专利名称：焦炉上升管石墨清除装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种焦炉的周边辅助设备，尤其涉及一种用于清除焦炉上升管内石墨附 着物的装置。
技术背景在以燃煤为基础的工矿企业中，焦炉是普遍使用的燃煤设备。煤矿燃烧产生的含C02、 CmHn的高温气体容易热解产生石墨，石墨在排放气体的上升管内不断附着生长，导致高温气 体的排放受阻，至使焦炉燃烧缺氧，燃烧效率下降；同时，煤的不完全燃烧又加速了石墨的 生长，最终造成高温焦炉中断生产，使企业蒙受巨大的经济损失。因此，清除焦炉上升管内 附着的石墨， 一直是焦化行业研究和探索的课题。目前，焦化行业通常采用在焦炉中通入大量的过剩空气，利用C+02—C02 t的化学反应 使石墨气化分解来减少石墨的产生。但由于焦炉的主要功能是燃煤提供热能，大量的过剩空 气会带走热量，导致热能损失，降低焦炉的燃烧效率。实用新型内容本实用新型所解决的技术问题是提供一种焦炉上升管石墨清除装置，保证焦炉的连续 生产。解决上述技术问题的技术方案是焦炉上升管石墨清除装置，包括安装在上升管外的升 降驱动装置，与升降驱动装置连接的切削装置，升降驱动装置驱动切削装置在上升管内做升 降运动，且切削装置上安装有刀具，切削装置驱动刀具在上升管内做切削运动。进一步的是，升降驱动装置与切削装置通过传动软轴连接，传动软轴封闭设置在折叠隔 热罩内。作为上述技术方案的优选方案，切削装置包括外壳，外壳中设置有可相对外壳转动的转 轴，转轴与上升管的轴向平行，且转轴的下端安装刀具，上端与传动软轴连接。 进一步的是，外壳上连接有可将外壳固定在上升管内的张紧装置。作为上述技术方案的优选方案，张紧装置包括蜗杆，与蜗杆啮合的蜗轮，蜗轮上固定安 装有与之同心的丝盘，丝盘的中心轴与上升管的轴向平行；丝盘上设置有平面螺纹，并通过 平面螺纹与至少两个滑块螺纹联接，滑块对称设置在转轴外侧并在丝盘的径向上做直线运动 ，滑块的端部安装有张紧爪；升降驱动装置与切削装置之间连接有至少两根传动软轴，蜗杆与传动软轴的其中一根连接。
进一步的是，刀具通过齿轴组件安装在转轴上，齿轴组件包括轴毂联接在转轴上的主动 齿轮以及与主动齿轮啮合的从动齿轮，从动齿轮的轮轴上安装有辅助刀具。
进一步的是，外壳中设置有可相对外壳做伸縮运动的中空丝杆，转轴设置在中空丝杆中 ，中空丝杆的表面设置有丝杆驱动蜗轮，丝杆驱动蜗轮的轮毂与中空丝杆螺纹联接，且丝杆 驱动蜗轮与蜗杆啮合；升降驱动装置与切削装置之间连接有三根传动软轴，蜗杆与传动软轴 的其中一根连接。
作为上述技术方案的优选方案，升降驱动装置为电动葫芦。
作为上述技术方案的优选方案，切削刀具为多级钻头。
进一步的是，升降驱动装置安装在煤车的上升管检修吊臂上。
本实用新型的有益效果是本实用新型的焦炉上升管石墨清除装置可在焦炉生产过程中 ，及时清除在排放气体的上升管内壁生长的石墨，从而降低焦炉热能损耗，提高焦炉生产效 率；该焦炉上升管石墨清除装置拆卸方便、组装灵活，安装成本较低。
图l为本实用新型焦炉上升管石墨清除装置的结构示意图。 图2为本实用新型焦炉上升管石墨清除装置中切削装置的剖视放大图。 图中标记为上升管l，升降驱动装置2，切削装置3，软轴4，折叠隔热罩5，张紧装置 6，套管7，刀具8，上升管检修吊臂9，石墨IO，转轴ll，煤车12，轨道13，张紧爪14，滑块 15，丝盘16，蜗轮17，蜗杆18，中空丝杆19，丝杆驱动蜗轮20，蜗杆21，齿轴组件22，主动 齿轮23，从动齿轮24，辅助刀具25，轮轴26。
