一種U型管導(dǎo)煙車揭蓋抓手裝置

趙思春，寇毅

（太原重型機(jī)械集團(tuán)有限公司技術(shù)中心，山西 太原 030024）

引言

目前環(huán)境保護(hù)是現(xiàn)代生活中人類面臨的重大問題，也是科學(xué)發(fā)展觀的重要內(nèi)容之一。與之相應(yīng)，人們?yōu)橄裏捊刮廴荆岣攮h(huán)境質(zhì)量所做的努力也在不斷地加強(qiáng)。導(dǎo)煙車作為焦?fàn)t除塵設(shè)備已被廣泛使用。爐頂導(dǎo)煙車的基本型式分為用于地面站的導(dǎo)煙車和U型管導(dǎo)煙車。用于地面站的導(dǎo)煙車（見圖1），是通過導(dǎo)煙裝置將裝煤過程中產(chǎn)生的大量荒煤氣及煙塵導(dǎo)入地面集塵干管，進(jìn)行地面除塵站處理并排出，其缺點(diǎn)是能耗高，荒煤氣浪費(fèi)嚴(yán)重，且操作不當(dāng)容易引發(fā)事故。U型管導(dǎo)煙車（見圖2），是通過U型管將裝煤過程中產(chǎn)生的大量荒煤氣及煙塵導(dǎo)入相鄰的處于結(jié)焦末期的炭化室并通過該炭化室上升管導(dǎo)入集氣管內(nèi)，它從工藝上實(shí)現(xiàn)清潔煉焦的技術(shù)，既能實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，而且投資較小，構(gòu)思十分巧妙，因此正在被推廣使用。

圖1 地面站導(dǎo)煙車

圖2 U型管導(dǎo)煙車

1 U型管導(dǎo)煙車工作原理

裝煤時(shí)，司機(jī)將導(dǎo)套對(duì)準(zhǔn)相關(guān)除塵孔，提升液壓缸下降到位，提桿機(jī)構(gòu)開始動(dòng)作，先將提蓋液壓缸下降到位，然后開啟機(jī)爪油缸完成抓蓋動(dòng)作，提蓋液壓缸回收將爐蓋提起，開始導(dǎo)煙。導(dǎo)煙完成時(shí)提蓋液壓缸下降，然后機(jī)爪油缸動(dòng)作放下爐蓋，提蓋液壓缸回撤，同時(shí)導(dǎo)套提升液壓缸提起，整個(gè)導(dǎo)套機(jī)構(gòu)離開水封槽。車體走行，進(jìn)行下次導(dǎo)煙。整個(gè)動(dòng)作自動(dòng)完成，但鑒于爐頂特殊情況，加上裝煤工況不一樣，所以增加點(diǎn)動(dòng)功能。各個(gè)動(dòng)作由司機(jī)操作。從而更能滿足實(shí)際需要。此套除塵工藝不僅能提高焦?fàn)t的裝備水平，減少了煙塵的排放，同時(shí)將部分能量和煙氣回收循環(huán)利用，因此更符合環(huán)保要求。

2 以往U型管導(dǎo)煙車存在的不足

由于筑爐偏差和焦?fàn)t長期受熱膨脹變形，爐頂水封蓋的排列在水平位置和垂直位置會(huì)與理論值產(chǎn)生誤差，誤差值常常達(dá)到Ф50 mm以上；而且傳統(tǒng)的導(dǎo)煙車抓蓋動(dòng)作順序?yàn)橄嚷涮淄舱肿∷馍w后再落下抓手抓蓋，操作司機(jī)觀察不到抓手是否抓住水封蓋，常常發(fā)生抓空和漏抓的現(xiàn)象；抓手與水封蓋為單一的線接觸，接觸面積小，抓蓋不穩(wěn)，水封蓋抓住后常常落下；抓手沒有導(dǎo)向，抓手上下動(dòng)作搖擺，抓手動(dòng)作準(zhǔn)確性難以保證；抓手驅(qū)動(dòng)油缸未設(shè)單腔減壓，抓手下降和抓手開閉動(dòng)作迅速，一旦抓手沒有對(duì)好位，抓手頂在水封蓋上，極易被頂壞；由于以上各種因素，傳統(tǒng)導(dǎo)煙車抓蓋裝置很難保證同時(shí)抓起4個(gè)爐蓋，嚴(yán)重影響導(dǎo)煙車使用效果。

