МАШИНА ДЛЯ ОБСЛУЖИВАНИЯ БАТАРЕИ КОКСОВЫХ ПЕЧЕЙ
MACHINE FOR SERVICING OF BATTERY COKING OVENS

Изобретение относится к машине для обслуживания батареи коксовых печей, причем машина перемещается по рельсам параллельно батарее каждый раз в положение обслуживания перед одной из коксовых печей, содержит катящиеся по рельсам колеса и приводные устройства, по меньшей мере, для одного колеса на каждый рельс.
Как известно, функция указанных машин обслуживания заключается, главным образом, в открывании и закрывании дверцы печи, загрузки коксовых печей батареи угольными кеками, выдавливании кокса из коксовых печей и/или получении угольных кеков. В положении загрузки машина должна отстоять на заданное расстояние от отверстия соответствующей камеры печи. Прежде всего, важно точно ориентировать машину в положении загрузки относительно камеры печи, чтобы можно было ввести продолговатый угольный кек без перекоса в камеру печи, сечение которой в значительной степени заполняет угольный кек.
Достижением соответствующего положения обслуживающего устройства перед камерой печи управляют с помощью меток на отдельных коксовых печах батареи. Заданное расстояние и требуемое ориентированное положение обслуживающего устройства относительно соответствующей камеры печи возникают за счет расположения рельсов параллельно батарее.
Достигаемые таким образом точность позиционирования и, прежде всего, ориентирования машины, однако, ограничены. Высокая точность требует очень высоких затрат на конструирование прецизионных рельсовых путей и направляющих средств, которые удерживают машину на рельсах точно ориентированной. Ввиду направляемой под воздействием многочисленных внешних сил и крутящих моментов большой массы машины эти направляющие средства подвергаются большому износу и, чтобы не поддаваться, должны быть выполнены очень жесткими.
В основе изобретения лежит задача уменьшения затрат на позиционирование и ориентирование перемещающихся вдоль батареи коксовых печей машин при повышенной точности позиционирования и ориентирования.
Эта задача решается посредством машины для обслуживания батареи коксовых печей, выполненной с возможностью перемещения по рельсам параллельно батарее каждый раз в положение обслуживания перед одной из коксовых печей, содержащей выполненные с возможностью качения по рельсам колеса и приводные устройства, по меньшей мере, для одного колеса на каждый рельс, причем приводные устройства предназначены для создания крутящего момента, посредством которого осуществляется смещение и/или поворот машины на рельсах относительно вертикальной оси, при этом величина смещения и угол поворота ограничены шириной поверхности катания колес, которая больше ширины рельса.
Предпочтительно такую машину с приводными устройствами можно расположить при небольших требованиях к точности рельсовой направляющей только с помощью приводных устройств точно в требуемых для обслуживания коксовых печей рабочих позициях. Следовательно, изобретение исходит из определенного свободного пространства для движения машины поперек рельсов и «рулевого управления» машиной на рельсах за счет разных приводных моментов от рельса к рельсу.
Предпочтительно приводные устройства могут содержать блок управления, который настраивает требуемое для обслуживания коксовой печи положение поворота машины. Предпочтительно блок управления автоматически заботится о постоянно точном ориентировании обслуживающего устройства относительно данной коксовой печи. В экстремальном случае обслуживающее устройство при отсутствии поступательного движения можно ориентировать при остановке за счет встречного привода колес на одном и колес на другом рельсах.
Преимущественно компенсирующий все внешние влияния сил и крутящего момента блок управления предусмотрен далее для настройки требуемого для обслуживания коксовой печи расстояния до нее, причем эта настройка происходит целесообразно при движении машины наискось к рельсам и при изменяющемся положении поворота. Следовательно, машина с помощью своих приводных устройств в пределах своего бокового свободного пространства для движения отклоняется на параллельную батарее траекторию, которая соответствует требуемому для обслуживания коксовой печи расстоянию.
В одном варианте блок управления содержит датчики для регистрации проходящей параллельно батарее эталонной линии, которая образована, например, лазерным лучом или механическими средствами, такими как натянутая проволока или рельс. Обслуживающее устройство направляется блоком управления точно вдоль этой эталонной линии независимо от точного прохождения рельсов.
На каждый рельс могут быть предусмотрены более двух поддерживающих массу машины колес, причем приводные устройства предусмотрены преимущественно для привода нескольких, в частности всех, колес. При этом приводные устройства могут распределять привод, в частности в отношении приводного момента и/или частоты вращения, равномерно по приводимым колесам.
В одном варианте на каждое приводимое колесо предусмотрен приводной двигатель, а приводное устройство распределяет приводной момент преимущественно равномерно по отдельным двигателям.
Преимущественно привод колес зависит соответственно от привода самого переднего в направлении движения колеса (мастер-колесо), т.е. блок управления приводом самого переднего колеса подает сигналы для блока управления приводом других колес. При смене направления движения самое заднее приводимое колесо выполняет тогда такую роль мастер-колеса.
