УСТРОЙСТВО НА УГЛЕЗАГРУЗОЧНОМ ВАГОНЕ ДЛЯ ПОДЪЕМА КРЫШЕК С РАМ С ЗАГРУЗОЧНЫМИ ОТВЕРСТИЯМИ В СВОДЕ КОКСОВОЙ ПЕЧИ И ДЛЯ ОЧИСТКИ РАМ Российский патент 2013 года по МПК C10B31/04 C10B43/04 C10B25/24 

Изобретение относится к устройству на углезагрузочном вагоне для подъема крышек с рам с загрузочными отверстиями в своде коксовой печи и для очистки рам, содержащему крышкоподъемник, имеющий кронштейн с подъемным магнитом, рамоочиститель, имеющий кронштейн с очищающей головкой, и подъемные устройства для вертикального перемещения кронштейнов, причем крышкоподъемник и рамоочиститель установлены с возможностью горизонтального перемещения соответственно посредством ходового механизма между рабочим положением, в котором подъемный магнит или очищающая головка совпадает с загрузочным отверстием в своде коксовой печи, и удаленным от загрузочного отверстия исходным положением.

В идеальном случае загрузочные отверстия в своде коксовой печи расположены с равными промежутками и с совпадением в направлении перемещения углезагрузочного вагона. Как правило, реальные условия в коксовой печи отличаются от этого идеального случая. В частности, в коксовых печах старой конструкции отклонения положения загрузочных отверстий по обеим осям составляют ±50 мм, и их нельзя компенсировать с помощью специальных центрирующих приспособлений. Вследствие этого крышки загрузочных отверстий больше не могут самопроизвольно приподниматься и позднее самопроизвольно опускаться в раму, а очистка рамы происходит также неудовлетворительно. Из-за этого на коксохимическом заводе возникают перебои в автоматическом движении углезагрузочного вагона, что делает необходимым вмешательство большого числа обслуживающего персонала. Кроме того, рамы с загрузочными отверстиями в своде печи приходится часто регулировать, с тем чтобы крышкоподъемник и рамоочиститель могли работать надлежащим образом. В результате на коксохимическом заводе возникают значительные эксплуатационные расходы.

Из ЕР 1293552 В1 известно объединение устройств для подъема крышек с рам с загрузочными отверстиями и для очистки рам с углезагрузочным устройством, содержащим горизонтальный транспортный шнек с загрузочным телескопом на выходной стороне, в один эксплуатационный блок, который установлен на нижней стороне углезагрузочного вагона с возможностью перемещения вдоль двух осей. В рамках известных мер горизонтальный транспортный шнек подвешен на перемещающейся тележке, которая движется по рельсовому пути на нижней стороне углезагрузочного вагона. Горизонтальный транспортный шнек установлен на профилях перемещающейся тележки поперек направления этого пути. За счет регулирования эксплуатационного блока по двум осям крышкоподъемник и рамоочиститель могут подгоняться под соответствующее положение загрузочных отверстий в своде коксовой печи. С помощью известного устройства подъемный магнит крышкоподъемника и очищающая головка рамоочистителя могут быть приведены в рабочее положение, в котором они совпадают с загрузочным отверстием в своде коксовой печи. Однако известное устройство требует большого расстояния на полу между углевыпуском на нижней стороне углезагрузочного вагона, поскольку эксплуатационный блок присоединен к концу горизонтального транспортного шнека на выходной стороне посредством компенсатора, который должен компенсировать движения перемещения эксплуатационного блока по двум осям. Однако это монтажное пространство не всегда имеется в распоряжении. Для дооборудования существующих коксовых печей известное устройство не подходит или подходит лишь с ограничениями.

В основе изобретения лежит задача создания устройства описанного выше назначения, которое требовало бы мало места и могло компенсировать большие отклонения положения загрузочных устройств и подходило бы для дооборудования существующих коксовых печей.

Исходя из устройства с описанными выше признаками, эта задача решается, согласно изобретению, за счет того, что ходовой механизм содержит ходовую раму, выполненную с возможностью горизонтального перемещения по рельсам на нижней стороне углезагрузочного вагона вдоль первой оси, и расположенную внутри ходовой рамы несущую раму, причем несущая рама перемещается на ходовой раме вдоль второй оси поперек направления перемещения ходовой рамы, и на несущей раме расположено подъемное устройство для крышкоподъемника и/или рамоочистителя. Несущая и ходовая рамы установлены с возможностью горизонтального перемещения независимо друг от друга по перпендикулярным друг другу осям. Отклонения положения рам с загрузочными отверстиями могут компенсироваться за счет шагового и следующего друг за другом перемещения ходовой и несущей рам или за счет одновременного перемещения этих компонентов. Конструктивная высота состоящего из ходовой и несущей рам ходового механизма небольшая, так что предложенным устройством могут быть дооборудованы также коксовые печи старой конструкции.

