CN108395895A - 一种顶装焦炉用装煤压实车及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于冶金焦化行业顶装焦炉领域，涉及一种顶装焦炉用装煤压实车。本发明通过电气系统和液压系统可以实现全自动操作和单元步序操作，省时省力；设有锁紧装置和高度测量装置，高度测量仪采用脉冲雷达式，测量精度高适应高温粉尘工况，同时提高设备的安全稳定性和自动化程度；压煤杆采用齿轮齿条的传动结构，由力矩减速电机驱动，传动更加稳定可靠，压煤力充足，结构简单，堵转特性可以提供均匀稳定的压煤力，压煤后密度均匀，效率高，且耐高温耐变形，使用寿命长。本发明通过通过车上的煤压实装置将炭化室内的煤压实，有效增大焦炉装煤堆密度，通过再装煤增加炭化室的装煤量，进而达到降低成本和提质增效的目的。
Description
技术领域
本发明属于冶金焦化行业顶装焦炉领域，涉及一种顶装焦炉用装煤压实车。通过车上的煤压实装置将炭化室内的煤压实，有效增大焦炉装煤堆密度，通过再装煤增加炭化室的装煤量，进而达到降低成本和提质增效的目的。
背景技术
目前，部分焦化厂面临焦炭缺口，现行有效的解决方案就是在现有焦炉的基础上进行技术提升来提高产量。现有顶装焦炉还没有使用装煤压实的方法来提高煤的堆密度。CN106381157A“一种提高焦炉装煤堆密度的压实装置及方法”专利中，压实装置通过电机牵引钢丝绳吊挂着，电机开启后压实装置在自身重力作用下竖直通过装煤口进入焦炉进行压煤，压煤力即压实装置的重力，当碳化室内煤的高度偏差较大时，存在压实装置倾斜，压煤力不稳定，煤密度不均匀的问题；压实板是在压实装置进入碳化室过程中通过轴产生向下的压力，下压支撑杆打开压实板，而没有油缸或电力驱动，会存在压煤板可能打不开无法正常压煤或压煤板打开后由于卡阻不能闭合而无法退出碳化室等问题。
CN202849318U“一种推焦车的压煤平煤装置”和CN105885878A“一种具有振动压实功能的平煤杆”，这两个专利都是利用平煤杆进行压煤，存在压煤力不足、压煤效率低的问题，还存在平煤杆受压变形而无法退出碳化室的风险，会破坏炉体。
发明内容
为解决现有技术问题，本发明设计了一种顶装焦炉用装煤压实车，采用新型结构和工作原理，将装煤车装入碳化室的煤进行压实，然后装煤车进行二次装煤，并配有锁紧装置和高度测量装置等辅助功能，进而达到提高改善焦炭质量和提高焦炭产量目的。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种顶装焦炉用装煤压实车，包括：
钢结构平台1，钢结构1上设置有煤压实装置3上下移动的孔道；
钢结构平台1下部设置有四个连接立梁，行走装置2安装在连接立梁底部便于压实车移动行走；
辊轮支架15固定在钢结构平台1上，辊轮支架15上对应钢结构1上的煤压实装置3上下移动的孔道位置，设置有煤压实装置3通道；在辊轮支架15上的煤压实装置3通道两侧对称布设辊轮16，辊轮16为煤压实装置3上下运动提供导向作用；
煤压实装置3安装在辊轮支架15上的煤压实装置3通道内，由锁紧转置8将其固定在原始位置或工作位置；
煤压实装置3上安装有限位装置9，限位装置9用来限定煤压实装置3的行程范围；
辊轮支架15上安装有高度测量装置7，高度测量装置7上安装有限位装置9，高度测量装置7用于测量煤压实装置3压煤前后的煤高度；
辊轮支架15上安装有锁紧装置8，锁紧装置8上安装有限位装置9，锁紧装置8在原始位置、工作位置锁紧煤压实装置3，起到安全固定的作用；
电气室4固定在钢结构平台1上，电气室4内安装有电气系统10和空调系统5，电气系统10连接行走装置2、限位装置9、液压系统11和操作平台13，用于控制顶装焦炉用装煤压实车的所有动作，电气室4为电气系统10提供密封空间，防水防尘，空调系统5用于控制电气室4内的温度，保证电气系统10正常稳定工作；