具体实施方式
下面通过附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
如图l，焦炉上升管石墨清除装置，包括安装在上升管1外的升降驱动装置2，与升降驱 动装置2连接的切削装置3，升降驱动装置2驱动切削装置3在上升管1内做升降运动，且切削 装置3上安装有刀具8，切削装置3驱动刀具8在上升管1内做切削运动。
为了使切削装置3可以通过来自上升管1外的动力来驱动刀具8在上升管1内做切削运动， 升降驱动装置2与切削装置3通过传动软轴4连接，传动软轴4封闭设置在折叠隔热罩5内。传 动软轴4可以传递扭矩，因此可以直接通过传动软轴4从上升管1外向切削装置3提供动力来驱 动刀具8做切削运动，避免在切削装置3上安装驱动设备。折叠隔热罩5的特点是可以根据切 削装置3的升降进行縮短或伸长，从而能够实时的对传动软轴4起隔热保护作用，使传动软轴4不会因为上升管1内的高温而损坏。此外，传动软轴4的数量可以根据需要设置多根，多根 传动软轴4可分别连接在的不同部位，为切削装置3提供不同需求的动力。传动软轴4为目前 在机械设备领域经常使用的装置，其突出的特点是可以传递扭矩，并且可以改变轴端之间的 距离以及轴端力耦矢的方向，给需要扭据并处于运动状态的部件带来极大的方便。
其中，切削装置3包括外壳7，外壳7中设置有可相对外壳7转动的转轴11，转轴ll与上升 管l的轴向平行，且转轴11的下端安装刀具8，上端与传动软轴4连接。传动软轴4驱动转轴11 旋转，转轴11再驱动刀具8旋转。
为了减小刀具8在对石墨10进行切削时切削装置3的震动，外壳7上连接有可将外壳7固定 在上升管1内的张紧装置6。张紧装置6可将切削装置3的外壳7固定在上升管1内，有效防止切 削装置3的震动。
其中，张紧装置6包括蜗杆18，与蜗杆18啮合的蜗轮17，蜗轮17上固定安装有与之同心 的丝盘16，丝盘16的中心轴与上升管1的轴向平行；丝盘16上设置有平面螺纹，并通过平面 螺纹与至少两个滑块15螺纹联接，滑块15对称设置在转轴11外侧并在丝盘16的径向上做直线 运动，滑块15的端部安装有张紧爪14;升降驱动装置2与切削装置3之间连接有至少两根传动 软轴4，蜗杆18与传动软轴4的其中一根连接。传动软轴4驱动蜗杆18旋转，蜗杆18带动蜗轮 17和丝盘16旋转，丝盘16带动滑块15在丝盘16的径向上做直线运动，从而使张紧爪14撑住上 升管1的内壁，将切削装置3的外壳7固定在上升管1内。张紧装置6也可采用其它的结构形式 ，比如采用彼此啮合的齿轮和齿条，在齿条的端部安装张紧爪14，通过齿轮的旋转带动齿条 做直线运动，从而使张紧爪14撑住上升管1的内壁。
为了彻底清除上升管I内的石墨IO，刀具8通过齿轴组件22安装在转轴11上，齿轴组件 22包括轴毂联接在转轴11上的主动齿轮23以及与主动齿轮23啮合的从动齿轮24，从动齿轮24 的轮轴26上安装有辅助刀具25。辅助刀具25可以进一步清除上升管1内的石墨10。
