ТЕЛЕСКОПИЧЕСКОЕ ЗАГРУЗОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАГРУЗКИ КОКСОВЫХ ПЕЧЕЙ
TELESCOPIC LOADER FOR COKE FURNACES CHARGING

Изобретение относится к телескопическому загрузочному устройству для загрузки с вертикально ориентированной загрузочной воронкой и телескопической нижней частью, которая с помощью маятниковых элементов подвешена к вертикально перемещаемому подъемно-транспортному устройству. Телескопическое загрузочное устройство с описанными признаками, известно, например, из DE 19964274.
В процессе современного производства кокса используемый уголь загружается в печные камеры коксовой печи с помощью телескопического загрузочного устройства на угольных вагонах. Загрузочные телескопические устройства образованы из нескольких частей и имеют в зонах разделения, а также в зоне втягивания уплотнительные устройства, препятствующие выбросу в процессе загрузки.
Далее известны телескопические загрузочные устройства, которые имеют компенсаторы из стали или ткани (EP 1293552 A). Компенсаторы обеспечивают наклонное положение телескопических частей для приспособления оси телескопического устройства к положению загрузочного отверстия камеры печи и герметичность телескопического загрузочного устройства.
При работе телескопического загрузочного устройства подвижные по отношению друг к другу части занимают наклонное положение, когда ось загрузочной воронки и ось загрузочного отверстия в камере печи не лежат на одной прямой. При этом компенсаторы находятся под повышенными нагрузками, главным образом должны учитываться отложения угля и высокие температуры. Вследствие зажима при наклонном положении на подвижные части телескопического загрузочного устройства действуют повышенные силы, которые в экстремальном случае могут привести к деформации их зон соединения. Также следует учитывать, что уплотнительные кольца и конусы из-за высоких температур очень быстро деформируются и из-за деформации во времени при работе изменяется соединение относительно подвижных частей. В телескопических загрузочных устройствах без компенсаторов, образованных из нескольких частей, между подвижными частями которых предусмотрены уплотнения, наклонное положение частей может также отрицательно сказываться на эффекте герметизации. Срок службы телескопических загрузочных устройств является неудовлетворительным. Телескопические загрузочные устройства после относительно короткого времени эксплуатации должны заменяться и ремонтироваться.
На этом фоне задачей изобретения является создание телескопического загрузочного устройства, у которого смещение оси между осью загрузочной воронки и загрузочным отверстием камеры коксовой печи может компенсироваться, без того, чтобы подвижные части телескопического загрузочного устройства испытывали вследствие этого чрезмерные нагрузки.
Согласно изобретению задача решается с помощью телескопического загрузочного устройства согласно пункту 1 формулы изобретения. Согласно изобретению между загрузочной воронкой и нижней частью телескопического устройства расположена трубообразная промежуточная деталь, которая подвижно подвешена на маятниковых элементах, и со свободным пространством, допускающим боковые компенсационные движения, окружает выходное отверстие загрузочной воронки. В качестве маятниковых элементов могут применяться маятниковые тяги, цепи, канаты и тому подобное. Промежуточная деталь имеет кольцевой фланец, установленный с уплотнением на кольцевой поверхности загрузочной воронки. Далее телескопическая нижняя часть охватывает корпус трубообразной промежуточной детали.
При опускании телескопической нижней части в загрузочное отверстие коксовой печи, которое не совпадает с осью загрузочной воронки, телескопическая нижняя часть для приспособления к фактическому положению загрузочного отверстия смещается в X и Y-направлении в соответствии со смещением оси, однако не занимая при этом наклонного положения. Это обеспечивается благодаря маятниковой подвеске телескопической нижней части к предназначенному подъемно-транспортному устройству. Телескопическая нижняя часть остается вертикальной и перпендикулярной к своду коксовой печи. Одновременно телескопическая нижняя часть движет точно также подвешенную маятниковым способом и свободно перемещающуюся горизонтально промежуточную деталь в X и Y-направлении. Промежуточная деталь даже при этом движении в сторону остается также вертикальной и перпендикулярной своду печи. Благодаря предложенной согласно изобретению конструкции телескопического загрузочного устройства может предотвращаться наклонное положение телескопических конструктивных элементов. Во время процесса опускания в раму отверстия для загрузки и процесса приспособления к фактическому положению загрузочного отверстия в своде печи не могут возникать какие-либо реакции связи между частями телескопического загрузочного устройства, так как благодаря качающейся подвеске как нижней части телескопического устройства, так и промежуточной детали, все части телескопического загрузочного устройства осуществляют боковые движения сохраняя вертикальную ориентировку. Образованная согласно изобретению промежуточная деталь далее допускает достаточно большие установочные движения телескопической нижней части в вертикальном направлении. В отличие от компенсаторов вертикальное установочное движение не служит основанием каких-либо обусловленных конструкцией ограничений.
