CN114407419B - 煤饼压固设备及煤饼成型系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种煤饼压固设备，包括：压固梁；导向装置，设置在在所述压固梁上；导向柱，与所述导向装置的结构相匹配，在所述导向装置的导向作用下可上下运动；压煤头，设置在所述导向柱下端；直线电机，包括直线电机初级和直线电机次级，所述直线电机初级设置在所述压固梁上，所述直线电机次级设置在所述导向柱上，所述直线电机为所述导向柱提供上升的动力和下压的动力。上述煤饼压固设备，采用直线电机驱动替代传统的液压油缸驱动压煤头，直线电机自身体积更小，并且对压煤头的控制更加灵活，可以使压煤头的动作更加迅速，减少煤饼压制成型耗时，提高压煤工作效率。

Description

煤饼压固设备及煤饼成型系统
技术领域
本发明属于焦炉炼焦技术领域，尤其涉及一种煤饼压固设备及具有该煤饼压固设备的煤饼成型系统。
背景技术
利用焦炉炼焦前需要将粉状煤压固成煤饼，卧式焦炉常采用如图1所示的液压油缸驱动的液压压煤装置，该液压压煤装置通过以两套液压压煤装置和一套布煤装置组合成布煤压煤小车，沿煤饼长度方向移动进行布煤和压煤工作。为液压压煤装置的液压油缸提供动力的液压站只能布置在布煤压煤小车上，液压站的总体体积受限于小车结构不能做的太大，但液压缸的直径通常较大，导致压煤头的动作速度较为缓慢，煤饼压制成型耗时较长。此外，还有一种如图2所示的以直线电机驱动的捣固装置，其煤饼成型作用原理是利用直线电机将捣固装置的捣固锤提升一定高度后释放捣鼓锤，使捣固锤自由下落捣固煤料，然而捣鼓装置不仅捣固后煤饼表面浮煤较多产生较大的烧损，而且因为一些结构缺陷无法投入实际使用。
发明内容
本发明提供了一种煤饼压固设备及具有该煤饼压固设备的煤饼成型系统，已解决现有技术中液压油缸驱动的液压压煤装置由于液压站较小、液压油缸直径较大导致的液压压煤装置的压煤速度较慢，煤饼压制成型耗时较长的技术问题。
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，在第一个方面，本发明公开了一种煤饼压固设备，包括：压固梁；导向装置，设置在在所述压固梁上；导向柱，与所述导向装置的结构相匹配，在所述导向装置的导向作用下可上下运动；压煤头，设置在所述导向柱下端；直线电机，包括直线电机初级和直线电机次级，所述直线电机初级设置在所述压固梁上，所述直线电机次级设置在所述导向柱上，所述直线电机为所述导向柱提供上升的动力和下压的动力。
进一步地，上述煤饼压固设备还包括：间隙消除装置，设置在所述压固梁上，通过所述间隙消除装置调整所述压固梁和行走梁之间的间隙。
进一步地，在上述煤饼压固设备中，所述间隙消除装置设置在所述压固梁邻近所述行走梁的侧面，且所述间隙消除装置相对于所述压固梁的高度可调节。
进一步地，上述煤饼压固设备还包括：压煤固定装置，设置在在所述压固梁上，用于固定处于工作间隙时的所述导向柱和设置在所述导向柱下端的压煤头。
进一步地，在上述煤饼压固设备中，所述压煤固定装置包括驱动组件和挂钩组件；所述挂钩组件可转动地设置在所述压固梁上；所述驱动组件设置在所述压固梁上，并驱动所述挂钩组件相对于所述压固梁转动以勾住所述导向柱或压煤头。
进一步地，在上述煤饼压固设备中，所述驱动组件为液压油缸。
进一步地，在上述煤饼压固设备中，所述导向柱或所述压煤头设有与所述挂钩组件相匹配的挂钩部。
进一步地，在上述煤饼压固设备中，所述压固梁包括第一梁板和第二梁板；所述导向装置包括第一导向板和第二导向板，所述第一导向板和所述第二导向板设置在所述第一梁板和所述第二梁板之间；所述第一导向板、所述第一梁板、所述第二导向板以及所述第二梁板形成矩形框架以容纳所述导向柱并对所述导向柱进行导向限位。
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，在第二个方面，本发明公开了一种煤饼成型系统，所述煤饼成型系统包括布煤装置和上述煤饼压固设备。
进一步地，上述煤饼成型系统还包括行走小车，所述布煤装置和所述煤饼压固设备设置在所述行走小车上。