液压系统11安装在钢结构平台1上，通过液压管路14给煤压实装置3和高度测量装置7提供动力；
滑触器12安装在钢结构平台1上，通过滑触器12从顶装焦炉炉体取电；
操作平台13安装在钢结构平台1下部，连接电气系统10，通过电气系统10实现对顶装焦炉用装煤压实车的控制。
进一步地，所述的煤压实装置3包括压煤杆27、压煤板油缸17、内杆18、杆头19、力矩减速电机20、齿轮21、齿条22、连杆23、压煤板24；压煤板油缸17、内杆18设置在压煤杆27的内部，压煤板油缸17通过内杆18连接杆头19，压煤板24通过杆头19和连杆23连接在压煤杆27上，连杆23两端分别铰接在压煤杆27和压煤板24上；力矩减速电机20固定在钢结构平台1上，主动齿轮21连接在力矩减速电机20输出轴上，齿条22焊接在压煤杆27上，通过主动齿轮21和齿条22啮合带动煤压实装置3上下运动。
进一步地，所述的压煤板24为对称可折叠闭合板，对称的两块板上分别铰接连杆23，压煤板油缸17驱动压煤板24开闭。
进一步地，所述的力矩减速电机20提供5分钟的堵转时间，满足持续压煤力的同时还避免过载损坏电机。
进一步地，所述的高度测量装置7包括高度测量油缸26和高度测量仪25，高度测量仪25固定在高度测量油缸26上，高度测量油缸26驱动高度测量仪25前后移动以测量压煤前后的煤面，测量压煤前后的煤高度。
进一步地，所述的高度测量仪25采用脉冲雷达式。
进一步地，所述的辊轮16为多层结构，对称竖直安装在辊轮支架15上煤压实装置3通道两侧，即布置在压煤杆27的两侧。
进一步地，所述的顶装焦炉用装煤压实车还包括气路系统6，气路系统6安装在钢结构平台1上，且气路喷嘴正对煤压实装置3设置，用于吹扫煤压实装置3上的煤粉焦油。
上述顶装焦炉用装煤压实车的使用方法，工作使用在顶装焦炉的炉顶，在操作平台13上进行操作，具体步骤如下：
(1)通过滑触器12连接顶装焦炉上的滑触线从炉体取电；
(2)装煤压实车开始工作，控制行走装置2走行至工作位置后制动；
(3)启动液压系统11，高度测量装置7的高度测量油缸26前进，驱动高度测量仪25到顶装焦炉装煤口正上方，测量此时顶装焦炉碳化室内煤的高度并记录后，高度测量油缸26带动高度测量仪25回到初始位置；
(4)锁紧装置8解除对煤压实装置3的压煤杆27的锁定，即解除其原始位置锁定；
(5)启动煤压实装置3的力矩减速电机20，带动主动齿轮21旋转，主动齿轮21和齿条22通过啮合，带动压煤杆27在辊轮16的导向作用下向下运动，使煤压实装置3平稳地进入顶装焦炉的碳化室，当到达指定工作位置后，液压系统11驱动压煤板油缸17动作，通过内杆18、杆头19和连杆23打开压煤板24，如图4所示，力矩减速电机20继续驱动煤压实装置3下降压煤，直至压煤至限位装置9设定的压煤高度为止，停止压煤；
(6)力矩减速电机20反向转动，驱动煤压实装置3上升，此时启动气路系统6吹扫主动齿轮21、齿条22及压煤板24的煤粉焦油，当煤压实装置3上升到限位装置9设定求高度时，压煤板油缸17回到原位，压煤板24关闭，煤压实装置3继续上升回到原始位置；
(7)锁紧装置8锁紧压煤杆27，关闭力矩减速电机20；
(8)高度测量装置7的高度测量油缸26驱动高度测量仪25到顶装焦炉装煤口上方测量压煤后的高度并记录,关闭液压系统11；
(9)启动行走装置2移动顶装焦炉用装煤压实车至其他位置，准备继续工作；
至此，装煤压实车完成一个工作循环。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
