专利名称：一种煤饼捣固技术的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种捣固炼焦技术中的煤饼捣固技术。
背景技术：
捣固炼焦技术是当代炼焦技术的一种。通过捣固机械将炼焦煤捣固成具有一定密度的和一定强度的煤饼，采用侧装的方式将该煤饼装入焦炉内进行炼焦。该技术可提高炼焦煤中非炼焦煤的配入比例，节约资源，同时大幅度提高焦炭质量，提高焦炭生产效率，是钢铁行业实现节能减排的重要技术措施。捣固炼焦技术是当前世界炼焦技术的重点发展方向。捣固技术的核心就是将配合后的炼焦煤捣固成合格的煤饼，实现平稳入炉，完成装煤入炉操作。当前的捣固技术均采用夹板式(一种捣固机的提锤锁紧机构，专利号 94110332. 3 ；炼焦用煤饼捣固机，专利号91232371. X ；炼焦煤饼用弹性凸轮摩擦传动式捣固机，专利号932^567. 3 ；一种新型捣固机，专利号942^933. 1 ；捣固机提锤凸轮摩擦锁紧装置，专利号97227101. 5 ；弹性轮夹紧捣固锤调整机构，专利号97239817. 1 ；捣固机提锤凸轮摩擦锁紧装置，专利号97227101. 5 ；调心式夹板锤捣固机，专利号200720010238. 8 ；用于卧式焦炉的内齿轮式捣固机，专利号200510048138.X;—种变形齿条式炼焦用捣固机， 专利号200810236762. 6 ；—种可以更换摩擦板的捣固锤，专利号200810011302. 3 ；半环摩擦轮调心式捣固机，专利号200810011297. 6 ；侧装煤焦炉捣固机，专利号200810011298. 0 ； 侧装煤焦炉捣固机，专利号2004200309 . 6 ；炼焦煤饼捣固用弹性凸轮摩擦传动式捣固机，专利号03263236. 3 ；能补偿大磨损量的煤饼捣固机，专利号03238077. 1 ；捣固机凸轮组可调传动机构，专利号200420041650.2 ；用于卧式焦炉的内齿轮式捣固机，专利号200520104777. 9 ；夹板式捣固机调节装置，专利号200620031554. 9 ；—种立式焦炉捣固机的凸轮传动机构，专利号200620128597. 9 ；煤饼捣固机凸轮的弹性装置，专利号200820010713.6 ；半环摩擦轮调心式捣固机，专利号200820012576. X ；—种可以更换摩擦板的捣固锤，专利号200820012581. 0 ；)，气压胎式(焦炉气胎夹锤捣固机，专利号 200920019744. 2)等靠捣固锤与提锤板(胎)之间的摩擦力实现捣固锤的提起，靠捣固锤的自由下落产生的冲击力完成捣固操作。因此，捣固锤的重量对捣固操作的质量影响很大。 就目前的技术而言，捣固锤的提升主要靠摩擦力，这种摩擦力主要靠提锤装置上弹性压紧模块受压变形与捣固锤接触产生的。因此单个捣固锤的重量受到了限制，目前单个捣固锤的重量一般均在440-460kg。因此，捣固锤所产生的捣固压力低，造成煤饼密度低，强度差， 经常发生煤饼倒塌，掉角等严重影响生产的问题。同时由于夹板极易磨损，造成夹板摩擦力丧失，无法提起捣固锤，造成停机维护等问题，影响生产，也增加了工人的劳动强度，使得捣固炼焦技术的发展受到了制约。本发明针对这些情况，提出一种全新的技术方案，以解决这些问题，进而推动捣固炼焦技术的发展。
发明内容
