Пристрій для підйому кришок завантажувальних отворів коксової печі та очищення завантажувальних отворів

Реферат: Винахід стосується пристрою, пристосованого для розташування на вуглезавантажувальній вагонетці, призначеного для підняття кришок завантажувальних отворів в склепінні коксової печі та для очищення завантажувальних отворів. До принципової конструкції цього пристрою належать кришкопідйомник (3), що містить кронштейн (4) з підйомним магнітом (5), очищувач (6), що містить кронштейн (4') з очищувальною головкою (7), і підйомні пристрої (8, 8') для вертикального переміщення кронштейнів (4, 4'). Кришкопідйомник (3) та очищувач (6) горизонтально переміщаються відповідно за допомогою ходового механізму (12, 12') між робочим положенням (А), в якому підйомний магніт (5) або очищувальна головка (7) співпадає із завантажувальним отвором (13) в склепінні коксової печі, та віддаленим від завантажувального отвору початковим положенням (В). Згідно з винаходом, ходовий механізм (12, 12') містить ходову раму (15), що переміщається горизонтально по рейках (14) на нижній стороні вуглезавантажувальної вагонетки вздовж першої осі, і розташовану всередині ходової рами (15) несучу раму (16), причому несуча рама (16) переміщається на ходовій рамі (15) вздовж другої осі упоперек напряму переміщення ходової рами (15), і на несучій рамі (16) розташований підйомний пристрій (8, 8') для кришкопідйомника (3) та/або очищувача (6). UA 98998 C2 (12) UA 98998 C2 UA 98998 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід стосується пристрою на вуглезавантажувальній вагонетці для підйому кришок із завантажувальних отворів в склепінні коксової печі і для очищення рам, який містить кришкопідйомник, що має кронштейн з підйомним магнітом, очищувач, що має кронштейн з очищувальною головкою, і підйомні пристрої для вертикального переміщення кронштейнів, причому кришкопідйомник і очищувач встановлені з можливістю горизонтального переміщення відповідно за допомогою ходового механізму між робочим положенням, в якому підйомний магніт або очищувальна головка співпадає із завантажувальним отвором в склепінні коксової печі, і віддаленим від завантажувального отвору початковим положенням. У ідеальному випадку завантажувальні отвори в склепінні коксової печі розташовані з рівними проміжками та за напрямком переміщення вуглезавантажувальної вагонетки. Як правило, реальні умови в коксовій печі відрізняються від цього ідеального випадку. Зокрема, в коксових печах старої конструкції відхилення положення завантажувальних отворів по обох осях складають + 50 мм, і їх не можна компенсувати за допомогою спеціальних центруючих пристосувань. Внаслідок цього кришки завантажувальних отворів більше не можуть некеровано підніматися і пізніше некеровано опускатися в раму, причому очищення завантажувальних отворів відбувається також незадовільно. Через це на коксохімічному заводі виникають перебої в автоматичному русі вуглезавантажувальної вагонетки, що робить необхідним втручання великого числа обслуговуючого персоналу. Крім того, рами із завантажувальними отворами в склепінні печі доводиться часто регулювати, з тим щоб кришкопідйомник і очищувач могли працювати належним чином. В результаті на коксохімічному заводі виникають значні експлуатаційні витрати. З EP 1293552 B1 відоме об'єднання пристроїв для підйому кришок з завантажувальних отворів і для очищення рам з вуглезавантажувальним пристроєм, що містить горизонтальний транспортний шнек із завантажувальним телескопом на вихідній стороні, в один експлуатаційний блок, який встановлений на нижній стороні вуглезавантажувальної вагонетки з можливістю переміщення вздовж двох осей. В рамках відомих заходів горизонтальний транспортний шнек підвішений на рухомому візку, який переміщається по рейковій колії на нижній стороні вуглезавантажувальної вагонетки. Горизонтальний транспортний шнек встановлений на профілях