一种焦炉炉顶清扫装置及其使用方法与流程

本发明涉及冶金焦化，具体而言，尤其涉及一种焦炉炉顶清扫装置及其使用方法。

背景技术：

1、顶装煤车是一种重要的焦炉机械设备，主要担负从煤塔受煤，并将其装入炭化室的功能。装煤车在炉顶沿固有轨道往复运动及装煤作业时，会有煤粉洒落在炉顶，车辆轨道两侧也会形成大量堆积。由于炼焦用煤粉颗粒度较小，如不及时清理则会造成扬尘，严重污染环境。

2、目前焦化企业多数采用人工定期对炉顶进行清扫，并将清扫后的煤粉人工转运至指定位置排放。这不仅增加了工人的劳动强度，而且清扫过程容易造成二次扬尘，不利于操作工的健康及周围环境的保护。少数企业配置了炉顶清扫设备，可在垂直车辆轨道方向运行进行清扫，在执行装煤作业时对上一次装煤的炭化室进行清扫，但当用户因特殊原因导致局部炭化室漏扫或需增加清扫频次等情况只能等待下一轮装煤操作周期。另外由于车辆轨道处普遍存在紧固件等凸起、清扫机需跨越轨道等，现有炉顶清扫设备在靠近车辆轨道两侧清扫效果不佳，仍然需要人工进行清理。

技术实现思路

1、根据上述提出的技术问题，而提供一种焦炉炉顶清扫装置及其使用方法。本发明主要利用清扫吸嘴可以旋转，可同时适应纵向(沿轨道)和横向(垂直轨道方向)运行进行清扫；设置轨道清扫刷头，解决轨道两侧难清扫的难题。本发明提供的炉顶清扫设备可机械式自动清扫炉顶、自动转运及排放收集物，实现清扫的完整闭环操作，减轻了工人的劳动强度，提高了焦炉机械的环保性。

2、本发明采用的技术手段如下：

3、一种焦炉炉顶清扫装置，包括：除尘装置、链条装置、轨道、吸尘小车、柔性管ⅰ、旋转吸嘴装配和轨道清扫装配，所述除尘装置安装在装煤车钢结构平台上，用于与煤斗相连；所述链条装置固定在钢结构平台上，用于支撑管路和线缆；

4、所述轨道安装在钢结构平台的下部，与车体轨道方向垂直；

5、所述吸尘小车吊挂连接在轨道上并沿轨道进行往复运动；

6、所述旋转吸嘴装配连接在吸尘小车上，包括具有旋转功能的吸嘴，所述吸嘴通过管道与柔性管ⅰ的一端相连，所述柔性管ⅰ布置在链条装置里，所述柔性管ⅰ的另一端穿出链条装置通过管路与除尘装置相连；

7、所述轨道清扫装配安装在装煤车走行台车架上，包括刷头，所述刷头用于对炉顶轨道两侧进行清扫。

8、进一步地，所述吸尘小车包括机架、走行驱动和升降机构，所述机架的顶部设有辊轮，该辊轮滑动连接在轨道上，所述走行驱动与辊轮相连，用于驱动辊轮沿轨道进行移动；所述升降机构安装在机架上，所述旋转吸嘴装配连接在升降机构上。

9、进一步地，所述升降机构包括两个升降小车、左侧吸嘴升降油缸和右侧吸嘴升降油缸，所述左侧吸嘴升降油缸和右侧吸嘴升降油缸均安装在机架上，所述机架上设置有竖直轨道，所述升降小车上连接有辊轮，该辊轮滑动连接在竖直轨道上，两个所述升降小车在左右两个吸嘴升降油缸的作用下通过辊轮在竖直轨道内进行上下往复运动；所述旋转吸嘴装配设有两组，分别连接在两个升降小车上。

10、进一步地，所述旋转吸嘴装配包括左吸嘴、右吸嘴、两个轴承齿轮和两个旋转驱动，所述左吸嘴与右吸嘴对称布置，所述轴承齿轮为外圈带有齿的轴承，所述两个轴承齿轮的内圈分别固定在两个升降小车的下部，所述两个轴承齿轮的外圈分别与左吸嘴和右吸嘴的上部固定；

