CN110487086A - 一种烧结机风箱端部密封装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种烧结机风箱端部密封装置，包括底座机构、配重四连杆自调机构、检测警报机构，其中配重四连杆自调机构包括密封板、过渡板、转动件、液压缸、配重块；检测报警机构包括漏风传感器、接触传感器、第二支架、警报处理器，警报处理器通过分析漏风传感器、接触传感器的反馈值判断是否发出相应警报以及是否控制液压缸动作，本发明还提供了一种烧结机风箱端部密封装置的控制方法。本发明通过传感器采集密封装置工况参数并反馈到警报处理器进行分析，可以及时发现、处理密封板不能回弹复位或密封板局部磨损导致漏风或连续多辆台车都存在塌腰等异常情况，可以极大的降低在烧结生产过程中的漏风率，提高烧结率和改善烧结效果。

Description

一种烧结机风箱端部密封装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及烧结机密封技术领域，具体涉及一种烧结机风箱端部密封装置。本发明还涉及一种烧结机风箱端部密封装置的控制方法。

背景技术

烧结机是冶金行业大型铁矿石造块的主要设备之一。它主要通过台车在轨道上行进运送矿粉，并通过台车下方的风箱提供负风压使台车上所放置的顶部点火的矿料向下渗火，逐步向下引燃矿料层，达到完全烧结的目的。所以烧结效果的好坏跟风箱提供的负风压有很大的关系。

在实际的生产过程中，风箱提供的负风压并不能完全作用于台车上的矿料，常常因为风箱和台车之间密封装置（主要包括位于风箱宽度方向两侧的侧密封装置和位于风箱首、尾端的端部密封装置，本发明涉及的密封装置为端部密封装置）的密封效果不够好而产生漏风，密封装置处有大量的风涌入从而降低烧结效果和产量，漏风情况下为了满足矿料层有足够的风压进行烧结渗火，就需要增大风箱的功率造成不必要的花费。

有数据显示，国内的烧结机漏风率在50%-70%之间，其中风箱首、尾端部（以台车行进方向区分风箱首、尾）的漏风占到极大部分。因此风箱首、尾端部密封装置的密封效果对烧结生产有至关重要的影响。

目前我国普遍使用的烧结机风箱端部密封装置的不足之处在于：

1、请参见图1，台车在高温及长时间工作状态下，会发生蠕变导致台车底梁中间位置产生塌腰（下凹），当连续多辆台车都为塌腰台车9时需要及时更换台车。

密封装置的密封板与台车底梁之间有相对滑动，且台车数量很多，长时间作用下会因台车底梁摩擦导致密封板磨损漏风，尤其是台车底部有塌腰时，密封板上与塌腰处对应的位置更容易出现局部磨损，呈沟壑状，导致漏风。

由于密封装置工作在高温多尘的工作环境，工作一段时间后密封装置的转动结构灵活度降低，导致密封板在受到塌腰台车挤压下移之后不能回弹到正常工作位置，产生大量漏风。

传统的密封装置多为机械自调密封，当产生密封板不能回弹复位或密封板局部磨损导致漏风，或者连续多辆台车都存在塌腰的异常情况时，不能及时的发现和处理。

2、当台车塌腰过于严重时可能与密封装置碰撞卡死，若不及时发现容易造成烧结机损坏，传统的密封装置不能及时发现和处理台车卡死现象。

3、台车底梁上常常粘结有灰尘等颗粒物，上述颗粒物会导致台车底梁与密封板接触摩擦时磨损加剧。

发明内容

本发明的目的在于提供一种烧结机风箱端部密封装置。

为实现上述发明目的之一，本发明采用如下技术方案：

一种烧结机风箱端部密封装置，包括底座机构、配重四连杆自调机构、检测警报机构；

所述底座机构包括底板和若干第一支架，所述底板固定设置于风箱外且靠近所述风箱端部设置，以作为支撑平台，若干第一支架间隔分布设置，所述第一支架底部与所述底板固定连接，所述第一支架的顶端悬空，以用于安装所述配重四连杆自调机构；

