CN107201240B - 焦炉修复工程墙体工作面清扫装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种焦炉修复工程墙体工作面清扫装置，包括立柱、起升机构、牵引机构和电动辊筒清洁机构，其中，立柱、起升机构、牵引机构为两组，分别设置在焦炉机侧和焦侧，电动辊筒清洁机构被牵引机构牵引，在墙体工作面上水平移动，牵引机构被起升机构提升或下降，将电动辊筒清洁机构提升或下放到新的墙体工作面进行清洁。本发明还提出焦炉修复工程墙体工作面修复方法，利用上述焦炉修复工程墙体工作面清扫装置进行，电动辊筒清洁机构两侧的双排辊筒，能快速对炭化室两侧墙体工作面进行机械清扫，自动适应炭化室的变化宽度，操作人员在焦炉机侧和焦侧进行操作，远离灰尘，大大降低了劳动强度，清理效率高、效果好。

Description

焦炉修复工程墙体工作面清扫装置及方法

技术领域

本发明涉及炉窑施工技术领域，具体涉及一种焦炉修复工程墙体工作面清扫装置及方法。

背景技术

近年来国内的冶金工程逐渐萎缩和减少，各大钢铁联合企业的产能趋于饱和，焦炭价格以及焦化副产品的价格大幅度下跌，有些焦化厂的生产已经处于亏损状态，不得不停产关门。随着钢铁价格的上涨以及焦炭等焦化产品价格趋于上涨并保持高位运转，这些大型焦化企业又开始酝酿焦炉的再生产。然而焦炉的炉体结构的特殊性决定了其再生产的难度和不确定性，其炉体主要由硅砖、粘土砖及轻质砖组成，整个炉体由护炉铁件及两侧抵抗墙来进行柔性束缚。特别是硅砖在不同的温度点发生较强的晶型转变，该晶型转变会造成剧烈的体积变化，在停炉过程中会不可避免造成炉体的拉裂、断裂以及各种损害。因此焦炉停产后再生产前必须对焦炉炉体耐火材料砌体的整体状况进行评估。以6米焦炉炭化室为例，需要对炭化室墙体工作面进行裂缝和裂纹的检查，在检查之前，首先需对其进行清扫。炭化室高6米，约长16米，宽度为0.42～0.48米的变化尺寸，采用延长杆清扫工具，施工效率低，也无法满足后期检查以及评估要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足，提供一种焦炉修复工程墙体工作面清扫装置及方法，它能够高效地对炭化室两侧的墙壁进行清扫。

本发明为解决上述提出的技术问题所采用的技术方案为：

一种焦炉修复工程墙体工作面清扫装置，包括对称设置于焦炉机侧和焦侧的两组立柱、起升机构和牵引机构，还包括清洁机构；

所述起升机构包括升降绳卷绳器、顶部滑轮组和升降绳，所述升降绳卷绳器固定安装于所述立柱的一侧，所述顶部滑轮组安装于所述立柱的上端，所述升降绳的一端与所述升降绳卷绳器连接并缠绕在其绞盘上，升降绳的另一端绕过所述顶部滑轮组并与所述牵引机构固定连接；

所述牵引机构包括牵引绳卷绳器、升降座、导向绳和牵引绳，所述牵引绳卷绳器固定安装于所述立柱的另一侧，所述升降座与所述升降绳的另一端连接，所述导向绳设置于焦炉机侧与焦侧的升降座之间，所述牵引绳的一端与所述牵引绳卷绳器连接并缠绕在其绞盘上，牵引绳的另一端绕过所述升降座并与所述清洁机构固定连接；

