重锤法除石墨装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及捣固炼焦领域，公开了一种用于焦炉上升管除石墨的重锤法除石墨装置。该装置包括安装架、重锤滚筒、滚筒轴、重锤、驱动机构以及作用于滚筒轴上的制动机构，所述滚筒轴设置于安装架上，所述重锤滚筒固定连接于滚筒轴上，所述驱动机构与滚筒轴传动连接，所述重锤滚筒缠绕有吊绳，所述吊绳一端与重锤滚筒相连接，另一端与重锤相连接。该装置利用重锤下落产生的冲击力，对上升管内的石墨进行清理，可以有效地去除管内粘附的石墨，而且其结构简单、操作方便，维护成本较低。
【专利说明】重锤法除石墨装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及捣固炼焦领域，尤其是一种焦炉上升管除石墨装置。
【背景技术】
[0002] 焦化领域由于炉顶除尘需要，目前越来越多采用单上升管炉型，在生产过程中，碳 化室内产生的荒煤气均从此单一上升管根部经桥管流入荒煤气集气系统。若配煤过程中， 挥发份煤配比较高，很容易造成上升管生长石墨。上升管石墨堆积使上升管通道变小，造成 荒煤气的疏导不通，甚至使焦炉生产中断。
[0003] 为此，本申请的 申请人:在申请号为CN200810305123. 0的发明专利中公开了一种 焦炉上升管重锤法除石墨装置，该装置包括安装在上升管外的升降装置，以及由升降装置 控制做升降运动的切削装置，通过切削装置在上升管中的旋转切削作用以达到去除上升管 石墨的效果。
[0004] 但是这种除石墨装置在除石墨时，所需时间较长且维护成本较高，其适用于生长 过久，石墨已变硬的状况。对于上升管初期生长的石墨，粘附不紧、在这种情况下，目前普遍 采用的是人工采用压缩空气吹扫的办法进行清除；为减轻人工劳动强度，本发明的一种重 力法除石墨装置能有效清除这种松散的石墨，其具有清扫时间短，操作可靠，维护成本低， 能彻底清除初期生长的石墨等特点。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题是提供一种重锤法除石墨装置。该装置可以有效、快 速的去除上升管内初期生长的的石墨。
[0006] 本发明公开的重锤法除石墨装置，包括安装架、重锤滚筒、滚筒轴、重锤、驱动机构 以及作用于滚筒轴上的制动机构，所述滚筒轴设置于安装架上，所述重锤滚筒安装于滚筒 轴上，所述驱动机构与滚筒轴传动连接，所述重锤滚筒缠绕有吊绳，所述吊绳一端与重锤滚 筒相连接，另一端与重锤相连接。
[0007] 优选地，所述制动机构包括块式制动器与制动轮，所述制动轮安装于滚筒轴上，所 述块式制动器设置于安装架上，所述制动轮位于块式制动器的制动块之间。
[0008] 优选地，所述驱动机构包括电机和减速机，所述电机与减速机传动连接，所述减速 机的输出轴与滚筒轴传动连接。
[0009] 优选地，所述安装架上设置有导向支撑臂，所述导向支撑臂上设置有导向轮，所述 吊绳绕过导向轮与重锤固定连接。
[0010] 优选地，所述导向支撑臂为伸缩臂，所述导向支撑臂连接有用于驱动导向支撑臂 作伸缩运动的伸缩驱动机构。
[0011] 优选地，设置有缓冲系统，所述缓冲系统包括缓冲滚筒和缓冲机构，所述缓冲机构 与安装架相对固定，所述缓冲滚筒安装于滚筒轴上，所述缓冲滚筒上缠绕有缓冲绳，所述缓 冲绳一端与缓冲滚筒相连接，另一端与缓冲机构相连接；
[0012] 在重锤下落穿过上升管石墨生长区之后，而吊绳重锤滚筒完全释放之前，所述缓 冲绳在缓冲滚筒上的缠绕方向与吊绳在重锤滚筒上的缠绕方向相反，并处于绷紧状态。
[0013] 优选地，当重锤未下落时，所述缓冲绳缠绕于缓冲滚筒上，并处于绷紧状态，所述 缓冲绳的缠绕方向与吊绳的缠绕方向相同。