візка, що переміщається упоперек напрямку цієї колії. За рахунок регулювання експлуатаційного блоку по двох осях кришкопідйомник і очищувач можуть підганятися під відповідне положення завантажувальних отворів в склепінні коксової печі. За допомогою відомого пристрою підйомний магніт кришкопідйомника і очищувальна головка очищувача можуть бути приведені в робоче положення, в якому вони співпадають із завантажувальним отвором в склепінні коксової печі. Проте відомий пристрій вимагає великої відстані на підлозі між вуглевипуском на нижній стороні вуглезавантажувальної вагонетки, оскільки експлуатаційний блок приєднаний до кінця горизонтального транспортного шнека на вихідній стороні за допомогою компенсатора, який повинен компенсувати рухи переміщення експлуатаційного блоку по двох осях. Проте цей монтажний простір не завжди є в розпорядженні. Для дообладнання існуючих коксових печей відомий пристрій не підходить або підходить лише з обмеженнями. У основі винаходу лежить завдання створення пристрою описаного вище призначення, який вимагало б мало місця і могло компенсувати великі відхилення положення завантажувальних пристроїв і підходило б для дообладнання існуючих коксових печей. Виходячи з пристрою з описаними вище ознаками, це завдання вирішується, згідно винаходу, за рахунок того, що ходовий механізм містить ходову раму, виконану з можливістю горизонтального переміщення по рейках на нижній стороні вуглезавантажувальної вагонетки вздовж першої осі, розташовану всередині ходової рами несучу раму, причому несуча рама, переміщається на ходовій рамі вздовж другої осі упоперек напрямку переміщення ходової рами, і на несуічй рамі розташований підйомний пристрій для кришкопідйомника і/або очищувача. Несуча і ходова рами встановлені з можливістю горизонтального переміщення незалежно одна від одної по перпендикулярних одна одній осям. Відхилення положення завантажувальних отворів можуть компенсуватися за рахунок крокового та слідуючого один за одним переміщення ходової і несучої рам або за рахунок одночасного переміщення цих компонентів. Конструктивна висота ходового механізму, що складається з ходової і несучої рам, невелика, так що запропонованим пристроєм можуть бути дообладнувані також коксові печі старої конструкції. Ходова і несуча рами розташовані переважно в одній площині. Таке розташування забезпечує дуже невелику конструктивну висоту ходового механізму, що складається з ходової і несучої рам. Ходова і несуча рами виконані переважно з U-подібних профілів, причому на несучій рамі встановлені ролики, що рухаються по U-подібним профілях ходової рами. Ходова рама також забезпечена роликами і рухається по рейковому путі, закріпленому на нижній 1 UA 98998 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 стороні вуглезавантажувальної вагонетки. Переважно рейки для ходової рами складаються з Uподібних профілів, які за допомогою балок підвішені до вуглезавантажувальної вагонетки і відкриті збоку. Встановлені на ходовій рамі ролики входять у відкриті з одного боку U-подібні профілі і рухаються по цих рейках. Для горизонтальних регулювальних рухів несучої та ходової рам використовують переважно гідравлічні регулюючі пристрої. Згідно одному переважному варіанту здійснення винаходу, до несучої та ходової рам приєднані гідравлічні регулюючі пристрої, забезпечені пристроями для вимірювання переміщень. Гідравлічні регулюючі пристрої з'єднані з блоком керування вуглезавантажувальної вагонетки, в якому записані дані про положення завантажувальних отворів в склепінні коксової печі. Відхилення завантажувальних отворів за напрямками X i Y від ідеального положення реєструються на кожній рамі за допомогою вимірювальної техніки і записуються в блок керування вуглезавантажувальної вагонетки. За рахунок відповідності цих відхилень кожній рамі і кожній пічній камері кришкопідйомник і очищувач можуть позиціонуватися за