1、通过电气系统和液压系统可以实现全自动操作和单元步序操作，省时省力；
2、设有锁紧装置和高度测量，提高设备的安全稳定性和自动化程度；
3、压煤杆采用齿轮齿条的传动结构，由力矩减速电机驱动，传动更加稳定可靠，压煤力充足，压煤后密度均匀，效率高，力矩减速电机提供压煤力，结构简单，堵转特性可以提供均匀稳定的压煤力；且耐高温耐变形，使用寿命长；
4、采用油缸驱动连杆结构开闭压煤板，稳定可靠性高，避免发生安全事故；
5、多层辊轮装导向，避免压煤杆倾斜发生安全事故；
6、高度测量仪采用脉冲雷达式，测量精度高适应高温粉尘工况；
本发明通过车上的煤压实装置将炭化室内的煤压实，有效增大焦炉装煤堆密度，通过再装煤增加炭化室的装煤量，进而达到提高改善焦炭质量和提高焦炭产量的目的，经过实践证明非常有效可行。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例1中煤压实装置处于原始位置的顶装焦炉用装煤压实车的主视图；
图2是图1中煤压实装置处于工作位置；
图3是图1的侧视图；
图4是图1中煤压实装置的结构示意图；
图5是图4中压煤板打开的结构示意图；
图中：1.钢结构平台，2.行走装置，3.煤压实装置，4.电气室，5.空调系统，6.气路系统，7.高度测量，8.锁紧装置，9.限位装置，10.电气系统，11.液压系统，12.滑触器装置，13.操作平台，14.液压管路，15.辊轮支架，16.辊轮装置，17.压煤板油缸，18.内杆，19.杆头，20.力矩减速电机，21.主动齿轮，22.齿条，23.连杆，24.压煤板，25.高度测量仪，26.高度测量油缸，27.压煤杆。
具体实施方式
下面结合实例对本发明的技术方案作进一步具体说明。
实施例1
本发明一种顶装焦炉用装煤压实车应用于6米焦炉现场，通过车上的煤压实装置将炭化室内的煤压实，把焦炉装煤堆密度由0.75t/m3增加到0.85t/m3，可以提高单孔焦炭产量8％～9％，达到改善焦炭质量和提高焦炭产量的目的。
如图1至图3所示，一种顶装焦炉用装煤压实车，包括钢结构平台1，钢结构1上设置有煤压实装置3上下移动的孔道；钢结构平台1下部设置有四个连接立梁，行走装置2安装在连接立梁底部便于压实车移动行走；
辊轮支架15固定在钢结构平台1上，辊轮支架15上对应钢结构1上的煤压实装置3上下移动的孔道位置，设置有煤压实装置3通道；煤压实装置3安装在辊轮支架15上的煤压实装置3通道内，煤压实装置3由锁紧转置8将其固定在原始位置或工作位置，起到安全固定的作用，煤压实装置3上安装有限位装置9，限位装置9用来限定煤压实装置3的行程范围；锁紧装置8固定装在辊轮支架15上，在辊轮支架15上的煤压实装置3通道两侧对称布设辊轮16，辊轮16为多层结构，对称竖直安装在辊轮支架15上煤压实装置3通道两侧，辊轮16为煤压实装置3上下运动提供导向作用。
辊轮支架15上安装有高度测量装置7，高度测量装置7包括高度测量油缸26和高度测量仪25，高度测量仪25固定在高度测量油缸26上，高度测量仪25采用脉冲雷达式，高度测量油缸26驱动高度测量仪25前后移动以接触或离开压煤前后的煤面，测量压煤前后的煤高度。高度测量装置7上和锁紧装置8上均安装有限位装置9。
气路系统6安装在钢结构平台1，且气路喷嘴正对煤压实装置3设置，用于吹扫煤压实装置3上的煤粉焦油。
电气室4和液压系统11固定在钢结构平台1上，电气室4内安装有电气系统10和空调系统5，电气系统10连接行走装置2、限位装置9、液压系统11和操作平台13，用于控制顶装焦炉用装煤压实车的所有动作，电气室4为电气系统10提供密封空间，防水防尘，空调系统5用于控制电气室4内的温度，保证电气系统10正常稳定工作；通过液压管路14给煤压实装置3和高度测量装置7提供动力；滑触器12安装在钢结构平台1上，通过滑触器12从顶装焦炉炉体取电；操作平台13安装在钢结构平台1下部，连接电气系统10，通过电气系统10实现对顶装焦炉用装煤压实车的控制。
