CN114231298B - 一种环保型顶装焦炉用装煤车及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种环保型顶装焦炉用装煤车及其使用方法，装煤车包括：钢结构、走行装置、揭盖装置、导套装置、炉座清扫装置、炉盖清扫装置、煤斗装置、称量装置、泥浆封盖装置、螺旋给料器、抓斗式闸板、炉顶清扫装置、司机室、润滑系统、气路系统、液压系统和电气系统。本发明可提高装煤车的环保性能，提高炉体使用寿命，提高焦炉生产的安全性，自动化程度高，可减轻工人的劳动强度。

Description

一种环保型顶装焦炉用装煤车及其使用方法

技术领域

本发明涉及冶金焦化技术领域，具体而言，尤其涉及一种环保型顶装焦炉用装煤车及其使用方法。

背景技术

顶装煤车是一种重要的焦炉机械设备，主要担负从煤塔受煤，并将其装入炭化室的功能。在装煤作业时会产生大量的烟气，由于烟气成分中含有苯并芘等有害成分，因此必须对烟尘进行处理。

传统的装煤系统设有除尘装置，有地面除尘站和车载除尘站两种形式。两种形式的除尘原理相同，都是在除尘系统里设置风机，利用风机的抽吸力将装煤孔处外溢的烟气经集尘管道导入到除尘器中，经除尘器过滤后烟尘沉降，最后将满足排放要求的气体直接排入大气。两者的区别仅为风机和除尘器的安放位置。地面除尘站投资高，且受占地空间限制；车载除尘站则使得车辆结构庞大，对焦炉炉顶的承压要求高。无论采用哪种形式的除尘装置，均需定期对除尘器清灰和风机维护，工人劳动强度高。另外，两种除尘装置均无法解决排放气体中硫含量超标的问题，已难以适应国家焦化行业新的环保要求。

不带除尘装置的装煤系统日益受到青睐，其工作原理是与炉体的微负压配合，将装煤时产生的烟气通过上升管导入集气管系统。

专利“一种顶装煤车无烟装煤系统”(CN105860998A)公开了一种不带除尘系统的装煤系统。该系统中揭盖装置和炉座炉盖清扫装置均通过水平油缸和竖直油缸实现位移驱动。该系统的缺点是操作周期长，维护点多，且所有油缸均布置在钢结构平台下方，油缸及限位受高温甚至火烧易出现故障。

专利“适用于顶装焦炉的无烟装煤车”(CN206721100U)公开了一种不带除尘装置的无烟装煤车。该专利煤车存在以下缺陷：1.导套装置上、下导套均需要油缸驱动，上导套与固定导套间的挠性件由于会受到频繁折压，寿命低；2.揭盖装置和炉座清扫无缓冲装置，工作时台车受重力作用下行直接冲击炉体，长期冲击对焦炉的安全存在隐患；3.无法反馈炉盖是否成功吸合，生产中可能出现下列状况：电磁铁未正常吸合炉盖，在炉盖未打开的情况下，车辆按照设定好的程序进行装煤操作，煤料会全部堆积在炉顶上，后期需人工清理；在装煤作业过程中炉盖从电磁铁上脱落，车辆按照设定好的程序进行关盖，将导致电磁铁烧毁，严重地还会损害车辆；4.泥浆封盖装置使用一段时间后泥浆罐出口处等易产生凝结，并且难以适应低温环境。

为了解决上述问题，本发明提供了一种环保型顶装焦炉用装煤车，进一步提高焦炉机械的安全性和环保性。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种环保型顶装焦炉用装煤车及其使用方法。本发明主要利用钢结构、走行装置、揭盖装置、导套装置、炉座清扫装置、炉盖清扫装置、煤斗装置、称量装置、泥浆封盖装置、螺旋给料器、抓斗式闸板、炉顶清扫装置、司机室、润滑系统、气路系统、液压系统和电气系统，来提高焦炉机械的安全性、环保性和自动化水平。

本发明采用的技术手段如下：

一种环保型顶装焦炉用装煤车，包括：钢结构、走行装置、揭盖装置、导套装置、炉座清扫装置、炉盖清扫装置、煤斗装置、称量装置、泥浆封盖装置、螺旋给料器、抓斗式闸板、炉顶清扫装置、司机室、润滑系统、气路系统、液压系统和电气系统；

所述走行装置安装于钢结构下方，用于实现整个装煤车的行走，其一端与钢结构通过销轴连接，另一端通过橡胶弹簧连接，用于减轻车辆走行过程中动载荷对焦炉顶面的冲击；所述司机室吊挂在钢结构下方；所述润滑系统、气路系统、液压系统和电气系统均安装在钢结构上方，所述润滑系统用于对装煤车的润滑点进行集中润滑，所述气路系统用于吹扫以及气动元件的驱动，装煤车各动作单元通过液压系统和电气系统实现全自动操作和单元步序操作；