[0014] 优选地，所述缓冲机构包括外套、拉轴和弹簧，所述外套与安装架固定连接，所述 拉轴下端部具有环形凸缘，所述外套顶部具有开口，所述拉轴的环形凸缘位于外套内，所述 拉轴上端部通过外套顶部的开口延伸出外套，所述弹簧位于外套内，且弹簧套装于拉轴上， 所述外套顶部的开口直径小于弹簧外径，所述拉轴的环形凸缘直径大于弹簧外径，所述缓 冲绳与拉轴上端部相连接。
[0015] 优选地，还包括焦炉机车，所述安装架设置于焦炉机车上。
[0016] 优选地，所述驱动机构通过离合器与滚筒轴传动连接。
[0017] 本发明的有益效果是：该装置利用重锤下落产生的冲击力，对上升管内的石墨进 行清理，可以有效地去除上升管内石墨，而且其结构简单、操作方便，维护成本较低。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 图1是本发明的侧面图；
[0019] 图2是本发明的断面图；
[0020] 图3是本发明中缓冲机构的示意图。
[0021] 图中标记：1_安装架，2_重银滚筒，201-重银，202-吊绳，3_滚筒轴，4_驱动机构， 401-电机，402-减速机，5-制动机构，501-块式制动器，502-制动轮，6-联轴器，7-导向轮， 701-导向支撑臂，702-伸缩驱动机构，8-缓冲滚筒，801-缓冲绳，9-缓冲机构，901-外套， 902-拉轴，903-弹簧，904-环形凸缘，10-焦炉机车，11-上升管。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合附图对本发明进一步说明。
[0023] 如图1、图2所示，本发明公开的重锤法除石墨装置，包括安装架1、重锤滚筒2、滚 筒轴3、重锤201、驱动机构4以及作用于滚筒轴3上的制动机构5,所述滚筒轴3设置于安 装架1上，所述重锤滚筒2安装于滚筒轴3上，所述驱动机构4与滚筒轴3传动连接，所述 重锤滚筒2缠绕有吊绳202,所述吊绳202 -端与重锤滚筒2相连接，另一端与重锤201相 连接。
[0024] 该装置的工作原理如下：
[0025] 首先将安装架1移动到需要除石墨的上升管11处，使重锤201对准上升管11管 口，松开制动机构5,重锤201在重力作用下下落入上升管11，对上升管11中的堆积的石墨 进行冲击，同时缠绕于重锤滚筒2上吊绳202随着重锤201的下落逐渐松开，当吊绳202完 全释放并绷紧时，重锤201停止下落，之后启动驱动机构4,驱动滚筒轴3旋转，带动重锤滚 筒2旋转，吊绳202逐渐缠绕于重锤滚筒2上，重锤201向上提升，当重锤201被提升到位 后，停止驱动机构4的运行并夹紧制动机构5,然后再松开制动机构5,使重锤201下落，如 此反复即可完成上升管11石墨的清除。当然，也可通过其他方式，使重锤201停止下落，如 在吊绳202完全释放之前，使用制动机构5进行制动，所以在重锤201下落之前，吊绳202 缠绕于重锤滚筒2的长度大于或等于重锤201在清理石墨过程中的下落高度。
[0026] 在此，此时制动机构5与驱动机构4为相互联锁状态。即驱动机构4得电，制动机 构5处于打开状态；相反，驱动机构4失电，制动机构5处于夹紧状态。这样从而有效确保了 重锤运行的稳定及安全性。而吊绳202优选采用铁链制作，也可采用钢绳等材质，其长度需 保证重锤201可下落至上升管11的石墨生长区后还余留一定距离（一般为500mm即可）。 重锤滚筒2与滚筒轴3之间可采用键槽连接，也可采用涨紧套连接。
[0027] 制动机构5可以选择带式制动装置、盘式制动装置或者块式制动装置等等，而作 为优选方式，所述制动机构5包括块式制动器501与制动轮502,所述制动轮502安装于滚 筒轴3上，所述块式制动器501设置于安装架1上，所述制动轮502位于块式制动器501的 制动块之间。