допомогою регулювальних рухів відповідного ходового механізму так, що підйомний магніт кришкопідйомника або очищувальна головка очищувача ориентовані посередині відносно завантажувального отвору і за рахунок чистого вертикального руху можуть бути опущені на кришку і в отвір відповідно. Відпадає необхідність в маятникових рухах і граничних нахилених положеннях пристрою, так що всі його конструктивні елементи функціонують оптимально, кришки завантажувальних отворів можуть бути надійно підведені або знову опущені в отвір, а самі отвори можуть бути функціонально-надійно очищені. Відпадає необхідність застосування звичайних на практиці центруючих пристосувань на кришках завантажувальних отворів, які, з погляду техніки безпеки, є небезпечними. Двовісні регулювальні рухи ходових механізмів для коректування положення кришкопідйомника і очищувача можуть здійснюватися на вибір вже під час руху вуглезавантажувальної вагонетки або після її позиціонування на завантажуваній пічній камері. У іншому варіанті виконання запропонованого пристрою передбачено, що гідравлічні регулюючі пристрої взаємодіють з оптичним вимірювальним пристроєм, який розташований на вуглезавантажувальній вагонетці і реєструє фактичне положення завантажувальних отворів. Виміряні дані надходять безпосередньо на блок керування гідроциліндрами, які переміщають ходові механізми кришкопідйомника і очищувача в положення, відповідне положенню завантажувальних отворів. В рамках винаходу підйомні пристрої для кришкопідйомника і очищувача міцно приєднані до рами відповідного ходового несучого механізму. Регулюючий пристрій, що в цьому випадку впливає на несучу раму, обладнаний пристроєм для вимірювання переміщень і виконаний з можливістю керування таким чином, що кришкопідйомник або очищувач рухається з віддаленого від завантажувального отвору початкового положення з урахуванням необхідних коректур в робоче положення на завантажувальному отворі. Відповідний хід залежить від коректованих відхилень положення і може змінюватися від отвору до отвору. Проте рух коректування і рух кришкопідйомника/очищувача з віддаленого від завантажувального отвору початкового положення в робоче положення переважно не пов'язані між собою. В цьому випадку підйомні пристрої для кришкопідйомника і очищувача закріплені відповідно на візку, що переміщається всередині рами відповідного ходового несучого механізму вздовж її профілів. Переважно візок переміщається упоперек напрямку руху несучої рами, так що рух переміщення візка не може позначатися на положенні несучої рами. На візок впливають гідравлічні регулюючі пристрої, які спираються на відповідну несучу раму і переміщають кришкопідйомник і очищувач відповідно з твердо встановлюваним ходом між робочим положенням на завантажувальному отворі і віддаленим від завантажувального отвору початковим положенням. У цьому варіанті виконання всі рухи коректувань в напрямах X i Y, а також рух переміщення між початковим і робочим положеннями не зв'язані між собою. Ходові механізми кришкопідйомника і очищувача містять переважно відповідно ходову раму, причому ходові рами просторово віддалені одна від одної і рухаються незалежно одна від одної. Просторове розділення ходових механізмів забезпечує гнучке узгодження з конструктивними умовами, що переважно при дообладнуванні запропонованим пристроєм старих коксохімічних заводів. Якщо дозволяють конструктивні умови, то для ходових механізмів можна використовувати одну загальну ходову раму. В цьому випадку виникають дві альтернативи несучих рам. Згідно першої з них, несучі рами для кришкопідйомника і очищувача рухаються незалежно одна від одної і позиціонуються всередині загальної ходової рами за допомогою окремих сервоприводів, обладнаних пристроями для вимірювання переміщень. Згідно другій альтернативі, кришкопідйомник і очищувач розташовані також на одній загальній 2 UA 98998 