在装煤车上用于从焦炉炉顶中的装料孔框架提升顶盖和用于清理装料孔框架的设备

摘要

本发明涉及一种在装煤车上的设备，用于从焦炉炉顶中的装料孔框架提升顶盖并用于清理装料孔框架。该设备的基本构造包括：顶盖提升机(3)，它具有一个带有起重电磁铁(5)的支承臂(4)；框架清理器(6)，它具有一个带有清理头(7)的支承臂(4′)；用以垂直调节支承臂(4、4′)的升降装置(8、8′)。顶盖提升机(3)和框架清理器(6)分别借助于一移动机构(12、12′)能够在一工作位置(A)和一静止位置(B)之间水平移动，在工作位置，起重电磁铁(5)或清理头(7)与焦炉炉顶中的一装料孔(13)对准，静止位置则与装料孔保持有间距。按照本发明，移动机构(12、12′)具有一个在装煤车底面上的导轨(14)上沿第一轴可水平移动的移动框架(15)和一个在移动框架(15)内设置的支承框架(16)，其中，支承框架(16)沿第二轴横向于移动框架(15)的运动方向可动地在移动框架上导向，并且，在支承框架上设置用于顶盖提升机(3)和/或框架清理器(6)的升降装置(8、8′)。

说明书

本发明涉及一种在装煤车上的设备，用于从焦炉炉顶中的装料孔框架提升顶盖并用于清理装料孔框架，包括：

顶盖提升机，它具有一个带有起重电磁铁的支承臂，

框架清理器，其具有一个带有清理头的支承臂，

用以垂直调节各支承臂的升降装置，

其中，顶盖提升机和框架清理器分别借助于一个移动机构能够在一工作位置和一静止位置之间水平移动，在所述工作位置，起重电磁铁或清理头与焦炉炉顶中的一装料孔对准，所述静止位置则与装料孔保持有间距。

在理想情况下，焦炉炉顶中的各装料孔以等间距方式以及沿装煤车的移动方向对准地设置。在焦炉上的实际情况通常偏离该理想情况。特别是，在较陈旧的焦炉中，各装料孔的位置偏差沿两轴通常为+/-50mm，这不可能利用专门通用的定心辅助手段来补偿。由此产生的后果是，不再能自动地提升装料孔顶盖以及以后自动地装入装料孔框架中，并且装料孔框架清理装置同样不再令人满意地起作用。因此，在炼焦操作中，在装煤车的自动化过程中产生中断并需要大量人工的干预。此外，装料孔框架在炉顶上经常必须再调整，以使顶盖提升机和框架清理器可以正常工作，由此使得炼焦操作产生相当大的维修费。

由EP 1 293 552 B1已知，用于从装料孔框架中提升顶盖和清理装料孔框架的设备包括一装煤装置，它具有一个水平输送螺旋机构及一个在出料侧的装料伸缩装置，联合于一操作装置，该操作装置沿两轴可调整地设置在装煤车的底面上。在已知措施的范围内，水平输送螺旋机构是悬挂在一调整车上，后者在一个在装煤车底面上的移动导轨上导向。水平输送螺旋机构横向于该导轨方向可在调整车的型材上移动。通过操作装置的双轴调整，可以将顶盖提升机和框架清理器匹配于焦炉炉顶的装料孔的相应位置。利用已知的设备可以将顶盖提升机的起重电磁铁和框架清理器的清理头移到一工作位置，在该位置它们对准于焦炉炉顶中的装料孔。但已知的设备需要大的离地距离在煤排出口中间连接在装煤车的底面上，这是因为，操作装置在水平输送螺旋机构的进料侧一端必须借助于一个补偿器沿两轴补偿操作装置的侧向移动运动。而这样的安装空间不总是具备。已知的设备并不适用于或只是受限地适用于对焦炉设备进行后续装备改造。

本发明的目的在于，提供一种具有开头所述用途的设备，其只需很少的空间需求，可以补偿装料孔的大的位置偏差并且适用于对焦炉设备进行后续装备改造。

从具有开头所述特征的设备出发，按照本发明，通过这样的方式实现上述目的，即，移动机构具有一个在装煤车底面上的导轨上可沿第一轴水平移动的移动框架和一个在移动框架内设置的支承框架，其中，支承框架沿第二轴横向于移动框架的运动方向可动地在移动框架上导向，并且，在支承框架上设置用于顶盖提升机和/或框架清理器的升降装置。支承框架和移动框架可彼此独立地沿相互垂直的轴水平移动。通过移动框架和支承框架的分步和接连移动或通过这些部件的同时调整，可以补偿装料孔框架的位置偏差。这种包括移动框架和支承框架的移动机构的结构高度是不大的，从而，较陈旧的焦炉也可以后续装备按照本发明的设备。