11、所述两个旋转驱动分别固定在两个升降小车上且分别与两个轴承齿轮配合连接，用以驱动两个轴承齿轮旋转，进而带动左吸嘴和右吸嘴旋转；所述旋转驱动采用齿轮与齿条配合或齿轮与齿轮配合。

12、进一步地，所述吸尘小车还包括左侧截止阀、固定管、两个柔性管ⅱ和右侧截止阀，所述两个柔性管ⅱ的一端分别与左吸嘴和右吸嘴相连，另一端分别与左侧截止阀和右侧截止阀相连，所述左侧截止阀和右侧截止阀均与固定管的一端相连，所述固定管的另一端与柔性管ⅰ相连。

13、进一步地，所述轨道清扫装配包括两个刷头、两个刷头驱动、连杆架及提升油缸，所述连杆架固定在装煤车走行台车架上，所述两个刷头驱动分别固定在连杆架下部两侧面，所述两个刷头分别与两个刷头驱动同轴连接，所述提升油缸安装在连杆架上，用于驱动刷头进行升降。

14、本发明还提供了一种焦炉炉顶清扫装置的使用方法，进行纵横双向清扫，在装煤作业时吸嘴垂直轨道运动对单个炭化室长度方向进行清扫，在装煤车走行时进行轨道两侧的清扫；焦炉炉顶清扫在一个装煤车操作周期内即可完成清扫；

15、清扫前，吸尘小车及吸嘴均处于初始位置，所有油缸处于收缩状态；

16、具体包括如下步骤：

17、s1、装煤车走行至待装煤炭化室上方；

18、s2、左侧截止阀打开，左侧吸嘴升降油缸伸出，左吸嘴落下，走行驱动工作拖动吸尘小车沿轨道向左运动至清扫极限并返回至炉顶左侧轨道；

19、s3、左侧吸嘴升降油缸收缩，左吸嘴回退至初始位，跨越炉顶左侧轨道；

20、s4、左侧吸嘴升降油缸伸出，左吸嘴落下，吸尘小车向右运行至炉顶右侧轨道；

21、s5、左侧截止阀关闭，左侧吸嘴升降油缸收缩，左吸嘴回退至初始位；右侧截止阀打开，右侧吸嘴升降油缸伸出，右吸嘴落下，吸尘小车沿轨道向右运行清扫极限并返回至炉顶右侧轨道；

22、s6、右侧吸嘴升降油缸收缩，右吸嘴上升跨越炉顶右侧轨道；

23、s7、右侧吸嘴升降油缸伸出，右吸嘴落下，吸尘小车向左运行至初始位；

24、s8、右侧吸嘴升降油缸收缩，右吸嘴回退至初始位；

25、s9、装煤作业结束，两侧的旋转驱动工作，驱动左吸嘴和右吸嘴旋转一定角度，与车辆前进方向成一锐角；

26、s10、左侧吸嘴升降油缸、右侧吸嘴升降油缸伸出，左吸嘴和右吸嘴落下；

27、s11、提升油缸伸出，刷头下降；车辆沿轨道向煤塔行走，刷头驱动驱动刷头同时清扫左、右侧轨道两侧；单程走行结束后，提升油缸收缩，刷头回退到初始位；

28、s12、左侧吸嘴升降油缸、右侧吸嘴升降油缸收缩，左吸嘴和右吸嘴提升，走行驱动工作拖动吸尘小车运行至炉顶右侧轨道；左侧吸嘴升降油缸、右侧吸嘴升降油缸伸出，左吸嘴和右吸嘴落下，车辆沿轨道向待装煤孔行走；

29、s13、旋转驱动工作，驱动左吸嘴和右吸嘴旋转，恢复至初始状态；

30、进一步地，所述步骤s2-步骤s8为垂直轨道清扫流程，每个清扫周期均进行；步骤s9-步骤s13为沿轨道清扫流程，可间隔几个清扫周期进行一次；

31、进行垂直车辆轨道方向清扫时，仅单侧吸嘴工作，对炭化室长度范围进行往返一次的清扫工作；清扫过程遇到装煤车走行轨道时需要跨越轨道及更换吸嘴，通过编码器或接近开关进行位置反馈。