Телескопическая нижняя часть и промежуточная деталь подвешены соответственно на, по меньшей мере, трех маятниковых элементах, преимущественным образом маятниковых тягах. Предпочтительной является подвеска на четырех или более маятниковых тягах. Маятниковые элементы для подвески промежуточной детали целесообразно присоединены к верхнему концу промежуточной детали, предпочтительно к наружной окружности фланца. Кольцевой фланец промежуточной детали, а также сопряженная кольцевая поверхность загрузочной воронки располагаются предпочтительно в основном горизонтально.
Между фланцем промежуточной детали и сопряженной кольцевой поверхностью загрузочной воронки целесообразно расположено уплотнение, которое предпочтительно образовано в виде рукава или мембраны. Внутренняя часть уплотнительного рукава или замкнутое мембраной пространство присоединены к источнику давления. При рабочих движениях телескопического загрузочного устройства происходит разгрузка уплотнения от давления, так что кольцевой фланец без всякого принуждения может перемещаться относительно сопряженной кольцевой поверхности загрузочной воронки. После того как телескопическое загрузочное устройство опустится на загрузочное отверстие в своде печи и достигнет своего конечного положения, уплотнение активируется, т.е. осуществляется подача сжатого воздуха или другой среды, создающей давление. Благодаря созданию давления уплотнение выгибается наружу и прижимается к предназначенным друг к другу поверхностям загрузочной воронки и промежуточной детали, благодаря чему обеспечивается оптимальная герметичность в процессе загрузки.
Предпочтительно телескопическая нижняя часть уплотнена с помощью уплотнения относительно трубообразного корпуса промежуточной детали, причем уплотнение точно также может быть выполнено в виде рукава или мембраны, к которым может быть подведено давление от источника давления. При движении назад или вперед телескопической нижней части к уплотнению подается давление. В процессе загрузки к уплотнению подается сжатый воздух или среда, создающая давление, и надежно уплотняет зазор между телескопической нижней частью и внешней стороной промежуточной детали.
Описанные выше уплотнения выполнены жаростойкими и установлены с возможностью легкого демонтирования. Согласно предпочтительному осуществлению изобретения уплотнения расположены в камерах, стенки которых могут быть выполнены таким образом, что уплотнения защищены от слишком высоких температур и чрезмерного запыления. Температурная нагрузка на уплотнение, расположенное между телескопической нижней частью и промежуточной деталью, может быть еще уменьшена благодаря тому, что корпус промежуточной детали, окруженный телескопической нижней частью, по меньшей мере, на длине, соответствующей вертикальному установочному движению телескопической нижней части, снабжен теплоизоляцией. Предпочтительно корпус промежуточной детали выполнен в виде имеющей теплоизоляцию и двойные стенки детали, которая имеет цилиндрический внешний корпус, а также внутренний корпус, конусообразно расширяющийся к верхнему концу.
Телескопическая нижняя часть имеет известный сам по себе цилиндрический участок, а также присоединенный с нижней стороны выпускной конус. На свободном конце выпускного конуса согласно изобретению расположен уплотнительный элемент для герметизации рамы загрузочного отверстия коксовой печи. На верхнем конце цилиндрического участка далее предусмотрено уплотнительное устройство для установки на корпусе промежуточной детали.
Ниже изобретение поясняется с помощью чертежа, изображающего только один пример осуществления. Фиг.1-3 показывают соответственно продольный разрез предложенного согласно изобретению телескопического загрузочного устройства в различных положениях функционирования.
Представленное на фигурах телескопическое загрузочное устройство закреплено на разгрузочном устройстве 1 на нижней стороне не изображенного вагона для угля и служит для того, чтобы применяемый уголь без выбросов перенаправить из разгрузочного устройства 1 в камеры коксовой печи. Телескопическое загрузочное устройство состоит в основном из загрузочной воронки 2, присоединенной к разгрузочному устройству 1, телескопической нижней части 3, а также промежуточной детали 4, расположенной между загрузочной воронкой 2 и телескопической нижней частью 3. Телескопическая нижняя часть 3 с помощью маятниковых элементов 5, предпочтительно маятниковых тяг, подвешена к вертикально перемещаемому подъемно-транспортному устройству 6 и может с установочным движением подъемно-транспортного устройства 6 на раме 7 загрузочного отверстия опускаться в отверстие свода коксовой печи. Рама 7 загрузочного отверстия образует отверстие в своде печи.
1
1
Трубообразная промежуточная деталь 4 телескопического загрузочного устройства точно также с помощью маятниковых элементов 5, например, маятниковых тяг, подвешена подвижно и охватывает со свободным пространством, которое допускает боковые компенсационные движения, выпускное отверстие 8 загрузочной воронки 2. Промежуточная деталь 4 имеет кольцевой фланец 9, который уплотнен относительно кольцевой поверхности 10 загрузочной воронки. Кольцевой фланец 9 и сопряженная кольцевая поверхность 10 загрузочной воронки располагаются в основном горизонтально. Маятниковые элементы 5 для подвески промежуточной детали 4 присоединены к верхнему концу промежуточной детали, в примере осуществления к наружной окружности фланца 9. Подвешенная с возможностью качания телескопическая нижняя часть 3 охватывает корпус трубообразной промежуточной детали 4 и точно также уплотнена относительно корпуса.