所述煤斗装置布置在钢结构上方，用于在煤塔下方接煤，所述称重装置安装在煤斗装置下方，用于实时显示煤斗装置内的剩余煤量，实现对装煤量的精确控制，有利于形成合理的装煤曲线，缩短平煤时间，有效抑制装煤时焦炉平煤口处烟尘的外溢；所述螺旋给料器吊挂在煤斗装置下方，其出料口与抓斗式闸板通过法兰连接，用于将煤斗装置内存储的煤通过抓斗式闸板下煤至导套装置中进入碳化室，导套装置固定在钢结构平台上；

所述揭盖装置安装在钢结构上，用于实现炉盖与炉座分离，完成揭盖；所述炉盖清扫装置设置在炉盖的上侧，用于清扫炉盖；所述炉座清扫装置安装在钢结构上，用于清扫炉座；所述炉顶清扫装置安装在钢结构的一侧，其吸嘴与前两次装煤作业的炭化室中心同轴线，用清扫炉顶；所述泥浆封盖装置设置在钢结构上方，靠近揭盖装置，可提供适应低温环境且带反吹功能，用于在装煤完成后利用泥浆密封炉盖与炉座的缝隙。

进一步地，所述揭盖装置包括揭盖台车、揭盖驱动、电磁铁、主动链轮Ⅰ、从动链轮Ⅰ、张紧链轮Ⅰ、传动链条Ⅰ、揭盖升降油缸、牵引链条、导轨架Ⅰ、揭盖确认装置和第一缓冲装置；所述揭盖驱动、从动链轮Ⅰ和张紧链轮Ⅰ固定在揭盖台车上，主动链轮Ⅰ、从动链轮Ⅰ和张紧链轮Ⅰ通过传动链条Ⅰ连接，传动链条Ⅰ的两侧分别与从动链轮Ⅰ和张紧链轮Ⅰ配合连接，主动链轮Ⅰ与揭盖驱动的输出轴同轴连接，从动链轮Ⅰ与位于揭盖台车下部的电磁铁同轴连接；所述导轨架Ⅰ吊挂在钢结构下方，设有竖直S型轨道，揭盖台车与导轨架Ⅰ相连，通过滚轮可在导轨架Ⅰ上进行水平和竖直方向的复合运动，节省运行时间；所述揭盖升降油缸上端固定在钢结构上；所述牵引链条的下端与揭盖台车上的拉耳相连，上端与揭盖升降油缸相连；所述揭盖确认装置安装在揭盖台车上，用于确认揭盖装置到达炉盖位置；所述第一缓冲装置安装在炉盖清扫装置上，用于实现揭盖装置在靠近炉盖时缓慢下降至炉盖处；

初始状态时，揭盖升降油缸活塞杆未伸出，牵引链条处于绷紧状态，揭盖台车位于顶部初始位置；装煤作业时，揭盖升降油缸活塞杆伸出，牵引链条放松，揭盖台车在重力的作用下在导轨架Ⅰ内向下运行直至揭盖台车顶部压到第一缓冲装置，在第一缓冲装置的作用下缓慢降至炉盖处，并通过电磁铁旋转吸附炉盖，实现炉盖与炉座的分离，完成揭盖。

进一步地，所述揭盖确认装置包括感应杆、座、弹簧、接近开关和支架，所述感应杆通过座固定在揭盖台车下方，接近开关通过支架固定在揭盖台车上，弹簧一端固定在揭盖台车上，另一端固定在感应杆上；在揭盖台车下降至炉盖处时，炉盖将感应杆前端顶起，感应杆绕轴旋转，接近开关感应到感应杆，发出炉盖位置确认信号。

进一步地，所述第一缓冲装置包括管体Ⅰ、盖Ⅰ、弹簧Ⅰ、调压板Ⅰ、顶杆Ⅰ和轴套Ⅰ，所述管体Ⅰ固定在炉盖清扫装置上，轴套Ⅰ通过螺钉固定在管体Ⅰ上，弹簧Ⅰ设置在管体Ⅰ内，调压板Ⅰ通过螺栓作用于弹簧Ⅰ，用于实现弹簧Ⅰ压缩量的调节；装煤作业时，揭盖台车向下运行直至揭盖台车顶部压到顶杆Ⅰ后，在弹簧Ⅰ的反作用力下缓慢降至炉盖。

进一步地，所述导套装置包括挠性件、固定导套、固定架、波纹管、止动弹簧、轨道架、外导套、内导套升降油缸、内导套装置、移动台车和提升臂；所述挠性件上部与抓斗式闸板下料口相连，下部与固定导套相连，挠性件不受外力，固定导套通过固定架吊挂在钢结构下方；所述外导套上设有弹簧罩，止动弹簧通过长螺栓安装在弹簧罩内；所述轨道架吊挂在钢结构下方，移动台车设置在轨道架内，通过滚轮可在轨道架内运动，提升臂固定在移动台车上；所述内导套装置的内导套的上方与固定导套配合连接，下方与炉座配合连接，外部与外导套配合连接。

进一步地，所述内导套装置包括内导套、十字套圈、轴承座、关节轴承、连接轴一和连接轴二；所述关节轴承布置在轴承座内，轴承座和关节轴承各设置四个，布置在十字套圈的四等分点上；所述内导套通过轴承座、关节轴承和连接轴一与十字套圈固定，提升臂通过轴承座、关节轴承和连接轴二与十字套圈固定；所述外导套和内导套的配合面和内导套与炉座的配合面均采用球面-锥面密封。