与现有技术相比，本发明的煤饼压固设备和煤饼成型系统具有如下优点和有益效果：采用直线电机驱动替代传统的液压油缸驱动压煤头，直线电机自身体积更小，并且对压煤头的控制更加灵活，可以使压煤头的动作更加迅速，减少煤饼压制成型耗时，提高压煤工作效率；进一步地，相比于传统的直线电机驱动的捣固装置，其捣鼓锤自由下落捣固煤料，煤饼表面浮煤较多产生较大烧损的缺陷，上述煤饼压固设备的直线电机不仅为压煤头提供上升的动力，还为压煤头下压煤料提供一定的压力，使煤饼压固成型而非捣固成型，有效避免煤饼表面浮煤较多，烧损较大的缺陷。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为现有技术中液压油缸驱动的液压压煤装置的结构示意图；
图2为现有技术中直线电机驱动的捣固装置的结构示意图；
图3为本发明的煤饼压固设备的结构示意图，其中压煤头处于最高位；
图4为图3所示的煤饼压固设备的左视图；
图5为图3所示的煤饼压固设备中的导向柱处的俯视图；
图6为图3所示的煤饼压固设备中的压煤头处于最低位(压煤时)的主视图。
附图标记说明：
100、压固梁；110、第一梁板；120、第二梁板；200、导向装置；210、第一导向板；220、第二导向板；300、导向柱；400、压煤头；500、直线电机；510、直线电机初级；520、直线电机次级；600、间隙消除装置；700、压煤固定装置；710、驱动组件；720、挂钩组件。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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。
请参阅图3至图6所示，本发明实施例提供的煤饼压固设备包括：压固梁100；导向装置200，设置在在压固梁100上；导向柱300，与导向装置200的结构相匹配，在导向装置200的导向作用下可上下运动；压煤头400，设置在导向柱300下端；直线电机500，包括直线电机初级510和直线电机次级520，直线电机初级510设置在压固梁100上，直线电机次级520设置在导向柱300上，直线电机500为导向柱300提供上升的动力和下压的动力。
上述煤饼压固设备，采用直线电机500驱动替代传统的大直径液压油缸驱动压煤头400，直线电机500自身体积更小，并且对压煤头400的控制更加灵活，可以使压煤头400的动作更加迅速，减少煤饼压制成型耗时，提高压煤工作效率。并且，采用直线电机500替代传统的大直径液压油缸，成本变化不大，成本在本领域中是可以接受的。
进一步地，相比于传统的直线电机驱动的捣固设备，其捣鼓锤自由下落捣固煤料，煤饼表面浮煤较多产生较大烧损的缺陷，上述煤饼压固设备的直线电机500不仅为压煤头400提供上升的动力，还为压煤头400下压煤料提供一定的压力，使煤饼压固成型而非捣固成型，有效避免煤饼表面浮煤较多，烧损较大的缺陷。
本发明的上述煤饼压固设备，用于卧式焦炉煤饼成型过程中，通过该煤饼压固设备压固成型的煤饼，既具有传统的煤饼捣固设备捣固成型的煤饼具有的高密度，又具有通过传统的煤饼液压固设备压固成型的煤饼的表面无浮煤、烧损小的优点，并且煤饼压固成型耗时少，压煤工作效率高。
在上述实施例中，压固梁100为钢结构，为整个煤饼压固设备提供支撑作用，压固梁100的两端用于与行走梁抵接以便在行走梁的辅助下沿预定轨道运动；导向装置200设置在压固梁100上，其主要作用是与导向柱300配合为压煤头400提供导向作用，使其在导向装置200的作用下在上下方向上运动，避免其偏移影响下压的落点；导向柱300的下端焊接压煤头400，压煤头400直接作用于煤料；导向柱300和导向装置200共同作用下以保证压煤头400上下运动满足工况要求；直线电机初级510优选设置在压固梁100的内部，直线电机次级520优选安装在导向柱300的两侧并与直线电机初级510共同作用，为压煤头400的上下运动和下压运动提供动力。
作为一种可选实施方式，煤饼压固设备还包括：间隙消除装置600，设置在压固梁100上，通过间隙消除装置600调整压固梁100和行走梁之间的间隙。
优选地，间隙消除装置600设置在压固梁100邻近行走梁的侧面，且间隙消除装置600相对于压固梁100的高度可调节。
