一种焦炉上升管水封阀和上升管联锁开闭机构及方法与流程

本发明涉及焦炉，尤其涉及一种焦炉上升管水封阀和上升管盖锁开闭机构及方法。

背景技术：

1、随着焦炉向大型化方向发展，对焦炉控制水平的要求不断提高。焦炉集气系统是焦炉本体中的关键部分，主要作用是将炼焦过程中产生的荒煤气冷却、导出，使炭化室在结焦过程中保持正压，以及防止炭化室压力过高而泄漏煤气。集气系统自动控制水平的提高对于提升焦炉装备水平、降低工人劳动强度至关重要。

2、申请公布号为cn 115772414 a的中国专利申请公开了“一种实现焦炉无烟装煤与炭化室压力稳定的系统及方法”，采用“集气管压力控制+高压氨水喷射+炭化室压力自动调节”的技术路线，在不改变上升管系统设计的前提下，采用与水封阀盘联动的调压装置，实现结焦过程的炭化室压力稳定。其依据推焦、装煤信号自动完成上升管盖的开闭、高低压氨水的自动切换和调压装置的开闭动作。

3、申请公布号为cn 106774134 a的中国专利申请公开了“一种焦炉上升管清扫联锁控制方法及系统”，包括识别上升管盖开闭的步骤、识别上升管连接的水封阀开闭的步骤、识别装煤孔盖打开的步骤、匹配传感器对应上升管地址的步骤、识别上升管对应炭化室内焦炭处于结焦末期的步骤。其采用水封阀接近开关检测水封阀的开关量信号，采用上升管盖接近开关检测上升管盖的开关量信号。

4、以上两个技术方案中，虽然提及了上升管盖与水土封阀的联锁控制，但一个是通过推焦、装煤信号控制上升管盖及水封阀的开闭，另一个是通过接近开关检测上升管盖和水封阀的开闭，但对于具体如何实现上升管盖及水封阀的开闭没有涉及。

5、目前，大型焦炉的上升管水封阀和上升管盖的开闭动作多采用气缸与限位开关配合实现，上升管水封阀和上升管盖分别采用一套气缸和电动阀，中控室分别发送信号至上升管水封阀对应的电动阀以及上升管盖对应的电动阀，通过电动阀进行气路切换，再通过对应气缸实现上升管水封阀和上升管盖的开启和关闭。在焦炉结焦末期，需要在关闭上升管水封阀的同时打开上升管盖，准备进行推焦操作；推焦完成后，需要在关闭上升管盖的同时打开上升管水封阀，准备进行装煤操作。上升管水封阀和上升管盖如何实现精准联动，并且在保证动作安全可靠的同时简化操作、降低设备成本，是焦炉集气系统改进的重要课题。

技术实现思路

1、本发明提供了一种焦炉上升管水封阀和上升管联锁开闭机构及方法，通过上升管水封阀与上升管盖开启和关闭的机械联动，提高了焦炉集气系统动作的安全性和可靠性；采用安装在装煤车上2个直线驱动装置代替常规设置的2组气缸与电动阀，有效降低了设备成本。

2、为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

3、一种焦炉上升管水封阀和上升管联锁开闭机构，焦炉的上升管与桥管相连，上升管水封阀设于桥管远离上升管一端的开口处，所述上升管水封阀由阀座、阀盘、配重连接杆及水封阀配重组成，阀盘通过阀盘转轴与阀座相连，水封阀配重通过配重连接杆与阀盘转轴相连；所述上升管盖设于上升管的顶部开口处，上升管盖的一端通过管盖转轴与上升管座相连；联锁开闭机构包括水封阀连杆﹑水封阀扳杆﹑卡槽﹑水封阀拉杆﹑卡轴﹑上升管盖拉杆、直线驱动装置一及直线驱动装置二；水封阀连杆由连杆一和连杆二组成，连杆一的一端连接配重连接杆，另一端连接连杆二的一端；连杆二的另一端与水封阀扳杆的一端相连；水封阀扳杆的另一端与竖直设置的水封阀拉杆连接；水封阀扳杆上设卡槽；上升管盖与竖直设置的上升管拉杆相连，上升管拉杆上设卡轴与水封阀扳杆上的卡槽配合；所述直线驱动装置一、直线驱动装置二均安装在装煤车上；直线驱动装置一用于推动处于开启状态的上升管盖使其关闭，带动上升管盖拉杆上移并通过卡轴与卡槽配合使水封阀扳杆上移，阀盘在自身重力及水封阀配重作用下转动使上升管水封阀开启；直线驱动装置二用于推动水封阀拉杆下移，通过水封阀扳杆及水封阀连杆带动阀盘转动实现上升管水封阀的关闭；同时通过卡槽与卡轴配合带动上升管拉杆下移使上升管盖开启。

4、进一步的，所述直线驱动装置一、直线驱动装置二采用液压缸、电动缸或气缸。

5、进一步的，所述水封阀拉杆、上升管盖拉杆的外侧分别设导向套。

6、进一步的，所述水封阀拉杆、上升管盖拉杆的下端分别设把手。

7、一种焦炉上升管水封阀和上升管联锁开闭方法，过程如下：

8、1)焦炉结焦末期、推焦以前，上升管水封阀处于开启状态，上升管盖处于关闭状态；通过安装在装煤车上的液压缸二下压水封阀拉杆，带动水封阀连杆拉动水封阀配重与阀盘之间的配重连接杆，使阀盘向上转动并关闭上升管水封阀；