进一步地，所述炉座清扫装置包括清扫台车、清扫驱动、清扫器、主动链轮Ⅱ、从动链轮Ⅱ、张紧链轮Ⅱ、传动链条Ⅱ、清扫升降油缸、拉杆、升降台车、导轨架Ⅱ和第二缓冲装置；所述清扫驱动、从动链轮Ⅱ、张紧链轮Ⅱ固定在清扫台车上，主动链轮Ⅱ与清扫驱动的输出轴同轴连接，从动链轮Ⅱ与设置在清扫台车下部的清扫器同轴连接，主动链轮Ⅱ、从动链轮Ⅱ和张紧链轮Ⅱ通过传动链条Ⅱ连接；所述导轨架Ⅱ吊挂在钢结构下方，设有竖直S型轨道，升降台车与导轨架Ⅱ相连，通过滚轮组在导轨架Ⅱ上进行水平和竖直方向的复合运动，节省运行时间；所述第二缓冲装置安装在炉盖清扫装置上，用于实现炉座清扫装置在靠近炉座时缓慢下降至炉座处；

初始状态时，清扫升降油缸活塞杆未伸出，清扫台车位于顶部初始位置；装煤作业时，清扫升降油缸活塞杆伸出，清扫台车在重力的作用下在导轨架Ⅱ内向下运行直至清扫台车顶部压到第二缓冲装置，在第二缓冲装置的作用下缓慢降至炉座，此时清扫器位于炉座正上方，清扫器上的刮刀可同时清除炉座和装煤孔上的焦油和煤粉，既保证炉座和炉盖的密封，又避免装煤孔堵塞造成装煤不畅。

进一步地，所述第二缓冲装置包括管体Ⅱ、盖Ⅱ、弹簧Ⅱ、调压板Ⅱ、顶Ⅱ杆和轴套Ⅱ；所述管体Ⅱ固定在炉盖清扫装置上，轴套Ⅱ通过螺钉固定在管体Ⅱ上，弹簧Ⅱ设置在管体Ⅱ内，调压板Ⅱ通过螺栓作用于弹簧Ⅱ，实现弹簧Ⅱ压缩量的调节；装煤作业时，清扫台车向下运行直至清扫台车顶部压到顶杆Ⅱ时，在弹簧Ⅱ的反作用力下缓慢降至炉座。

进一步地，所述泥浆封盖装置包括罐体、电动搅拌器、电磁气动球阀一、电磁气动球阀二、四通件、电加热器一、电加热器二、感温探头、温控箱、电磁阀、调压阀和管路；所述罐体放置在靠近揭盖装置的钢结构上方，泥浆出口设置在罐体的下部，电动搅拌器安装在罐体上，其搅拌杆上设置多组叶片，用于搅拌泥浆，持续工作，防止泥浆凝结；所述电磁气动球阀一右端与罐体相连；所述四通件上端与气路系统相连，右端与电磁气动球阀一相连，下端与电磁气动球阀二相连，左侧为检修用孔，非检修时用螺塞封堵；所述电磁气动球阀一为常闭型，用于放浆；所述电磁气动球阀二为常开型，用于管路吹扫；所述电加热器二位于罐体底部，电加热器一位于罐体下部的圆周外壁上；所述感温探头插入至罐体底部的浆料内，并与温控箱相连；所述电磁气动球阀二的下方连接管路，管路分支的数量与焦炉装煤孔的数量匹配，每个装煤孔对应一个吹扫支路，每路支路上均设置电磁阀和调压阀，单独控制，可节省泥浆封盖操作的总时间。

本发明还提供了一种环保型顶装焦炉用装煤车的使用方法，包括如下步骤：

步骤一、设定等待装煤的炭化室为N号炭化室，每个炭化室有n个装煤孔，上升管侧装煤孔为1号，依次排序为2号、……、n-1号、n号；从煤塔受煤后，通过走行装置驱动装煤车走行至N号炭化室；

步骤二、揭盖台车向下运行，电磁铁旋转吸附上炉盖，发出炉盖位置确认信号；揭盖台车带着炉盖向上运行至炉盖清扫位，清扫炉盖；清扫完成后，揭盖台车带着炉盖撤回原始位置；清扫台车下降到位后，清扫器旋转，对炉座进行清扫；清扫完炉座后，清扫台车退回原始位置；内导套下降到位，打开抓斗式闸门，螺旋给料器工作，开始装煤；称量装置实时称量并显示装煤量，装煤完毕发出信号，关闭抓斗式闸板；提升n号装煤孔处的内导套，n号揭盖台车下降，旋转电磁铁，炉盖复位；通过泥浆封盖装置利用泥浆密封n号装煤孔处炉盖与炉座的缝隙；n号揭盖台车回退至原始位置；

步骤三、打开抓斗式闸板前的动作n个装煤孔处同时进行，关闭抓斗式闸板后的动作从距离上升管最远的装煤孔处开始，装煤孔处动作的操作顺序为n、n-1、……、1；炉顶清扫装置在走行到位后与其他工序同时进行。