为了增大刀具8每次切削作业的范围，外壳7中设置有可相对外壳7做伸縮运动的中空丝 杆19，转轴11设置在中空丝杆19中，中空丝杆19的表面设置有丝杆驱动蜗轮20，丝杆驱动蜗 轮20的轮毂与中空丝杆19螺纹联接，且丝杆驱动蜗轮20与蜗杆21啮合，升降驱动装置2与切 削装置3之间连接有三根传动软轴4，蜗杆21与传动软轴4的其中一根连接。传动软轴4驱动蜗 杆21旋转，蜗杆21带动丝杆驱动蜗轮20旋转，丝杆驱动蜗轮20带动中空丝杆19做旋转伸縮运 动。当切削装置3下降到上升管1中的指定作业位置时，先依靠张紧装置6将外壳7固定在上升 管1内，此时切削装置3的转轴11开始转动，同时中空丝杆19做旋转伸縮运动，使转轴ll在自 转的同时相对外壳7自上而下做伸长运动；在切削作业完成后将中空丝杆19縮回外壳7中，张紧装置6复位，再通过升降驱动装置2将切削装置3收回。其中，升降驱动装置2为电动葫芦21。电动葫芦21作为一种普遍使用的升降驱动设备， 具有操作简单、安全可靠等优点。其中，刀具8为多级钻头81，多级钻头81可有效的清除上升管1中附着的石墨10。为了方便焦炉上升管石墨清除装置的使用和节约成本，将升降驱动装置2安装在煤车12 的现有结构的上升管检修吊臂9上。由于煤车12通过轨道13在焦炉生产线上来回运转，将升 降驱动装置2安装在煤车12的上升管检修吊臂9上，可以实现一台焦炉上升管石墨清除装置对 多座焦炉的作业，方便了焦炉上升管石墨清除装置的使用。实施例如图l，焦炉上升管石墨清除装置，包括安装在煤车12的上升管检修吊臂9上的电动葫芦 ，电动葫芦通过三根传动软轴4与切削装置3连接。切削装置3包括转轴11，中空丝杆19，以 及外壳7，转轴11设置在中空丝杆19中，中空丝杆19设置在外壳7中，转轴11与中空丝杆19可 相对外壳7做伸縮运动，且转轴11可相对中空丝杆19和外壳7转动。转轴ll通过轴承安装在中 空丝杆19中，这样当中空丝杆19相对外壳7做伸縮运动时，转轴11可与中空丝杆19一起运动 ，且转轴ll自身还可进行转动。转轴11的上端连接传动软轴4的其中一根，下端连接齿轴组 件22，轴组件22包括轴毂联接在转轴11上的主动齿轮23以及与主动齿轮23啮合的从动齿轮 24，从动齿轮24的轮轴26上安装有辅助刀具25，刀具8通过齿轴组件22安装在转轴1 l上。中 空丝杆19的表面设置有丝杆驱动蜗轮20，丝杆驱动蜗轮20的轮毂与中空丝杆19螺纹联接，且 丝杆驱动蜗轮20与蜗杆21啮合，蜗杆21与传动软轴4的其中一根连接。此外，外壳7上联接有张紧装置6。张紧装置6包括与传动软轴4的其中一根连接的蜗杆 18，与蜗杆18啮合的蜗轮17，蜗轮17上固定安装有与之同心的丝盘16，丝盘16的中心轴与上 升管l的轴向平行；丝盘16上设置有平面螺纹，并通过平面螺纹与至少两个滑块15螺纹联接 ，滑块l5对称设置在转轴11外侧并在丝盘16的径向上做直线运动，滑块l5的端部安装有张紧 爪14。当切削装置3下降到上升管1中的指定作业位置时，先使用传动软轴4驱动蜗杆18旋转， 蜗杆18带动蜗轮17和丝盘16旋转，丝盘16带动滑块15在丝盘16的径向上做直线运动，从而使 张紧爪14撑住上升管1的内壁，将切削装置3的外壳7固定在上升管1内，然后通过传动软轴4 驱动切削装置3的转轴11转动，同时传动软轴4驱动蜗杆21旋转，蜗杆21带动丝杆驱动蜗轮 20旋转，丝杆驱动蜗轮20带动中空丝杆19做旋转伸縮运动，使转轴ll在自转的同时相对外壳 7自上而下做伸长运动；在切削作业完成后将中空丝杆19縮回外壳7中，张紧装置6复位，再通过升降驱动装置2将切削装置3收回。
其中，传动软轴4的数量有三根，三根传动软轴4分别与切削装置3中的转轴n、蜗杆18 、蜗杆21连接。
权利要求1.焦炉上升管石墨清除装置，其特征是包括安装在上升管(1)夕卜 的升降驱动装置(2)，与升降驱动装置(2)连接的切削装置(3)，升降驱动装置(2)驱 动切削装置(3)在上升管(1)内做升降运动，且切削装置(3)上安装有刀具(8)，切削 装置(3)驱动刀具(8)在上升管(1)内做切削运动。
