Быстрый поиск

Реферат: Удосконалення механізмів коксовиштовхувача

Під час подачі в гідро циліндр робочої рідини під її тиском шток робить заданий хід на 40 мм, завдяки чому приводяться в рух важелі, стискується допоміжна пружина, гальмові ричагі зближаються і колодки стискають гальмівний шків, роблячи загальмування механізму.

Електро блокування механізму пересування коксовиштовхувача

При роботі що виштовхує планерна штанга, дверезнімального пристрою і механізму відкривання-закривання планерних дверцят коксовиштовхувач повинне знаходитися в не рухливому стані. Включення в цей час механізму пересування коксовиштовхувача неприпустимо, тому що це може привести до серйозної аварії, механізму коксової печі.

Щоб уникнути можливості випадкового включення механізму пересування коксовиштовхувача під час роботи вище зазначених механізмів, передбачені електричні блокування, що дозволяють включати механізм пересування тільки тоді, коли виштовхує штанга, планерна штанга, дверезнімальний пристрій і механізм відкривання-закривання планерно дверці знаходяться у вихідних, у крайніх задніх положеннях. Електрична схема передбачає можливість зняття вказаного електроблокування, коли це викликається виробничою необхідністю. Така необхідність виникає в тому випадку, коли потрібно пересунути коксовиштовхувач на невелику відстань для більш точно установки механізму по осі коксової печі, що обслуговується, не повертаючи при цьому що виштовхує планерну штангу в їхнє вихідне положення. Зняття електроблокування виробляється за допомогою спеціальної деблокуючої кнопки, розташованої на пульті керування в кабіні машиніста, таким чином, електроблокування механізму пересування коксовиштовхувача, полегшуючи працю машиніста, одночасно забезпечує надійну, безаварійну роботу.

Дверезнімальний пристрій коксовиштовхувача

Дверезнімальний пристрій коксовиштовхувача призначений для зняття й установки дверей на машинній стороні коксової батареї.

Дверезнімальний пристрій складається з наступних основних вузлів і механізмів: дверезнімально штанги, що спирається через рейки на опорні ролики, що може пересуватися в напрямку до печі і назад; опорної рами дверезнімальної штанги, на якій встановлені опорні ролики: нижні, верхні і бічні (напрямні) ролики; верхнього механізму для відгвинчування і загвинчування ригельних гвинтів; нижнього механізму для відгвинчування і загвинчування ригельних гвинтів; механізму зриву двері, що має верхнє захоплення і нижніє, з'єднані між собою тягою; механізму пересування дверезнімального приладу.

Металоконструкція штанги повинна володіти не тільки необхідною міцністю, але і великою твердістю і пружинної тяги; завзятого пружинного буфера; кінцевих вимикачів; пристосування для ручного приводу механізму пересування дверезнімальної штанги; пристрою для відводу ригелів від гачків арміруючої рами буфера; кінцевих вимикачів; пристосування для ручного привода механізму пересування дверезнімальної штанги; пристрою для відводу ригелів від гачків арміруючої рами.

Металоконструкція дверезнімальної штанги й опорної рами

Металоконструкція дверезнімальної штанги виготовляється зваренням з листової і кутової сталі. Прикріплені до неї на болтах рейки після установки проходять механічну обробку. Цим досягається необхідна паралельність рейок. Металоконструкція штанги повинна володіти не тільки необхідною міцністю, але і великою твердістю.

Особливо відповідальними вузлами металоконструкції є ті, де розташовані кріплення хитно рами механізму зриву А, опорні вузли кріплення осі верхнього захоплення Б, вузол кріплення пружинної тяги В, а також перетин у місці переходу широко частини штанги у вузьку. На ці вузли повинне бути звернена велика увага як при проектуванні їхній, так і при експлуатації.

З метою забезпечення необхідної стійкості дверезнімальної штанги при пересуванн коксовиштовхувача встановлюють спеціальні бічні ролики. Значення цих роликів особливо велико, коли при висунутій уперед дверезнімальній штанзі необхідно пересунути весь коксовиштовхувач для більш точної установки дверезнімального пристрою по осі оброблюваної печі.