所述清洁机构包括两个配合组装的电动辊筒清洁机构，所述电动辊筒清洁机构在所述牵引机构的作用下沿所述导向绳水平移动。

上述方案中，所述立柱安装有测距仪。

上述方案中，所述顶部滑轮组包括基座和安装于所述基座两侧的两个第一滑轮座，所述基座与所述立柱固定连接，所述第一滑轮座上安装有第一滑轮。

上述方案中，所述升降座包括滑套，所述滑套套穿于所述立柱上，所述滑套与立柱之间设有滑辊；所述滑套的一侧安装有第二滑轮座，所述第二滑轮座上安装有第二滑轮。

上述方案中，所述第二滑轮座上设有挂钩，所述导向绳的两端分别与焦炉机侧和焦侧的挂钩固定连接。

上述方案中，所述第二滑轮的上方设有吊杆，所述升降绳的另一端与吊杆连接。

上述方案中，所述电动辊筒清洁机构包括驱动装置、驱动辊筒、从动辊筒和自适应支架；所述驱动装置包括电机，所述电机运转带动所述驱动辊筒旋转，并由所述驱动辊筒带动所述从动辊筒旋转；所述自适应支架包括轴承支座和架体，所述轴承支座固定于所述驱动辊筒和从动辊筒的转轴上端，所述架体固定于所述轴承支座的内侧；所述驱动辊筒与从动辊筒均为圆筒形清洁刷；所述两个电动辊筒清洁机构的架体相对放置，两个架体之间通过弹性件连接。

上述方案中，所述架体的一端安装有套管，架体的另一端安装有支撑杆；所述支撑杆上固定有限位销，所述套管上设有与所述限位销匹配的滑槽；所述弹性件设于所述套管内；一个电动辊筒清洁机构的支撑杆套装于另一个电动辊筒清洁机构的套管内并压缩该套管内的弹性件，支撑杆上的限位销卡置于该套管上的滑槽内并能沿滑槽来回滑动。

上述方案中，所述驱动辊筒和从动辊筒的下端也安装有所述轴承支座，上下两轴承支座之间固定有连杆，所述连杆的中部固定有牵引环，所述导向绳穿插于所述牵引环中。

本发明还提出了一种焦炉修复工程墙体工作面清扫方法，该方法利用上述方案中所述的焦炉修复工程墙体工作面清扫装置进行检测，包括以下步骤：

步骤一，安装立柱：将升降绳卷绳器、顶部滑轮组、牵引绳卷绳器和升降座依次安装在立柱上，并分别在焦炉机侧和焦侧各安装一个立柱；

步骤二，连接升降绳、导向绳和牵引绳：首先将清洁机构放置在两道墙体之间，再将清洁机构安装在导向绳上，将导向绳与焦炉两侧的升降座连接，并绷紧导向绳，牵引绳的另一端绕过升降座与清洁机构连接，升降绳另一端绕过顶部滑轮组与升降座连接；

步骤三，接通电机的电源，进行电动辊筒清洁机构的水平移动和上下移动的操作调试；

步骤四，对墙体工作面进行清扫：以焦炉机侧炭化室的顶部为清扫起点，开启电动辊筒清洁机构，操作焦侧的牵引绳卷绳器，将清洁机构逐步往焦侧牵引，逐步对墙体工作面进行清扫；清扫完毕后，操作焦炉机侧和焦侧两侧的升降绳卷绳器，下放清洁机构进行下一轮检测，检测面与上一轮检测面有重叠，再操作焦炉机侧的牵引绳卷绳器，将清洁机构逐步往焦炉机侧方向牵引，逐步对墙体工作面进行清扫。

本发明的有益效果在于：

1、电动辊筒清洁机构被牵引机构牵引，在墙体工作面上水平移动，牵引机构被起升机构提升或下降，将电动辊筒清洁机构提升或下放到新的墙体工作面进行清洁，使墙体工作面清扫标准统一，利于后期检查与评估。

2、电动辊筒清洁机构两侧的双排辊筒，能快速对炭化室两侧墙体工作面进行机械清扫，自动适应炭化室的变化宽度，操作人员在焦炉机侧和焦侧进行操作，远离灰尘。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是焦炉砌体示意图；

