CN105219405A - 一种用于焦炉加煤车炉盖清扫的揭盖装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于焦炉加煤车炉盖清扫的揭盖装置，属于自动浇浆设备领域。一种用于焦炉加煤车炉盖清扫的揭盖装置，包括横移导轨、横移装置、升降装置和揭盖装置；所述横移装置吊挂在横移导轨下方，可带动升降装置和揭盖装置沿横移导轨作前后移动，所述升降装置用于带动揭盖装置作升降，使得揭盖装置中的电磁铁与炉盖接触，以实现自动揭盖和搓盖的目的。本发明作为自动浇浆系统的一部分，可用在7m及以下焦炉的紧凑空间内，改造成本低，使用本发明后，可使工作人员完全脱离直接接触高温有害气体的环境，降低劳动强度，大大改善焦炉因炉盖无法及时密封导致的大气污染。

Description

一种用于焦炉加煤车炉盖清扫的揭盖装置

技术领域

本发明涉及一种揭盖装置，特别涉及一种用于焦炉加煤车炉盖清扫的揭盖装置。

背景技术

随着环保对钢铁企业的要求越来越高，焦炉更是重点关注对象。焦炉炉盖冒烟是焦炉污染的一个主要方面，污染物中不但含有粉尘，而且含有大量有毒有害气体，严重污染大气，对所有焦炉现场工作人员的健康构成直接威胁，大大的增加患职业病风险。

为降低焦炉污染，国内同行通常在7.63焦炉装煤车上配有炉盖和自动灌浆密封、炉盖及炉座自动清扫装置，自动灌浆由装煤车在加好煤后，自动对炉盖及炉座进行清扫并加煤，加煤结束后直接盖上并自动浇浆，避免工作人员直接接触高温有害气体，时间上可做到无缝衔接，保证了密封效果。该技术引进自德国，在焦炉生产初期，装煤车的这些功能均能正常使用，但大多在半年以后其功能即逐步丧失。

目前，国内更为常见的焦炉炉盖密封的方式主要为人工密封，其操作流程为：加煤车加好煤并开走后，由炉顶工作人员人工进行灌浆密封，炉顶环境温度高，有害气体多，工作人员难以对炉盖及炉座进行清扫，人工灌浆，密封效果一般，浇浆时间长，致使整个浇浆过程释放大量高温有毒有害气体及粉尘，且经常密封不及时，有较多的烟气泄漏。由于大部分钢厂焦炉上的加煤车结构与德国加煤车有所不同，无法完全移植德国技术，且德国技术中电磁铁采用滑环送电方式，搓盖采用电机带动链条传动方式，在现场特殊工况下，电磁铁经常失电，动作失效，维护量大。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题，提供了一种用于焦炉加煤车炉盖清扫的揭盖装置，以实现在焦炉炉盖密封过程中揭炉盖、搓炉盖和清扫炉盖的全自动化。

本发明的目的是这样实现的：

一种用于焦炉加煤车炉盖清扫的揭盖装置，其特征在于，包括横移导轨、横移装置、升降装置和揭盖装置；

所述横移导轨包括两根左右对称设置的滑轨和固定连接在两根滑轨顶部之间的多根固定横梁，所述两根滑轨后端的底部之间还固定连接有水平安装板；

所述横移装置包括两个左右对称设置的倒L型框架和两块分别固定连接在两个倒L型框架的顶部前后两端的横板，在两个横板上还分别设有对称的走行轮；所述横移装置通过走行轮夹持在两根滑轨上吊挂在横移导轨下方，其后横板靠近横移导轨的水平安装板，在横移装置的后横板和横移导轨的水平安装板之间装有驱动横移装置沿两根滑轨作水平移动的横移油缸；

所述升降装置包括水平工作台和连接在水平工作台后端上方的夹持机构；所述夹持机构夹持在横移装置的两个倒L型框架的竖直部的前后两侧，使得水平工作台与横移导轨保持平行吊挂在横移导轨下方；所述水平工作台和横移装置的前横板之间装有驱动水平工作台作上下移动的升降油缸；