Остаточне регулювання зазору між бічними завзятими роликами і штангою звичайно виробляється при монтажі в коксовому цеху. Цей зазор повинний бути по можливості мінімальним. Опорна рама дверезнімальної штанги виготовляється звареної конструкції, з важких прокатних профілів-швелерів № 20 і 30. Раму прикріплюють до основної металоконструкції коксовиштовхувача на оцінці робочо площадки машини. На опорній рамі встановлюють нижні і верхні опорні і завзят ролики, вісь важеля, а також опори хитної рами черв'ячно - гвинтового редуктора механізму пересування штанги.

З огляду на великі навантаження на опорну раму в місцях кріплення вузлів механізмів, на конструювання цих вузлів повинне бути звернена особлива увага. Варто враховувати не тільки надійність роботи механізму, але і питання техніки безпеки, тому що дверезнімальний пристрій — це відповідальний вантажопідйомний механізм, що працює в дуже тяжких умовах. До опорної рами прикріплюють також обслуговуючі, площадки дверезнімального пристрою.

Опорна рама дверезнімальної штанги з'єднана з верхньою будівлею металоконструкції машини, завдяки чому створюється необхідна твердість і стійкість цих частин.

Механізм пересування дверезнімальної штанги

Для пересування дверезнімальної штанги до печі і назад на дверезнімальному пристро встановлюють спеціальний механізм. Він забезпечує необхідний хід дверезнімальної штанги для установки механізмів зриву двері і відгвинчування ригельних гвинтів, а також виконання інших операцій, зв'язаних зі зняттям установкою двері. Механізм пересування дверезнімальної штанги поряд з цим повинний забезпечити плавне підведення механізмів дверезнімального пристрою до печі, а також створити зусилля, необхідне для установки дверей у піч після зняття.

У коксохімічному машинобудуванні відомі три кінематичні схеми механізму пересування дверезнімальної штанги.

Перша схема забезпечує пересування дверезнімальної штанги за допомогою зубцюватої рейки, закріпленої на штанзі, і ведучої шестірні, що приводиться в рух від електродвигуна через редуктор. У машинах нових конструкцій ця схема не застосовується, тому що наявність відкритої передачі і твердий зв'язок штанги з приводним механізмом не відповідають вимогам технічних умов.

Друга схема пересування дверезнімальної штанги з застосуванням кривошипно-шатунного механізму знайшла за останні роки велике поширення.

Основними перевагами механізму з кривошипно-шатунним приводом прийнято вважати можливість досягнення плавного підведення двері до печі для її установки при відносно великих середніх швидкостях пересування дверезнімальної штанги, а також можливість створення значних зусиль по осі штанги, що необхідні для установки дверей, при невеликій потужності електродвигуна.

Плавне підведення дверей до лікуй необхідний для того, щоб уникнути удару рамки, що ущільнює, об дзеркало арміруючої рами.

Найбільш плавне підведення дверей до печі при використанні кривошипно-шатунного механізму можна здійснити при робочому ході кривошипа на кут =180°. На схемі приведен найбільш вигідні розміри окремих ланок механізму.

Для порівняння приведені швидкості пересування дверезнімальної штанги в залежності від кута робочого ходу кривошипа. Пунктирною лінією показана швидкість пересування штанги при робочому ході кривошипа на кут = 180° і при 2,77 про/хв кривошип. Швидкість при робочому ході кривошипа на кут = 113° і при 1,62 про/хв кривошип. При робочому ході кривошипа на кут = 180° забезпечується плавне наростання швидкості, на початку руху штанги і плавне зниження її наприкінці ходу. При робочому ході кривошипа на кут =113° швидкість різко зростає на початку і не менш різко знижується наприкінці ходу штанги. При цьому варто звернути увагу на те, що зменшення числа обертів кривошипа в 1,7 рази не зробило впливу на характер кривих швидкостей пересування штанги.

Характер зміни швидкості пересування дверезнімальної штанги при, кривошипно-шатунному механізмі залежить головним чином від кута робочого ходу кривошипа. Число оборотів кривошипа, розміри його радіуса і співвідношення пліч коромисла позначаються головним чином на величині швидкості штанги і зовсім незначно на плавності ходу її в крайніх положеннях. Як видне зменшення кута робочого ходу кривошипа приводить до різких змін швидкості руху штанги в початкові моменти руху. Така зміна швидкості вимагає значно більшої потужності електродвигуна для привода механізму.