图2本发明的焦炉修复工程墙体工作面清扫装置的整体结构图；

图3是图2所示的焦炉修复工程墙体工作面清扫装置的顶部滑轮组的结构图；

图4是图2所示的焦炉修复工程墙体工作面清扫装置的升降座的结构图；

图5是图2所示的焦炉修复工程墙体工作面清扫装置的测距仪安装示意图；

图6是图2所示的焦炉修复工程墙体工作面清扫装置的电动辊筒清洁机构的结构图；

图7是图6所示的电动辊筒清洁机构的俯视图；

图8是图6所示的电动辊筒清洁机构的防尘罩示意图。

图中：100、焦炉修复工程墙体工作面清扫装置；10、立柱；20、起升机构；21、升降绳卷绳器；22、顶部滑轮组；221、基座；222、插销；223、第一滑轮座；224、第一滑轮；23、升降绳；30、牵引机构；31、牵引绳卷绳器；32、升降座；321、滑套；322、滑辊；323、第二滑轮座；324、第二滑轮；325、吊杆；326、挂钩；33、导向绳；34、牵引绳；40、电动辊筒清洁机构；41、自适应支架；411、轴承支座；412、架体；413、套管；4131、滑槽；4132、弹性件；414、支撑杆；4141、限位销孔；4142、限位销；415、连杆；416、牵引环；42、驱动装置；421、机座；422、电机；43、驱动辊筒；44、从动辊筒；451、第一链轮；452、第二链轮；453、第三链轮；454、第四链轮；455、第一链条；456、第二链条；47、限位滚轮；48、防尘罩；481、吸尘管接头；50、测距仪；200、焦炉；201、燃烧室；202、炭化室；203、焦炉机侧；204、焦侧。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

如图2所示，为本发明一较佳实施例的焦炉修复工程墙体工作面清扫装置100，包括对称设置于焦炉机侧203(推焦机一侧)和焦侧204(出焦一侧)的两组立柱10、起升机构20和牵引机构30，还包括清洁机构。起升机构20包括升降绳卷绳器21、顶部滑轮组22和升降绳23，升降绳卷绳器21固定安装于立柱10的一侧，顶部滑轮组22安装于立柱10的上端，升降绳23的一端与升降绳卷绳器21连接并缠绕在其绞盘上，升降绳23的另一端绕过顶部滑轮组22并与牵引机构30固定连接。牵引机构30包括牵引绳卷绳器31、升降座32、导向绳33和牵引绳34，牵引绳卷绳器31固定安装于立柱10的另一侧，升降座32与升降绳23的另一端连接，导向绳33设置于焦炉机侧203与焦侧204的升降座32之间，牵引绳34的一端与牵引绳卷绳器31连接并缠绕在其绞盘上，牵引绳34的另一端绕过升降座32并与清洁机构固定连接。清洁机构包括两个配合组装的电动辊筒清洁机构40，电动辊筒清洁机构40在牵引机构30的作用下沿导向绳33水平移动。

两个立柱10分别固定树立在焦炉机侧203和焦侧204两侧，清洁机构被牵引机构30牵引，在墙体之间水平移动，牵引机构30被起升机构20提升，将清洁机构提升到新的墙体高度进行清洁。升降绳卷绳器21的作用是驱动升降座32上升或下降，它是一种齿轮驱动的钢丝绳卷筒，通过转动绕在它上面的钢丝绳来拉动物体，它带有自动刹车装置，当拉着物体，且卷筒保持不动时，刹车就会自动开启。牵引绳卷绳器31的作用是驱动清洁机构在导向绳33上水平移动。优选地，立柱10为H形钢立柱。

进一步优化，本实施例中，立柱10安装有测距仪50，如图5所示。由于焦炉机侧203和焦侧204两侧的升降座32需要同步起升和下落，为了保持在同一标高上，在立柱10上安装测距仪50来精确控制升降座32的起升高度。当然，测距仪50也可以由位移传感器代替。

进一步优化，本实施例中，如图3所示，顶部滑轮组22包括基座221和安装于基座221两侧的两个第一滑轮座223，基座221与立柱10固定连接，第一滑轮座223上安装有第一滑轮224。具体地，基座221为矩形中空状，套装在H形立柱10的顶端，基座221与立柱10之间通过插销222固定。第一滑轮座223用于改变升降绳23的方向。