如图4和图5所示，所述的煤压实装置3包括压煤杆27、压煤板油缸17、内杆18、杆头19、力矩减速电机20、齿轮21、齿条22、连杆23、压煤板24；压煤板油缸17、内杆18设置在压煤杆27的内部，压煤板油缸17通过内杆18连接杆头19，压煤板24通过杆头19和连杆23连接在压煤杆27上，连杆23两端分别铰接在压煤杆27和压煤板24上，压煤板24为对称可折叠闭合板，对称的两块板上分别铰接连杆23；压煤板油缸17驱动压煤板24开闭；力矩减速电机20固定在钢结构平台1上，主动齿轮21连接在力矩减速电机20输出轴上，齿条22焊接在压煤杆27上，通过主动齿轮21和齿条22啮合带动煤压实装置3上下运动。力矩减速电机20提供5分钟的堵转时间，满足持续压煤力的同时还避免过载损坏电机。
上述顶装焦炉用装煤压实车的使用方法，工作使用在顶装焦炉的炉顶，在操作平台13上进行操作，具体步骤如下：
(1)通过滑触器12连接顶装焦炉上的滑触线从炉体取电；
(2)装煤压实车开始工作，控制行走装置2走行至工作位置后制动；
(3)启动液压系统11，高度测量装置7的高度测量油缸26前进，驱动高度测量仪25到顶装焦炉装煤口正上方，测量此时顶装焦炉碳化室内煤的高度并记录后，高度测量油缸26带动高度测量仪25回到初始位置；
(3)锁紧装置8解除对煤压实装置3的压煤杆27的锁定，即解除其原始位置锁定；
(4)启动煤压实装置3的力矩减速电机20，带动主动齿轮21旋转，主动齿轮21和齿条22通过啮合，带动压煤杆27在辊轮16的导向作用下向下运动，使压实装置3平稳地进入顶装焦炉的碳化室，当到达指定工作位置后，液压系统11驱动压煤板油缸17动作，通过内杆18、杆头19和连杆23打开压煤板24，力矩减速电机20继续驱动煤压实装置3下降压煤，直至压煤至限位装置9设定的压煤高度为止，停止压煤；
(5)力矩减速电机20反向转动，驱动煤压实装置3上升，此时启动气路系统6吹扫主动齿轮21、齿条22及压煤板24的煤粉焦油，当煤压实装置3上升到限位装置9设定求高度时，压煤板油缸17回到原位，压煤板24关闭，煤压实装置3继续上升回到初始位置；
(6)锁紧装置8锁紧压煤杆27，关闭力矩减速电机20；
(7)高度测量装置7的高度测量油缸26驱动高度测量仪25到顶装焦炉装煤口上方测量压煤后的高度并记录,关闭液压系统11；
(8)启动行走装置2移动顶装焦炉用装煤压实车至其他位置，准备继续工作；
至此，装煤压实车完成一个工作循环。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种顶装焦炉用装煤压实车，其特征在于，包括：
钢结构平台，钢结构上设置有煤压实装置上下移动的孔道；
钢结构平台下部设置有四个连接立梁，行走装置安装在连接立梁底部便于压实车移动行走；
辊轮支架固定在钢结构平台上，辊轮支架上对应钢结构上的煤压实装置上下移动的孔道位置，设置有煤压实装置通道；在辊轮支架上的煤压实装置通道两侧对称布设辊轮，辊轮为煤压实装置上下运动提供导向作用；
煤压实装置安装在辊轮支架上的煤压实装置通道内，由锁紧转置将其固定在原始位置或工作位置；
煤压实装置上安装有限位装置，限位装置用来限定煤压实装置的行程范围；
辊轮支架上安装有高度测量装置，高度测量装置上安装有限位装置，高度测量装置用于测量煤压实装置压煤前后的煤高度；
辊轮支架上安装有锁紧装置，锁紧装置上安装有限位装置，锁紧装置在原始位置、工作位置锁紧煤压实装置，起到安全固定的作用；