所述揭盖装置包括电磁铁、传动机构和旋转油缸；所述电磁铁通过转轴吊挂在水平工作台的前端下方；所述传动机构包括套装在转轴上的齿轮以及呈前后水平安装在水平工作台上并与齿轮相啮合的齿条；所述旋转油缸的缸体沿前后水平固定在齿条后方的水平工作台上，旋转油缸的活塞杆与齿条相连；所述旋转油缸的伸缩通过齿条驱动齿轮作来回转动，进而带动电磁铁作来回转动。

其中，所述两根滑轨为凹槽滑轨，两根凹槽滑轨的槽口为相背设置，槽底为相对设置。

其中，所述两根凹槽滑轨的槽底与各固定横梁之间均固连有三角加强板。

其中，所述夹持机构包括两块左右对称的侧立板和垂直连接在两块侧立板之间的连接立板，垂直贯穿两块侧立板的四角设置有前后对称的四根导轮轴，四根导轮轴的两端部分别装有压紧轮，在后端的两根导轮轴与连接立板之间设有压紧部件，使得前后对称的八个压紧轮可以牢固地夹持在横移装置的两个倒L型框架的竖直部的前后两侧。

其中，所述压紧部件包括由两块左右对称的竖板和垂直连接在两块竖板后端部之间的连接板组成的连接框架，两块竖板的前端部对应于后端的两根导轮轴设有半圆形凹口，所述连接框架通过其竖板上的半圆形凹口贴合在后端的两根导轮轴的后方，通过依次垂直贯穿连接立板和连接板的螺栓和螺母的配合进行固连，并在螺母和连接板之间的螺栓上套有蝶形弹簧进行紧固。

其中，所述左侧的四个压紧轮均为V型轮，所述横移装置的两个倒L型框架的竖直部的前后两侧分别固定有与V型轮的V型凹槽相匹配的升降凸轨，所述V型轮随升降油缸的伸缩沿升降凸轨滚动。

其中，所述升降凸轨使用沉头螺栓固定在两个倒L型框架的竖直部的前后两侧。

其中，所述后端的两根导轮轴与连接立板之间还分别左右对称设有弹簧压紧部件；所述弹簧压紧部件包括具有半圆形凹槽的压紧块、压紧弹簧、压板和两根螺杆；所述压紧块通过其半圆形凹槽贴合在导轮轴后方，压板平行设置于压紧块的后方，压紧弹簧沿其轴向放置于压紧块和压板之间，两根螺杆分别贯穿压板、压紧块和连接立板并用螺母锁紧两根螺杆的两端部，将压紧弹簧固定在压紧块和压板之间。

其中，所述传动机构还包括安装在水平工作台上的导向轮，所述导向轮将齿条限定在其和齿轮之间与齿轮保持啮合。

其中，所述横移油缸和升降油缸均采用MTS油缸。

本发明的有益效果为：

1)本发明可用在7m及以下焦炉的紧凑空间内，大大的降低了改造成本，同时还能继续利用原有加煤车。

2)本发明作为自动浇浆系统的一部分，使工作人员完全脱离直接接触高温有害气体的环境，降低劳动强度，大大改善了焦炉因炉盖无法及时密封导致的大气污染。

3)本发明采用旋转油缸推拉齿条，实现了搓盖角度可以根据需要任意控制的目的。

4)本发明中的横移油缸及升降油缸采用MTS油缸，实现了实时控制，在现场情况恶劣的情况下，大大减少了维护，同时可以实现任意位置任意时刻的控制，有效的解决了焦炉炉座由于施工及热胀冷缩而导致的水平标高的误差问题。

附图说明

图1为本发明的立体结构图。

图2为本发明的右视剖面图。

图3为本发明中升降装置和揭盖装置的立体结构图。

图4为图2的A-A向剖面图。

图5为本发明的工作运行图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本发明。

如图1所示，一种用于焦炉加煤车炉盖清扫的揭盖装置4，包括横移导轨1、横移装置2、升降装置3和揭盖装置4四部分。

如图1所示，横移导轨1包括两根左右对称设置的滑轨11和固定连接在两根滑轨11顶部之间的多根固定横梁12，两根滑轨11后端的底部之间还固定连接有水平安装板13。其中，两根滑轨11具体采用凹槽滑轨11，两根凹槽滑轨11的槽口为相背设置，槽底为相对设置。由于横移装置2吊挂在横移导轨1下方，为了使横移导轨1更加稳固，改变其原来的单点悬臂结构，还在两根凹槽滑轨11的槽底与各固定横梁12之间固连有三角加强板14进行加固。