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 несучій рамі, яка переміщається і точно позиціонується за допомогою обладнаного пристроєм для вимірювання переміщень сервоприводу. У такому варіанті підйомні пристрої кришкопідйомника і очищувача закріплені на окремих візках, що переміщаються всередині несучої рами незалежно один від одного. Нижче винахід детально пояснюється за допомогою креслення, на якому зображений тільки один приклад його виконання. На єдиній Фіг. 1 схематично показаний пристрій на нижній стороні вуглезавантажувальної вагонетки (не показана) для підйому кришок 1 з арматури 2 завантажувальних отворів 13 в склепінні коксової печі і для очищення завантажувальних отворів. До принципової конструкції пристрої відносяться кришкопідйомник 3, що містить кронштейн 4 з підйомним магнітом 5, очищувач 6, що містить кронштейн 4' з очищувальною головкою 7, і підйомні пристрої 8, 8' для вертикального переміщення кронштейнів 4, 4'. Кришкопідйомник 3 і очищувач б горизонтально переміщаються відповідно за допомогою ходового механізму 12, 12' між робочим положенням А, в якому підйомний магніт 5 або очищувальна головка 7 співпадає із завантажувальним отвором 13 в склепінні коксової печі, і віддаленим від завантажувального отвору 13 початковим положенням В. Ходовий механізм 12 для кришкопідйомника 3 і ходового механізму 12' для очищувача 6 виконані, в основному, однакової конструкції. Вони містять відповідно ходову раму 15, що горизонтально переміщається по рейках 14 на нижній стороні вуглезавантажувальної вагонетки вздовж першої осі Y, і розташовану всередині ходової рами 15 несучу раму 16, яка переміщається на ходовій рамі 15 вздовж другої осі X упоперек напрямку переміщення ходової рами. На несучій рамі 16 ходового механізму 12, 12' розташований підйомний пристрій 8 для кришкопідйомника 3 і підйомного пристрою 8' для очищувача 6. Ходова 15 та несуча 16 рами розташованів одній площині. Обидві рами 15, 16 виконані з Uподібних профілів. На несучій рамі 16 встановлені ролики 17, що рухаються в U-подібних профілях ходової рами 15. Рейки 14 для ходової рами 15 також складаються з U-подібних профілів, які за допомогою балок 18 підвішені до вуглезавантажувальної вагонетки і відкриті збоку. На ходовій рамі 15 встановлені ролики 19, що рухаються у відкритих збоку рейках 14. Ходова рама 15 і розташована всередині неї несуча рама 16 утворюють ходовий механізм, який забезпечує горизонтальні рухи переміщення в напрямах X i Y. У даному прикладі рейки 14 для переміщення ходової рами 15 проходять у напрямку руху вуглезавантажувальної вагонетки (напрямок Y), тоді як несуча рама 16 встановлена на ходовій рамі 15 з можливістю переміщення упоперек її у напрямку осі пічної камери (напрямок X). Ця компоновка залежить від конструктивних особливостей. Залежно від них може бути доцільним, щоб рейки 14 для переміщення ходової рами 15 проходили по осі X, а несуча рама 16 переміщалася у напрямку Y. До несучої 16 та ходової 15 рам приєднані гідравлічні регулюючі пристрої 20, забезпечені пристроями для вимірювання переміщень. Гідравлічні регулюючі пристрої 20 приєднуються до блоку керування вуглезавантажувальної вагонетки, в якому записані дані положення завантажувальних отворів 13 в склепінні коксової печі. Як альтернатива гідравлічні регулюючі пристрої 20 можуть взаємодіяти з оптичним вимірювальним пристроєм, який розташований на вуглезавантажувальній вагонетці і реєструє положення завантажувальних отворів 13. У показаному прикладі підйомні пристрої 8, 8' кришкопідйомника 3 і очищувача 6 закріплено на візках 21, 21', які переміщаються всередині несучої рами 16 відповідного ходового механізму 12, 12' вздовж її профілів упоперек напряму її переміщення. На візки 21, 21' впливають гідравлічні регулюючі пристрої 20, які спираються на відповідну несучу раму 16 і переміщають кришкопідйомник 3 і очищувач 6 відповідно з твердо встановлюваним ходом а, b між