在煤饼压固设备对煤料压固前，通过调整间隙消除装置600相对于压固梁100的高度，使间隙消除装置600抵接在行走梁上，这样，在煤饼压固设备压固时，能够受到行走梁的限位和固定作用，避免压固梁100晃动。
如图3所示，在该实施例中，压固梁100的高度略高于行走梁，为了使压固梁100能够受到行走梁的限位作用，在压固梁100两侧通过向下延伸部设置间隙消除装置600，间隙消除装置600能够与行走梁相抵接，从而消除压固梁100与行走梁之间的间隙，进而确保煤饼压固设备进行煤饼压固时的工作稳定。
作为一种可选实施方式，如图3所示，煤饼压固设备还包括：压煤固定装置700，设置在在压固梁100上，用于固定处于工作间隙时的导向柱300和设置在导向柱300下端的压煤头400。通过设置压煤固定装置700，能够使煤饼压固设备能够在工作间隙停止供电，直线电机500停止工作不必对压煤头400提供提升力，从而节省能源。
进一步可选的，压煤固定装置700包括驱动组件710和挂钩组件720；挂钩组件720可转动地设置在压固梁100上；驱动组件710设置在压固梁100上，并驱动挂钩组件720相对于压固梁100转动以勾住导向柱300或压煤头400。如图3所示，压煤固定装置700的驱动组件710设置在压固梁100上，优选为设置在压固梁100内部；挂钩组件720包括转轴固定部和挂钩，转轴固定部固定在压固梁100上，优选固定在压固梁100的下放，挂钩的中部通过转轴固定部可转动地设置在压固梁100上，挂钩的第一端与驱动组件710连接，挂钩的第二端用于勾住压煤头400或导向柱300。工作时，驱动组件710驱动挂钩的第一端下降，从而使挂钩的第二端上升以勾住压煤头400或导向柱300对其起到固定作用；驱动组件710驱动挂钩的第一端上升，从而使挂钩的第二端下降以释放压煤头400或导向柱300，从而使压煤头400能够下落进行工作。
在上述实施例中，优选的，驱动组件710为液压油缸。
在上述实施例中，优选的，导向柱300或压煤头400设有与挂钩组件720相匹配的挂钩部，通过设置在导向柱300或压煤头400上的挂钩部，能够使挂钩组件720与挂钩部配合，以确保压煤固定装置700在煤饼压固设备工作间隙的固定效果，防止压煤头400下落。
作为一种可选实施方式，压固梁100包括第一梁板110和第二梁板120；导向装置200包括第一导向板210和第二导向板220，第一导向板210和第二导向板220设置在第一梁板110和第二梁板120之间；第一导向板210、第一梁板110、第二导向板220以及第二梁板120形成矩形框架以容纳导向柱300并对导向柱300进行导向限位。
在该实施例中，通过压固梁100和导向装置200组成桶状的限位通道，优选地，导向柱300的结构与该限位通道截面相匹配，为大截面箱型梁导向柱300而非细长杆，从而使压煤头400上下运动的轨迹为垂直上下，避免其偏移。
上述煤饼压固设备工作过程如下：当条件允许压煤时，首先间隙消除装置600工作，向行走梁方向伸出以消除压煤梁与钢结构行走梁之间的间隙；之后直线电机初级510通电，与直线电机次级520配合带动导向柱300和压煤头400整体向上提升，挂钩组件720打开，然后减小直线电机500的提升力，压煤头400和导向杆的整体重量大于提升力，压煤头400和导向柱300整体逐步下落；压煤头400下落接触煤料后，直线电机初级510的电流方向改变，与直线电机次级520配合，对导向柱300和压煤头400的提升力改变为下压力，提供压煤头400向下的压力；压力满足压煤要求后，再次改变直线电机初级510的电流方向，提升导向柱300和压煤头400，收回间隙消除装置600，依次循环进行压煤动作，直至全部压煤工作结束，压煤头400提升至最高位置，液压油缸驱动挂钩组件720动作，挂住压煤头400，直线电机初级510断电。
此外，本发明还提出了一种煤饼成型系统，该煤饼成型系统包括布煤装置和上述的煤饼压固设备。
因本发明提供的煤饼压固成型系统包括了上述技术方案的煤饼压固设备，因此本申请提供的煤饼成型系统具备上述煤饼压固设备的全部有益效果，在此不做赘述。
优选地，该煤饼成型系统还包括行走小车，布煤装置和煤饼压固设备设置在行走小车上。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。此外，本文中“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中表示的放置状态为参照。