移动框架和支承框架优选设置在一个平面内。这样的设置导致包括移动框架和支承框架的移动机构有很小结构高度。移动框架和支承框架适宜由U形型材组成，其中，在支承框架上装有滚轮，它们在移动框架的U形型材中滚动。移动框架同样配备有滚轮并且在一移动导轨中滚动，该移动导轨固定在装煤机的底面上。优选地具有多个由U形型材构造的导轨用于移动框架，各导轨用梁悬挂在装料车上并且在侧面是敞开的。在移动框架上支承的各滚轮嵌入在一侧敞开的U形型材中并在这些导轨中滚动。

为了实现支承框架和移动框架的水平的调节运动，优选采用液压的调节装置。按照本发明的一个优选的实施形式，在支承框架和移动框架上连接液压的调节装置，它们配备有位移测量装置。

各液压的调节装置可连接到装煤车的机器控制系统上，在该机器控制系统中储存着用于在焦炉炉顶中的装料孔位置的位置数据。在每一装料孔框架上用测量技术检测装料孔框架沿X和Y方向与理想位移的偏差，并将其储存到装煤车的机器控制系统中。由于这些偏差配属于每一装料孔框架和每一炉膛，因此可以通过所配置的相应移动机构的调节运动来定位顶盖提升机和框架清理器，从而顶盖提升机的起重电磁铁或框架清理器的清理头在中心相对于装料孔框架定向并且可以通过一种在顶盖上或装料孔框架中的单纯的垂直运动使之下降。这样取消了设备的摆动运动和极端的斜置，因而设备的全部构件可以最好地起作用并且可以将装料孔顶盖可靠地升起或重新装入框架中，以及可以功能可靠地清理装料孔框架。在实践中取消了对装料孔顶盖的常用的定心辅助手段，它出于故障保护的观点考虑是一种危险。移动机构用于顶盖提升机和框架清理器的位置校正的双轴调节运动按选择可以在装煤车的移动过程中便已实施，或者在装煤车定位在待装料的炉膛上以后来实施。

按照本发明的设备的另一实施形式，规定：液压的调节装置与一光学的测量装置协同操作，该测量装置设置在装煤车上并且检测各装料孔的实际位置。测量数据直接传给液压缸的控制装置，该液压缸将顶盖提升机的移动机构和框架清理器的移动机构移到一个匹配于装料孔框架位置的位置。

在本发明的范围内，用于顶盖提升机和框架清理器的升降装置是固定连接在所配置的相应移动机构的支承框架上。作用到各支承框架上的调节装置在这里情况下设有一位移测量装置，并且这样进行控制，即，将顶盖提升机或框架清理器从一个与装料孔保持有间距的静止位置(在考虑所需要的校正的情况下)移到在装料孔处的工作位置。相应的调节行程取决于待校正的位置偏差，并且可以从装料孔到装料孔改变。但优选的是，使校正运动和顶盖提升机/框架清理器从与装料孔保持有间距的静止位置到工作位置的运动脱开耦联。用于顶盖提升机和框架清理器的升降装置在这种情况下分别固定在一个行走台车上，该行走台车在所配置的相应移动机构的支承框架内可沿支承框架的型材移动。优选的是，行走台车可横向于支承框架的运动方向移动，从而行走台车的移动运动可以不对支承框架产生影响。在各行走台车上作用着各液压的调节装置，它们支承在所配置的支承框架上并且使顶盖提升机和框架清理器分别以一种可永久调定的调节行程在一个装料孔处的工作位置和一个与该装料孔有间距的静止位置之间运动。在该实施形式中，沿X和Y方向的全部校正运动和在静止位置与工作位置之间的移动运动是脱开耦联的。

顶盖提升机和框架清理器的移动机构优选分别具有一个移动框架，其中，各移动框架在空间上间隔开并且可彼此独立地运动。各移动机构在空间上的分离允许实现柔性/灵活地匹配于具体的结构状况，当较陈旧的炼焦必须后续装备按照本发明的设备时，这是有利的。只要结构状况允许，对各移动机构就可采用一个共同的移动框架。在这种情况下，对于支承框架得到了两种变型方案。按照第一个实施形式，顶盖提升机和框架清理器的支承框架可彼此独立地运动并且借助于各单独的伺服驱动机构(它们配备有位移测量装置)可在共同的移动框架内定位。按照第二个可选择的实施方案，顶盖提升机和框架清理器也设置在一个共同的支承框架上，该支承框架可借助于一个配备有位移测量装置的伺服驱动机构进行移动和精确地定位。顶盖提升机和框架清理器的升降装置在这种实施形式中是固定在各单独的行走台车上，它们在支承框架内可彼此独立地移动。

以下借助只示出一个实施例的附图详细地说明本发明。唯一的附图示意性地表示了在未示出的装煤车底面上的设备，用于从焦炉炉顶中的装料孔框架2中提升顶盖1和用于清理装料孔框架2。该设备的基本的构造包括：顶盖提升机3，它具有一个带有起重电磁铁5的支承臂4；框架清理器6，它具有一个带有清理头7的支承臂4′；以及用于垂直调节支承臂4、4′的升降装置8、8′。顶盖提升机3和框架清理器6设置在一个在装煤车底面上设置的装料装置9的两侧，该装料装置包括一个水平输送螺旋机构10和一个装料伸缩装置11。顶盖提升机3和框架清理器6分别借助于一个移动机构12、12′能够在一工作位置A和一与装料孔保持有间距的静止位置B之间水平移动，在工作位置，起重电磁铁5或清理头7对准于焦炉炉顶中的一个装料孔13。