进一步优化，本实施例中，如图4所示，升降座32包括滑套321，滑套321套穿于立柱10上，滑套321与立柱10之间设有滑辊322；滑套321的一侧安装有第二滑轮座323，第二滑轮座323上安装有第二滑轮324。具体地，滑套321为矩形中空状，套装在H形立柱10上。滑辊322的作用是减小滑套321与立柱10之间的摩擦。第二滑轮324用于改变牵引绳34的方向。

进一步优化，本实施例中，第二滑轮座323的两侧设有挂钩326，第二滑轮座323上设有挂钩326，导向绳33的两端分别与焦炉机侧203和焦侧204的挂钩326固定连接。

进一步优化，本实施例中，第二滑轮324的上方设有吊杆325，升降绳23的另一端与吊杆325连接。

进一步优化，本实施例中，如图6所示，清洁机构包括两个配合组装的电动辊筒清洁机构40，每一个电动辊筒清洁机构40均包括驱动装置42、驱动辊筒43、从动辊筒44和自适应支架41；驱动装置42包括电机422，电机422的转轴上设有第一链轮451；驱动辊筒43的转轴上设有沿轴向分布的第二链轮452和第三链轮453；从动辊筒44的转轴上设有第四链轮454；第一链轮451与第二链轮452之间通过第一链条455连接；第三链轮453和第四链轮454之间通过第二链条456连接；电机422运转带动驱动辊筒43旋转，并由驱动辊筒43带动从动辊筒44旋转；自适应支架41包括轴承支座411和架体412，轴承支座411固定于驱动辊筒43和从动辊筒44的转轴上端，架体412固定于轴承支座411的内侧；驱动辊筒43与从动辊筒44均为圆筒形清洁刷；两个电动辊筒清洁机构40的架体412相对放置，两个架体412之间通过弹性件4132连接，从而组合成弹性的自适应支架41。

如图7-8所示，使用时，清洁机构位于焦炉200的两道燃烧室201的墙体之间，即放置在炭化室202内，两个电动辊筒清洁机构40的驱动辊筒43与从动辊筒44分别与两面墙体柔性接触，清除墙面上的附作物及灰尘等。由于炭化室202的宽度从焦炉机侧203到焦侧204是会变化的，两个电动辊筒清洁机构40的架体412之间通过弹性件4132连接，能够自动适应地调整间距，保证电动辊筒清洁机构40从焦炉机侧203到焦侧204都能正常工作。

具体地，本实施例中驱动辊筒43的数量为一个，从动辊筒44的数量为四个。实际操作中，可根据需求增加或者减少从动辊筒44的个数。优选地，架体412为U形。

进一步优化，本实施例中，架体412的一端安装有套管413，架体412的另一端安装有支撑杆414；支撑杆414上固定有限位销4142，套管413上设有与限位销4142匹配的滑槽4131；弹性件4132设于套管413内；一个电动辊筒清洁机构40的支撑杆414套装于另一个电动辊筒清洁机构40的套管413内并压缩该套管413内的弹性件4132，支撑杆414上的限位销4142卡置于该套管413上的滑槽4131内并能沿滑槽4131来回滑动。套管413上固定有机座421，便于安装电机422。优选地，弹性件4132为弹簧。

进一步优化，本实施例中，驱动辊筒43和从动辊筒44的下端也安装有轴承支座411，上下两轴承支座411之间固定有连杆415，连杆415的中部固定有牵引环416，导向绳33穿插于牵引环416中。具体地，牵引环416的上下两端均设有滚轮，以减小导向绳33与牵引环416之间的摩擦力。

支撑杆414上设有限位销孔4141，限位销4142固定于限位销孔4141内。

第一链轮451、第二链轮452、第三链轮453、第四链轮454、第一链条455和第二链条456均设置于驱动辊筒43和从动辊筒44的上端。当然，第一链轮451、第二链轮452、第三链轮453、第四链轮454、第一链条455和第二链条456也可以设置在驱动辊筒43和从动辊筒44的下端，或者上下端同时设置。