[0028] 当需要制动时，块式制动器501的制动块夹紧制动轮502,产生制动效果，使滚筒 轴3不再转动。为便于安装块式制动器501，优选将制动轮502设置于滚筒轴3上相对于驱 动机构4的另一端。
[0029] 因为重锤201具有较大重量，而且其做上升运动时，速度不能过快，直接采用电机 驱动滚筒轴3转动难以达到要求，所以，作为优选方式所述驱动机构4包括电机401和减速 机402,所述电机401与减速机402传动连接，所述减速机402的输出轴轴3传动连接。减 速机402的主要作用是降低转速同时提高输出扭矩，故而可以较好地完成提升重锤201的 作用。
[0030] 在上述方案中，若重锤201直接从重锤滚筒2下落，不便于操作实施，为解决这一 问题，作为优选方式，所述安装架1上设置有导向支撑臂701，所述导向支撑臂701上设置有 导向轮7,所述吊绳202绕过导向轮7与重锤201固定连接。
[0031] 在此设置导向轮7之后，重锤201可在导向轮7正下方完成上升和下降运动，从而 只需将导向轮7移动于上升管11正上方，即可进行上升管11的石墨清理工作。
[0032] 为便于调整导向轮7位置，使其与上升管11管口相对应，作为优选方式，所述导向 支撑臂701为伸缩臂，所述导向支撑臂701连接有用于驱动导向支撑臂701作伸缩运动的 伸缩驱动机构702。
[0033] 所谓伸缩臂，顾名思义，是可以作伸缩运动的臂状结构，其包括有滑移式和套入式 等结构类型，将油缸等驱动装置与伸缩臂的移动块连接，如此就可驱动其进行伸缩。当进行 除石墨工作时，就可通过伸缩驱动机构702驱动伸缩臂伸出，使导向轮7正对上升管11 ;而 不工作时，通过伸缩驱动机构702驱动伸缩臂收回。所述的伸缩驱动机构702可以采用气 缸、液压缸等等结构。
[0034] 采用重锤法除石墨时，由于重锤201下落到终点时，重锤201对吊绳202冲击力较 大，再加上高温对吊绳202作用，很容易造成重锤201的吊绳202断裂，重锤201落入碳化 室后对碳化室造成损坏，影响焦炉正常生产作业，为解决这一问题，作为优选方式，该重锤 法除石墨装置设置有缓冲系统，所述缓冲系统包括缓冲滚筒8和缓冲机构9,所述缓冲机构 9与安装架1相对固定，所述缓冲滚筒8安装于滚筒轴3上，所述缓冲滚筒8上缠绕有缓冲 绳801，所述缓冲绳801 -端与缓冲滚筒8相连接，另一端与缓冲机构9相连接；在重锤201 下落穿过上升管石墨生长区之后，而吊绳202完全释放之前，所述缓冲绳801在缓冲滚筒8 上的缠绕方向与吊绳202在重锤滚筒2上的缠绕方向相反，并处于绷紧状态。
[0035] 要使缓冲机构9发挥其作用，就必须保证当重锤201将要下落到最低点时，所述缓 冲绳801恰好绷紧，也就是说在未设置缓冲系统时，一般是由吊绳202释放完成并绷紧控制 重锤201不再下落，而在设置缓冲系统后，就需要使缓冲绳801绷紧并在缓冲机构9作用 下，控制重锤201停止下落。所以，在重锤201下落穿过上升管石墨生长区之后，而吊绳202 完全释放之前，所述缓冲绳801在缓冲滚筒8上的缠绕方向与吊绳202在重锤滚筒2上的 缠绕方向相反，并处于绷紧状态。换句话说，在重锤201完成一次打击清理之后，使缓冲绳 801在吊绳202完全释放绷紧之前就绷紧，使缓冲机构9发挥作用。因为缓冲绳801要使重 锤201停止下落，所以，此时缓冲绳801的缠绕方向必须与吊绳202缠绕方向相反。这里所 述的缓冲绳801绷紧状态，即是指缓冲绳801已经最大限度地缠绕于缓冲滚筒8上，而在缓 冲滚筒8于缓冲机构9之间缓冲绳801也已经绷直。可以达到上述要求的方式很多，在具 体设置缓冲绳801时，可将重锤201先下放到适宜位置，并保证吊绳202未完全释放，将缓 冲绳801反向缠绕于缓冲滚筒8上，绷紧并与缓冲机构9连接，但缓冲绳801长度至少保证 是此时重锤201下落高度的一半。
