捣固炼焦焦炉电磁复合式捣固的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种捣固炼焦焦炉电磁复合式捣固机，包括固定钢结构和锤杆，在锤杆的下端接有锤头，还包括下部钢结构，在下部钢结构与锤杆之间设有对称的直线电机，所述的直线电机由电控装置控制其正、反两个方向运行；下部钢结构的上端接有竖向钢结构，在竖向钢结构与固定钢结构之间装有竖向钢结构升降装置。本捣固机整体结构简单，部件少，整机重量轻，不易损坏，维修率低，连续作业能力强，捣固力明显增大，降低了运行成本。
【专利说明】捣固炼焦焦炉电磁复合式捣固机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种捣固机，特别是一种捣固炼焦焦炉电磁复合式捣固机。
【背景技术】
[0002]现有焦炉捣固机捣固锤提锤动作均为机械传动式，主要分为偏心轮式和弹性轮式两种。这两种方式都是将电动机的动力，经减速机传动到偏心轮或弹性轮使其旋转，通过固定在工字钢式捣固锤两面的摩擦片和旋转轮子的相互夹紧摩擦作用，将捣固锤提到固定高度(该高度由旋转轮的直径所决定，出厂后不可调整)后自由落体落下，实现将煤饼捣固夯实的作用(捣固速度由电机转速和减速机速比决定，出厂后不可调整)，锤头作用到煤饼上的动能为mgh。由于焦炉容量的不同，捣固机可以有三锤到多锤等多种形式，其中三锤构成一个基本单元，每个锤提锤动作各相差120度。现有的捣固机结构复杂，设备故障率高，维护工作量大，备品备件储备量大，费用高，使焦化厂无法做到焦炉24小时连续不间断生产。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种结构简单、不易出现故障、维修量小、连续作业能力强、运行成本低、捣固力大的捣固炼焦焦炉电磁式捣固机，克服现有技术的不足。
[0004]本实用新型的捣固炼焦焦炉电磁复合式捣固机，包括固定钢结构和锤杆，在锤杆的下端接有锤头，还包括下部钢结构，在下部钢结构与锤杆之间设有对称的直线电机，所述的直线电机由电控装置控制其正、反两个方向运行；下部钢结构的上端接有竖向钢结构，在竖向钢结构与固定钢结构之间装有竖向钢结构升降装置。
[0005]本实用新型的捣固炼焦焦炉电磁复合式捣固机，其中所述的直线电机的定子部固定在下部钢结构上，直线电机的动子部固定在锤杆上，在动子部与定子部之间形成气隙。
[0006]本实用新型的捣固炼焦焦炉电磁复合式捣固机，其中所述的竖向钢结构升降装置包括安装在固定钢结构上的升降电机，升降电机的输出轴通过减速器与齿轮相连接，在竖向钢结构的侧面设有与齿轮相配的齿条；所述的竖向钢结构升降装置分布在竖向钢结构的两侧。
[0007]本实用新型的捣固炼焦焦炉电磁复合式捣固机，其中所述的气隙为1.5-2mm;所述的锤杆的断面呈“H”形，所述的直线电机的动子部沿锤杆方向固定在锤杆的侧面槽底面上，在下部钢结构的侧面设有上安装板和下安装板，所述的直线电机的定子部安装在上安装板和下安装板之间。
[0008]本实用新型的捣固炼焦焦炉电磁复合式捣固机，其中所述的直线电机的动子部由多层硅钢片叠摞而成，在相邻的硅钢片之间设有绝缘涂层，在直线电机的动子部上靠近直线电机的定子部一侧镶嵌有间隔均等的金属条。
[0009]本实用新型的捣固炼焦焦炉电磁复合式捣固机，其中所述的金属条为铝条或铜条。
[0010]本实用新型的捣固炼焦焦炉电磁复合式捣固机，其中所述的下部钢结构与锤杆之间设有相对移动的滑道机构。
[0011]本实用新型的捣固炼焦焦炉电磁复合式捣固机，，整体结构简单，部件少，整机重量轻，不易损坏，维修率低，连续作业能力强，捣固力明显增大，降低了运行成本，可将捣固锤在0.5秒内提升到近I米高度，提升速度快于现有技术的弹性轮(偏心轮)式，多锤构成的整机捣固速度可通过电控系统进行调整，通过升降装置调整提锤高度，提锤越高，捣固出的煤饼密度就越大(即煤饼越硬)，装煤车在装煤操作时煤饼就不易倒塌，即可减轻装煤工人的劳动强度，提高生产效率，同时炼出的焦炭块形就越大，质量好。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型【具体实施方式】的结构示意图；
[0013]图2是图1所示的直线电机的动子部的局部放大示意图；