Ходовая и несущая рамы расположены преимущественно в одной плоскости. Такое расположение обеспечивает очень небольшую конструктивную высоту состоящего из ходовой и несущей рам ходового механизма. Ходовая и несущая рамы выполнены предпочтительно из U-образных профилей, причем на несущей раме установлены ролики, движущиеся по U-образным профилям ходовой рамы. Ходовая рама также снабжена роликами и движется по рельсовому пути, закрепленному на нижней стороне углезагрузочного вагона. Преимущественно рельсы для ходовой рамы состоят из U-образных профилей, которые с помощью балок подвешены к углезагрузочному вагону и открыты сбоку. Установленные на ходовой раме ролики входят в открытые с одной стороны U-образные профили и движутся по этим рельсам.

Для горизонтальных регулировочных движений несущей и ходовой рам используются преимущественно гидравлические регулирующие устройства. Согласно одному предпочтительному варианту осуществления изобретения к несущей и ходовой рамам присоединены гидравлические регулирующие устройства, снабженные устройствами для измерения перемещений.

Гидравлические регулирующие устройства присоединяются к блоку управления углезагрузочного вагона, в котором записаны данные о положении загрузочных отверстий в своде коксовой печи. Отклонения рам с загрузочными отверстиями в направлениях Х и Y от идеального положения регистрируются на каждой раме с помощью измерительной техники и записываются в блок управления углезагрузочного вагона. За счет соответствия этих отклонений и каждой рамой и каждой печной камерой крышкоподъемник и рамоочиститель могут позиционироваться посредством регулировочных движений соответствующего ходового механизма так, что подъемный магнит крышкоподъемника или очищающая головка рамоочистителя ориентирован/ориентирована посередине относительно рамы с загрузочными отверстиями и за счет чисто вертикального движения может быть опущен на крышку и в раму соответственно. Отпадает необходимость в маятниковых движениях и предельных наклонных положениях устройства, так что все его конструктивные элементы функционируют оптимально, крышки загрузочных отверстий могут быть надежно приподняты или снова опущены в раму, а сами рамы могут быть функционально-надежно очищены. Отпадает необходимость применения обычных на практике центрирующих приспособлений на крышках загрузочных отверстий, которые, с точки зрения техники безопасности, представляют собой опасность. Двухосные регулировочные движения ходовых механизмов для корректировки положения крышкоподъемника и рамоочистителя могут осуществляться на выбор уже во время движения углезагрузочного вагона или после его позиционирования на загружаемой печной камере.

В другом варианте выполнения предложенного устройства предусмотрено, что гидравлические регулирующие устройства взаимодействуют с оптическим измерительным устройством, которое расположено на углезагрузочном вагоне и регистрирует фактическое положение загрузочных отверстий. Измеренные данные направляются непосредственно на блок управления гидроцилиндрами, которые перемещают ходовые механизмы крышкоподъемника и рамоочистителя в положение, соответствующее положению рамы с загрузочными отверстиями.

В рамках изобретения подъемные устройства для крышкоподъемника и рамоочистителя прочно присоединены к несущей раме соответствующего ходового механизма. В этом случае воздействующее на несущую раму регулирующее устройство оборудовано устройством для измерения перемещений и выполнено с возможностью управления таким образом, что крышкоподъемник или рамоочиститель движется из удаленного от загрузочного отверстия исходного положения с учетом необходимых корректур в рабочее положение на загрузочном отверстии. Соответствующий ход зависит от корректируемых отклонений положения и может изменяться от отверстия к отверстию. Однако корректировочное движение и движение крышкоподъемника/рамоочистителя из удаленного от загрузочного отверстия исходного положения в рабочее положение преимущественно не связаны между собой. В этом случае подъемные устройства для крышкоподъемника и рамоочистителя закреплены соответственно на тележке, перемещающейся внутри несущей рамы соответствующего ходового механизма вдоль ее профилей. Преимущественно тележка перемещается поперек направления движения несущей рамы, так что движение перемещения тележки не может сказываться на положении несущей рамы. На тележку воздействуют гидравлические регулирующие устройства, которые опираются на соответствующую несущую раму и перемещают крышкоподъемник и рамоочиститель соответственно с твердо устанавливаемым ходом между рабочим положением на загрузочном отверстии и удаленным от загрузочного отверстия исходным положением. В этом варианте выполнения все корректировочные движения в направлениях Х и Y, а также движение перемещения между исходным и рабочим положениями не связаны между собой.