本发明采用钢索与捣固锤直接连接的方式，利用由定动滑轮钢索组成钢索机构。钢索一端连接捣固锤，另一端连接卷扬机构；在捣固锤和卷扬机构之间的钢索中设置一个定滑轮机构，改变钢索对捣固锤的牵引力方向，确保捣固锤可垂直上下运动；在定滑轮机构和卷扬机构之间的钢索中设置一组O个以上)定滑轮组成的支撑机构，支撑机构中钢索在捣固锤重力作用下被充分拉紧；钢索与2个定滑轮相切并与定滑轮轴组成的平面相平行； 在支撑机构中的2个定滑轮与钢索相切点的同侧设置一个旋转臂；旋转臂和动力机构组成旋转机构；旋转臂在2个定滑轮之间与钢索接触；随着旋转臂的旋转，钢索发生与旋转臂相对于旋转臂轴的运行轨迹相同的变形，从而产生捣固锤被钢索牵引从原始位置被提起至最高点和由最高点回到原始位置的上下往复运动；其特征是利用由钢索和滑轮、卷扬机构组成的钢索机构直接与捣固锤连接；通过由电机机构提供动力驱动旋转臂的旋转，将电机动力转化成钢索对捣固锤的拉力；通过对动力机构的合理控制实现对捣固锤的驱动和丧失驱动的转换，进而产生捣固锤的被提起和自由落下，实现对煤饼的夯实捣固；卷扬机构根据对钢索拉力的监测，自动调整对钢索的收卷量，实现自动连续捣固操作。旋转臂由直流电机驱动；电机采用新型结构的电刷供电；电刷通电区域的相位与旋转臂开始与钢索相切至旋转臂运行至最低点的相位相对；旋转臂一端开始与钢索相切时电刷与电路相通，电机运转向旋转臂提供驱动；旋转臂在转过最低点时电刷与电路脱离，旋转臂丧失电机的驱动；钢索被充分释放，捣固锤自由落下；旋转臂在钢索的拉力和运动惯性作用下自由旋转至另一端开始与钢索相切，电刷与电路再次相通，电机运转向旋转臂提供驱动，旋转臂在转过最低点时电刷与电路脱离，旋转臂丧失电机的驱动；钢索被充分释放，捣固锤自由落下；旋转臂也可由电机和驱动臂组成的驱动机构驱动；驱动臂在电机的驱动下旋转； 旋转臂与驱动臂设计在同一轴上；旋转臂可360度自由旋转，旋转臂上对称安装有2个销钉；驱动臂安装在旋转臂的2个销钉的之间；驱动臂与销钉接触时，驱动臂与旋转臂形成的角度A°大于0° ；驱动臂通过与销钉的接触将驱动力传递给旋转臂，旋转臂跟随驱动臂一起旋转；旋转臂与钢索接触初始阶段，旋转臂受到钢索在捣固锤的重力作用下产生的与其运动方向相反的阻力；旋转臂转出最低点时，旋转臂受到钢索在捣固锤的重力作用下产生的和驱动臂产生的与其运动方向相同的推力，旋转臂以驱动臂的转速为初始速度在捣固锤的重力产生的加速度下脱离与驱动臂的接触，钢索被充分释放，捣固锤自由落下；旋转臂继续自由旋转至另一端与钢索接触；驱动臂在电机的驱动下随后继续旋转至与另一个销钉接触，开始新的循环；如此循环，实现通过钢索将电机的动力转化成对捣固锤的提升力和捣固锤在自身重力作用下的自由下落对煤饼的冲击力的转换；捣固锤的重量不再受到限制，捣固锤的重量将根据捣固操作的要求，依据电机可提供的相应的动力来配置。由于捣固锤采用钢索直接牵拉，利用电动机和减速机构提供原始动力，利用旋转臂的旋转将这动力传递给钢索，进而对捣固锤产生牵拉力，因此，这种牵拉力只与电机等形成的动力机构的功率有关。所以，本发明通过合理配置动力，可使得捣固锤的重量大幅度提高，捣固锤头的重量将不再受到限制，从而提高捣固锤对煤饼产生的冲击力和夯实力，提高煤饼的密度和强度，缩短煤饼捣固时间，提高生产效率。