32、本发明还提供了一种如焦炉炉顶清扫装置的使用方法，进行纵向清扫，吸尘小车全程沿轨道方向往复清扫；整个焦炉炉顶清扫过程在多个装煤车操作周期内完成，或集中一定时间进行；

33、清扫前，吸尘小车及吸嘴均处于初始位置，所有油缸处于收缩状态；

34、具体包括如下步骤：

35、s1、旋转驱动工作，驱动左吸嘴和右吸嘴旋转一定角度，与车辆前进方向成一锐角；

36、s2、左侧吸嘴升降油缸、右侧吸嘴升降油缸伸出，左吸嘴和右吸嘴落下；

37、s3、提升油缸伸出，刷头下降，装煤车沿轨道行走，刷头驱动驱动刷头同时清扫左、右侧轨道两侧；单程走行结束后，提升油缸收缩，刷头回退到初始位；

38、s4、走行驱动工作拖动吸尘小车在垂直轨道方向移动，重复步骤s2，当吸嘴需要跨越轨道时，则吸尘小车垂直横移前进行步骤s5；

39、s5、左侧吸嘴升降油缸、右侧吸嘴升降油缸收缩，左吸嘴和右吸嘴提升；

40、单个清扫周期内步骤s3可只工作一次。

41、本发明还提供了一种如焦炉炉顶清扫装置的使用方法，进行横向清扫，在装煤作业时吸嘴垂直轨道运动对单个炭化室长度方向进行清扫；焦炉炉顶清扫在一个装煤车操作周期内即可完成清扫；

42、清扫前，吸尘小车及吸嘴均处于初始位置，所有油缸处于收缩状态；

43、具体包括如下步骤：

44、s1、装煤车走行至待装煤炭化室上方；

45、s2、左侧截止阀打开，左侧吸嘴升降油缸伸出，左吸嘴落下，走行驱动工作拖动吸尘小车沿轨道向左运动至清扫极限并返回至炉顶左侧轨道；

46、s3、左侧吸嘴升降油缸收缩，左吸嘴回退至初始位，跨越炉顶左侧轨道；

47、s4、左侧吸嘴升降油缸伸出，左吸嘴落下，吸尘小车向右运行至炉顶右侧轨道；

48、s5、左侧截止阀关闭，左侧吸嘴升降油缸收缩，左吸嘴回退至初始位；右侧截止阀打开，右侧吸嘴升降油缸伸出，右吸嘴落下，吸尘小车沿轨道向右运行清扫极限并返回至炉顶右侧轨道；

49、s6、右侧吸嘴升降油缸收缩，右吸嘴上升跨越炉顶右侧轨道；

50、s7、右侧吸嘴升降油缸伸出，右吸嘴落下，吸尘小车向左运行至初始位；

51、s8、右侧吸嘴升降油缸收缩，右吸嘴回退至初始位；

52、s9、装煤作业结束，提升油缸伸出，刷头下降；车辆沿轨道向煤塔行走，刷头驱动驱动刷头同时清扫左、右侧轨道两侧；单程走行结束后，提升油缸收缩，刷头回退到初始位；

53、步骤s9可间隔几个清扫周期进行一次。

54、较现有技术相比，本发明具有以下优点：

55、1、本发明设置可旋转的吸嘴，实现纵向(沿轨道)和横向(垂直轨道)两个方向的清扫，提供多种清扫需求的解决方案。

56、2、本发明设置轨道清扫头，解决轨道两侧煤粉难清理的难题。

57、3、本发明机械化清扫及闭环排放收集物，极大减轻工人劳动强度。

58、4、本发明结构合理，可实现自动化操作，易于维护。

59、基于上述理由本发明可在顶装煤车等焦炉炉顶作业车辆领域广泛推广。