较现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明提供的环保型顶装焦炉用装煤车及其使用方法，其导套采用万向连接结构和双层球面-锥面密封，确保炉体变形时装煤作业的无烟外溢，提高装煤车的环保性能。

2、本发明提供的环保型顶装焦炉用装煤车及其使用方法，减少了揭盖和炉座清扫台车作业时对炉体的冲击，提高炉体使用寿命。

3、本发明提供的环保型顶装焦炉用装煤车及其使用方法，实现了对揭盖成功与否的实时反馈，提高焦炉生产的安全性。

4、本发明提供的环保型顶装焦炉用装煤车及其使用方法，提供适应低温环境且带反吹功能的泥浆封盖装置，保证功能的可持续性，减轻工人的劳动强度。

5、本发明提供的环保型顶装焦炉用装煤车及其使用方法，提供炉座、炉盖和炉顶等自动化清扫机构，自动化程度高，可取代人工。

基于上述理由本发明可在顶装焦炉装煤车等领域广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种环保型顶装焦炉用装煤车的示意图。

图2为本发明揭盖装置结构示意图。

图3为本发明导套装置结构示意图。

图4为本发明导套装置局部剖视图。

图5为本发明泥浆封盖装置原理图。

图6为本发明炉座清扫装置结构示意图。

图中：1、钢结构；2、走行装置；6、炉盖清扫装置；7、煤斗装置；8、称量装置；10、螺旋给料器；11、抓斗式闸板；12、炉顶清扫装置；13、司机室；15、润滑系统；16、气路系统；17、液压系统；18、电气系统；19、炉盖；20、炉座；

31、揭盖台车；32、揭盖驱动；33、电磁铁；34、主动链轮Ⅰ；35、从动链轮Ⅰ；36、张紧链轮Ⅰ；37、传动链条Ⅰ；38、揭盖升降油缸；39、牵引链条；310、导轨架Ⅰ；311、感应杆；312、座；313、弹簧；314、接近开关；315、支架；316、管体；317、盖；318、弹簧；319、调压板；320、顶杆；321、轴套；

41、挠性件；42、固定导套；43、固定架；44、波纹管；45、止动弹簧；46、轨道架；47、外导套；48、内导套升降油缸；410、移动台车；411、提升臂；491、内导套；492、十字套圈；493、轴承座；494、关节轴承；495、连接轴一；496、连接轴二；

51、清扫台车；52、清扫驱动；53、清扫器；54、主动链轮Ⅱ；55、从动链轮Ⅱ；56、张紧链轮Ⅱ；57、传动链条Ⅱ；58、清扫升降油缸；59、拉杆；510、升降台车；511、导轨架Ⅱ；512、管体Ⅱ；513、盖Ⅱ；514、弹簧Ⅱ；515、调压板Ⅱ；516、顶杆Ⅱ；517、轴套Ⅱ；

91、罐体；92、电动搅拌器；93、电磁气动球阀一；94、电磁气动球阀二；95、四通件；96、电加热器一；97、电加热器二；98、感温探头；99、温控箱；910、电磁阀；911、调压阀；912、管路。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

实施例1

本发明可应用在酒钢7米装煤车上。随着国家环保政策的日趋严格，焦炉行业对焦炉机械的自动化水平及环保的要求不断提高。本发明的一种环保型顶装焦炉用装煤车，符合国家节能减排的政策，顺应焦炉市场的发展趋势，可显著增强集团公司产品的市场竞争力与经济效益。进一步提高焦炉机械的安全性、环保性和自动化水平。

所述环保型顶装焦炉用装煤车，主要包括钢结构1、走行装置2、揭盖装置、导套装置、炉座清扫装置、炉盖清扫装置6、煤斗装置7、称量装置8、泥浆封盖装置、螺旋给料器10、抓斗式闸板11、炉顶清扫装置12、司机室13、润滑系统15、气路系统16、液压系统17和电气系统18。

如图1所示，走行装置2安装于钢结构1下方，一端与钢结构1通过销轴连接，另一端通过橡胶弹簧连接，有效地减轻车辆走行过程中动载荷对焦炉顶面的冲击。司机室13吊挂在钢结构1下方，司机在司机室13内部对设备进行操作。润滑系统15、气路系统16、液压系统17和电气系统18安装在钢结构1上方，其中润滑系统15用于对车辆的润滑点进行集中润滑，气路系统16用于吹扫以及气动元件的驱动。车辆各动作单元通过液压系统17和电气系统18可以实现全自动操作和单元步序操作。称重装置8安装在煤斗装置7下方，实时显示煤斗的剩余煤量，实现对装煤量的精确控制，有利于形成合理的装煤曲线，缩短平煤时间，可有效地抑制装煤时焦炉平煤口处烟尘的外溢。螺旋给料器10吊挂在与煤斗装置7下方，出料口与抓斗式闸板11通过法兰连接。炉顶清扫装置12安装在钢结构的一侧，吸嘴与前两次装煤作业的炭化室中心同轴线。