Преимущественно предусмотрены механические устройства для ограничения движений колес поперек рельсов, причем эти устройства без активного управления могут ограничивать не только поступательные движения поперек рельсов, но и вращательные движения и используются при очень высоких рассогласованиях, прежде всего, в аварийных случаях.
Эти ограничительные устройства могут представлять собой горизонтальные, воздействующие на рельсы с боков направляющие ролики. В простейшем случае колеса имеют реборды, в частности с обеих сторон поверхности катания.
Целесообразно поверхность катания больше ширины рельсов, так что реборды используются только в исключительных случаях при чрезвычайно сильных рассогласованиях. Предпочтительно это обеспечивает лишь небольшой износ. Он был бы значительно больше, если бы захотелось достичь сопоставимых с «рулевым управлением» точных позиционирования и ориентирования машины за счет постоянно прилегающих к рельсам направляющих элементов.
Изобретение более подробно поясняется ниже на примерах его осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых представлено следующее:
фиг. 1 - батарея коксовых печей с расположенной перед ней машиной, согласно изобретению;
фиг. 2 - детальный вид по фиг. 1;
фиг. 3 - пример выполнения ходовой части машины на виде сбоку;
фиг. 4 - принцип действия машины по фиг. 1-3;
фиг. 5 - схематично ходовой привод машины.
Перед батареей 1 расположенных рядом друг с другом коксовых печей 2 параллельно ей по рельсам 3, 4 перемещается машина 5. Она может служить для открывания и закрывания дверей коксовых печей 2, для выталкивания кокса из них, для изготовления угольных кеков и их загрузки в них, для закрывания дверей коксовых печей 2 и/или для приема угля. Для простоты на фиг. 1 и 2 угольный кек и функциональные надстройки машины 5 не показаны.
Как видно из фиг. 2, машина 5 содержит датчик 6, который регистрирует метки 7 на передних сторонах коксовых печей 2. С помощью меток обслуживающее устройство 5 может размещаться точно в положениях загрузки перед коксовыми печами 2.
Машина 5 содержит далее датчики 8, 9, которые определяют точные положение и ориентирование машины 5 относительно эталонной линии 10. Последняя проходит на определенном расстоянии параллельно обращенным к машине 5 передним сторонам коксовых печей 2 и образована в данном примере лазерным лучом.
Машина 5 катится по рельсам 3, 4 с помощью соответствующей ходовой части (фиг. 3, 4). Четыре колеса 11 с ребордой 12 каждое с обеих сторон поверхности катания 13 установлены попарно на люльке 14. Последняя сочленена с держателем 15, соединенном с основанием 16 машины 5. Четыре колеса 11 каждой из обеих ходовых частей распределяют нагрузку машины 5, составляющей в данном примере более 1000 т, равномерно по рельсам 3, 4.
Как видно из фиг. 4, ширина поверхностей катания 13 колес 11 превышает ширину соответствующего рельса 3, 4. Поэтому машина может отстоять относительно эталонной линии 10 на разные расстояния А и/или располагаться относительно нее под разными углами α. Поз. 17 на фиг. 4 обозначена произвольно выбранная на машине 5 эталонная точка.
Каждому из колес 11 обеих движущихся по рельсам 3, 4 ходовых частей в данном примере придан изображенный на фиг. 5 моторно-редукторный блок 18, 18’, управляемый включающим рабочие токи силовым коммутирующим устройством 19, 19’. Каждое из них соединено с управляющей электроникой 20, 20’, которая, в свою очередь, подключена к главному устройству 21 управления и регулирования.
В режиме движения машины 5 включающее в себя датчики 8, 9 главное устройство 21 управления и регулирования заботится о распределении достигнутого моторно-редукторными блоками 18, 18’ приводного действия таким образом, что угол α и расстояние А настраиваются на нуль. Поверхности катания 13 колес лежат тогда приблизительно посередине на соответствующем рельсе 3, 4. Линия соединения точек прилегания проходит приблизительно параллельно эталонной линии 10. При достижении определяемого датчиком 6 положения движения перед выбранной, например, для загрузки коксовой печью 2 гарантируется, что машина 5 будет отстоять от загрузочного отверстия точно на требуемое расстояние и угольный кек можно будет без перекоса ввести через отверстие коксовой печи 2 в нее.
Регулирование позволяет в значительной степени без износа достичь очень точных позиционирования и ориентирования машины перед коксовыми печами за счет корректирования отклонений и косых движений благодаря «активному рулевому управлению». Реборды 12 колес 11 обычно не касаются рельса и используются только в исключительных случаях предельных рассогласований, например при сбоях регулирования.
За счет описанного привода всех четырех колес каждой ходовой части регулирование является особенно эффективным. Можно за счет остановки колес с каждой стороны выполнить поворот обслуживающего устройства без поступательного движения. В состоянии движения настройка расстояния А происходит за счет чередующихся косых движений машины.
Управление отдельными моторно-редукторными блоками 18, 18’ посредством силовых коммутирующих устройств 19, 19’ происходит синхронно таким образом, что управление задними в направлении движения моторами зависит от управляющих параметров самого переднего мотора (мастер-мотор). При смене направления движения происходит соответствующее переключение.