Досвід роботи механізмів пересування дверезнімальних штанг із кутом робочого ходу кривошипа 120—130° цілком підтверджує правильність зробленого висновку.

Розглянемо величину зусилля, що, створюється за допомогою кривошипно-шатунного механізму. У результаті розкладання сил у кривошипно-шатунному механізмі при постійному моменті, що крутить, на валу електродвигуна зусилля в шатуні, а отже, і в наступних ланках кінематичного ланцюга механізму міняються від рівного окружному зусиллю кривошипа при куті =90° до теоретичного рівного нескінченності при кутах =0 чи 180° (коли положення кривошипно-шатунного механізму відповідають мертвим крапкам).

Багаторічний досвід експлуатації показав, що незважаючи на установку пружинного компенсатора, при розкладанні сил кривошипно-шатунного механізму в ланках механізму створюються неприпустимо великі зусилля. Вони приводять до розладу всього механізму пересування дверезнімальної штанги, поломці окремих деталей, розриву болтів як на корпусі редуктора, так і в місцях з'єднання рами механізму з основною металоконструкцією машини і т.д. Усе це, незважаючи на ряд достоїнств шатунно-кривошипного механізму, змусило відмовитися від його використання. Одержання плавного, без ударів, підходу дверей до печі може бути досягнуте за рахунок вибору раціональної швидкості дверезнімальної штанги. Прийняті на окремих коксовиштовхувачах великі швидкості пересування дверезнімальної штанги (15—20 м/хв) виявилися в експлуатац непотрібними і навіть шкідливими, тому що навіть при наявності кривошипно-шатунних механізмів створювали удари дверей по арміруючим рамам. З метою значного, зменшення швидкості підходу двері до рами встановлюють додаткові чи редуктори ж двигуни з меншим числом оборотів.

Третя схема (рис.7) механізму пересування дверезнімальної штанги передбачає як привод штанги черв’ячно-гвинтовий редуктор. Він забезпечує плавне пересування дверезнімальної штанги, плавний підхід дверей до печі і створення заданих зусиль, необхідних для встановлювання двері. Черв’ячно-гвинтовий редуктор 1 електродвигун 2 установлені на спеціальній хитній рамі 3. Хитання рами редуктора здійснюється на опорах Г, укріплених на опорній рамі механізму дверезнімального пристрою.

Шток 4 черв’ячно-гвинтового редуктори шарнірно з'єднаний з коромислом 5, що у свою чергу з'єднано одним кінцем із пружинною тягою 6, а іншим укріплено на шарнірі 7. Пружинна тяга 6 шарнірно з'єднана з металоконструкцією дверезнімально штанги.

Установка черв’ячно-гвинтового редуктора на хитній рамі забезпечує роботу штока редуктора тільки на розтягання і на стиск.

Під час висування штока 4 рух коромисла 5 передається пружинній тязі і дверезнімальній штанзі.

У кінематичному ланцюзі механізму пересування дверезнімальної штанги встановлюється пружинна тяга за пропозицією інж. М.Т. Дмитренко. Пружинна тяга забезпечує більш плавну передачу зусиль на штангу, а також дозволяє здійснювати вимикання електродвигуна, як тільки зусилля в ланках механізму почнуть збільшуватися більше розрахункових. Це досягається тим, що пружина при зусиллях, що перевищують припустимі, стискується, шток з упором у цей час йде вперед і за допомогою кінцевого вимикача виключає двигун. Під час відходу упора від важеля кінцевого вимикача електродвигун механізму пересування дверезнімальної штанги автоматично включається. Між електродвигуном і редуктором установлена фрикційна муфта, відрегульована на заданий момент, що крутить, на той випадок, якщо кінцевий вимикач з якої-небудь причини не спрацює.

Механізм зриву двері

Під час коксування вугілля в печі двері «прикіпа» до арміруючої рами і коксового пирога. Цьому сприяють відкладення смоли, утворення нагару в місцях з'єднання двері з арміруючою, рамою, а також прилягання вогнетривкої футеровки двері до коксового пирога. Для того щоб легше було зняти і відвести двері від печі, попередньо проводять так називаний зривши двері, тобто підйом дверей на 10—15 мм над порогом арміруючої рами.