9、2)在水封阀拉杆下压的过程中，安装在水封阀扳杆上的卡槽与安装在上升管盖拉杆上的卡轴配合，带动上升管盖拉杆下移，使上升管盖开启，实现上升管水封阀关闭时上升管盖的同步开启；

10、3)推焦完成后、装煤以前，需要关闭上升管盖并打开上升管水封阀，通过安装在装煤车上的液压缸一关闭上升管盖，上升管盖关闭的过程中，上升管盖拉杆向上运动，安装在上升管盖拉杆上的卡轴与安装在水封阀扳杆上的卡槽配合，带动水封阀扳杆向上运动，通过水封阀连杆将水封阀配重向阀座内侧推动，阀盘向下转动；

11、4)当上升管盖关闭到位后，上升管盖拉杆不再向上移动；但此时水封阀配重已经越过阀盘转轴的中心线，在水封阀配重与阀盘自身重力作用下上升管水封阀自动打开，实现上升管盖关闭时上升管水封阀的同步开启。

12、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

13、1)上升管水封阀与上升管盖的开启和关闭实现机械联动，提高了焦炉集气系统动作的安全性和可靠性；

14、2)上升管水封阀和上升管盖通过安装在装煤车上的2个直线驱动装置驱动，替代常规设置的2组气缸及电动阀，有效降低了设备成本；

15、3)当直线驱动装置故障时可采用手动操作，只需分别拉动水封阀拉杆和上升管盖拉杆，即可开启、关闭上升管水封阀和上升管盖，且操作阻力小；

16、4)上升管水封阀的阀盘及上升管盖转动时，只要过平衡点即可自行开启或关闭，因此对直线驱动装置的精度要求不高，设备投入成本低。

技术特征：

1.一种焦炉上升管水封阀和上升管联锁开闭机构，焦炉的上升管与桥管相连，上升管水封阀设于桥管远离上升管一端的开口处，所述上升管水封阀由阀座、阀盘、配重连接杆及水封阀配重组成，阀盘通过阀盘转轴与阀座相连，水封阀配重通过配重连接杆与阀盘转轴相连；所述上升管盖设于上升管的顶部开口处，上升管盖的一端通过管盖转轴与上升管座相连；其特征在于，联锁开闭机构包括水封阀连杆﹑水封阀扳杆﹑卡槽﹑水封阀拉杆﹑卡轴﹑上升管盖拉杆、直线驱动装置一及直线驱动装置二；水封阀连杆由连杆一和连杆二组成，连杆一的一端连接配重连接杆，另一端连接连杆二的一端；连杆二的另一端与水封阀扳杆的一端相连；水封阀扳杆的另一端与竖直设置的水封阀拉杆连接；水封阀扳杆上设卡槽；上升管盖与竖直设置的上升管拉杆相连，上升管拉杆上设卡轴与水封阀扳杆上的卡槽配合；所述直线驱动装置一、直线驱动装置二均安装在装煤车上；直线驱动装置一用于推动处于开启状态的上升管盖使其关闭，带动上升管盖拉杆上移并通过卡轴与卡槽配合使水封阀扳杆上移，阀盘在自身重力及水封阀配重作用下转动使上升管水封阀开启；直线驱动装置二用于推动水封阀拉杆下移，通过水封阀扳杆及水封阀连杆带动阀盘转动实现上升管水封阀的关闭；同时通过卡槽与卡轴配合带动上升管拉杆下移使上升管盖开启。

2.根据权利要求1所述的一种焦炉上升管水封阀和上升管联锁开闭机构，其特征在于，所述直线驱动装置一、直线驱动装置二采用液压缸、电动缸或气缸。

3.根据权利要求1所述的一种焦炉上升管水封阀和上升管联锁开闭机构，其特征在于，所述水封阀拉杆、上升管盖拉杆的外侧分别设导向套。

4.根据权利要求1所述的一种焦炉上升管水封阀和上升管联锁开闭机构，其特征在于，所述水封阀拉杆、上升管盖拉杆的下端分别设把手。

5.一种焦炉上升管水封阀和上升管联锁开闭方法，其特征在于，基于如权利要求1～4任意一种所述焦炉上升管水封阀和上升管联锁开闭机构实现；过程如下：

技术总结
本发明涉及一种焦炉上升管水封阀和上升管联锁开闭机构及方法，联锁开闭机构包括水封阀连杆﹑水封阀扳杆﹑卡槽﹑水封阀拉杆﹑卡轴﹑上升管盖拉杆、直线驱动装置一及直线驱动装置二；水封阀连杆的一端连接配重连接杆，另一端与水封阀扳杆的一端相连；水封阀扳杆的另一端与水封阀拉杆连接；水封阀扳杆上设卡槽；上升管盖与上升管拉杆相连，上升管拉杆上设卡轴与水封阀扳杆上的卡槽配合；直线驱动装置一、直线驱动装置二均安装在装煤车上；通过上升管水封阀与上升管盖开启和关闭的机械联动，提高了焦炉集气系统动作的安全性和可靠性；采用安装在装煤车上2个直线驱动装置代替常规设置的2组气缸与电动阀，有效降低了设备成本。

技术研发人员：刘庆达
受保护的技术使用者：中冶焦耐（大连）工程技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16