部分，第4部分。 

图18为本发明的电气系统的PLC226结构示意图，PLC226图分5部分，第5部分。 

图19为本发明的电气系统的温度感应结构示意图。 

图20为本发明的电气系统的电器柜外观结构示意图。 

图21为本发明的电气系统的输入点对应名称列表图。 

图22是本发明实施例的零件规格型号表。

图中，1、机架，2、旋转臂，3、锁闭装置，4、上梁，5、下梁，6、加热装置，7、压紧装置，8、电气系统，9、液压系统，2-1、液压油缸座，2-2、液压油缸，2-3、旋转臂杆，3-1、支柱，3-2、锁闭滑杆，3-3、锁闭销，3-4、液压油缸，4-1、小梁， 4-2、双孔销轴，4-3、吊耳， 5-1、小梁，5-2、双孔销轴， 5-3、螺柱，6-1、上加热板，6-2、下加热板，6-3、加热电阻器，6-4、温度传感器，6-5、隔热层。 

具体实施方式：

    本发明的具体实施方式不局限于下述实施例。

实施例：如图1、2所示：一种用在焦炉捣固锤粘贴摩擦板的粘接机，由机架1、旋转臂2、锁闭装置3、上梁4、下梁5、加热装置6、压紧装置7、电气系统8、液压系统9等组成。旋转臂2、锁闭装置3、下梁5、压紧装置7、电气系统8、液压系统9安装在机架1上。上梁4铰接吊挂在旋转臂2上。加热装置6分装在上梁4、下梁5上。 

如图3所示：旋转臂2由液压油缸座2-1、液压油缸2-2、旋转臂杆2-3组成。液压油缸座2-1固定在机架1上；旋转臂杆2-3铰接在机架1上；液压油缸2-2铰接在旋转臂杆2-3上。通过液压系统9驱动液压油缸2-2伸缩以带动旋转臂2转动。 

如图4所示：锁闭装置3由六个支柱3-1、锁闭滑杆3-2、六个锁闭销3-3、液压油缸3-4组成。支柱3-1固定在机架1上；锁闭滑杆3-2穿过支柱3-1上的通孔，能够水平左右移动；锁闭销3-3抱死在锁闭滑杆3-2上；液压油缸3-4铰接在支柱3-1与锁闭滑杆3-2之间。通过液压系统9驱动液压油缸3-4伸缩；液压油缸3-4缩回时，锁闭销3-3穿过旋转臂2、支柱3-1的通孔，将旋转臂2锁死；液压油缸3-4伸出时，通过锁闭滑杆3-2将锁闭销3-3推出旋转臂2、支柱3-1，放开旋转臂2。 

如图5、图6、图7所示：上梁4由三段小梁4-1、四个双孔销轴4-2、十二个吊耳4-3组成。三段小梁4-1由四个双孔销轴4-2连接固定为一体；十二个吊耳4-3分别焊接在三段小梁4-1的上平面；上梁4通过吊耳4-3与旋转臂2铰接；小梁4-1的下平面经过镗床的精度加工以保证平面度用来安装加热板。 

如图8、图9所示：下梁5由三段小梁5-1、四个双孔销轴5-2、六个单头螺柱5-3组成。三段小梁5-1由四个双孔销轴5-2连接固定为一体；六个单头螺柱5-3垂直固定在机架1上；三段小梁5-1对应穿过六个单头螺柱5-3，能够垂直上下移动；小梁5-1的上平面经过镗床的精度加工以保证平面度用来安装加热板。 

如图5、图10、图11所示：加热装置6由上加热板6-1、下加热板6-2、加热电阻器6-3、温度传感器6-4、隔热层6-5组成。加热电阻器6-3由上加热板6-1、下加热板6-2包裹；隔热层6-5填充在加热电阻器6-3与上加热板6-1、下加热板6-2间的空隙中；上加热板6-1栓接在上梁4上；下加热板6-2栓接在下梁5上；温度传感器6-4固定在上梁4的两侧端面。通过电气系统8对加热电阻器6-3通电，加热电阻器6-3将电能转化为热能，温度经层层传递，最终使粘接剂达到最佳粘稠温度，温度传感器6-4对粘接剂温度实时监测，将信息传递到电气系统8的PLC，实现PLC控制加热工艺。 