Цим порушується тимчасовий зв'язок, що утворився між дверима, арміруючою рамою коксовим пирогом. На сучасних машинах операція зриву двері виробляються спеціальним механізмом. Механізм зриву встановлюється на передній частині металоконструкц дверезнімальної штанги. Він складається з електродвигуна, рух від який передається через фрикційну муфту черв’ячно-гвинтового редуктора, що знаходиться на хитній рамі. Під час обертання гвинта редуктора тяга робить поступальний рух і цим надає руху верхньому важелю захоплення. Важіль захоплення може качатися навколо осі, закріпленої на металоконструкц дверезнімальної штанги. Тяга редуктора і важіль захоплення шарнірно з'єднані віссю.

Верхній важіль захоплення з'єднаний з нижнім захопленням за допомогою тяги, довжина якого регулюється вставкою з різьбленням на обох кінцях. Хід захоплень нагору і вниз обмежений кінцевими вимикачами, лінійка яких установлена на тязі.

Установка кінцевих вимикачів автоматизує операції підйому й опускання захоплень, що полегшує працю машиніста.

Для підтримки дверей, що висить на верхнім захопленні у вертикальному положенні, установлюється пружинний буфер з роликом на кінці, що стикається з корпусом дверей. Такий пристрій буфера в момент зриву двері зменшують зусилля, необхідне для підйому дверей.

На випадок раптового припинення подачі електроенергії передбачений ручний привод механізму від штурвала. У момент підведення дверезнімальної штанги до дверей важелі захоплень повинні завжди знаходитися в крайнім нижнім положенні, щоб забезпечити вільний підхід до кишень дверей. Зрив дверей виробляється тільки після відгвинчування ригельних гвинтів, тобто після звільнення ригелів від упора в гаках коксової рами. До зіткнення захоплення з кишенею дверей механізм робить неодружений хід і тільки при підйомі дверей на 10—15 мм, на що потрібно близько 1 сек., механізм працює з максимальним навантаженням близько 4,5 р. Після відводу дверезнімальної штанги від печі верхні важелі захоплення несуть навантаження 3000 кг, що відповідає ваги дверей. Нижній важіль захоплення не сприймає навантажень від зриву і ваги дверей, тому що встановлюється з таким розрахунком, щоб між захопленням і кишенею двері був зазор, рівний 10—15 мм. Положення піднятих дверей надійно фіксується черв’ячно-гвинтовим редуктором як за рахунок необоротності однозаходно черв'ячної передачі, так і самогальмуванням гвинтової пари. Тому ніякого додаткового гальмового устаткування на механізмі зриву двері не встановлюються.

Керування механізмом зриву двері здійснюються з кабіни машиніста за допомогою командоконтролера типу КА-5031-603.

Електросхема керування механізму забезпечує тепловий і нульовий захист для двигуна.

Зусилля, необхідне для зриву дверей. Вага типових дверей з футеровкою дорівнює близько 3000 кг. Однак при зриві дверей потрібно прикласти зусилля не тільки для підйому її, але і для розриву тимчасових зв'язків, що утворилися між дверима, арміруючою рамою і коксовим пирогом, тобто додатково затратити зусилля в 1000—1500 кг. Як правило, більше зусилля (1500 кг) затрачається узимку при низькій температурі навколишнього повітря. Тому для розрахунку механізму зриву двер варто приймати зусилля, рівне 4500 кг. Воно повиннео бути прикладене на верхньому важелі, у місці зіткнення захоплення з кишенею.

Хід важелів захоплення. Приймаючи за нульову оцінку горизонтальне положення осі важеля, важелі захоплень для нормальної і безпечної роботи повинні мати хід нагору, не більш 45 мм і вниз-ні більш 85 мм, т.. е. загальний хід важелів захоплення нагору вниз не повинний перевищувати 130 мм.

Розглянемо, що може відбутися, якщо хід захоплень не буде ув'язаний з можливим відхиленням голівки, що відгвинчує. Розберемо два випадки.

1. Хід захоплень нагору більше, ніж можливе відхилення голівки, що відгвинчує.

