電石出爐智能運輸冷卻系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機械傳輸設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到電石出爐運輸冷卻系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前我國是世界上最大的電石生產(chǎn)國和消費國，國內(nèi)電石爐的發(fā)展也日新月異，隨著電石行業(yè)競爭的不斷加劇，降低電石生產(chǎn)成本，如何提高電石市場競爭力也成為了電石行業(yè)的中心任務(wù)之一。電石出爐運輸冷卻系統(tǒng)作為電石生產(chǎn)的配套裝置，該系統(tǒng)的運行可靠性、作業(yè)效率和使用成本高低直接影響到電石爐產(chǎn)能的發(fā)揮和電石生產(chǎn)成本的控制。目前，現(xiàn)有的電石爐出爐運輸系統(tǒng)幾乎還停留在傳統(tǒng)的非閉環(huán)式運輸冷卻模式，用卷揚機鋼絲繩牽引電石鍋，在鏈條并行軌道上來回行走，出爐時靠人工觀察和手動控制卷揚機，出爐完的電石鍋運到冷卻車間冷卻后，通過專人配合起吊將電石從電石鍋中吊起，之后通過另一端的卷揚機將空的電石鍋牽引回出爐爐口下方進行下一輪電石出爐運輸。
[0003]傳統(tǒng)的非閉環(huán)式運輸冷卻模式存在很多弊端，自動化程度低、所需操作人員較多、需人工扳道岔、人工推備鍋、人工裝卸牽引用鋼絲繩、人工卸料、出爐運輸沒有連續(xù)性、人工作業(yè)點多、導(dǎo)致生產(chǎn)效率低下。同時，裸露在外的牽引鋼絲繩易受損壞，在沒有及時發(fā)現(xiàn)并更換的情況下使用，鋼絲繩斷裂擊傷操作人員的事故時有發(fā)生。
[0004]與本發(fā)明的技術(shù)相近的現(xiàn)有技術(shù)，“電石爐出爐小車運輸系統(tǒng)”申請專利號為201420729135.7，存在下列問題:
爐區(qū)石鍋小車易掉道，影響電石正常出爐:表現(xiàn)為石鍋小車在轉(zhuǎn)彎處易向軌道外側(cè)或是向軌道內(nèi)側(cè)脫軌，小車無法前進或后退，在爐口未能及時堵住時造成電石溢流燒壞爐口下方的小車、軌道和傳動減速機。
[0005]爐區(qū)三臺傳動減速機經(jīng)常損壞:損壞形式為減速機被電石燒壞，減速機輸出軸斷
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[0006]開閉模損壞嚴重:損壞形式有開閉模支架彎曲變形，開閉模下支座槽鋼變形，彈簧無法復(fù)位，開閉模小連桿與車架焊接處脫離，最終導(dǎo)致開閉模無法閉合到位，導(dǎo)致電石外流對電石爐出爐小車其它部件造成更嚴重的損壞。
[0007]車輪轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)軸彎曲或斷裂:主要是側(cè)面齒銷傳動產(chǎn)生不利小車齒銷與扭矩輸出齒輪嗤合的側(cè)向推力，同時入嗤瞬間發(fā)生碰撞，產(chǎn)生更大的瞬間推力，導(dǎo)致靠傳動側(cè)車輪轉(zhuǎn)向軸向一側(cè)傾斜或直接斷裂，小車行走不暢或無法行走。
[0008]爐區(qū)軌道損壞頻繁，尤其是爐口下方的軌道:表現(xiàn)為軌道拱起或彎曲變形，導(dǎo)致軌面標高及軌距發(fā)生變化，影響小車正常通行，造成小車損壞。
[0009]自動檢測裝置行程開關(guān)極易損壞，由于行程開關(guān)未接觸式控制，且布置不合理，導(dǎo)致行程開關(guān)損壞嚴重，最終整個運輸冷卻系統(tǒng)失去自動控制功能，操作很不方便。
[0010]為了消除傳統(tǒng)電石出爐運輸系統(tǒng)的弊端，需要研發(fā)一種自動化程度高、運行可靠、作業(yè)率高、使用運行成本低、投資造價低的電石爐出爐運輸冷卻系統(tǒng)，解決電石出爐運輸冷卻目前面臨的難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述存在的不足，提供一種能夠出爐、冷卻、出鍋過程全自動化、無人化操作，投資造價低，生產(chǎn)效率高的智能化軌道閉環(huán)式電石爐出爐運輸冷卻系統(tǒng)。
[0012]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