如图2所示，揭盖装置包括揭盖台车31、揭盖驱动32、电磁铁33、主动链轮Ⅰ34、从动链轮Ⅰ35、张紧链轮Ⅰ36、传动链条Ⅰ37、揭盖升降油缸38、牵引链条39、导轨架Ⅰ310、揭盖确认装置和缓冲装置。揭盖驱动32、从动链轮Ⅰ35和张紧链轮Ⅰ36固定在揭盖台车31上。传动链条Ⅰ37的两侧分别与从动链轮Ⅰ35和张紧链轮Ⅰ36配合连接。主动链轮Ⅰ34与揭盖驱动32的输出轴同轴连接，从动链轮Ⅰ35与位于揭盖台车31下部的电磁铁33同轴连接。通过揭盖驱动32驱动主动链轮Ⅰ34转动，继而通过传动链条Ⅰ37驱动从动链轮Ⅰ35转动，从而带动电磁铁33旋转。导轨架Ⅰ310吊挂在钢结构下方，设有竖直S型轨道。揭盖台车31设置在导轨架Ⅰ310上，通过滚轮可在导轨架Ⅰ310上进行水平和竖直方向的复合运动，节省运行时间。揭盖升降油缸38上端固定在钢结构1上。牵引链条39的下端与揭盖台车31上的拉耳相连，上端与揭盖升降油缸38的活塞杆相连。揭盖确认装置包括感应杆311、座312、弹簧313、接近开关314和支架315，感应杆311通过座312固定在揭盖台车31下方，接近开关314通过支架315固定在揭盖台车31上，弹簧313一端固定在揭盖台车31上，另一端固定在感应杆311上。缓冲装置包括管体Ⅰ316、盖Ⅰ317、弹簧Ⅰ318、调压板Ⅰ319、顶杆Ⅰ320和轴套Ⅰ321，管体Ⅰ316固定在炉盖清扫装置6上，轴套Ⅰ321通过螺钉固定在管体Ⅰ316上，弹簧Ⅰ318设置在管体Ⅰ316内，调压板Ⅰ319通过螺栓作用于弹簧Ⅰ318，实现弹簧Ⅰ318压缩量的调节。初始状态时，揭盖升降油缸38活塞杆未伸出，牵引链条39处于绷紧状态，揭盖台车31位于顶部初始位置；装煤作业时，揭盖升降油缸38活塞杆伸出，牵引链条39放松，揭盖台车31在重力的作用下在导轨架Ⅰ310内向下运行直至揭盖台车31顶部压到顶杆Ⅰ320，在弹簧Ⅰ318的反作用力下缓慢降至炉盖。炉盖将感应杆311前端顶起，感应杆311绕轴旋转，接近开关314感应到感应杆311，发出炉盖位置确认信号。

如图1、3、4所示，导套装置包括挠性件41、固定导套42、固定架43、波纹管44、止动弹簧45、轨道架46、外导套47、内导套升降油缸48、内导套装置、移动台车410和提升臂411。挠性件41上部与抓斗式闸板11下料口相连，下部与固定导套42相连。挠性件41不受外力。固定导套42通过固定架43吊挂在钢结构1下方。外导套47上设有弹簧罩，止动弹簧45通过长螺栓安装在弹簧罩内。轨道架46吊挂在钢结构1下方。移动台车410设置在轨道架46内，通过滚轮可在轨道架46内运动。内导套装置包括内导套491、十字套圈492、轴承座493、关节轴承494、连接轴一495和连接轴二496。提升臂411固定在移动台车410上。关节轴承494布置在轴承座493内。轴承座493和关节轴承494各四个，布置在十字套圈492的四等分点上。内导套491通过轴承座493、关节轴承494和连接轴一495与十字套圈492固定。提升臂411通过轴承座493、关节轴承494和连接轴二496与十字套圈492固定。外导套47和内导套491的配合面和内导套491与炉座的配合面均采用球面-锥面密封。

如图6所示，炉座清扫装置包括清扫台车51、清扫驱动52、清扫器53、主动链轮Ⅱ54、从动链轮Ⅱ55、张紧链轮Ⅱ56、传动链条Ⅱ57、清扫升降油缸58、拉杆59、升降台车510、导轨架Ⅱ511和缓冲装置。清扫驱动52、从动链轮Ⅱ55、张紧链轮Ⅱ56固定在清扫台车51上。主动链轮Ⅱ54与清扫驱动52的输出轴同轴连接，从动链轮Ⅱ55与设置在清扫台车51下部的清扫器53同轴连接。主动链轮Ⅱ54、从动链轮Ⅱ55和张紧链轮Ⅱ55通过传动链条Ⅱ57连接。通过清扫驱动52驱动主动链轮Ⅱ54转动，继而通过传动链条Ⅱ57驱动从动链轮Ⅱ55转动，从而带动清扫器53旋转。缓冲装置包括管体Ⅱ512、盖Ⅱ513、弹簧Ⅱ514、调压板Ⅱ515、顶Ⅱ杆516和轴套Ⅱ517。导轨架Ⅱ511吊挂在钢结构1下方，设有竖直S型轨道。升降台车510安装在导轨架Ⅱ511上，通过滚轮组在导轨架Ⅱ511上进行水平和竖直方向的复合运动，节省运行时间。管体Ⅱ512固定在炉盖清扫装置6上；轴套Ⅱ517通过螺钉固定在管体Ⅱ512上；弹簧Ⅱ514设置在管体Ⅱ512内；调压板Ⅱ515通过螺栓作用于弹簧Ⅱ514，实现弹簧Ⅱ514压缩量的调节。初始状态时，清扫升降油缸58活塞杆未伸出，清扫台车51位于顶部初始位置；装煤作业时，清扫升降油缸58活塞杆伸出，清扫台车51在重力的作用下在导轨架Ⅱ511内向下运行直至清扫台车51顶部压到顶杆Ⅱ516，在弹簧Ⅱ514的反作用力下缓慢降至炉座。清扫器53上的刮刀可以同时清除炉座和装煤孔上的焦油和煤粉，既保证炉座和炉盖的密封又避免装煤孔堵塞造成装煤不畅。