电动辊筒清洁机构40还包括限位滚轮47，限位滚轮47固定安装于轴承支座411的外侧。限位滚轮47与墙面为刚性接触，其作用是保证驱动辊筒43和从动辊筒44有一定的旋转空间，防止因炭化室202的宽度变窄而致使驱动辊筒43和从动辊筒44上的柔性刷与两面墙面挤压太紧而无法正常转动。

电动辊筒清洁机构40还包括防尘罩48，防尘罩48可拆卸地安装于电动辊筒清洁机构40的垂向四周，防尘罩48的一侧设有吸尘管接头481，以便与外接吸尘设备连接。

本发明还提出了一种焦炉修复工程墙体工作面清扫方法，该方法利用上述焦炉修复工程墙体工作面清扫装置100进行检测，包括以下步骤：

步骤一，安装立柱10：将升降绳卷绳器21、顶部滑轮组22、牵引绳卷绳器31和升降座32依次安装在立柱10上，并分别在焦炉机侧203和焦侧204各安装一个立柱10。立柱10的安装方式可在两炉柱间支设管体与立柱10连接，也可采用移动施工车与立柱10连接，以便完成一处墙体清理工作，行走到下一处墙体进行施工。

步骤二，连接升降绳23、导向绳33和牵引绳34：首先将清洁机构放置在两道墙体之间，再将清洁机构安装在导向绳33上，将导向绳33与焦炉200两侧的升降座32连接，并绷紧导向绳33，牵引绳34的另一端绕过升降座32与清洁机构连接，升降绳23另一端绕过顶部滑轮组22与升降座32连接。具体地，导向绳33穿插在牵引环416内，导向绳33的两端分别与两侧的升降座32的挂钩326连接，两侧牵引绳34的另一端分别与两堆成的套管413连接，升降绳23另一端与升降座32的吊杆325连接。

步骤三，接通电机422的电源，进行电动辊筒清洁机构40的水平移动和上下移动的操作调试。同时接通吸尘设备，连通防尘罩48的吸尘管接头481。

步骤四，对墙体工作面进行清扫：以焦炉机侧203炭化室202的顶部为清扫起点，开启电动辊筒清洁机构40，操作焦侧204的牵引绳卷绳器31，将清洁机构逐步往焦侧204牵引，逐步对墙体工作面进行清扫；清扫完毕后，操作焦炉机侧203和焦侧204两侧的升降绳卷绳器21，下放清洁机构进行下一轮检测，检测面与上一轮检测面有少量重叠，再操作焦炉机侧203的牵引绳卷绳器31，将清洁机构逐步往焦炉机侧203方向牵引，逐步对墙体工作面进行清扫。当然，也可以以焦侧204作为清扫起点，逐步往焦炉机侧203进行清扫；也可以从下往上进行清扫。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种焦炉修复工程墙体工作面清扫装置，其特征在于，包括对称设置于焦炉机侧和焦侧的两组立柱、起升机构和牵引机构，还包括清洁机构；

所述起升机构包括升降绳卷绳器、顶部滑轮组和升降绳，所述升降绳卷绳器固定安装于所述立柱的一侧，所述顶部滑轮组安装于所述立柱的上端，所述升降绳的一端与所述升降绳卷绳器连接并缠绕在其绞盘上，升降绳的另一端绕过所述顶部滑轮组并与所述牵引机构固定连接；

所述牵引机构包括牵引绳卷绳器、升降座、导向绳和牵引绳，所述牵引绳卷绳器固定安装于所述立柱的另一侧，所述升降座与所述升降绳的另一端连接，所述导向绳设置于焦炉机侧与焦侧的升降座之间，所述牵引绳的一端与所述牵引绳卷绳器连接并缠绕在其绞盘上，牵引绳的另一端绕过所述升降座并与所述清洁机构固定连接；