如图1所示，横移装置2包括两个左右对称设置的倒L型框架21和两块分别固定连接在两个倒L型框架21的顶部前后两端的横板22，在两个横板22上分别设有对称的走行轮23。横移装置2通过走行轮23夹持在两根滑轨11上吊挂在横移导轨1下方，其后横板22靠近横移导轨1的水平安装板13，在横移装置2的后横板22和横移导轨1的水平安装板13之间装有驱动横移装置2沿两根滑轨11作水平移动的横移油缸24。这里采用倒L型框架21和两块横板22连接成箱型结构的机架，可横移装置2的提高结构稳定性。

如图2和图3所示，升降装置3包括水平工作台31和连接在水平工作台31后端上方的夹持机构32。夹持机构32夹持在横移装置2的两个倒L型框架21的竖直部的前后两侧，使得水平工作台31与横移导轨1保持平行吊挂在横移导轨1下方。水平工作台31和横移装置2的前横板22之间装有驱动水平工作台31作上下移动的升降油缸33。

其中，夹持机构32包括两块左右对称的侧立板321和垂直连接在两块侧立板321之间的连接立板322，垂直贯穿两块侧立板321的四角设置有前后对称的四根导轮轴323，四根导轮轴323的两端部分别装有压紧轮324，在后端的两根导轮轴323与连接立板322之间设有压紧部件325，使得前后对称的八个压紧轮324可以牢固地夹持在横移装置2的两个倒L型框架21的竖直部的前后两侧。

由于升降装置3为大悬臂结构，若压紧轮324与两个倒L型框架21的竖直部之间产生间隙则会导致前端的揭盖装置4下倾，而且该间隙还会在前端被放大，为保持揭盖装置4始终保持水平，这里将压紧部件325设计成由弹簧自行压紧的结构，具体如下：

压紧部件325包括由两块左右对称的竖板3251和垂直连接在两块竖板3251后端部之间的连接板3252组成的连接框架，两块竖板3251的前端部对应于后端的两根导轮轴323设有半圆形凹口。连接框架通过其竖板3251上的半圆形凹口贴合在后端的两根导轮轴323的后方，通过依次垂直贯穿连接立板322和连接板3252的螺栓3253和螺母3254的配合进行固连，并在螺母3254和连接板3252之间的螺栓3253上套有蝶形弹簧3255进行紧固。

为防止搓盖时产生的侧向力使压紧轮324移位，左侧的四个压紧轮324均采用V型轮，并在横移装置2的两个倒L型框架21的竖直部的前后两侧分别使用沉头螺栓26固定有与V型轮的V型凹槽相匹配的升降凸轨25。随着升降油缸33的伸缩，V型轮可沿升降凸轨25来回滚动，这里由于V型轮的V型凹槽与升降凸轨25之间的限位作用，有效防止了压紧轮324移位的情况发生。

由于本装置工作一段时间后，压紧轮324或者升降凸轨25会产生磨损而导致一侧压紧，另一侧悬空的状态，升降装置3会向一侧倾斜，因而在后端的两根导轮轴323与连接立板322之间还分别左右对称设有弹簧压紧部件326。该弹簧压紧部件326具体包括具有半圆形凹槽的压紧块3261、压紧弹簧3262、压板3263和两根螺杆3264。压紧块3261通过其半圆形凹槽贴合在导轮轴323后方，压板3263平行设置于压紧块3261的后方，压紧弹簧3262沿其轴向放置于压紧块3261和压板3263之间，两根螺杆3264分别贯穿压板3263、压紧块3261和连接立板322并用螺母锁紧两根螺杆3264的两端部，将压紧弹簧3262固定在压紧块3261和压板3263之间。该弹簧压紧部件326利用压紧弹簧3262产生的弹力，可使前后两侧的压紧轮324与升降凸轨25之间始终保持压紧状态。