如图1、2、5所示，泥浆封盖装置包括罐体91、电动搅拌器92、电磁气动球阀一93、电磁气动球阀二94、四通件95、电加热器一96、电加热器二97、感温探头98、温控箱99、电磁阀910、调压阀911和管路912。罐体91放置在靠近揭盖装置的钢结构1上方。泥浆出口位于罐体91的下部。电动搅拌器92上设置多组叶片，持续工作，防止泥浆凝结。电磁气动球阀一93右端与罐体91相连。四通件95上端与气路系统16相连，右端与电磁气动球阀一93左端相连，下端与电磁气动球阀二94相连，左侧为检修用孔，非检修时用螺塞封堵。电磁气动球阀一93为常闭型，用于放浆。电磁气动球阀二94为常开型，用于管路吹扫。电加热器二97位于罐体91底部，电加热器一96位于罐体91下部的圆周外壁上。感温探头98插入至罐体91底部的浆料内，其位于罐体91外部的一端与温控箱99相连。管路912分支的数量与焦炉装煤孔的数量匹配，每个装煤孔对应一个吹扫支路。每路支路上均设置电磁阀910和调压阀911，单独控制，可节省泥浆封盖操作的总时间。

实施例2

在实施例1的基础上，本发明还提供了一种环保型顶装焦炉用装煤车的使用方法，其完整的工作流程如下：设定等待装煤的炭化室为N号炭化室，每个炭化室有n个装煤孔，上升管侧装煤孔为1号，依次排序为2、……、n-1、n。从煤塔受煤后，装煤车走行至N号炭化室；揭盖台车31向下运行，电磁铁33旋转吸附上炉盖19，发出炉盖位置确认信号；揭盖台车31带着炉盖19向上运行至炉盖清扫位；清扫炉盖19；揭盖台车31带着炉盖19撤回原始位置；清扫台车51下降到位后，清扫器53旋转；清扫完炉座20后，清扫台车51退回原始位置；内导套491下降到位；打开抓斗式闸门11；螺旋给料器10工作，开始装煤；称量装置8实时称量并显示装煤量，装煤完毕发出信号；关闭抓斗式闸板11；提升n号装煤孔处的内导套491；n号揭盖台车31下降；旋转电磁铁33，炉盖复位；泥浆密封n号装煤孔处炉盖与炉座的缝隙；n号揭盖台车31回退至原始位置。打开抓斗式闸板前的动作n个装煤孔处同时进行，关闭抓斗式闸板后的动作从距离上升管最远的装煤孔处开始，装煤孔处动作的操作顺序为n、n-1、……、1。炉顶清扫装置在走行到位后与其他工序同时进行。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例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例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部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例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种环保型顶装焦炉用装煤车，其特征在于，包括：钢结构、走行装置、揭盖装置、导套装置、炉座清扫装置、炉盖清扫装置、煤斗装置、称量装置、泥浆封盖装置、螺旋给料器、抓斗式闸板、炉顶清扫装置、司机室、润滑系统、气路系统、液压系统和电气系统；

所述走行装置安装于钢结构下方，用于实现整个装煤车的行走，其一端与钢结构通过销轴连接，另一端通过橡胶弹簧连接，用于减轻车辆走行过程中动载荷对焦炉顶面的冲击；所述司机室吊挂在钢结构下方；所述润滑系统、气路系统、液压系统和电气系统均安装在钢结构上方，所述润滑系统用于对装煤车的润滑点进行集中润滑，所述气路系统用于吹扫以及气动元件的驱动，装煤车各动作单元通过液压系统和电气系统实现全自动操作和单元步序操作；

所述煤斗装置布置在钢结构上方，用于在煤塔下方接煤，所述称量装置安装在煤斗装置下方，用于实时显示煤斗装置内的剩余煤量，实现对装煤量的精确控制，有利于形成合理的装煤曲线，缩短平煤时间，有效抑制装煤时焦炉平煤口处烟尘的外溢；所述螺旋给料器吊挂在煤斗装置下方，其出料口与抓斗式闸板通过法兰连接，用于将煤斗装置内存储的煤通过抓斗式闸板下煤至导套装置中进入碳化室，导套装置固定在钢结构平台上；