所述清洁机构包括两个配合组装的电动辊筒清洁机构，所述电动辊筒清洁机构在所述牵引机构的作用下沿所述导向绳水平移动。

2.根据权利要求1所述的焦炉修复工程墙体工作面清扫装置，其特征在于，所述立柱安装有测距仪。

3.根据权利要求1所述的焦炉修复工程墙体工作面清扫装置，其特征在于，所述顶部滑轮组包括基座和安装于所述基座两侧的两个第一滑轮座，所述基座与所述立柱固定连接，所述第一滑轮座上安装有第一滑轮。

4.根据权利要求1所述的焦炉修复工程墙体工作面清扫装置，其特征在于，所述升降座包括滑套，所述滑套套穿于所述立柱上，所述滑套与立柱之间设有滑辊；所述滑套的一侧安装有第二滑轮座，所述第二滑轮座上安装有第二滑轮。

5.根据权利要求4所述的焦炉修复工程墙体工作面清扫装置，其特征在于，所述第二滑轮座上设有挂钩，所述导向绳的两端分别与焦炉机侧和焦侧的挂钩固定连接。

6.根据权利要求4所述的焦炉修复工程墙体工作面清扫装置，其特征在于，所述第二滑轮的上方设有吊杆，所述升降绳的另一端与吊杆连接。

7.根据权利要求1所述的焦炉修复工程墙体工作面清扫装置，其特征在于，所述电动辊筒清洁机构包括驱动装置、驱动辊筒、从动辊筒和自适应支架；所述驱动装置包括电机，所述电机运转带动所述驱动辊筒旋转，并由所述驱动辊筒带动所述从动辊筒旋转；所述自适应支架包括轴承支座和架体，所述轴承支座固定于所述驱动辊筒和从动辊筒的转轴上端，所述架体固定于所述轴承支座的内侧；所述驱动辊筒与从动辊筒均为圆筒形清洁刷；所述两个电动辊筒清洁机构的架体相对放置，两个架体之间通过弹性件连接。

8.根据权利要求7所述的焦炉修复工程墙体工作面清扫装置，其特征在于，所述架体的一端安装有套管，架体的另一端安装有支撑杆；所述支撑杆上固定有限位销，所述套管上设有与所述限位销匹配的滑槽；所述弹性件设于所述套管内；一个电动辊筒清洁机构的支撑杆套装于另一个电动辊筒清洁机构的套管内并压缩该套管内的弹性件，支撑杆上的限位销卡置于该套管上的滑槽内并能沿滑槽来回滑动。

9.根据权利要求7所述的焦炉修复工程墙体工作面清扫装置，其特征在于，所述驱动辊筒和从动辊筒的下端也安装有所述轴承支座，上下两轴承支座之间固定有连杆，所述连杆的中部固定有牵引环，所述导向绳穿插于所述牵引环中。

10.一种焦炉修复工程墙体工作面清扫方法，其特征在于，利用权利要求1所述的焦炉修复工程墙体工作面清扫装置进行检测，包括以下步骤：

步骤一，安装立柱：将升降绳卷绳器、顶部滑轮组、牵引绳卷绳器和升降座依次安装在立柱上，并分别在焦炉机侧和焦侧各安装一个立柱；

步骤二，连接升降绳、导向绳和牵引绳：首先将清洁机构放置在两道墙体之间，再将清洁机构安装在导向绳上，将导向绳与焦炉两侧的升降座连接，并绷紧导向绳，牵引绳的另一端绕过升降座与清洁机构连接，升降绳另一端绕过顶部滑轮组与升降座连接；

步骤三，接通电机的电源，进行电动辊筒清洁机构的水平移动和上下移动的操作调试；

步骤四，对墙体工作面进行清扫：以焦炉机侧炭化室的顶部为清扫起点，开启电动辊筒清洁机构，操作焦侧的牵引绳卷绳器，将清洁机构逐步往焦侧牵引，逐步对墙体工作面进行清扫；清扫完毕后，操作焦炉机侧和焦侧两侧的升降绳卷绳器，下放清洁机构进行下一轮检测，检测面与上一轮检测面有重叠，再操作焦炉机侧的牵引绳卷绳器，将清洁机构逐步往焦炉机侧方向牵引，逐步对墙体工作面进行清扫。