如图1所示：本实施例中的压紧装置7即为安装在下梁5、机架1间的六个液压油缸，液压油缸尾部栓接固定在机架1上，液压油缸头直接顶在下梁5的下平面。通过液压系统9驱动压紧装置7（即六个液压油缸）伸出以顶起下梁5，与上梁4共同作用压紧捣固锤摩擦板（此时上梁4和旋转臂2被锁闭装置3锁死）。 

如图12所示，本实施例中的电气回路是：电源进线通过西门子断路器对系统进行供电，上加热板电阻支路、下加热板电阻支路、泵站电机支路都有各自的断路器进行电气通断，保证各个支路故障互不影响。控制电源采用菲尼克斯直流开关电源供电。 

图13、图14、图15、图16、图17、图18、图19所示，本实施例中的电气控制是：西门子S7200，CPU226本体对上下加热装置进行温度控制；通过扩展EM231模拟量模块对加热器的温度、上下加热电流进行采样，经过CPU226进行数据运算，控制菲尼克斯固态继电器对加热器进行PID控制，达到精准的温度；流量开关量信号输入PLC内部，经过逻辑运算，控制输出压力。系统分为手动控制、自动控制两种模式。故障报警采用热继电器、短路器故障信号对故障信号实时监控报警。TD200文本显示可以将生产工艺参数、故障报警信息和系统工作状态实时地显示，使系统操作更加直观、友好。 

如图20、图21所示，本实施例中的电气硬件是：柜体采用德国威图柜体，该柜体可根据环境温度不同自动加热或启动风扇降温运行，保证柜体内温度适宜；加热器控制元件采用菲尼克斯固态继电器达到无触点(无触点使得动作频率和使用寿命大大提高)输出控制，和S7200配合可以更精准地控制加热温度；菲尼克斯电参量变送器将加热器温度信号、加热器电流信号转换成标准4-20MA信号，供PLC EM231模拟模块采集，提高数据运算的可靠性。 

如图21所示，本实施例的一次回路是： 

-Q01为带手操的空气断路器。整定电流36-50A。为总电源进线开关。

-F10为上加热电路供电空气断路器，西门子SX系列3P开关，额定电流25A。 

-P10为电流互感器，采样加热器工作电流，提供出标准信号，给西门子模拟量模块。-V10、-V11为德国菲尼克斯固态继电器，提供无触点通断加热器供电。其通断控制直接由PLC控制。 

-F20为上加热电路供电空气短路器，西门子SX系列3P开关，额定电流25A。-P20为电流互感器，采样加热器工作电流，提供出标准信号，给西门子模拟量模块。-V20、-V21为德国菲尼克斯固态继电器，提供无触点通断加热器供电。其通断控制直接由PLC控制。 

-Q02为西门子3RV系列马达保护器。电流1.4-2A可以调节，根据电机的额定电流进行调节。-K00为西门子3RT接触器，控制泵的电源。其控制通过西门子PLC直接给出。 

-F1为西门子5SX系列1P开关。提供威图温控器控制柜内加热器及风扇动作。根据设定温度调节加热器或冷却风扇动作。保证柜内元器件适宜的工作温度。 

-F2为开关电源G1的上级1P开关。G1为220v变24V直流开关电源。提供PLC，传感器，中间继电器工作电压。 

S7200 plc226为西门子S7200系列可编程逻辑控制器。作为整个系统控制的核心。由CPU226模块本体带输入输出触点。和EM231模拟量模块组成。CPU226本体共带点数为40点，其中输入点为24点，为直流24V输入。输出点数为16点，为晶体管输出。输入点即对外部输入状态进行采样，作为内部软触点在程序中标志。输入点对应名称列表见图21。输出点即通过内部程序处理后，输出逻辑触点，控制执行元件的相应动作。对应见图。 

EM231模拟量模块 是4路模拟输入的模拟量模块。对上下加热器温度进行采集。通过-MU1菲尼克斯电参量变送器，转换温度信号为4-20MA电流信号。和EM231模块接口匹配。加热器电流进行采集。通过MU3、MU4菲尼克斯电参量模块将0-1A的电流信号，转换为4-20MA的标准信号，和EM231模块接口匹配。 

本发明的工作过程：

①伸展液压油缸3-4解锁旋转臂2；②伸展液压油缸2-2抬起上梁4；③将涂好粘接剂并覆盖摩擦板的捣固锤放置在下梁5上；④收缩液压油缸2-2放下上梁4；⑤收缩液压油缸3-4锁住旋转臂2；⑥启动压紧装置7（即伸展压紧装置的六个液压油缸）顶起下梁5；⑦启动电气系统的PLC进行加热粘接，直到PLC的粘接完成铃声响起；⑧伸展液压油缸3-4解锁旋转臂2；⑨伸展液压油缸2-2抬起上梁4；⑩将粘接好的捣固锤卸下。