所述配重四连杆自调机构包括密封板、倾斜固定设置于所述密封板首尾两端的两块过渡板、转动件、液压缸、配重块，所述转动件、液压缸、配重块与所述第一支架一一对应设置，所述配重块挂设于所述转动件底端，所述转动件顶端通过第一铰链与所述密封板的底面连接，所述转动件的中间位置与所述第一支架通过第二铰链连接，所述液压缸的缸体端铰接于所述第一支架上，所述液压缸的活塞端铰接在转动件上且铰接处位于所述第一铰链和所述第二铰链之间；

所述检测报警机构包括漏风传感器、接触传感器、第二支架、警报处理器，所述漏风传感器分为两组，一组漏风传感器设置于一块过渡板上与风箱内部接触，另一组漏风传感器设置于另一块过渡板上位于风箱外部，两组漏风传感器分别在相应的过渡板上沿着风箱的宽度方向间隔均匀设置，所述第二支架的底部与所述底板固定连接，所述接触传感器设置在所述第二支架顶部并与所述密封板的底面之间留有间距，所述警报处理器与所述漏风传感器、接触传感器电性连接，以通过分析所述漏风传感器、接触传感器的反馈值判断是否发出相应警报以及是否控制所述液压缸动作。

进一步的，所述漏风传感器是温度传感器和/或压力传感器。

进一步的，所述检测报警机构还包括震动传感器，所述震动传感器固定设置于所述密封板上，所述警报处理器与所述震动传感器电性连接，以通过分析所述震动传感器的反馈值判断是否发出相应警报以及是否控制台车驱动电机的电源关闭。

进一步的，所述一种烧结机风箱端部密封装置还包括软连接件，所述软连接件一端固定在风箱顶部边缘，另一端固定在靠近风箱内部的一块过渡板上，用以密封过渡板与所述风箱的配合间隙，所述软连接件由耐高温柔性材料制成，以保证过渡板的自由度。

进一步的，所述一种烧结机风箱端部密封装置还包括清扫机构，所述清扫机构包括第三支架和钢刷，所述第三支架的底部与所述底板固定连接，所述钢刷固定设置在第三支架的顶部，所述钢刷的顶部与台车底梁过盈配合。

为实现上述另一发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种烧结机风箱端部密封装置的控制方法，警报处理器通过分析漏风传感器、接触传感器、震动传感器的反馈值判断是否发出相应警报以及是否控制所述液压缸动作、是否控制台车驱动电机的电源关闭，包括状态：

（1）当漏风传感器均检测到预设正常漏风范围数值，且接触传感器未检测到与密封板接触或接触传感器检测到与密封板接触但时间小于预设时长数值，同时震动传感器检测到预设正常震动范围数值时，警报处理器不发出警报，液压缸不工作，活塞随转动件动作自由伸缩，台车驱动电机的电源保持正常开启状态，当震动传感器检测到超出预设正常震动范围数值时，警报处理器立即以最高优先级控制台车驱动电机的电源关闭并发出台车卡死警报；

（2）当漏风传感器均检测到预设正常漏风范围数值，且接触传感器检测到与密封板接触时间达到预设时长数值，同时震动传感器检测到预设正常震动范围数值时，警报处理器发出连续多辆台车塌腰警报，以提醒更换台车；

（3）当漏风传感器均检测到超出预设正常漏风范围数值，且接触传感器检测到与密封板接触时间达到预设时长数值，同时震动传感器检测到预设正常震动范围数值时，警报处理器控制液压缸的活塞伸长，以推动密封板回到正常工作位置，若液压缸动作后漏风传感器均检测到预设正常漏风范围数值，则警报处理器不发出警报，若液压缸的活塞处所提供的负载超过液压缸的预定负荷漏风传感器仍然均检测到超出预设正常漏风范围数值，则警报处理器发出配重四连杆自调机构卡死警报，以提醒检修配重四连杆自调机构；