电气室固定在钢结构平台上，电气室内安装有电气系统和空调系统，电气系统连接行走装置、限位装置、液压系统和操作平台，用于控制顶装焦炉用装煤压实车的所有动作，电气室为电气系统提供密封空间，防水防尘，空调系统用于控制电气室内的温度，保证电气系统正常稳定工作；
液压系统安装在钢结构平台上，通过液压管路给煤压实装置和高度测量装置提供动力；
滑触器安装在钢结构平台上，通过滑触器从顶装焦炉炉体取电；
操作平台安装在钢结构平台下部，连接电气系统，通过电气系统实现对顶装焦炉用装煤压实车的控制。
2.根据权利要求1所述的一种顶装焦炉用装煤压实车，其特征在于，所述的煤压实装置包括压煤杆、压煤板油缸、内杆、杆头、力矩减速电机、齿轮、齿条、连杆、压煤板；压煤板油缸、内杆设置在压煤杆的内部，压煤板油缸通过内杆连接杆头，压煤板通过杆头和连杆连接在压煤杆上，连杆两端分别铰接在压煤杆和压煤板上；力矩减速电机固定在钢结构平台上，主动齿轮连接在力矩减速电机输出轴上，齿条焊接在压煤杆上，通过主动齿轮和齿条啮合带动煤压实装置上下运动。
3.根据权利要求2所述的一种顶装焦炉用装煤压实车，其特征在于，所述的压煤板为对称可折叠闭合板，对称的两块板上分别铰接连杆，压煤板油缸驱动压煤板开闭。
4.根据权利要求2所述的一种顶装焦炉用装煤压实车，其特征在于，所述的力矩减速电机提供5分钟的堵转时间，满足持续压煤力的同时还避免过载损坏电机。
5.根据权利要求1所述的一种顶装焦炉用装煤压实车，其特征在于，所述的高度测量装置包括高度测量油缸和高度测量仪，高度测量仪固定在高度测量油缸上，高度测量油缸驱动高度测量仪前后移动以测量压煤前后的煤面，测量压煤前后的煤高度。
6.根据权利要求5所述的一种顶装焦炉用装煤压实车，其特征在于，所述的高度测量仪采用脉冲雷达式。
7.根据权利要求1所述的一种顶装焦炉用装煤压实车，其特征在于，所述的辊轮为多层结构，对称竖直安装在辊轮支架上煤压实装置通道两侧。
8.根据权利要求1所述的一种顶装焦炉用装煤压实车，其特征在于，所述的顶装焦炉用装煤压实车还包括气路系统，气路系统安装在钢结构平台上，且气路喷嘴正对煤压实装置设置，用于吹扫煤压实装置上的煤粉焦油。
9.顶装焦炉用装煤压实车的使用方法，其特征在于，工作使用在顶装焦炉的炉顶，在操作平台上进行操作，具体步骤如下：
(1)通过滑触器连接顶装焦炉上的滑触线从炉体取电；
(2)装煤压实车开始工作，控制行走装置走行至工作位置后制动；
(3)启动液压系统，高度测量装置的高度测量油缸前进，驱动高度测量仪到顶装焦炉装煤口正上方，测量此时顶装焦炉碳化室内煤的高度并记录后，高度测量油缸带动高度测量仪回到初始位置；
(4)锁紧装置解除对煤压实装置的压煤杆的锁定，即解除其原始位置锁定；
(5)启动煤压实装置的力矩减速电机，带动主动齿轮旋转，主动齿轮和齿条通过啮合，带动压煤杆在辊轮的导向作用下向下运动，使煤压实装置平稳地进入顶装焦炉的碳化室，当到达指定工作位置后，液压系统驱动压煤板油缸动作，通过内杆、杆头和连杆打开压煤板，力矩减速电机继续驱动煤压实装置下降压煤，直至压煤至限位装置设定的压煤高度为止，停止压煤；
(6)力矩减速电机反向转动，驱动煤压实装置上升，此时启动气路系统吹扫主动齿轮、齿条及压煤板的煤粉焦油，当煤压实装置上升到限位装置设定求高度时，压煤板油缸回到原位，压煤板关闭，煤压实装置继续上升回到原始位置；
(7)锁紧装置锁紧压煤杆，关闭力矩减速电机；
(8)高度测量装置的高度测量油缸驱动高度测量仪到顶装焦炉装煤口上方测量压煤后的高度并记录，关闭液压系统；
(9)启动行走装置移动顶装焦炉用装煤压实车至其他位置，准备继续工作；
至此，装煤压实车完成一个工作循环。
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