[0014]图3是图1所示的A-A断面放大示意图。
【具体实施方式】
[0015]如图1、3所示:6为固定钢结构，10为锤杆，在锤杆10的下端连接有锤头11，锤头11与捣固槽12相配。
[0016]7为下部钢结构，在下部钢结构7与锤杆10之间安装有对称的直线电机，直线电机由电控装置控制其正、反两个方向运行，即通过直线电机可向上提升锤杆10，也可通过直线电机向下驱动锤杆10。锤杆10的断面呈“H”形，直线电机的动子部9沿锤杆10方向固定在锤杆10的侧面槽底面上，在下部钢结构7的侧面上固定有平行的上安装板13和下安装板15,直线电机的定子部8固定安装在上安装板13和下安装板15之间。在动子部9与定子部8之间形成气隙14，气隙14为1.5-2_，即在此数值范围内选值均可。下部钢结构7的内侧设有四个对称的滑道18，滑道18与锤杆10的四角处形成滑动连接，便于锤杆10与下部钢结构7之间的相对运动，此处还可以采用安装滚轮的方式以提高相对运动的质量。
[0017]如图2所示:直线电机的动子部9由多层硅钢片16叠摞而成，在相邻的硅钢片之间设有绝缘涂层，在直线电机的动子部9上靠近直线电机的定子部8 一侧镶嵌有间隔均等的断面呈方形的金属条17。金属条17为铝条或铜条，各金属条的两端通过导体19短路连接，使感应电流形成回路。
[0018]如图1、3所示:下部钢结构7的上端连接有竖向钢结构5，在竖向钢结构5与固定钢结构6之间装有竖向钢结构升降装置。竖向钢结构升降装置包括安装在固定钢结构6上的升降电机I和减速器2，升降电机I的输出轴通过通过联轴器与减速器2的输入轴相接，减速器2的输出轴上安装有齿轮3，在竖向钢结构5的侧面固定安装有与齿轮3相配的齿条
4。竖向钢结构升降装置对称分布在竖向钢结构5的两侧。升降电机I动作时可通过减速器2、齿轮3、齿条4带动竖向钢结构5上下移动。
[0019]直线电机安装在锤杆两侧的钢结构上作为电机的定子部(初级)，将锤杆与电机定子相对应的表面铺设并固定由硅钢片和铜条或铝条组成的特殊复合长条薄板(8mm)结构作为直线电机的动子部(次级)，这样可以有效的提高直线电机的电磁作用力，同时降低动子部(次级)的发热量，工作效率大幅提高。
[0020]采用AC380V 50Hz工频电源(或经过变频器)作为直线电机的直接动力源，这样就从根本上解决了捣固锤机械传动式提锤落锤动作中的摩擦问题。由于取消了机械提锤式捣固机所采用笨重的旋转电机；减速机；弹性轮(或偏心轮)等传动机构，大幅降低了捣固机整机重量，减轻了提锤时所产生的机械振动，减轻了支撑捣固机水泥框架结构的负担(车载一体式SCP减轻了装煤车的负载)，解决了支撑捣固机移动的轨道长期使用塌陷变形的问题。
[0021]锤杆可以采用多种形式的型材，如H型、圆形、三角形、正方形、矩形以及特殊多边形等，现有技术中弹性轮或偏心轮式所用捣固锤杆长度接近10米，所以垂直刚度不够理想，经常出现折弯现象，导致锤子报废。本实用新型采用200mmX IOOmmXSmm 2到3米长的H型钢作为锤杆基础型材，锤杆两面经车床精加工后与8_厚的硅钢片及铜或铝组成的复合板用沉头螺钉(板间涂敷导热硅脂)复合紧固在一起，构成直线电机的动子部(次级)，锤杆边缘可镶嵌耐磨金属材料作为与滑道相配合的滑块部分，有利于运动时的导向。由于锤杆长度缩短，大大提高了其刚度和强度。
[0022]本实用新型的捣固锤设备总体质量大约在60kg — IOOkg之间，只需要2到4台直线电机排布在捣固锤杆两侧，每侧各I到2台，大幅降低单锤耗电量及成本，这样排布的好处是直线电机在锤杆两侧所产生的法向吸引力可以相互抵消，只保留了直线电机向上或向下的推力，由于捣固锤杆重量减轻，当锤杆提升到一定高度后为了得到足够的捣固功，采用同步速度为9米/秒的直线电机，在捣固锤下落时(通过电控系统)施加向下的电磁力，即直线电机反向运动，使得捣固锤加速向下冲击，当下降0.3秒时锤子速度可达12米/秒，若锤杆重量为100kg，其冲击动能所产生的捣固功达到甚至超过机械式捣固锤的捣固功。