Ходовые механизмы крышкоподъемника и рамоочистителя содержат преимущественно соответственно ходовую раму, причем ходовые рамы пространственно удалены друг от друга и движутся независимо друг от друга. Пространственное разделение ходовых механизмов обеспечивает гибкое согласование с конструктивными условиями, что предпочтительно, если старые коксохимические заводы должны быть дооборудованы предложенным устройством. Если позволяют конструктивные условия, то для ходовых механизмов можно использовать одну общую ходовую раму. В этом случае возникают две альтернативы несущих рам. Согласно первой из них несущие рамы для крышкоподъемника и рамоочистителя движутся независимо друг от друга и позиционируются внутри общей ходовой рамы посредством отдельных сервоприводов, оборудованных устройствами для измерения перемещений. Согласно второй альтернативе крышкоподъемник и рамоочиститель расположены также на одной общей несущей раме, которая перемещается и точно позиционируется посредством оборудованного устройством для измерения перемещений сервопривода. В таком варианте подъемные устройства крышкоподъемника и рамоочистителя закреплены на отдельных тележках, перемещающихся внутри несущей рамы независимо друг от друга.

Ниже изобретение подробно поясняется с помощью чертежа, на котором изображен только один пример его выполнения. На единственной фигуре схематично показано устройство на нижней стороне углезагрузочного вагона (не показан) для подъема крышек 1 с рам 2 с загрузочными отверстиями 13 в своде коксовой печи и для очистки рам 2. К принципиальной конструкции устройства относятся крышкоподъемник 3, содержащий кронштейн 4 с подъемным магнитом 5, рамоочиститель 6, содержащий кронштейн 4' с очищающей головкой 7, и подъемные устройства 8, 8' для вертикального перемещения кронштейнов 4, 4'. Крышкоподъемник 3 и рамоочиститель 6 горизонтально перемещаются соответственно посредством ходового механизма 12, 12' между рабочим положением А, в котором подъемный магнит 5 или очищающая головка 7 совпадает с загрузочным отверстием 13 в своде коксовой печи, и удаленным от загрузочного отверстия 13 исходным положением В.

Ходовой механизм 12 для крышкоподъемника 3 и ходовой механизм 12' для рамоочистителя 6 выполнены, в основном, одинаковой конструкции. Они содержат соответственно ходовую раму 15, горизонтально перемещающуюся по рельсам 14 на нижней стороне углезагрузочного вагона вдоль первой оси Y, и расположенную внутри ходовой рамы 15 несущую раму 16, которая перемещается на ходовой раме 15 вдоль второй оси Х поперек направления перемещения ходовой рамы. На несущей раме 16 ходового механизма 12, 12' расположено подъемное устройство 8 для крышкоподъемника 3 и подъемное устройство 8' для рамоочистителя 6.

Ходовая 15 и несущая 16 рамы расположены в одной плоскости. Обе рамы 15, 16 выполнены из U-образных профилей. На несущей раме 16 установлены ролики 17, движущиеся в U-образных профилях ходовой рамы 15. Рельсы 14 для ходовой рамы 15 также состоят из U-образных профилей, которые с помощью балок 18 подвешены к углезагрузочному вагону и открыты сбоку. На ходовой раме 15 установлены ролики 19, движущиеся в открытых сбоку рельсах 14. Ходовая рама 15 и расположенная внутри нее несущая рама 16 образуют ходовой механизм, который обеспечивает горизонтальные движения перемещения в направлениях Х и Y.

В данном примере рельсы 14 для перемещения ходовой рамы 15 проходят в направлении движения углезагрузочного вагона (направление Y), тогда как несущая рама 16 установлена на ходовой раме 15 с возможностью перемещения поперек нее в направлении оси печной камеры (направление X). Эта компоновка зависит от конструктивных особенностей. В зависимости от них может быть целесообразным, чтобы рельсы 14 для перемещения ходовой рамы 15 проходили по оси X, а несущая рама 16 перемещалась в направлении Y.