робочим положенням А на завантажувальному отворі і віддаленим від завантажувального отвору початковим положенням B. У показаному прикладі виконання ходові механізми 12, 12' для кришкопідйомника 3 і очищувача 6 містять відповідно ходову раму, причому ходові рами просторово віддалені один від одного і рухаються незалежно один від одного. Якщо дозволяють конструктивні умови, то ходові механізми 12, 12' можуть містити також одну загальну ходову раму, в якій розташовані несучі рами 16 для кришкопідйомника і очищувача, що переміщаються упоперек напрямку руху ходової рами. Запропонований пристрій забезпечує точну орієнтацію кришкопідйомника 3 і очищувача 6 по завантажувальних отворах в склепінні коксової печі і здатний компенсувати обумовлені експлуатацією відхилення положення завантажувальних отворів від заданого основного положення в напрямках X і Y. У коксових печах старої конструкції відхилення положення можуть складати порядку ± 100-150 мм по обох осях X, Y. Горизонтальні відхилення положення рам 2 із завантажувальними отворами 13 вимірюються в подовжньому і поперечному напрямах, 3 UA 98998 C2 5 10 15 записуються для кожної рами 2 в блок керування на вуглезавантажувальній вагонетці і, при необхідності, актуалізуються. Вуглезавантажувальна вагонетка переміщається по склепінню коксової печі і без врахування відхилень положення завантажувальних отворів для завантаження пічної камери позиціонується в заданому місці, відповідному завантажувальному отвору 13. Потім кришкопідйомник 3 і очищувач 6 переміщаються з віддаленого від завантажувального отвору початкового положення В в сусіднє з ним робоче положення А і за допомогою двовісних компенсуючих переміщень ходового механізму 12, 12' позиціонуються так, що підйомний магніт 5 кришкопідйомника 3 або очищувальна головка 7 очищувача 6 орієнтується по центру відносно кришки/арматури завантажувальних отворів. На першому етапі підйомний магніт 5 опускається на кришку завантажувального отвору і активується. Кришка піднімається із завантажувального отвору 13 і переміщається в початкове положення В. На наступному етапі очищувальна головка 7 очищувача 6 опускається в завантажувальнй отвір і очищає арматуру 2. Після закінчення очищення і повернення очищаючої головки 7 в її початкове положення опускається завантажувальний телескоп 11, і камера коксової печі завантажується вугіллям. Після закінчення процесу завантаження і після повторної вставки кришки кришкопідйомником ходові рами 15 ходових механізмів 12, 12' повертаються в своє початкове положення, причому цей процес може відбуватися під час руху вуглезавантажувальної вагонетки до вугільної башти. Кришкопод'емник і очищувач знову готові для нового переміщення до наступної завантажуваної пічної камери. 20 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 25 30 35 40 45 50 55 60 1. Пристрій пристосований для розташування на вуглезавантажувальній вагонетці, призначений для підйому кришок завантажувальних отворів (13) в склепінні коксової печі і для очищення завантажувальних отворів, який включає кришкопідйомник (3), що містить кронштейн (4) з підйомним магнітом (5), очищувач (6), що містить кронштейн (4') з очищувальною головкою (7), і підйомні пристрої (8, 8') для вертикального переміщення кронштейнів (4, 4') відповідно, причому кришкопідйомник (3) і очищувач (6) встановлені з можливістю горизонтального переміщення відповідно за допомогою ходового механізму (12, 12') між робочим положенням (А), в якому підйомний магніт (5) або очищувальна головка (7) співпадає із завантажувальним отвором (13) в склепінні коксової печі, та віддаленим від завантажувального отвору початковим положенням (В), який відрізняється тим, що ходовий механізм (12, 12') містить ходову раму (15), встановлену з можливістю горизонтального переміщення по рейках (14) на нижній стороні вуглезавантажувальної вагонетки вздовж першої осі, і розташовану всередині ходової рами (15) несучу раму (16), причому несуча рама (16) встановлена з можливістю переміщення на ходовій рамі (15) вздовж другої осі упоперек напряму переміщення ходової рами (15), і на несучій рамі (16) розташований підйомний пристрій (8, 8') для кришкопідйомника (3) та/або очищувача (6). 