（4）当仅有部分漏风传感器持续检测到超出预设正常漏风范围数值时，警报处理器发出密封板局部严重磨损警报，以提醒检查更换密封板。

相对于现有技术，本发明的技术效果在于：

1、本发明通过漏风传感器、接触传感器采集密封装置工况参数并反馈到警报处理器进行分析，可以及时发现密封板不能回弹复位或密封板局部磨损导致漏风，或者连续多辆台车都存在塌腰的异常情况，密封板不能回弹复位时通过液压缸的活塞伸长推动密封板进行处理，可以极大的降低在烧结生产过程中的漏风率，提高烧结率和改善烧结效果。

2、通过震动传感器采集密封装置工况参数并反馈到警报处理器进行分析，可以及时发现台车卡死的异常情况，同时控制台车驱动电机的电源关闭进行处理，可以提高烧结机工作安全系数，降低损坏概率。

3、通过钢刷扫除台车底梁上粘结的灰尘等颗粒物，可以有效防止台车底梁与密封板因灰尘等颗粒物杂质的存在而剧烈摩擦，有助于延长设备使用寿命。

附图说明

图1是塌腰台车的结构示意图；

图2是本发明实施方式中一种烧结机风箱端部密封装置的结构示意图；

图3是正常工作下的烧结机风箱端部密封装置结构示意图；

图4是有塌腰台车经过时的烧结机风箱端部密封装置结构示意图；

图5是台车卡死状态的烧结机风箱端部密封装置结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

需要说明的是，图2至5所示的烧结机风箱端部密封装置均是设置于风箱2首端，若是设置在风箱2尾端则在图2至5所示的烧结机风箱端部密封装置基础上镜像即得。

请参见图2，一种烧结机风箱端部密封装置，包括底座机构、配重四连杆自调机构、检测警报机构；

所述底座机构包括底板11和若干第一支架12，所述底板11焊接于风箱2外且靠近所述风箱2端部设置，以作为支撑平台，若干所述第一支架12间隔分布设置，所述第一支架12底部与所述底板11焊接固定连接，所述第一支架12的顶端悬空，以用于安装所述配重四连杆自调机构；

所述配重四连杆自调机构包括密封板31、倾斜焊接于所述密封板31首尾两端的两块过渡板32（用于减少台车卡死现象）、转动件33、液压缸34、配重块35（安装时调节配重块35重量使密封板31与烧结机台车底梁之间紧密接触并有一定的预压力），所述转动件33、液压缸34、配重块35与所述第一支架12一一对应设置，所述配重块35挂设于所述转动件33底端，所述转动件33顶端通过第一铰链36与所述密封板31的底面连接，所述转动件33的中间位置与所述第一支架12通过第二铰链37连接，所述液压缸34的缸体端铰接于所述第一支架12上，所述液压缸34的活塞端铰接在转动件33上且铰接处位于所述第一铰链36和所述第二铰链37之间（活塞端的最大伸长距离选取为刚好能将密封板31推动到正常工作位置）；

所述检测报警机构包括漏风传感器61、接触传感器62、第二支架63、警报处理器64，所述漏风传感器61分为两组，一组漏风传感器61设置于一块过渡板32上与风箱2内部接触，另一组漏风传感器61设置于另一块过渡板32上位于风箱2外部，两组漏风传感器61分别在相应的过渡板32上沿着风箱2的宽度方向间隔均匀设置，所述漏风传感器61是温度传感器和/或压力传感器，漏风传感器61可以都是温度传感器，用于检测所处位置的温度，也可以都是压力传感器，用于检测所处位置的风压，还可以在风箱2内外同时设置温度传感器、压力传感器，以相互验证确保检测数据的准确性。