如附图所示，捣固锤头(1)通过钢索( 连接在由带有沟槽的定滑轮(3)、带有沟槽的定滑轮(4)、带有沟槽的定滑轮( 、带有沟槽的动滑轮(6)、可调距的弹簧机构(7)、卷扬机构组成的机构(8)。在定滑轮C3)和定滑轮中间设置一个可360度自由旋转的自由旋转臂(9)，自由旋转臂(9)的两端分别装有沟槽的定滑轮(10a，10b)。自由旋转臂(9) 通过定滑轮(10a，IOb)与钢索接触，钢索被嵌入定滑轮(10a，IOb)的沟槽中。自由旋转臂 (9)上装有2个对称交叉布置的销头(9a，9b)分别与处在同一轴(10)上的驱动臂(11)的两侧接触。驱动臂(11)通过齿轮链条机构(1 与变频调速电机(1 相连。
具体实施例方式本发明的具体技术方案如附图所示，捣固锤头(1)通过钢索( 连接在由带有沟槽的定滑轮(3)、带有沟槽的定滑轮G)、带有沟槽的定滑轮(5)、带有沟槽的动滑轮(6)、 钢索拉力监测簧机构(7)、卷扬机构(8)组成的机构中。在定滑轮(3)和定滑轮中间设置一个可360度自由旋转的旋转臂(9)，旋转臂(9)的两端分别装有沟槽的定滑轮(10a， 10b)。旋转臂(9)通过定滑轮(10a，IOb)与钢索接触，钢索被嵌入定滑轮(10a，IOb)的沟槽中。旋转臂(9)上装有2个交叉布置的销头(9a，9b)分别与处在同一轴(10)上的驱动臂(11)的两侧接触。驱动臂(11)通过齿轮链条机构(12)与变频调速电机(13)相连。在初始状态时，钢索(2)在捣固锤头(1)的重力作用下被拉至水平，旋转臂(9)也处于水平状态，旋转臂(9)两端的定滑轮(10a，IOb)与钢索相切接触。启动变频调速电机(13)后，齿轮链条机构(12)将动力传递到驱动臂(11)，驱动臂(11)逆时针旋转将动力通过销头(9a) 传递给旋转臂(9)，旋转臂(9)也逆时针转动，通过定滑轮(IOa)将钢索(2)下压，钢索拉紧将捣固锤⑴提起。当旋转臂(9)将钢索下压超过最低点时，在钢索(2)的反作用力下， 旋转臂(9)脱离与销头(9a)的接触，迅速自由转动，不再向钢索(2)提供下压力，捣固锤头 (1)实现接近自由落体的下落，对煤饼产生冲击力和夯实力。当捣固锤头(1)落下，钢索O) 再次被拉紧至水平时，旋转臂(9)在销头(9b)的驱动下，定滑轮(IOb)再次将钢索(2)下压，钢索(2)被拉紧，将捣固锤头(1)拉起，重现与上面相同的动作。如此循环，实现了捣固锤头(1)的上下往复运动。随着上述捣固过程的进行，煤层高度随着捣固的进行而变化，本发明设置了钢索拉力监测机构(7)，根据钢索的拉力变化情况，调整卷扬机构(8)的卷扬速度，适当调整钢索的长度和拉紧力，在人工的监督下，完成连续装煤捣固的操作过程。
权利要求
1.一种煤饼捣固技术，钢索一端连接捣固锤，另一端连接卷扬机构；在捣固锤和卷扬机构之间的钢索中设置一个定滑轮机构，改变钢索对捣固锤的牵引力方向，确保捣固锤可垂直上下运动；在定滑轮机构和卷扬机构之间的钢索中设置一组O个以上)定滑轮组成的支撑机构，支撑机构中钢索在捣固锤重力作用下被充分拉紧；钢索与2个定滑轮相切并与定滑轮轴组成的平面相平行；在支撑机构中的2个定滑轮与钢索相切点的同侧设置一个旋转臂；旋转臂和动力机构组成旋转机构；旋转臂在2个定滑轮之间与钢索接触；随着旋转臂的旋转，钢索发生与旋转臂相对于旋转臂轴的运行轨迹相同的变形，从而产生捣固锤被钢索牵引从原始位置被提起至最高点和由最高点回到原始位置的上下往复运动；其特征是利用由钢索和滑轮、卷扬机构组成的钢索机构直接与捣固锤连接；通过由电机机构提供动力驱动旋转臂的旋转，将电机动力转化成钢索对捣固锤的拉力；通过对动力机构的合理控制实现对捣固锤的驱动和丧失驱动的转换，进而产生捣固锤的被提起和自由落下，实现对煤饼的夯实捣固；卷扬机构根据对钢索拉力的监测，自动调整对钢索的收卷量，实现自动连续捣固操作。