[0036] 而作为优选方式，当重锤201未下落时，所述缓冲绳801缠绕于缓冲滚筒8上，并 处于绷紧状态，所述缓冲绳801的缠绕方向与吊绳202的缠绕方向相同。而当重锤201完 成一次打击清理后，所述缓冲绳801反向缠绕于缓冲滚筒8上，并处于绷紧状态，使重锤201 在缓冲机构9的作用下停止下落。
[0037] 当重锤201下落时，因缓冲绳801缠绕方向与吊绳202缠绕方向相同，所以，缓冲 绳801逐渐松开，当重锤201下落到一半时，随着缓冲滚筒8的卷动，缓冲绳801又逐步反 向缠绕于缓冲滚筒8上；在重锤201穿过上升管11石墨生长区并到达最低点时，缓冲绳801 绷紧，在缓冲机构9的作用下，逐渐降低重锤201速度，从而减缓重锤201下落到终点时对 吊绳202的冲击。此时若就缓冲滚筒8与重锤滚筒2直径相同，则要求在重锤201未下落 时，缓冲绳801缠绕于缓冲滚筒8上的长度为重锤下落高度的一半。而若缓冲滚筒8的直 径为与重锤滚筒2直径的一半，则缓冲绳801可在上述基础上再缩短一半。这种方式可以 有效减少缓冲绳801的长度，防止其与其他部件钩挂在一起。当然，这只是保证重锤201下 落到最低点时，使缓冲绳801绷紧的一种方式，还可采用其他方法，比如当重锤201未下落 时，缓冲绳801不缠绕于缓冲滚筒8上，在重锤201下落过程中，缓冲绳801逐渐缠绕于缓 冲滚筒8上，而当重锤201下落到最低点时，缓冲绳801最大限度地缠绕于缓冲滚筒8上， 即可使其处于绷紧状态。
[0038] 如上所述，缓冲机构9可以采用气缸、弹簧等结构，而作为优选方式，所述缓冲机 构9包括外套901、拉轴902和弹簧903,所述外套901与安装架1固定连接，所述拉轴902 下端部具有环形凸缘904,所述外套901顶部具有开口，所述拉轴902的环形凸缘904位于 外套901内，所述拉轴902上端部通过外套901顶部的开口延伸出外套901，所述弹簧903位 于外套901内，且弹簧903套装于拉轴902上，所述外套901顶部的开口直径小于弹簧903 外径，所述拉轴902的环形凸缘904直径大于弹簧903外径，所述缓冲绳801与拉轴902上 端部相连接。
[0039] 当缓冲绳801绷紧时，向上提拉拉轴902,在拉轴902的环形凸缘904的作用下，弹 簧903压缩，从而产生缓冲作用力。外套901顶部的开口直径小于弹簧903外径，是为了防 止弹簧903蹦出外套901，而拉轴902的环形凸缘904直径大于弹簧903外径，是为了使拉 轴902在向上提拉时可以使其挤压弹簧903。
[0040] 为便于使用时移动安装架1，作为优选方式，该重锤法除石墨装置还包括焦炉机车 10,所述安装架1设置于焦炉机车10上。
[0041] 如此，即十分方便地移动安装架1，将重锤201移动到正对上升管11管口的位置， 从而提高工作效率。另外，可将缓冲机构9设置于焦炉机车10上，使其位置与缓冲滚筒8 更好地相对应。
[0042] 在重锤201下落时，会带动驱动机构4跟随重锤滚筒2旋转，从而对重锤201下落 造成阻碍，为解决这一问题，作为优选方式，所述驱动机构4通过离合器6与滚筒轴3传动 连接。采用离合器6,在重锤201提升时，离合器6将滚筒轴3与驱动机构的输出端连接在 一起，驱动机构4带动滚筒2轴转动，重锤201下落时，离合器6将滚筒轴3与驱动机构的 输出端分离，驱动机构4不随着滚筒轴3转动，从而有效的减少了重锤201下落过程中的阻 力，增大了重锤201对石墨的冲击作用，确保了重锤201清扫效果。
【权利要求】