Способ работы телескопического загрузочного устройства становится понятным из сравнительного рассмотрения фиг.1-3. Фиг.1 показывает телескопическое загрузочное устройство в поднятом режиме простоя. При загрузке печной камеры телескопическая нижняя часть 3 опускается в положение, изображенное на фиг.2. В то время как при режиме работы, представленном на фиг.2, загрузочное отверстие в своде печи совпадает с осью 11 загрузочной воронки 2, фиг.3 показывает режим работы, когда между осью 11 загрузочной воронки и загрузочным отверстием имеется боковое смещение «а» в X и/или Y-направлении. Из сравнительного рассмотрения фиг.2 и 3 становится ясно, что все подвижные части 3, 4 телескопического загрузочного устройства также и в этом случае еще ориентированы вертикально, если между осью 11 загрузочной воронки и осью загрузочного отверстия имеется боковое смещение «а» в X и/или Y-направлении. При опускании телескопической нижней части 3 в раму 7 загрузочного отверстия телескопическая нижняя часть 3 для приспособления к фактическому положению рамы 7 загрузочного отверстия смещается соответственно смещению «а» в X и/или Y-направлении, не принимая наклонного положения. Это надежно предотвращается благодаря подвижной подвеске на маятниковых элементах 5. Телескопическая нижняя часть 3 остается вертикальной и перпендикулярной своду печи. Одновременно телескопическая нижняя часть 3 движет вбок в X или Y-направлении точно также подвешенную с возможностью качания и имеющую свободу перемещаться горизонтально промежуточную деталь 4. Промежуточная деталь 4 остается благодаря своей качающейся подвеске при перемещении в сторону точно также вертикальной и перпендикулярной своду печи. Предложенное согласно изобретению устройство надежно предотвращает наклонное положение телескопических нижних частей 3, 4 и появление напряжений в телескопическом загрузочном устройстве в процессе опускания в раму загрузочного отверстия и бокового приспособления к фактическому положению рамы 7 загрузочного отверстия.
1
1
1
1
Между подвижными частями 3, 4 телескопического загрузочного устройства расположены уплотнения 12. Первое уплотнение 12 находится между фланцем 9 промежуточной детали и сопряженной кольцевой поверхностью 10 загрузочной воронки. Далее телескопическая нижняя часть 3 уплотнена с помощью уплотнения 12 относительно трубообразного корпуса промежуточной детали 4. Уплотнения 12, 12 выполнены в виде рукавов или мембран, причем внутренняя часть рукава или пространство, замкнутое мембраной, присоединены к не показанному источнику давления. Благодаря подаче давления в виде сжатого воздуха или другой среды, создающей давление, уплотнения 12, 12 активируются и выгибаются наружу, причем они перекрывают зазор между подлежащими уплотнению поверхностями. Это состояние изображено на фиг.2 и 3. Если телескопическое загрузочное устройство должно подводиться или опускаться, уплотнения 12, 12 деактивируются, т.е. разгружаются от давления. Это состояние изображено на фиг.1. Фиг.1 показывает, что уплотнения 12, 12 не прилегают к соответственно подлежащей уплотнению поверхности, так что телескопические части 3, 4 при их рабочих движениях могут совершенно свободно двигаться относительно друг друга, так что не возникают внутренние пережимающие и натягивающие силы уплотнения, и не подвергаются износу при движении частей.
1
Уплотнения 12, 12 расположены в камерах, которые обеспечивают не только надлежащее позиционирование уплотнений, но и защищают уплотнения от чрезмерной пылевой нагрузки или теплового воздействия.
1
Корпус промежуточной детали 4 выполнен в виде детали с теплоизоляцией и двойными стенками, которая имеет цилиндрический наружный корпус, а также внутренний корпус 14, конусообразно расширяющийся к верхнему концу. В результате изоляционного действия имеюще1 двойные стенки детали существенно снижается температурная нагрузка на уплотнение 12 телескопической нижней части 3.
Телескопическая нижняя часть 3 имеет цилиндрический участок, а также присоединяющийся к нижней стороне выпускной конус. На свободном конце выпускного конуса расположен уплотнительный элемент 15 для герметизации рамы загрузочного отверстия. На верхнем конце цилиндрического участка находится уплотнительное устройство с описанным уплотнением 12 для установки на оболочке промежуточной детали 4.
Предложенное согласно изобретению телескопическое загрузочное устройство отличается благодаря своей конструкции высокой надежностью в работе и позволяет компенсировать большие отклонения между осью 11 загрузочной воронки 2 и загрузочным отверстием в своде коксовой печи. Работы по обслуживанию и очистке при предложенном согласно изобретению устройстве ограничиваются до минимума.