К несущей 16 и ходовой 15 рамам присоединены гидравлические регулирующие устройства 20, снабженные устройствами для измерения перемещений. Гидравлические регулирующие устройства 20 присоединяются к блоку управления углезагрузочного вагона, в котором записаны данные положения загрузочных отверстий 13 в своде коксовой печи. В качестве альтернативы гидравлические регулирующие устройства 20 могут взаимодействовать с оптическим измерительным устройством, которое расположено на углезагрузочном вагоне и регистрирует положение загрузочных отверстий 13. В показанном примере подъемные устройства 8, 8' крышкоподъемника 3 и рамоочистителя 6 закреплены на тележках 21, 21', которые перемещаются внутри несущей рамы 16 соответствующего ходового механизма 12, 12' вдоль ее профилей поперек направления ее перемещения. На тележки 21, 21' воздействуют гидравлические регулирующие устройства 20, которые опираются на соответствующую несущую раму 16 и перемещают крышкоподъемник 3 и рамоочиститель 6 соответственно с твердо устанавливаемым ходом a, b между рабочим положением А на загрузочном отверстии и удаленным от загрузочного отверстия исходным положением В.

В показанном примере выполнения ходовые механизмы 12, 12' для крышкоподъемника 3 и рамоочистителя 6 содержат соответственно ходовую раму, причем ходовые рамы пространственно удалены друг от друга и движутся независимо друг от друга. Если позволяют конструктивные условия, то ходовые механизмы 12, 12' могут содержать также одну общую ходовую раму, в которой расположены несущие рамы 16 для крышкоподъемника и рамоочистителя, перемещающиеся поперек направления движения ходовой рамы.

Предложенное устройство обеспечивает точную ориентацию крышкоподъемника 3 и рамоочистителя 6 по загрузочным отверстиям в своде коксовой печи и способно компенсировать обусловленные эксплуатацией отклонения положения загрузочных отверстий от заданного основного положения в направлениях Х и Y. В коксовых печах старой конструкции отклонения положения могут составлять порядка ± 100-150 мм по обеим осям X, Y. Горизонтальные отклонения положения рам 2 с загрузочными отверстиями 13 измеряются в продольном и поперечном направлениях, записываются для каждой рамы 2 в блок управления на углезагрузочном вагоне и, при необходимости, актуализируются. Углезагрузочный вагон перемещается по своду коксовой печи и без учета отклонений положения загрузочных отверстий для загрузки печной камеры позиционируется в заданном месте, соответствующем загрузочному отверстию 13. Затем крышкоподъемник 3 и рамоочиститель 6 перемещаются из удаленного от загрузочного отверстия исходного положения В в соседнее с ним рабочее положение А и с помощью двухосных компенсирующих перемещений ходового механизма 12, 12' позиционируются так, что подъемный магнит 5 крышкоподъемника 3 или очищающая головка 7 рамоочистителя 6 ориентируется по центру относительно крышки/рамы с загрузочными отверстиями. На первом этапе подъемный магнит 5 опускается на крышку загрузочного отверстия и активируется. Крышка поднимается из загрузочного отверстия 13 и перемещается в исходное положение В. На следующем этапе очищающая головка 7 рамоочистителя 6 опускается в раму 2 и очищает ее. По окончании очистки и возврата очищающей головки 7 в ее исходное положение опускается загрузочный телескоп 11, и камера коксовой печи загружается углем. По окончании процесса загрузки и после повторной вставки крышки крышкоподъемником ходовые рамы 15 ходовых механизмов 12, 12' возвращаются в свое исходное положение, причем этот процесс может происходить во время движения углезагрузочного вагона к угольной башне. Крышкоподъемник и рамоочиститель снова готовы для нового перемещения к следующей загружаемой печной камере.