1. 重锤法除石墨装置，其特征在于：包括安装架（1)、重锤滚筒（2)、滚筒轴（3)、重锤 (201)、驱动机构（4)以及作用于滚筒轴（3)上的制动机构（5)，所述滚筒轴（3)设置于安装 架（1)上，所述重锤滚筒（2)安装于滚筒轴（3)上，所述驱动机构（4)与滚筒轴（3)传动连 接，所述重锤滚筒（2)缠绕有吊绳（202)，所述吊绳（202) -端与重锤滚筒（2)相连接，另一 端与重锤（201)相连接。
2. 如权利要求1所述的重锤法除石墨装置，其特征在于：所述制动机构（5)包括块式 制动器（501)与制动轮（502)，所述制动轮（502)安装于滚筒轴（3)上，所述块式制动器 (501)设置于安装架（1)上，所述制动轮（502)位于块式制动器（501)的制动块之间。
3. 如权利要求1所述的重锤法除石墨装置，其特征在于：所述驱动机构（4)包括电机 (401)和减速机（402)，所述电机（401)与减速机（402)传动连接，所述减速机（402)的输 出轴与滚筒轴（3)传动连接。
4. 如权利要求1所述的重锤法除石墨装置，其特征在于：所述安装架（1)上设置有导 向支撑臂（701)，所述导向支撑臂（701)上设置有导向轮（7)，所述吊绳（202)绕过导向轮 (7)与重锤（201)固定连接。
5. 如权利要求4所述的重锤法除石墨装置，其特征在于：所述导向支撑臂（701)为伸 缩臂，所述导向支撑臂（701)连接有用于驱动导向支撑臂（701)作伸缩运动的伸缩驱动机 构（702)。
6. 如权利要求1至5中任一权利要求所述的重锤法除石墨装置，其特征在于：设置有 缓冲系统，所述缓冲系统包括缓冲滚筒（8)和缓冲机构（9)，所述缓冲机构（9)与安装架 (1)相对固定，所述缓冲滚筒（8)安装于滚筒轴（3)上，所述缓冲滚筒（8)上缠绕有缓冲绳 (801)，所述缓冲绳（801) -端与缓冲滚筒（8)相连接，另一端与缓冲机构（9)相连接； 在重锤（201)下落穿过上升管（11)石墨生长区之后，而吊绳（202)从重锤滚筒（2)完 全释放之前，所述缓冲绳（801)在缓冲滚筒（8)上的缠绕方向与吊绳（202)在重锤滚筒（2) 上的缠绕方向相反，并处于绷紧状态。
7. 如权利要求6所述的重锤法除石墨装置，其特征在于：当重锤（201)未下落时，所述 缓冲绳（801)缠绕于缓冲滚筒（8)上，并处于绷紧状态，所述缓冲绳（801)的缠绕方向与吊 绳（202)的缠绕方向相同。
8. 如权利要求6所述的重锤法除石墨装置，其特征在于：所述缓冲机构（9)包括外套 (901)、拉轴（902)和弹簧（903)，所述外套（901)与安装架（1)固定连接，所述拉轴（902) 下端部具有环形凸缘（904)，所述外套（901)顶部具有开口，所述拉轴（902)的环形凸缘 (904)位于外套（901)内，所述拉轴（902)上端部通过外套（901)顶部的开口延伸出外套 (901)，所述弹簧（903)位于外套（901)内，且弹簧（903)套装于拉轴（902)上，所述外套 (901)顶部的开□直径小于弹簧（903)外径，所述拉轴（902)的环形凸缘（904)直径大于弹 簧（903)外径，所述缓冲绳（801)与拉轴（902)上端部相连接。
9. 如权利要求1所述的重锤法除石墨装置，其特征在于：还包括焦炉机车（10)，所述安 装架（1)设置于焦炉机车（10)上。
10. 如权利要求1所述的重锤法除石墨装置，其特征在于：所述驱动机构（4)通过离合 器（6)与滚筒轴（3)传动连接。
【文档编号】C10B43/06GK104119932SQ201410384341
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年8月6日 优先权日:2014年8月6日
【发明者】裴陆军, 张廷刚, 邓东 申请人:攀钢集团西昌钢钒有限公司