Коксова, двер висить на верхнім захопленні, а ригельні гвинти знаходяться в зачепленні з голівками, що відгвинчують, установленими на тихохідних валах редукторів, нерухомо закріплених на металоконструкції дверезнімальної штанги.

При ход захоплень нагору коксові двері також піднімаються, відповідно відхиляючи нагору за допомогою ригельних гвинтів кінці голівок, що відгвинчують. Коли голівка відхилиться на максимально можливу величину (+50 мм), важелі захоплень із дверима зможуть продовжувати подальший рух нагору тільки до подолання опору, створеного упором голівки, що відгвинчує. Перебороти цей опір, тобто допустити хід захоплення нагору вище можливого відхилення голівки, що відгвинчує, можна тільки за рахунок поломки деталей чи механізму розриву болтів кріплення редуктора. Тому при максимально можливому відхиленні голівки + 50мм у механізмі прийнятий максимально можливий хід захоплення нагору тільки на 45 мм.

2. Хід захоплень вниз і можливе відхилення голівки, що відгвинчує.

Двері, опускаючи на захопленнях, знаходиться одночасно (за допомогою ригельних гвинтів) у зачепленні з голівками, що відгвинчують. Доти, поки голівка, що відгвинчує, ма можливість відхилятися, тобто випливати за дверима, що опускається, процес опускання двері відбуваються нормально. При подальшому русі захоплень униз вони виходять із зачеплення з кишенями дверей, а двері залишаються висіти тільки на ригельних гвинтах, знаходячихся, як вказувалося в зачепленні з голівками, що відгвинчують. У такім положенні двері, не підтримувана захопленнями, при поштовху може упасти.

Таким чином, хід захоплень униз повинний бути також ув'язаний з можливим відхиленням голівки, що відгвинчує. При визначенні припустимого ходу захоплень униз необхідно, щоб при крайнім нижнім положенні верхнього захоплення останній не міг вийти з зачеплення з кишенею дверей навіть у тому випадку, якщо двері зависнуть на голівках, що відгвинчують. Для типових механізмів зриву максимально припустимий розрахунковий хід захоплень униз дорівнює 85 мм.

Дверезнімальний пристрій коксовиштовхувача з поворотом голівки на 180°

На всіх нових коксовиштовхувачах встановлюються дверезнімальні пристрої конструкції інж. А.В. Чамова. Проект розроблений КБ Коксохіммаша.

Новий дверезнімальний пристрій відрізняється від раніше існували тем, що ма поворотну голівку — раму, яка встановлюється в прорізі дверезнімальної штанги на верхньої і нижніх роликових опорах. Рама повертається на180° механізмом, розташованим на нижній частині дверезнімальної штанги.

На одній сторон голівки встановлюються ті ж механізми, що і на описаному вище дверезнімальному пристрої: відгвинчування-загвинчування ригельних гвинтів і зриву дверей. На протилежній стороні голівки установлений механізм чищення рам і бронею, що складається з електропривода, що направляє рами з каретками і щітками захисного листа.

У проріз дверезнімальної штанги встановлений також механізм чищення двер, що ма електропривод для пересування кареток із щітками по направляючій рам електропривод для підведення механізму чищення до поверненого на 180° двер після її зняття.

Нова конструкція дверезнімального пристрою відрізняється компактністю, зручністю в експлуатації. Компонування механізмів на дверезнімальній штанзі і поворот голівки на 180° дозволяють всі операції, зв'язані зі зняттям і установкою двері, чищенням дверей, коксовиштовхувача з поворотом голівки на 180° дозволяють всі операції, зв’язані зі зняттям і установкою дверей, чищенням дверей, рами і броні, робити без додаткових пересувок коксовиштовхувача, і тим самим скорочує машинний час.

На рис.8 показаний загальний вид механізму повороту нового дверезнімального пристрою. Механізм складається з електродвигуна 1, з'єднаного муфтою 2 з редуктором 3. На вертикальному тихохідному валу редуктора укріплена приводна шестірня 4, що входить у зачеплення з зубцюватим сектором 5, закріпленим на нижній частини поворотної голівки 6. На швидкохідному валу редуктора встановлене гальмо 7.

Механізм розташований на нижній частині металоконструкції дверезнімальної штанги 8. Для регулювання положення механізму щодо поворотної рами служать прокладки 9.