如图2和图4所示，揭盖装置4包括电磁铁41、传动机构42和旋转油缸43。电磁铁41通过转轴44吊挂在水平工作台31的前端下方。传动机构42包括套装在转轴44上的齿轮421以及呈前后水平安装在水平工作台31上并与齿轮421相啮合的齿条422。旋转油缸43的缸体沿前后水平固定在齿条422后方的水平工作台31上，旋转油缸43的活塞杆与齿条422相连。旋转油缸43的伸缩通过齿条422驱动齿轮421作来回转动，进而带动电磁铁41作来回转动。

为了防止齿轮421和齿条422脱离啮合，该传动机构42还包括安装在水平工作台31上的导向轮423，用于将齿条422限定在其和齿轮421之间与齿轮421保持啮合。

本发明中，横移油缸24和升降油缸33均采用MTS油缸，便于实时控制油缸的运行情况。

如图5所示，本发明作为自动浇浆系统的一部分，其运行过程具体如下：

在加煤车的升降导套加煤口移动至焦炉炉盖正上方时，横移油缸和升降油缸开始动作，将揭盖装置从待机位(图5中实线所示部分)向前并向下移动至工作位(图5中虚线所示部分)，即使得电磁铁与炉盖相接触；接着，启动电磁铁吸住炉盖，再进一步启动旋转油缸来回推拉齿条带动齿轮转动，进而使得电磁铁吸着炉盖完成来回两次一定角度的搓动，以实现炉盖与炉座间无泥浆粘接；然后，启动升降油缸，将炉盖提升至一定高度，启动自动浇浆系统中的炉盖清扫装置，同时再次启动旋转油缸使电磁铁吸着炉盖来回两次一定角度的搓动，结束后横移油缸将吸着炉盖的电磁铁移动至待机位；之后，待完成加煤和炉座清扫后，启动横移油缸和升降油缸，将炉盖移至炉座上，释放电磁铁，完成炉座与炉盖间缝隙浇筑后，启动横移油缸和升降油缸将揭盖装置移回到待机位。该过程为完成一次自动浇浆动作。

具体使用中，本发明采用增加绝缘层和防火层的电缆直接与电磁铁接线柱相连，留出一定电缆长度使电磁铁旋转一定角度时电缆随着自由旋转，以解决搓盖过程中电磁铁可能失电的问题。

Claims (10)

1.一种用于焦炉加煤车炉盖清扫的揭盖设备，其特征在于，包括横移导轨(1)、横移装置(2)、升降装置(3)和揭盖装置(4)；

所述横移导轨(1)包括两根左右对称设置的滑轨(11)和固定连接在两根滑轨(11)顶部之间的多根固定横梁(12)，所述两根滑轨(11)后端的底部之间还固定连接有水平安装板(13)；

所述横移装置(2)包括两个左右对称设置的倒L型框架(21)和两块分别固定连接在两个倒L型框架(21)的顶部前后两端的横板(22)，在两个横板(22)上还分别设有对称的走行轮(23)；所述横移装置(2)通过走行轮(23)夹持在两根滑轨(11)上吊挂在横移导轨(1)下方，其后横板(22)靠近横移导轨(1)的水平安装板(13)，在横移装置(2)的后横板(22)和横移导轨(1)的水平安装板(13)之间装有驱动横移装置(2)沿两根滑轨(11)作水平移动的横移油缸(24)；

所述升降装置(3)包括水平工作台(31)和连接在水平工作台(31)后端上方的夹持机构(32)；所述夹持机构(32)夹持在横移装置(2)的两个倒L型框架(21)的竖直部的前后两侧，使得水平工作台(31)与横移导轨(1)保持平行吊挂在横移导轨(1)下方；所述水平工作台(31)和横移装置(2)的前横板(22)之间装有驱动水平工作台(31)作上下移动的升降油缸(33)；

所述揭盖装置(4)包括电磁铁(41)、传动机构(42)和旋转油缸(43)；所述电磁铁(41)通过转轴(44)吊挂在水平工作台(31)的前端下方；所述传动机构(42)包括套装在转轴(44)上的齿轮(421)以及呈前后水平安装在水平工作台(31)上并与齿轮(421)相啮合的齿条(422)；所述旋转油缸(43)的缸体沿前后水平固定在齿条(422)后方的水平工作台(31)上，旋转油缸(43)的活塞杆与齿条(422)相连；所述旋转油缸(43)的伸缩通过齿条(422)驱动齿轮(421)作来回转动，进而带动电磁铁(41)作来回转动。