3 改進(jìn)的措施

為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本文提供一種U型管導(dǎo)煙車揭蓋抓手裝置，能夠在最大程度上消化爐子膨脹帶來誤差，可靠而穩(wěn)定地抓住水封蓋。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本揭蓋裝置采用的技術(shù)方案是：一種U型管導(dǎo)煙車上的抓手裝置，其安裝在導(dǎo)煙車U型管內(nèi)部，所述抓手裝置由外桿、內(nèi)桿、吊耳、卡箍、連桿、爪Ⅰ、爪Ⅱ、導(dǎo)向盤，抓手升降油缸、抓手開閉油缸、開閉油缸支架、導(dǎo)向輥以及導(dǎo)向架等組成；所述內(nèi)桿和吊耳栓接在一起；所述爪板對(duì)稱鉸接在吊耳上；所述連桿通過銷軸將爪Ⅰ、爪Ⅱ和外桿鉸接在一起；所述抓手裝置通過抓手升降油缸活塞桿伸縮動(dòng)作實(shí)現(xiàn)機(jī)械抓手升降；所述爪Ⅰ、爪Ⅱ通過抓手開閉油缸驅(qū)動(dòng)外桿伸縮來帶動(dòng)機(jī)爪的打開和關(guān)閉，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)抓取爐頂除塵孔水封蓋的基本功能。

本揭蓋抓手與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果，抓手和導(dǎo)套的動(dòng)作順序?yàn)橄嚷湎伦ナ?，抓手夾住水封蓋后再落下套筒，實(shí)現(xiàn)整個(gè)抓蓋動(dòng)作清晰可見；抓手由兩個(gè)爪板組成，爪板為立體結(jié)構(gòu)，并帶有托盤，增大了抓手與水封蓋的接觸面積，抓蓋動(dòng)作更加準(zhǔn)確[1]；抓手增加了導(dǎo)向架和輔助導(dǎo)輥裝置，防止抓手上下動(dòng)作跑偏；驅(qū)動(dòng)抓手上下移動(dòng)的油缸和抓手開閉油缸采用單腔減壓設(shè)計(jì)，抓手下降和機(jī)爪關(guān)閉的過程中減速減壓，防止抓手對(duì)位不準(zhǔn)或者土建誤差太大時(shí)油缸頂壞機(jī)爪，減小了故障率[2]。

4 具體實(shí)施方式

以下為該裝置的具體實(shí)施方式，如圖3、圖4、圖5所示，所述揭蓋裝置包括外桿1，內(nèi)桿2，吊耳3，卡箍4，連桿5，爪Ⅰ6，爪Ⅱ7，連桿5和爪之間的連接8、9、10，吊耳與爪之間的連接11、12、13，卡箍4與內(nèi)桿2之間的連接14、15、16，導(dǎo)向盤17與外桿1之間的連接18、19、20，抓手升降油缸21，抓手開閉油缸22，開閉油缸支架23，導(dǎo)向輥26以及導(dǎo)向架27等組成。

圖3 本揭蓋裝置結(jié)構(gòu)示意圖

圖4 本揭蓋裝置抓手關(guān)閉狀態(tài)

圖5 本揭蓋裝置側(cè)視圖

圖6 本揭蓋裝置剖視圖和部分零件圖

其中抓手升降油缸21固定在導(dǎo)煙車鋼結(jié)構(gòu)28上，工作時(shí)活塞桿伸出，通過開閉油缸支架23帶動(dòng)整個(gè)抓手裝置下降到合適位置，抓手開閉油缸22活塞桿伸出，推動(dòng)外桿1動(dòng)作，通過連桿5推動(dòng)爪Ⅰ6、爪Ⅱ7由打開狀態(tài)收攏變成關(guān)閉狀態(tài)以合抱住水封蓋，以上油缸動(dòng)作均減速減壓，以免抓手未對(duì)好位或者土建誤差造成抓手損壞；爪Ⅰ6、爪Ⅱ7各1件對(duì)稱鉸接在吊耳3上，每個(gè)爪為立體式結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度大，爪的端部帶有托盤，托盤的長度2倍于水封蓋圓盤的直徑，增大了抓手與水封蓋的接觸面積（見附圖6中A-A），能夠有效的消化爐子熱膨脹產(chǎn)生的誤差；本揭蓋裝置帶有導(dǎo)向盤17、導(dǎo)向輥26以及導(dǎo)向架27，用于抓手下降的過程中防止跑偏；本揭蓋裝置與U型管導(dǎo)套24分開動(dòng)作，可以實(shí)現(xiàn)抓手先落下，夾住水封蓋后再落下套筒，然后再提起爐蓋進(jìn)行導(dǎo)煙，整個(gè)抓蓋動(dòng)作清晰可見，從而大大提高了抓蓋效率。

5 結(jié)語

改進(jìn)后的U型管導(dǎo)煙車已經(jīng)成功應(yīng)用在了新疆阜新煤焦項(xiàng)目、云南乾坤焦化、烏海宏陽焦化等項(xiàng)目上，據(jù)現(xiàn)場(chǎng)反饋及實(shí)地考察，使用效果均良好，既滿足了焦?fàn)t煉焦除塵的實(shí)際需要，也使太重焦化設(shè)備的整體技術(shù)優(yōu)勢(shì)得到了充分的發(fā)揮，贏得了業(yè)主的一致好評(píng)。

[1] 朱文予.機(jī)械概率設(shè)計(jì)與模糊設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001.

[2] 胡宗武.機(jī)械結(jié)構(gòu)概率設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1995.