温度传感器、压力传感器检测漏风的原理在于，风箱2内的负压和温度远远高于风箱2外，当台车底梁与密封板31之间存在间隙时，位于风箱2外压力传感器的压力值将增大，温度传感器温度将升高，同时位于风箱2内的压力传感器的负压将下降，温度传感器温度将降低，间隙越大（漏风越严重）传感器检测到的数值偏离正常值越多，以此换算为漏风数值。

所述第二支架63的底部与所述底板11焊接固定连接，所述接触传感器62设置在所述第二支架63顶部并与所述密封板31的底面之间留有间距，所述警报处理器64与所述漏风传感器61、接触传感器62电性连接，以通过分析所述漏风传感器61、接触传感器62的反馈值判断是否发出相应警报以及是否控制所述液压缸34动作。

进一步的，所述检测报警机构还包括震动传感器65，所述震动传感器65固定设置于所述密封板31上（优选为位于密封板31下侧的中间位置），所述警报处理器64与所述震动传感器65电性连接，以通过分析所述震动传感器65的反馈值判断是否发出相应警报以及是否控制台车驱动电机的电源关闭。

上述传感器在警报处理器64中的处理优先级为震动传感器65>温度传感器=压力传感器>接触传感器62。

进一步的，所述烧结机风箱端部密封装置还包括软连接件5，所述软连接件5一端固定在风箱2顶部边缘，所述软连接件5另一端固定在靠近风箱2内部的一块过渡板32上，用以密封过渡板32与所述风箱2的配合间隙，所述软连接件5由耐高温柔性材料制成，以保证所述过渡板32的自由度。

进一步的，所述烧结机风箱端部密封装置还包括清扫机构，所述清扫机构包括第三支架71和钢刷72，所述第三支架71的底部与所述底板11焊接，所述钢刷72固定设置在第三支架71的顶部，所述钢刷72的顶部与台车底梁过盈配合（过盈量为3-5mm）。

为实现上述另一发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种烧结机风箱端部密封装置的控制方法，警报处理器64通过分析漏风传感器61、接触传感器62、震动传感器65的反馈值判断是否发出相应警报以及是否控制所述液压缸34动作、是否控制台车驱动电机的电源关闭，包括状态：

（1）当漏风传感器61均检测到预设正常漏风范围数值，且接触传感器62未检测到与密封板31接触或接触传感器62检测到与密封板31接触但时间小于预设时长数值，同时震动传感器65检测到预设正常震动范围数值时，警报处理器64不发出警报，液压缸34不工作，活塞随转动件33动作自由伸缩，台车驱动电机的电源保持正常开启状态，当震动传感器65检测到超出预设正常震动范围数值时，警报处理器64立即以最高优先级控制台车驱动电机的电源关闭并发出台车卡死警报。

（2）当漏风传感器61均检测到预设正常漏风范围数值，且接触传感器62检测到与密封板31接触时间达到预设时长数值，同时震动传感器65检测到预设正常震动范围数值时，警报处理器64发出连续多辆台车塌腰警报，以提醒更换台车。

（3）当漏风传感器61均检测到超出预设正常漏风范围数值，且接触传感器62检测到与密封板31接触时间达到预设时长数值，同时震动传感器65检测到预设正常震动范围数值时，警报处理器64控制液压缸34的活塞伸长，以推动密封板31回到正常工作位置，若液压缸34动作后漏风传感器61均检测到预设正常漏风范围数值，则警报处理器64不发出警报，若液压缸34的活塞处所提供的负载超过液压缸34的预定负荷漏风传感器61仍然均检测到超出预设正常漏风范围数值，则警报处理器64发出配重四连杆自调机构卡死警报，以提醒检修配重四连杆自调机构。