顶盖提升机3的移动机构12和框架清理器6的移动机构12′构造为基本上相同的结构。它们分别具有一个在装煤车底面上的导轨14上沿第一轴Y可水平移动的移动框架15和一个在移动框架15内设置的支承框架16，该支承框架沿第二轴X横向于移动框架15的运动方向在移动框架上可动地导向。在移动机构12、12′的支承框架16上设置用于顶盖提升机3的升降装置8或用于框架清理器6的升降装置8′。

如图所示，移动框架15和支承框架16设置在一个平面内。两个框架15、16都是由多个U形型材构造而成。在支承框架16上装有滚轮17，它们在移动框架15的U形型材中滚动。用于移动框架15的导轨14同样由U形型材构成，它们利用梁18悬挂在未示出的装煤车上并且在侧面是敞开的。在移动框架15上装有滚轮19，它们在各侧面敞开的导轨14中滚动。移动框架15和在移动框架内设置的支承框架16构成一移动机构，移动机构可实施沿X和Y方向的水平调节运动。

在该实施例中，用于导引移动框架15的导轨14沿装煤车的运动方向(Y方向)延伸，而支承框架16则相对其横向地沿炉膛轴线方向(X方向)可移动地在移动框架15上导引。该规定取决于具体的结构状况，按照相关结构状况，可能适宜的是：用于移动框架15导向的导轨14沿X轴延伸，而支承框架16可沿Y方向移动。

在支承框架16和移动框架15上连接着各液压的调节装置20，它们配备有位移测量装置。各液压的调节装置20可连接到装煤车的机器控制系统上，在该机器控制系统中储存着用于在焦炉炉顶中的装料孔13位置的位置数据。或者，各液压的调节装置20也可以与一光学的测量装置协同操作，该测量装置设置在装煤车上并检测装料孔13的位置。在图中所示的实施例中，顶盖提升机3和框架清理器6的升降装置8、8′固定在行走台车21、21′上，它们在所配置的移动机构12、12′的支承框架16内沿着支承框架16的型材可横向于支承框架的运动方向移动。液压的调节装置22作用在行走台车21、21′上，该调节装置支承在所配置的相应支承框架16上并且使顶盖提升机3和框架清理器6分别以一种可永久调定的调节行程a、b在一装料孔处的工作位置A和一个与该装料孔有间距的静止位置B之间运动。

在该实施例中，顶盖提升机3和框架清理器6的移动机构12、12′分别具有一个移动框架，其中，各移动框架在空间上间隔开并且可彼此独立地运动。只要结构状况允许，移动机构12、12′也可以具有一个共同的移动框架，在该移动框架中设置用于顶盖提升机和框架清理器的各支承框架，并且所述支承框架可横向于移动框架的运动方向移动。

按照本发明的设备能够实现顶盖提升机3和框架清理器6在焦炉炉顶中各装料孔处的一种精确定位，并且能够补偿各装料孔与预定的基本位置沿X和Y方向的工作位置偏差。在较陈旧的炼焦中，位置偏差的大小经常可能是沿两轴X、Y在+/-100mm至150mm的数量级内。沿纵向和横向方向对装料孔框架2的水平位置偏差进行测量，并针对每一装料孔框架存储于装煤车上机器控制系统中，以及按需要加以更新。将装煤车移到焦炉炉顶上面，不考虑各装料孔的位置偏差，为了对某一炉膛进行装料而定位在一个规定的位置，该位置配置于装料孔13。接着，将顶盖提升机和框架清理器6从一个与装料孔保持有间距的静止位置B移到一个邻近装料孔的工作位置A，并且借助于移动机构12、12′的双轴补偿运动加以定位，使得顶盖提升机3的起重电磁铁5或框架清理器6的清理头7居中地同心于顶盖/装料孔框架定位。在第一个步骤中，将起重电磁铁5下降到装料孔顶盖上面并加以激活。从装料孔13取下装料孔顶盖并将其移到静止位置B。在下一步骤中，使框架清理器6的清理头7下降到装料孔框架2中并对装料孔框架进行清理。在清理结束和框架清理器6返回到其静止位置以后，使装料伸缩装置11下降，用原料煤装填炉膛。在装料过程结束以后，以及在通过顶盖提升机重新装上装料孔顶盖以后，将移动机构12、12′的移动框架15重新移回到其起始位置，该过程可以在装煤车向煤塔移动期间进行。现在，顶盖提升机和框架清理器便又已经准备好在下一个待装填的炉膛处进行重新调节。