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що ходова рама (15) і несуча рама (16), розташовані в одній площині. 3. Пристрій за п. 2, який відрізняється тим, що ходова рама (15) і несуча рама (16), виконані з U-подібних профілів, при цьому на несучій рамі (16) встановлені ролики (17), з можливістю переміщення по U-подібних профілях ходової рами (15). 4. Пристрій за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що рейки (14) для ходової рами (15) містять U-подібні профілі, які за допомогою балок (18) підвішені до вуглезавантажувальної вагонетки і відкриті збоку, при цьому на ходовій рамі (15) встановлені ролики (19), з можливістю переміщення у відкритих з одного боку рейках (14). 5. Пристрій за будь-яким з пп. 1-4, який відрізняється тим, що до несучої рами (16) та ходової рами (15) приєднані гідравлічні регулюючі пристрої (20), забезпечені пристроями для вимірювання переміщень. 6. Пристрій за п. 5, який відрізняється тим, що гідравлічні регулюючі пристрої (20) приєднані до блока керування вуглезавантажувальної вагонетки, в якому записані дані про положення завантажувальних отворів (13) в склепінні коксової печі. 7. Пристрій за п. 5, який відрізняється тим, що гідравлічні регулюючі пристрої (20) виконані з можливістю взаємодії з оптичним вимірювальним пристроєм, який розташований на вуглезавантажувальній вагонетці і призначений для реєстрації положення завантажувальних отворів (13). 8. Пристрій за будь-яким з пп. 1-7, який відрізняється тим, що підйомні пристрої (8, 8') для кришкопідйомника (3) і очищувача (6) закріплені відповідно на візку (21, 21'), встановленому з можливістю переміщення всередині несучої рами (16), відповідного ходового механізму (12, 12'), вздовж її профілів. 4 UA 98998 C2 5 10 15 20 9. Пристрій за п. 8, який відрізняється тим, що візок (21, 21') встановлений з можливістю переміщення упоперек напряму руху несучої рами (16). 10. Пристрій за п. 8 або 9, який відрізняється тим, що візок (21, 21') виконаний з можливістю дії на нього гідравлічних регулюючих пристроїв (20), які спираються на відповідну несучу раму (16), з можливістю переміщення кришкопідйомника (3) та очищувача (6) відповідно до твердовстановлюваного ходу між робочим положенням (А) на завантажувальному отворі та віддаленим від завантажувального отвору початковим положенням (В). 11. Пристрій за будь-яким з пп. 1-10, який відрізняється тим, що ходові механізми (12, 12') кришкопідйомника (3) та очищувача (6) містять по відповідній ходовій рамі (15), причому ходові рами (15) просторово віддалені одна від одної з можливістю переміщення незалежно одна від одної. 12. Пристрій за будь-яким з пп. 1-10, який відрізняється тим, що ходові механізми (12, 12') містять одну загальну ходову раму. 13. Пристрій за п. 12, який відрізняється тим, що несучі рами (16), для кришкопідйомника (3) та очищувача (6) встановлені з можливістю переміщення незалежно одна від одної і позиціонування за допомогою окремих сервоприводів, забезпечених пристроями для вимірювання переміщень. 14. Пристрій за п. 12, який відрізняється тим, що кришкопідйомник (3) і очищувач (6) розташовані на одній загальній несучій рамі, встановленій з можливістю переміщення за допомогою забезпеченого пристроєм для вимірювання переміщень сервоприводу та з можливістю точного позиціонування, при цьому підйомні пристрої (8, 8') для кришкопідйомника (3) і очищувача (6) закріплені на окремих візках (21, 21'), встановлених усередині несучої рами, з можливістю переміщення незалежно один від одного. Комп’ютерна верстка Л. Купенко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5