2.根据权利要求1所述的一种用于焦炉加煤车炉盖清扫的揭盖设备，其特征在于，所述两根滑轨(11)为凹槽滑轨(11)，两根凹槽滑轨(11)的槽口为相背设置，槽底为相对设置。

3.根据根据权利要求2所述的一种用于焦炉加煤车炉盖清扫的揭盖设备，其特征在于，所述两根凹槽滑轨(11)的槽底与各固定横梁(12)之间均固连有三角加强板(14)。

4.根据权利要求1所述的一种用于焦炉加煤车炉盖清扫的揭盖设备，其特征在于，所述夹持机构(32)包括两块左右对称的侧立板(321)和垂直连接在两块侧立板(321)之间的连接立板(322)，垂直贯穿两块侧立板(321)的四角设置有前后对称的四根导轮轴(323)，四根导轮轴(323)的两端部分别装有压紧轮(324)，在后端的两根导轮轴(323)与连接立板(322)之间设有压紧部件(325)，使得前后对称的八个压紧轮(324)可以牢固地夹持在横移装置(2)的两个倒L型框架(21)的竖直部的前后两侧。

5.根据权利要求4所述的一种用于焦炉加煤车炉盖清扫的揭盖设备，其特征在于，所述压紧部件(325)包括由两块左右对称的竖板(3251)和垂直连接在两块竖板(3251)后端部之间的连接板(3252)组成的连接框架，两块竖板(3251)的前端部对应于后端的两根导轮轴(323)设有半圆形凹口，所述连接框架通过其竖板(3251)上的半圆形凹口贴合在后端的两根导轮轴(323)的后方，通过依次垂直贯穿连接立板(322)和连接板(3252)的螺栓(3253)和螺母(3254)的配合进行固连，并在螺母(3254)和连接板(3252)之间的螺栓(3253)上套有蝶形弹簧(3255)进行紧固。

6.根据权利要求5所述的一种用于焦炉加煤车炉盖清扫的揭盖设备，其特征在于，所述左侧的四个压紧轮(324)均为V型轮，所述横移装置(2)的两个倒L型框架(21)的竖直部的前后两侧分别固定有与V型轮的V型凹槽相匹配的升降凸轨(25)，所述V型轮随升降油缸(33)的伸缩沿升降凸轨(25)滚动。

7.根据权利要求6所述的一种用于焦炉加煤车炉盖清扫的揭盖设备，其特征在于，所述升降凸轨(25)使用沉头螺栓(26)固定在两个倒L型框架(21)的竖直部的前后两侧。

8.根据权利要求6所述的一种用于焦炉加煤车炉盖清扫的揭盖设备，其特征在于，所述后端的两根导轮轴(323)与连接立板(322)之间还分别左右对称设有弹簧压紧部件(326)；所述弹簧压紧部件(326)包括具有半圆形凹槽的压紧块(3261)、压紧弹簧(3262)、压板(3263)和两根螺杆(3264)；所述压紧块(3261)通过其半圆形凹槽贴合在导轮轴(323)后方，压板(3263)平行设置于压紧块(3261)的后方，压紧弹簧(3262)沿其轴向放置于压紧块(3251)和压板(3263)之间，两根螺杆(3264)分别贯穿压板(3263)、压紧块(3261)和连接立板(322)并用螺母(3265)锁紧两根螺杆(3264)的两端部，将压紧弹簧(3262)固定在压紧块(3261)和压板(3263)之间。

9.根据权利要求1所述的一种用于焦炉加煤车炉盖清扫的揭盖设备，其特征在于，所述传动机构(42)还包括安装在水平工作平台(31)上的导向轮(423)，所述导向轮(423)将齿条(422)限定在其和齿轮(421)之间与齿轮(421)保持啮合。

10.根据权利要求1所述的一种用于焦炉加煤车炉盖清扫的揭盖设备，其特征在于，所述横移油缸(24)和升降油缸(33)均采用MTS油缸。