2.如权利要求l所述的焦炉上升管石墨清除装置，其特征是升降驱 动装置(2)与切削装置(3)通过传动软轴(4)连接，传动软轴(4)封闭设置在折叠隔热 罩(5)内。
3.如权利要求2所述的焦炉上升管石墨清除装置，其特征是切削装 置(3)包括外壳(7)，外壳(7)中设置有可相对外壳(7)转动的转轴(11)，转轴( 11)与上升管(1)的轴向平行，且转轴(11)的下端安装刀具(8)，上端与传动软轴(4 )连接。
4.如权利要求3所述的焦炉上升管石墨清除装置，其特征是外壳(7) 上连接有可将外壳(7)固定在上升管(1)内的张紧装置(6)。
5.如权利要求4所述的焦炉上升管石墨清除装置，其特征是张紧装 置(6)包括蜗杆(18)，与蜗杆(18)啮合的蜗轮(17)，蜗轮(17)上固定安装有与之 同心的丝盘(16)，丝盘(16)的中心轴与上升管(1)的轴向平行；丝盘(16)上设置有 平面螺纹，并通过平面螺纹与至少两个滑块(15)螺纹联接，滑块(15)对称设置在转轴( 11)外侧并在丝盘(16)的径向上做直线运动，滑块(15)的端部安装有张紧爪(14);升 降驱动装置(2)与切削装置(3)之间连接有至少两根传动软轴(4)，蜗杆(18)与传动 软轴(4)的其中一根连接。
6.如权利要求3所述的焦炉上升管石墨清除装置，其特征是刀具(8) 通过齿轴组件(22)安装在转轴(11)上，齿轴组件(22)包括轴毂联接在转轴(11) 上的主动齿轮(23)以及与主动齿轮(23)啮合的从动齿轮(24)，从动齿轮(24)的轮轴(26)上安装有辅助刀具(25)。
7.如权利要求3 6中任意一项权利要求所述的焦炉上升管石墨清除 装置，其特征是外壳(7)中设置有可相对外壳(7)做伸縮运动的中空丝杆(19)， 转轴(11)设置在中空丝杆(19)中，中空丝杆(19)的表面设置有丝杆驱动蜗轮(20)， 丝杆驱动蜗轮(20)的轮毂与中空丝杆(19)螺纹联接，且丝杆驱动蜗轮(20)与蜗杆( 21)啮合；升降驱动装置(2)与切削装置(3)之间连接有三根传动软轴(4)，蜗杆(21 )与传动软轴(4)的其中一根连接。
8.如权利要求1 6中任意一项权利要求所述的焦炉上升管石墨清除装 置，其特征是升降驱动装置(2)为电动葫芦。
9.如权利要求1 6中任意一项权利要求所述的焦炉上升管石墨清除装 置，其特征是刀具(8)为多级钻头。
10.如权利要求1 6中任意一项权利要求所述的焦炉上升管石墨清除 装置，其特征是升降驱动装置(2)安装在煤车(12)的上升管检修吊臂(9)上。
专利摘要本实用新型公开了一种焦炉上升管石墨清除装置，可保证焦炉的连续生产。本实用新型的焦炉上升管石墨清除装置包括安装在上升管外的升降驱动装置，与升降驱动装置连接的切削装置，升降驱动装置驱动切削装置在上升管内做升降运动，且切削装置上安装有刀具，切削装置驱动刀具在上升管内做切削运动。本实用新型的焦炉上升管石墨清除装置可在焦炉生产过程中，及时清除在排放气体的上升管内壁生长的石墨，从而降低焦炉热能损耗，提高焦炉生产效率；该焦炉上升管石墨清除装置拆卸方便、组装灵活，安装成本较低。
文档编号C10B43/00GK201154949SQ200720201268
公开日2008年11月26日 申请日期2007年11月2日 优先权日2007年11月2日
发明者乔从华, 赟 张, 祝国兵 申请人:攀枝花新钢钒股份有限公司