所述揭盖装置安装在钢结构上，用于实现炉盖与炉座分离，完成揭盖；所述炉盖清扫装置设置在炉盖的上侧，用于清扫炉盖；所述炉座清扫装置安装在钢结构上，用于清扫炉座；所述炉顶清扫装置安装在钢结构的一侧，其吸嘴与前两次装煤作业的炭化室中心同轴线，用清扫炉顶；所述泥浆封盖装置设置在钢结构上方，靠近揭盖装置，提供适应低温环境且带反吹功能，用于在装煤完成后利用泥浆密封炉盖与炉座的缝隙；

所述揭盖装置包括揭盖台车、揭盖驱动、电磁铁、主动链轮Ⅰ、从动链轮Ⅰ、张紧链轮Ⅰ、传动链条Ⅰ、揭盖升降油缸、牵引链条、导轨架Ⅰ、揭盖确认装置和第一缓冲装置；所述揭盖驱动、从动链轮Ⅰ和张紧链轮Ⅰ固定在揭盖台车上，主动链轮Ⅰ、从动链轮Ⅰ和张紧链轮Ⅰ通过传动链条Ⅰ连接，传动链条Ⅰ的两侧分别与从动链轮Ⅰ和张紧链轮Ⅰ配合连接，主动链轮Ⅰ与揭盖驱动的输出轴同轴连接，从动链轮Ⅰ与位于揭盖台车下部的电磁铁同轴连接；所述导轨架Ⅰ吊挂在钢结构下方，设有竖直S型轨道，揭盖台车与导轨架Ⅰ相连，通过滚轮在导轨架Ⅰ上进行水平和竖直方向的复合运动，节省运行时间；所述揭盖升降油缸上端固定在钢结构上；所述牵引链条的下端与揭盖台车上的拉耳相连，上端与揭盖升降油缸相连；所述揭盖确认装置安装在揭盖台车上，用于确认揭盖装置到达炉盖位置；所述第一缓冲装置安装在炉盖清扫装置上，用于实现揭盖装置在靠近炉盖时缓慢下降至炉盖处；

初始状态时，揭盖升降油缸活塞杆未伸出，牵引链条处于绷紧状态，揭盖台车位于顶部初始位置；装煤作业时，揭盖升降油缸活塞杆伸出，牵引链条放松，揭盖台车在重力的作用下在导轨架Ⅰ内向下运行直至揭盖台车顶部压到第一缓冲装置，在第一缓冲装置的作用下缓慢降至炉盖处，并通过电磁铁旋转吸附炉盖，实现炉盖与炉座的分离，完成揭盖；

所述揭盖确认装置包括感应杆、座、弹簧、接近开关和支架，所述感应杆通过座固定在揭盖台车下方，接近开关通过支架固定在揭盖台车上，弹簧一端固定在揭盖台车上，另一端固定在感应杆上；在揭盖台车下降至炉盖处时，炉盖将感应杆前端顶起，感应杆绕轴旋转，接近开关感应到感应杆，发出炉盖位置确认信号；

所述第一缓冲装置包括管体Ⅰ、盖Ⅰ、弹簧Ⅰ、调压板Ⅰ、顶杆Ⅰ和轴套Ⅰ，所述管体Ⅰ固定在炉盖清扫装置上，轴套Ⅰ通过螺钉固定在管体Ⅰ上，弹簧Ⅰ设置在管体Ⅰ内，调压板Ⅰ通过螺栓作用于弹簧Ⅰ，用于实现弹簧Ⅰ压缩量的调节；装煤作业时，揭盖台车向下运行直至揭盖台车顶部压到顶杆Ⅰ后，在弹簧Ⅰ的反作用力下缓慢降至炉盖；

所述导套装置包括挠性件、固定导套、固定架、波纹管、止动弹簧、轨道架、外导套、内导套升降油缸、内导套装置、移动台车和提升臂；所述挠性件上部与抓斗式闸板下料口相连，下部与固定导套相连，挠性件不受外力，固定导套通过固定架吊挂在钢结构下方；所述外导套上设有弹簧罩，止动弹簧通过长螺栓安装在弹簧罩内；所述轨道架吊挂在钢结构下方，移动台车设置在轨道架内，通过滚轮在轨道架内运动，提升臂固定在移动台车上；所述内导套装置的内导套的上方与固定导套配合连接，下方与炉座配合连接，外部与外导套配合连接；

所述内导套装置包括内导套、十字套圈、轴承座、关节轴承、连接轴一和连接轴二；所述关节轴承布置在轴承座内，轴承座和关节轴承各设置四个，布置在十字套圈的四等分点上；所述内导套通过轴承座、关节轴承和连接轴一与十字套圈固定，提升臂通过轴承座、关节轴承和连接轴二与十字套圈固定；所述外导套和内导套的配合面和内导套与炉座的配合面均采用球面-锥面密封；