（4）当仅有部分漏风传感器61持续检测到超出预设正常漏风范围数值时，警报处理器64发出密封板31局部严重磨损警报，以提醒检查更换密封板31。

以下结合实际工作过程对本发明进行说明

请参见图3，正常台车8在向前运动时，底梁首先与钢刷72接触，在钢刷72的作用下，清扫掉粘在底梁表面上的固体颗粒。

正常台车8继续向前运动，正常台车8的底梁会与密封板31接触，并在配重块35的重力作用下产生一定的接触压力。

该情况下，因为没有漏风存在或存在正常少量漏风，所以漏风传感器61均检测到预设正常的漏风范围数值。此工况下密封板31一直处于正常工作位置，接触传感器62与密封板31不发生任何接触，液压缸34不工作，随转动件33自由伸缩。

请参见图4，当存在有塌腰台车9时，台车底梁弯曲下凹。塌腰台车9的底梁在向前运动时，首先与钢刷72接触，塌腰部分会与钢刷72接触更紧密，在钢刷72的作用下，清扫掉底梁表面上粘结的固体颗粒。

塌腰台车9继续向前运动，塌腰台车9底梁会首先接触并向下挤压过渡板32，然后再与密封板31接触。塌腰台车9底梁会挤压密封板31向下移动，当移动量达到一定数值时，超出密封板31与接触传感器62之间预留的间隙量，密封板31下侧面会与接触传感器62发生接触，此时接触传感器62开始计时。台车继续向前运动，会逐渐与另一块过渡板32脱离，此过程中正常状态下密封板31会逐渐上升，并与接触传感器62脱离，计时清零。

一种异常情况下，接触传感器62检测到持续的接触信号，但是漏风传感器61均检测到正常的漏风数值，则警报处理器64判断该情况为台车连续塌腰，当持续时间达到预设值后，警报处理器64发出连续多辆台车塌腰警报，提醒更换台车。

另一种异常情况下，接触传感器62检测到持续的接触信号，同时漏风传感器61均持续检测到超出预设的正常漏风数值，则警报处理器64判定此时密封板31无法自动恢复到正常工作位置，警报处理器64控制液压缸34的活塞伸长，将转动件33顶出一段距离，直至漏风传感器61均检测到正常的漏风数值，此情况下认为间隙已消失。若液压缸34活塞处所提供的负载超过液压缸34的预定负荷，仍不能使漏风传感器61均检测到正常的漏风数值，则判定该情况为故障漏风，警报处理器64立即发出配重四连杆自调机构卡死警报，以提醒检修配重四连杆自调机构。

当密封板31由于长时间的使用表面被磨损，此情况下，在配重块35的调节作用下，密封板31会自动抬升补充其磨损的厚度，使密封板31始终与台车底梁正常接触。当密封板31表面磨损严重，局部产生较大的沟痕时，配重四连杆自调机构的调节无法阻止沟痕位置处的漏风，漏风位置附近的漏风传感器61检测到超出正常范围的数据，其他位置的漏风传感器61检测到正常范围的数值，该情况下，警报处理器64判定为密封板31局部严重摩损，警报处理器64发出密封板31局部严重磨损警报，以提醒检查更换密封板31。

请参见图5，当台车在前进过程中，由于台车塌腰过于严重等问题，与过渡板32及密封板31发生碰撞并卡死，此时密封板31在台车强大的挤压下会发生强烈振动，震动传感器65检测到超出正常范围的振动值，警报处理器64发出台车卡死警报并关闭台车驱动电机电源。

最后应说明的是：以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施方式技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种烧结机风箱端部密封装置，其特征在于，包括底座机构、配重四连杆自调机构、检测警报机构；

所述底座机构包括底板和若干第一支架，所述底板固定设置于风箱外且靠近所述风箱端部设置，以作为支撑平台，若干第一支架间隔分布设置，所述第一支架底部与所述底板固定连接，所述第一支架的顶端悬空，以用于安装所述配重四连杆自调机构；

所述配重四连杆自调机构包括密封板、倾斜固定设置于所述密封板首尾两端的两块过渡板、转动件、液压缸、配重块，所述转动件、液压缸、配重块与所述第一支架一一对应设置，所述配重块挂设于所述转动件底端，所述转动件顶端通过第一铰链与所述密封板的底面连接，所述转动件的中间位置与所述第一支架通过第二铰链连接，所述液压缸的缸体端铰接于所述第一支架上，所述液压缸的活塞端铰接在转动件上且铰接处位于所述第一铰链和所述第二铰链之间；