最后应说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述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精神和范围。

Claims (10)

1.一种煤饼压固设备，其特征在于，所述煤饼压固设备包括：
压固梁(100)；
导向装置(200)，设置在所述压固梁(100)上；
导向柱(300)，与所述导向装置(200)的结构相匹配，在所述导向装置(200)的导向作用下可上下运动；
压煤头(400)，设置在所述导向柱(300)下端；
直线电机(500)，包括直线电机初级(510)和直线电机次级(520)，所述直线电机初级(510)设置在所述压固梁(100)上，所述直线电机次级(520)设置在所述导向柱(300)上，所述直线电机(500)为所述导向柱(300)提供上升的动力和下压的动力；
所述煤饼压固设备在使用时，当条件允许压煤，所述直线电机初级(510)通电，与所述直线电机次级(520)配合带动所述导向柱(300)和所述压煤头(400)整体向上提升，然后减小所述直线电机(500)的提升力，所述压煤头(400)和所述导向柱(300)的整体重量大于提升力，所述压煤头(400)和所述导向柱(300)整体逐步下落，所述压煤头(400)下落接触煤料后，所述直线电机初级(510)的电流方向改变，与所述直线电机次级(520)配合，对所述导向柱(300)和所述压煤头(400)的提升力改变为下压力，提供所述压煤头(400)向下的压力，压力满足压煤要求后，再次改变所述直线电机初级(510)的电流方向，提升所述导向柱(300)和所述压煤头(400)，依次循环进行压煤动作，直至全部压煤工作结束。
2.如权利要求1所述的煤饼压固设备，其特征在于，所述煤饼压固设备还包括：间隙消除装置(600)，设置在所述压固梁(100)上，通过所述间隙消除装置(600)调整所述压固梁(100)和行走梁之间的间隙。
3.如权利要求2所述的煤饼压固设备，其特征在于，所述间隙消除装置(600)设置在所述压固梁(100)邻近所述行走梁的侧面，且所述间隙消除装置(600)相对于所述压固梁(100)的高度可调节。
4.如权利要求1所述的煤饼压固设备，其特征在于，所述煤饼压固设备还包括：压煤固定装置(700)，设置在在所述压固梁(100)上，用于固定处于工作间隙时的所述导向柱(300)和设置在所述导向柱(300)下端的压煤头(400)。
5.如权利要求4所述的煤饼压固设备，其特征在于，所述压煤固定装置(700)包括驱动组件(710)和挂钩组件(720)；所述挂钩组件(720)可转动地设置在所述压固梁(100)上；所述驱动组件(710)设置在所述压固梁(100)上，并驱动所述挂钩组件(720)相对于所述压固梁(100)转动以勾住所述导向柱(300)或压煤头(400)。
6.如权利要求5所述的煤饼压固设备，其特征在于，所述驱动组件(710)为液压油缸。
7.如权利要求5所述的煤饼压固设备，其特征在于，所述导向柱(300)或所述压煤头(400)设有与所述挂钩组件(720)相匹配的挂钩部。
8.如权利要求1至7任意一项所述的煤饼压固设备，其特征在于，所述压固梁(100)包括第一梁板(110)和第二梁板(120)；所述导向装置(200)包括第一导向板(210)和第二导向板(220)，所述第一导向板(210)和所述第二导向板(220)设置在所述第一梁板(110)和所述第二梁板(120)之间；所述第一导向板(210)、所述第一梁板(110)、所述第二导向板(220)以及所述第二梁板(120)形成矩形框架以容纳所述导向柱(300)并对所述导向柱(300)进行导向限位。
9.一种煤饼成型系统，其特征在于，所述煤饼成型系统包括布煤装置和如权利要求1至8任意一项所述的煤饼压固设备。
10.如权利要求9所述的煤饼成型系统，其特征在于，所述煤饼成型系统还包括行走小车，所述布煤装置和所述煤饼压固设备设置在所述行走小车上。
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