Claims (7)

1.一种用于焦炉捣固锤粘贴摩擦板的粘接机，其特征是包括机架、旋转臂、锁闭装置、压紧装置、加热装置、电气系统，在机架上安装旋转臂、锁闭装置、压紧装置、加热装置、电气系统；旋转臂安装在机架的顶部，旋转臂的一端与机架铰接，旋转臂的另一端与压紧装置的上梁铰接；加热装置设置在压紧装置的上梁和下梁上；压紧装置包括上梁、下梁、液压油缸，液压油缸尾部固定在机架上，液压油缸头部安装在下梁下平面，通过液压油缸伸展顶起下梁，下梁与上梁压紧捣固锤，实现压紧捣固锤的功能；上梁的下平面设有上加热板，下梁的上平面设有下加热板，锁闭装置通过支撑装置安装在机架上。

2.根据权利要求1所述的一种用于焦炉捣固锤粘贴摩擦板的粘接机，其特征是所述的锁闭装置包括锁闭滑杆，锁闭滑杆上安装有锁闭销，锁闭装置安装在支撑装置上，支撑装置是六个支柱，安装在机架上的这六个支柱既支撑放下的旋转臂，又支撑装有锁闭销的锁闭滑杆，锁闭销同时穿过旋转臂、支柱将旋转臂锁死，通过铰接于支柱和锁闭滑杆上的液压油缸伸缩驱动锁闭滑杆移动，进而带动固定在锁闭滑杆上的锁闭销移动，锁死或放开旋转臂。

3.根据权利要求1所述的一种用于焦炉捣固锤粘贴摩擦板的粘接机，其特征是所述的加热装置由上加热板、下加热板、加热电阻器、温度传感器和隔热层组成；加热电阻器由加热板包裹，加热电阻器和加热板间的空隙用隔热层填充；上加热板、下加热板分别栓接在上梁、下梁的机加工面上；加热电阻器通过螺栓固定在上梁的两端面，通过加热电阻器-加热板-摩擦板-粘接剂的温度层层传递，最终使粘接剂达到最佳粘稠温度，温度传感器对粘接剂温度实时监测，将信息传递到电气系统的PLC，实现PLC控制加热工艺。

4.根据权利要求1所述的一种用于焦炉捣固锤粘贴摩擦板的粘接机，其特征是所述的上梁、下梁均是由三段小梁构成，三段小梁通过四个双孔销轴连为一体，上梁、下梁的加热板安装面都经过镗床的精度加工以保证平面度；下梁穿在机架上的六个垂直安装的轴上，上梁铰接在旋转臂上。

5.根据权利要求1所述的一种用于焦炉捣固锤粘贴摩擦板的粘接机，其特征是所述机架为金属焊接框架。

6.根据权利要求1所述的一种用于焦炉捣固锤粘贴摩擦板的粘接机，其特征是所述旋转臂的结构是金属焊接件；旋转臂通过液压油缸和液压油缸支座固定在机架上，通过液压油缸的伸缩驱动旋转臂转动。

7.根据权利要求1所述的一种用于焦炉捣固锤粘贴摩擦板的粘接机，其特征是所述的电气系统的组成部件由1个空气断路器Q01；1个马达保护器Q02；1个接触器K00；2个断路器F10、F20；4个固态继电器V10、V11、V20、V21；2个电流互感器P10K、P20K；1个开关电源G1；2个微断开关F1、F2；2个温控器P4、P5；1个加热器E1；1个风扇M2；1个继电器XTR1；1套PLC可编程逻辑控制器组成，电气系统对加热电阻器（6-3）通电，加热电阻器（6-3）将电能转化为热能，温度经层层传递，最终使粘接剂达到最佳粘稠温度，温度传感器（6-4）对粘接剂温度实时监测，将信息传递到电气系统的PLC，实现PLC控制加热工艺；电源进线通过断路器对系统进行供电，上加热板电阻支路、下加热板电阻支路、泵站电机支路都有各自的断路器进行电气通断，保证各个支路故障互不影响，控制电源采用菲尼克斯直流开关电源供电。

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