[0023]本实用新型的捣固设备具有尺寸小、低耗电、低成本、高捣固功、高可靠性的优点。由于锤杆长度缩短(小于最小型3米2焦炉；最大7米焦炉)，要想实现各种炉型的捣固功能，采用升降电机驱动竖向钢结构上下移动配合煤饼高度的逐渐上升，通过锤杆10及竖向钢结构5上的位移传感器采集的数据经PLC运算处理后控制锤杆同步上升。竖向钢结构5为250_X140_X6镀锌钢管，长度根据焦炉炉型确定，两侧装设齿条4，尽可能采用小型步进电机与减速机带动齿轮3与齿条4咬合来实现竖向钢结构5的升降，由于捣固锤重量减轻，我们只需在捣固锤末端安装一套与弹性轮(机械式)同样的小型停锤(夹锤)装置即可，实现停机制动。
[0024]本实用新型的捣固设备锤头在0.5秒内可提升到近I米高度，多锤构成的整机捣固速度通过电控系统可以进行调整，通过采用位移传感器和提锤时间经PLC的双重逻辑控制，可以调整捣固锤的提锤高度，合理调整提锤高度，即可打出高密度的煤饼，装煤车在装煤操作时煤饼就不易倒塌(即可减轻装煤工人的劳动强度，提高生产效率)，同时炼出的焦炭块形就越大(即质量好)。
[0025]由于捣固机在进行捣固操作时，摇动给料器不断向装煤车的煤槽中输出配比好的煤粉料，部分煤粉料会冲击到捣固锤杆的迎煤面上，而后滑落到煤槽中，如果长期使用会对锤杆迎煤面上产生一定的磨损，为了解决这一问题，可将锤杆两面进行表面喷涂一层耐磨涂料，以增加锤杆的耐磨度并减轻煤粉料在锤杆表面的粘连，与此同时在捣固锤最下部直线电机的端部装设塑胶刮板，以确保无大颗粒煤粉料进入到锤杆与直线电机的气隙中。
[0026]本捣固机可采用西门子PLC作为捣固机的控制核心，可以编制出多种捣固模式来满足用户的生产需求，通过在捣固机特定部位装设行程开关；接近开关；光电开关；超声波测距仪等传感器，可以对捣固机运行工况进行极限位报警和保护，可以对每台直线电机进行过电流报警及保护；缺相报警及保护；直线电机内部超温度报警及保护。可以根据用户要求为捣固机提供无线遥控操作系统，通过采取上述各项措施，使得焦炉电磁式捣固机的故障率大幅度降低，更换零部件快速方便，节省维修费用，减轻了设备的维护工作量，提高了生产效率。本设备的走行机构；安全档机构与传统机械式捣固机相同。
【权利要求】
1.一种捣固炼焦焦炉电磁复合式捣固机，包括固定钢结构(6)和锤杆(10)，在锤杆(10)的下端接有锤头(11)，其特征在于:还包括下部钢结构(7)，在下部钢结构(7)与锤杆(10)之间设有对称的直线电机，所述的直线电机由电控装置控制其正、反两个方向运行；下部钢结构(7)的上端接有竖向钢结构(5)，在竖向钢结构(5)与固定钢结构(6)之间装有竖向钢结构升降装置。
2.根据权利要求1所述的捣固炼焦焦炉电磁复合式捣固机，其特征在于:所述的直线电机的定子部(8 )固定在下部钢结构(7 )上，直线电机的动子部(9 )固定在锤杆(10 )上，在动子部(9)与定子部(8)之间形成气隙(14)。
3.根据权利要求2所述的捣固炼焦焦炉电磁复合式捣固机，其特征在于:所述的竖向钢结构升降装置包括安装在固定钢结构(6)上的升降电机(1)，升降电机(I)的输出轴通过减速器(2)与齿轮(3)相连接，在竖向钢结构(5)的侧面设有与齿轮(3)相配的齿条(4);所述的竖向钢结构升降装置分布在竖向钢结构(5 )的两侧。
4.根据权利要求3所述的捣固炼焦焦炉电磁复合式捣固机，其特征在于:所述的气隙(14)为1.5-2mm ;所述的锤杆(10)的断面呈“ H ”形，所述的直线电机的动子部(9)沿锤杆(10)方向固定在锤杆(10)的侧面槽底面上，在下部钢结构(7)的侧面设有上安装板(13)和下安装板(15)，所述的直线电机的定子部(8)安装在上安装板(13)和下安装板(15)之间。
5.根据权利要求4所述的捣固炼焦焦炉电磁复合式捣固机，其特征在于:所述的直线电机的动子部(9)由多层硅钢片(16)叠摞而成，在相邻的硅钢片之间设有绝缘涂层，在直线电机的动子部(9)上靠近直线电机的定子部(8) —侧镶嵌有间隔均等的金属条(17)。
6.根据权利要求5所述的捣固炼焦焦炉电磁复合式捣固机，其特征在于:所述的金属条(17)为铝条或铜条。
7.根据权利要求6所述的捣固炼焦焦炉电磁复合式捣固机，其特征在于:所述的下部钢结构(7)与锤杆(10)之间设有相对移动的滑道机构。
【文档编号】C10B45/02GK203582800SQ201320305040
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年5月30日 优先权日:2013年5月30日
【发明者】孙杰, 吕品 申请人:孙杰, 吕品