一种U型管导烟车揭盖抓手装置

2013-12-13赵思春寇毅

机械管理开发 2013年6期

赵思春，寇毅

（太原重型机械集团有限公司技术中心，山西太原 030024）

引言

目前环境保护是现代生活中人类面临的重大问题，也是科学发展观的重要内容之一。与之相应，人们为消除炼焦污染，提高环境质量所做的努力也在不断地加强。导烟车作为焦炉除尘设备已被广泛使用。炉顶导烟车的基本型式分为用于地面站的导烟车和U型管导烟车。用于地面站的导烟车（见图1），是通过导烟装置将装煤过程中产生的大量荒煤气及烟尘导入地面集尘干管，进行地面除尘站处理并排出，其缺点是能耗高，荒煤气浪费严重，且操作不当容易引发事故。U型管导烟车（见图2），是通过U型管将装煤过程中产生的大量荒煤气及烟尘导入相邻的处于结焦末期的炭化室并通过该炭化室上升管导入集气管内，它从工艺上实现清洁炼焦的技术，既能实现节能减排，而且投资较小，构思十分巧妙，因此正在被推广使用。

图1 地面站导烟车

图2 U型管导烟车

1 U型管导烟车工作原理

装煤时，司机将导套对准相关除尘孔，提升液压缸下降到位，提杆机构开始动作，先将提盖液压缸下降到位，然后开启机爪油缸完成抓盖动作，提盖液压缸回收将炉盖提起，开始导烟。导烟完成时提盖液压缸下降，然后机爪油缸动作放下炉盖，提盖液压缸回撤，同时导套提升液压缸提起，整个导套机构离开水封槽。车体走行，进行下次导烟。整个动作自动完成，但鉴于炉顶特殊情况，加上装煤工况不一样，所以增加点动功能。各个动作由司机操作。从而更能满足实际需要。此套除尘工艺不仅能提高焦炉的装备水平，减少了烟尘的排放，同时将部分能量和烟气回收循环利用，因此更符合环保要求。

2 以往U型管导烟车存在的不足

由于筑炉偏差和焦炉长期受热膨胀变形，炉顶水封盖的排列在水平位置和垂直位置会与理论值产生误差，误差值常常达到Ф50 mm以上；而且传统的导烟车抓盖动作顺序为先落套筒罩住水封盖后再落下抓手抓盖，操作司机观察不到抓手是否抓住水封盖，常常发生抓空和漏抓的现象；抓手与水封盖为单一的线接触，接触面积小，抓盖不稳，水封盖抓住后常常落下；抓手没有导向，抓手上下动作摇摆，抓手动作准确性难以保证；抓手驱动油缸未设单腔减压，抓手下降和抓手开闭动作迅速，一旦抓手没有对好位，抓手顶在水封盖上，极易被顶坏；由于以上各种因素，传统导烟车抓盖装置很难保证同时抓起4个炉盖，严重影响导烟车使用效果。

3 改进的措施

为克服现有技术的缺点，本文提供一种U型管导烟车揭盖抓手装置，能够在最大程度上消化炉子膨胀带来误差，可靠而稳定地抓住水封盖。

为实现上述目的，本揭盖装置采用的技术方案是：一种U型管导烟车上的抓手装置，其安装在导烟车U型管内部，所述抓手装置由外杆、内杆、吊耳、卡箍、连杆、爪Ⅰ、爪Ⅱ、导向盘，抓手升降油缸、抓手开闭油缸、开闭油缸支架、导向辊以及导向架等组成；所述内杆和吊耳栓接在一起；所述爪板对称铰接在吊耳上；所述连杆通过销轴将爪Ⅰ、爪Ⅱ和外杆铰接在一起；所述抓手装置通过抓手升降油缸活塞杆伸缩动作实现机械抓手升降；所述爪Ⅰ、爪Ⅱ通过抓手开闭油缸驱动外杆伸缩来带动机爪的打开和关闭，进而实现抓取炉顶除尘孔水封盖的基本功能。

本揭盖抓手与现有技术相比，具有以下优点和有益效果，抓手和导套的动作顺序为先落下抓手，抓手夹住水封盖后再落下套筒，实现整个抓盖动作清晰可见；抓手由两个爪板组成，爪板为立体结构，并带有托盘，增大了抓手与水封盖的接触面积，抓盖动作更加准确[1]；抓手增加了导向架和辅助导辊装置，防止抓手上下动作跑偏；驱动抓手上下移动的油缸和抓手开闭油缸采用单腔减压设计，抓手下降和机爪关闭的过程中减速减压，防止抓手对位不准或者土建误差太大时油缸顶坏机爪，减小了故障率[2]。

4 具体实施方式

以下为该装置的具体实施方式，如图3、图4、图5所示，所述揭盖装置包括外杆1，内杆2，吊耳3，卡箍4，连杆5，爪Ⅰ6，爪Ⅱ7，连杆5和爪之间的连接8、9、10，吊耳与爪之间的连接11、12、13，卡箍4与内杆2之间的连接14、15、16，导向盘17与外杆1之间的连接18、19、20，抓手升降油缸21，抓手开闭油缸22，开闭油缸支架23，导向辊26以及导向架27等组成。

图3 本揭盖装置结构示意图

图4 本揭盖装置抓手关闭状态

图5 本揭盖装置侧视图

图6 本揭盖装置剖视图和部分零件图

其中抓手升降油缸21固定在导烟车钢结构28上，工作时活塞杆伸出，通过开闭油缸支架23带动整个抓手装置下降到合适位置，抓手开闭油缸22活塞杆伸出，推动外杆1动作，通过连杆5推动爪Ⅰ6、爪Ⅱ7由打开状态收拢变成关闭状态以合抱住水封盖，以上油缸动作均减速减压，以免抓手未对好位或者土建误差造成抓手损坏；爪Ⅰ6、爪Ⅱ7各1件对称铰接在吊耳3上，每个爪为立体式结构，强度大，爪的端部带有托盘，托盘的长度2倍于水封盖圆盘的直径，增大了抓手与水封盖的接触面积（见附图6中A-A），能够有效的消化炉子热膨胀产生的误差；本揭盖装置带有导向盘17、导向辊26以及导向架27，用于抓手下降的过程中防止跑偏；本揭盖装置与U型管导套24分开动作，可以实现抓手先落下，夹住水封盖后再落下套筒，然后再提起炉盖进行导烟，整个抓盖动作清晰可见，从而大大提高了抓盖效率。