所述检测报警机构包括漏风传感器、接触传感器、第二支架、警报处理器，所述漏风传感器分为两组，一组漏风传感器设置于一块过渡板上与风箱内部接触，另一组漏风传感器设置于另一块过渡板上位于风箱外部，两组漏风传感器分别在相应的过渡板上沿着风箱的宽度方向间隔均匀设置，所述第二支架的底部与所述底板固定连接，所述接触传感器设置在所述第二支架顶部并与所述密封板的底面之间留有间距，所述警报处理器与所述漏风传感器、接触传感器电性连接，以通过分析所述漏风传感器、接触传感器的反馈值判断是否发出相应警报以及是否控制所述液压缸动作。

2.根据权利要求1所述的一种烧结机风箱端部密封装置，其特征在于，所述漏风传感器是温度传感器和/或压力传感器。

3.根据权利要求1或2所述的一种烧结机风箱端部密封装置，其特征在于，所述检测报警机构还包括震动传感器，所述震动传感器固定设置于所述密封板上，所述警报处理器与所述震动传感器电性连接，以通过分析所述震动传感器的反馈值判断是否发出相应警报以及是否控制台车驱动电机的电源关闭。

4.根据权利要求1或2所述的一种烧结机风箱端部密封装置，其特征在于，还包括软连接件，所述软连接件一端固定在风箱顶部边缘，另一端固定在靠近风箱内部的一块过渡板上，用以密封过渡板与所述风箱的配合间隙，所述软连接件由耐高温柔性材料制成，以保证过渡板的自由度。

5.根据权利要求1或2所述的一种烧结机风箱端部密封装置，其特征在于，还包括清扫机构，所述清扫机构包括第三支架和钢刷，所述第三支架的底部与所述底板固定连接，所述钢刷固定设置在第三支架的顶部，所述钢刷的顶部与台车底梁过盈配合。

6.一种烧结机风箱端部密封装置的控制方法，其特征在于，警报处理器通过分析漏风传感器、接触传感器、震动传感器的反馈值判断是否发出相应警报以及是否控制所述液压缸动作、是否控制台车驱动电机的电源关闭，包括状态：

（1）当漏风传感器均检测到预设正常漏风范围数值，且接触传感器未检测到与密封板接触或接触传感器检测到与密封板接触但时间小于预设时长数值，同时震动传感器检测到预设正常震动范围数值时，警报处理器不发出警报，液压缸不工作，活塞随转动件动作自由伸缩，台车驱动电机的电源保持正常开启状态，当震动传感器检测到超出预设正常震动范围数值时，警报处理器立即以最高优先级控制台车驱动电机的电源关闭并发出台车卡死警报；

（2）当漏风传感器均检测到预设正常漏风范围数值，且接触传感器检测到与密封板接触时间达到预设时长数值，同时震动传感器检测到预设正常震动范围数值时，警报处理器发出连续多辆台车塌腰警报，以提醒更换台车；

（3）当漏风传感器均检测到超出预设正常漏风范围数值，且接触传感器检测到与密封板接触时间达到预设时长数值，同时震动传感器检测到预设正常震动范围数值时，警报处理器控制液压缸的活塞伸长，以推动密封板回到正常工作位置，若液压缸动作后漏风传感器均检测到预设正常漏风范围数值，则警报处理器不发出警报，若液压缸的活塞处所提供的负载超过液压缸的预定负荷漏风传感器仍然均检测到超出预设正常漏风范围数值，则警报处理器发出配重四连杆自调机构卡死警报，以提醒检修配重四连杆自调机构；

（4）当仅有部分漏风传感器持续检测到超出预设正常漏风范围数值时，警报处理器发出密封板局部严重磨损警报，以提醒检查更换密封板。