2.根据权利要求1所述的煤饼捣固技术，钢索由旋转臂的旋转产生变形，钢索带动捣固锤上下往复运动；旋转臂由直流电机驱动；电机采用新型结构的电刷供电；电刷通电区域的相位与旋转臂开始与钢索相切至旋转臂运行至最低点的相位相对；旋转臂一端开始与钢索相切时电刷与电路相通，电机运转向旋转臂提供驱动；旋转臂在转过最低点时电刷与电路脱离，旋转臂丧失电机的驱动；钢索被充分释放，捣固锤自由落下；旋转臂在钢索的拉力和运动惯性作用下自由旋转至另一端开始与钢索相切，电刷与电路再次相通，电机运转向旋转臂提供驱动，旋转臂在转过最低点时电刷与电路脱离，旋转臂丧失电机的驱动；钢索被充分释放，捣固锤自由落下；如此循环，实现通过钢索将电机的动力转化成对捣固锤的提升力和捣固锤在自身重力作用下的自由下落对煤饼的冲击力的转换；捣固锤的重量不再受到限制，捣固锤的重量将根据捣固操作的要求，依据电机可提供的相应的动力来配置。
3.根据权利要求1所述的煤饼捣固技术，旋转臂也可由电机和驱动臂组成的驱动机构驱动；驱动臂在电机的驱动下旋转；旋转臂与驱动臂设计在同一轴上；旋转臂可360度自由旋转，旋转臂上对称安装有2个销钉；驱动臂安装在旋转臂的2个销钉的之间；驱动臂与销钉接触时，驱动臂与旋转臂形成的角度A°大于0° ；驱动臂通过与销钉的接触将驱动力传递给旋转臂，旋转臂跟随驱动臂一起旋转；旋转臂与钢索接触初始阶段，旋转臂受到钢索在捣固锤的重力作用下产生的与其运动方向相反的阻力；旋转臂转出最低点时，旋转臂受到钢索在捣固锤的重力作用下产生的和驱动臂产生的与其运动方向相同的推力，旋转臂以驱动臂的转速为初始速度在捣固锤的重力产生的加速度下脱离与驱动臂的接触，钢索被充分释放，捣固锤自由落下；旋转臂继续自由旋转至另一端与钢索接触；驱动臂在电机的驱动下随后继续旋转至与另一个销钉接触，开始新的循环；如此循环，实现通过钢索将电机的动力转化成对捣固锤的提升力和捣固锤在自身重力作用下的自由下落对煤饼的冲击力的转换；捣固锤的重量不再受到限制，捣固锤的重量将根据捣固操作的要求，依据电机可提供的相应的动力来配置。
4.根据权利要求1所述的煤饼捣固技术，卷扬机构根据对钢索拉力的监测，自动调整对钢索的收卷量，实现自动连续捣固操作；在卷扬机构中设置拉力传感器，监测钢索的拉力变化情况；当钢索的拉力小于钢索自身的重量时，收卷钢索；当钢索的拉力大于捣固锤重量和捣固锤下落时产生的惯性动量之和时，释放钢索；钢索的收卷和释放由电动机构自动控制，同时设有手动机构辅助操作。
全文摘要
本发明利用由钢索、滑轮、卷扬机构组成的钢索机构直接与捣固锤连接；通过由电动机构提供动力，驱动旋转臂的旋转，将电机动力转化成钢索对捣固锤的拉力；通过对动力机构的控制实现对捣固锤驱动和丧失驱动的转换，进而产生捣固锤的被提起和自由落下，实现对煤饼的夯实捣固；卷扬机构根据对钢索拉力的监测，自动调整对钢索的收卷量，实现自动连续捣固操作。本发明可使捣固锤的重量大幅度提高，捣固锤的重量将不再受到限制，从而提高捣固锤对煤饼产生的冲击力和夯实力，提高煤饼的密度和强度，缩短煤饼捣固时间，提高生产效率。
文档编号C10B45/02GK102559217SQ201010576170
公开日2012年7月11日 申请日期2010年12月7日 优先权日2010年12月7日
发明者张立新 申请人:张立新