所述泥浆封盖装置包括罐体、电动搅拌器、电磁气动球阀一、电磁气动球阀二、四通件、电加热器一、电加热器二、感温探头、温控箱、电磁阀、调压阀和管路；所述罐体放置在靠近揭盖装置的钢结构上方，泥浆出口设置在罐体的下部，电动搅拌器安装在罐体上，其搅拌杆上设置多组叶片，用于搅拌泥浆，持续工作，防止泥浆凝结；所述电磁气动球阀一右端与罐体相连；所述四通件上端与气路系统相连，右端与电磁气动球阀一相连，下端与电磁气动球阀二相连，左侧为检修用孔，非检修时用螺塞封堵；所述电磁气动球阀一为常闭型，用于放浆；所述电磁气动球阀二为常开型，用于管路吹扫；所述电加热器二位于罐体底部，电加热器一位于罐体下部的圆周外壁上；所述感温探头插入至罐体底部的浆料内，并与温控箱相连；所述电磁气动球阀二的下方连接管路，管路分支的数量与焦炉装煤孔的数量匹配，每个装煤孔对应一个吹扫支路，每路支路上均设置电磁阀和调压阀，单独控制，节省泥浆封盖操作的总时间。

2.根据权利要求1所述的环保型顶装焦炉用装煤车，其特征在于，所述炉座清扫装置包括清扫台车、清扫驱动、清扫器、主动链轮Ⅱ、从动链轮Ⅱ、张紧链轮Ⅱ、传动链条Ⅱ、清扫升降油缸、拉杆、升降台车、导轨架Ⅱ和第二缓冲装置；所述清扫驱动、从动链轮Ⅱ、张紧链轮Ⅱ固定在清扫台车上，主动链轮Ⅱ与清扫驱动的输出轴同轴连接，从动链轮Ⅱ与设置在清扫台车下部的清扫器同轴连接，主动链轮Ⅱ、从动链轮Ⅱ和张紧链轮Ⅱ通过传动链条Ⅱ连接；所述导轨架Ⅱ吊挂在钢结构下方，设有竖直S型轨道，升降台车与导轨架Ⅱ相连，通过滚轮组在导轨架Ⅱ上进行水平和竖直方向的复合运动，节省运行时间；所述第二缓冲装置安装在炉盖清扫装置上，用于实现炉座清扫装置在靠近炉座时缓慢下降至炉座处；

初始状态时，清扫升降油缸活塞杆未伸出，清扫台车位于顶部初始位置；装煤作业时，清扫升降油缸活塞杆伸出，清扫台车在重力的作用下在导轨架Ⅱ内向下运行直至清扫台车顶部压到第二缓冲装置，在第二缓冲装置的作用下缓慢降至炉座，此时清扫器位于炉座正上方，清扫器上的刮刀同时清除炉座和装煤孔上的焦油和煤粉，既保证炉座和炉盖的密封，又避免装煤孔堵塞造成装煤不畅。

3.根据权利要求2所述的环保型顶装焦炉用装煤车，其特征在于，所述第二缓冲装置包括管体Ⅱ、盖Ⅱ、弹簧Ⅱ、调压板Ⅱ、顶杆Ⅱ和轴套Ⅱ；所述管体Ⅱ固定在炉盖清扫装置上，轴套Ⅱ通过螺钉固定在管体Ⅱ上，弹簧Ⅱ设置在管体Ⅱ内，调压板Ⅱ通过螺栓作用于弹簧Ⅱ，实现弹簧Ⅱ压缩量的调节；装煤作业时，清扫台车向下运行直至清扫台车顶部压到顶杆Ⅱ时，在弹簧Ⅱ的反作用力下缓慢降至炉座。

4.一种如权利要求2所述的环保型顶装焦炉用装煤车的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、设定等待装煤的炭化室为N号炭化室，每个炭化室有n个装煤孔，上升管侧装煤孔为1号，依次排序为2号、……、n-1号、n号；从煤塔受煤后，通过走行装置驱动装煤车走行至N号炭化室；

步骤二、揭盖台车向下运行，电磁铁旋转吸附上炉盖，发出炉盖位置确认信号；揭盖台车带着炉盖向上运行至炉盖清扫位，清扫炉盖；清扫完成后，揭盖台车带着炉盖撤回原始位置；清扫台车下降到位后，清扫器旋转，对炉座进行清扫；清扫完炉座后，清扫台车退回原始位置；内导套下降到位，打开抓斗式闸门，螺旋给料器工作，开始装煤；称量装置实时称量并显示装煤量，装煤完毕发出信号，关闭抓斗式闸板；提升n号装煤孔处的内导套，n号揭盖台车下降，旋转电磁铁，炉盖复位；通过泥浆封盖装置利用泥浆密封n号装煤孔处炉盖与炉座的缝隙；n号揭盖台车回退至原始位置；

步骤三、打开抓斗式闸板前的动作n个装煤孔处同时进行，关闭抓斗式闸板后的动作从距离上升管最远的装煤孔处开始，装煤孔处动作的操作顺序为n、n-1、……、1；炉顶清扫装置在走行到位后与其他工序同时进行。

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