Изобретение может быть использовано в коксохимической промышленности. Устройство на углезагрузочном вагоне для подъема крышек с рам с загрузочными отверстиями в своде коксовой печи и для очистки рам содержит крышкоподъемник (3), содержащий кронштейн (4) с подъемным магнитом (5), рамоочиститель (6), содержащий кронштейн (4') с очищающей головкой (7), и подъемные устройства (8, 8') для вертикального перемещения кронштейнов (4, 4'). Крышкоподъемник (3) и рамоочиститель (6) горизонтально перемещаются посредством ходового механизма (12, 12') между рабочим положением (А), в котором подъемный магнит (5) или очищающая головка (7) совпадает с загрузочным отверстием (13) в своде коксовой печи, и удаленным от загрузочного отверстия исходным положением (В). Ходовой механизм (12, 12') содержит ходовую раму (15), горизонтально перемещающуюся по рельсам (14) на нижней стороне углезагрузочного вагона вдоль первой оси, и расположенную внутри ходовой рамы (15) несущую раму (16). Несущая рама (16) перемещается на ходовой раме (15) вдоль второй оси поперек направления перемещения ходовой рамы (15). На несущей раме (16) расположено подъемное устройство (8, 8') для крышкоподъемника (3) и/или рамоочистителя (6). Изобретение занимает мало места и позволяет компенсировать большие отклонения положения загрузочных устройств. 13 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство на углезагрузочном вагоне, предназначенное для подъема крышек с рам с загрузочными отверстиями в своде коксовой печи и для очистки рам, включающее крышкоподъемник (3), содержащий кронштейн (4) с подъемным магнитом (5), рамоочиститель (6), содержащий кронштейн (4') с очищающей головкой (7), и подъемные устройства (8, 8') для вертикального перемещения кронштейнов (4, 4'), причем крышкоподъемник (3) и рамоочиститель (6) установлены с возможностью горизонтального перемещения соответственно посредством ходового механизма (12, 12') между рабочим положением (А), в котором подъемный магнит (5) или очищающая головка (7) совпадает с загрузочным отверстием (13) в своде коксовой печи, и удаленным от загрузочного отверстия исходным положением (В), отличающееся тем, что ходовой механизм (12, 12') содержит ходовую раму (15), установленную с возможностью горизонтального перемещения по рельсам (14) на нижней стороне углезагрузочного вагона вдоль первой оси, и расположенную внутри ходовой рамы (15) несущую раму (16), причем несущая рама (16) установлена с возможностью перемещения на ходовой раме (15) вдоль второй оси поперек направления перемещения ходовой рамы (15), и на несущей раме (16) расположено подъемное устройство (8, 8') для крышкоподъемника (3) и/или рамоочистителя (6).

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ходовая рама (15) и несущая рама (16) расположены в одной плоскости.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что ходовая рама (15) и несущая рама (16) выполнены из U-образных профилей, при этом на несущей раме (16) с возможностью перемещения по U-образным профилям ходовой рамы (15) установлены ролики (17).

4. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что рельсы (14) для ходовой рамы (15) содержат U-образные профили, которые с помощью балок (18) подвешены к углезагрузочному вагону и открыты сбоку, при этом на ходовой раме (15) с возможностью перемещения в открытых с одной стороны рельсах (14) установлены ролики (19).

5. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что к несущей раме (16) и ходовой раме (15) присоединены гидравлические регулирующие устройства (20), снабженные устройствами для измерения перемещений.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что гидравлические регулирующие устройства (20) присоединены к блоку управления углезагрузочного вагона, в котором записаны данные о положении загрузочных отверстий (13) в своде коксовой печи.

7. Устройство по п.5, отличающееся тем, что гидравлические регулирующие устройства (20) взаимодействуют с оптическим измерительным устройством, которое расположено на углезагрузочном вагоне и предназначено для регистрирования положения загрузочных отверстий (13).

8. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что подъемные устройства (8, 8') для крышкоподъемника (3) и рамоочистителя (6) закреплены соответственно на тележке (21, 21'), установленной с возможностью перемещения внутри несущей рамы (16) соответствующего ходового механизма (12, 12') вдоль ее профилей.

9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что тележка (21, 21') установлена с возможностью перемещения поперек направления движения несущей рамы (16).

10. Устройство по п.8, отличающееся тем, что тележка (21, 21') выполнена с возможностью воздействия на нее гидравлических регулирующих устройств (20), которые опираются на соответствующую несущую раму (16) с возможностью перемещения крышкоподъемника (3) и рамоочистителя (6) соответственно с твердо устанавливаемым ходом между рабочим положением (А) на загрузочном отверстии и удаленным от загрузочного отверстия исходным положением (В).

11. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что ходовые механизмы (12, 12') крышкоподъемника (3) и рамоочистителя (6) содержат соответственно ходовую раму (15), причем ходовые рамы (15) пространственно удалены друг от друга с возможностью перемещения независимо друг от друга.

12. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что ходовые механизмы (12, 12') содержат одну общую ходовую раму.

13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что несущие рамы (16) для крышкоподъемника (3) и рамоочистителя (6) установлены с возможностью перемещения независимо друг от друга и позиционирования посредством отдельных сервоприводов (20), снабженных устройствами для измерения перемещений.

14. Устройство по п.12, отличающееся тем, что крышкоподъемник (3) и рамоочиститель (6) расположены на одной общей несущей раме, установленной с возможностью перемещения посредством снабженного устройством для измерения перемещений сервопривода и с возможностью точного позиционирования, при этом подъемные устройства (8, 8') для крышкоподъемника (3) и рамоочистителя (6) закреплены на отдельных тележках (21, 21'), установленных внутри несущей рамы с возможностью перемещения независимо друг от друга.