電石爐出爐智能運輸冷卻系統(tǒng)，包括一個閉環(huán)式軌道系統(tǒng)、若干套鏈式傳動裝置、若干套石鍋小車、若干套帶機械鎖緊裝置的自動開閉模電石鍋、一套自動化控制系統(tǒng)。軌道系統(tǒng)包含爐區(qū)軌道和冷卻軌道，環(huán)繞電石爐布置，延伸至冷卻區(qū)，冷卻區(qū)軌道根據(jù)冷卻所需時間及廠房大小適當(dāng)布置，爐區(qū)軌道和冷卻軌道形成一個閉環(huán)。軌道安裝可根據(jù)用戶需求，可直接安裝于基礎(chǔ)面上，也可以安裝于高架軌道梁上。爐區(qū)軌道設(shè)置有石鍋小車導(dǎo)向限位裝置。冷卻區(qū)直線段適當(dāng)位置設(shè)有開模軌道和閉模軌道。所述的開模軌道為向下斜坡軌道，閉模軌道為向上斜坡軌道。所述的軌道系統(tǒng)的軌道上布置N列石鍋小車，每列電石鍋小車組由η臺首尾特殊連接的石鍋小車組成；軌道系統(tǒng)的兩個軌道中間正下方基礎(chǔ)坑里布置M套傳動裝置，傳動裝置驅(qū)動電石鍋小車組在軌道系統(tǒng)上行走，傳動裝置的數(shù)量M與每列石鍋小車的總長度L有關(guān)，確保每列石鍋小車在任何位置均有兩套傳動裝置同時驅(qū)動；所述的傳動裝置包含有減速電機、傳動底座、聯(lián)軸器、主動鏈輪、帶張緊裝置的被動鏈輪、傳動鏈條、鏈條導(dǎo)向軌道，被動鏈輪通過傳動鏈條與從動鏈輪形成一個閉環(huán)鏈結(jié)構(gòu)，鏈條為三排鏈，側(cè)邊兩排與主從動鏈輪嚙合傳動，中間一排與安裝在每臺石鍋小車底部的從動半鏈輪嚙合，從動半鏈輪設(shè)有禁止轉(zhuǎn)動的止擋，只能在圓周正反兩個轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動一個齒節(jié)距包絡(luò)的角度，起緩沖作用，鏈條與半鏈輪嚙合將減速電機的輸出扭矩轉(zhuǎn)變?yōu)轵?qū)動石鍋小車前進或后退的推拉力，實現(xiàn)石鍋小車在軌道上平穩(wěn)運行。
[0013]所述的石鍋小車，在軌道系統(tǒng)上成組編制，每套智能運輸冷卻系統(tǒng)由N列石鍋小車，列數(shù)N根據(jù)出爐周期及冷卻循環(huán)周期確定，一般設(shè)計為Ν=5_7列，每列小車頭尾之間保持有最少2米的安全距離。每列石鍋小車由η臺小車頭尾特殊連接而成，數(shù)量η根據(jù)電石爐單次最大出爐量V (噸)與單個電石鍋容量Vl確定，具體為n=V/0.9V1的商數(shù)加I臺。石鍋小車車體為鋼結(jié)構(gòu)件，車輪組為可獨立轉(zhuǎn)向的萬向輪，每臺石鍋小車正下方安裝有兩個半鏈輪傳動裝置，石鍋小車車體上表面鋪設(shè)了一層厚度50mm的耐火材料層，即使坐落于石鍋小車上的電石鍋底板出爐時被硅鐵或電石燒穿，硅鐵或電石被耐火材料層阻隔，耐火材料層起到隔熱和保護石鍋小車不被燒壞的作用。
[0014]在上述方案中，所述的帶機械鎖緊裝置的自動開閉模電石鍋由八塊單獨鍋體外殼與一塊底板由螺栓拼合而成，形狀為上部大，下部小的倒梯形錐臺式，最大限度地減少由于電石鍋受熱膨脹產(chǎn)生應(yīng)力或發(fā)生變形造成電石鍋局部炸裂，延長電石鍋使用壽命。電石鍋長邊兩側(cè)壁對稱設(shè)有兩個缺口，自動開閉活動模塊與這兩個缺口配合。電石鍋上的活動模塊通過連桿機構(gòu)與鍋本體缺口下方鍋側(cè)壁上的支耳座形成回轉(zhuǎn)副，出爐接料時，兩個活動模塊在活動模塊關(guān)閉軌道的作用下向上旋轉(zhuǎn)抬起閉合，與鍋體緊密配合形成一個整體；當(dāng)裝滿電石的石鍋小車經(jīng)過開模位置時，在活動模塊打開軌道的配合作用下，活動模塊繞回轉(zhuǎn)軸向外側(cè)下方旋轉(zhuǎn)打開，卸料起吊夾鉗從電石鍋打開的缺口將鍋內(nèi)電石坨吊走實現(xiàn)卸料。為了防止活動模塊在行進中自動打開，電石鍋還設(shè)計有活動模塊的機械鎖緊裝置，通過特設(shè)的機構(gòu)作用，鎖緊裝置可以自動鎖緊或打開。
[0015]在上述方案中，所述自動化控制系統(tǒng)硬件設(shè)施由每列電石鍋小車位置檢測裝置、電源柜、PLC控制柜、機旁操作臺、可控觸摸監(jiān)控顯示屏、聲光報警裝置、無線遙感控制裝置以及若干電纜電線組成?？煽刂葡到y(tǒng)中所有石鍋小車同時前進或后退行走，也可以獨立控制系統(tǒng)中任何一列石鍋小車前進或后退行走。位置檢測裝置主要通過接近開關(guān)實現(xiàn)，接近開關(guān)安裝在每套傳動裝置的前方和后方，每列小車的頭車和尾車安裝有感應(yīng)板，當(dāng)該列小車的頭車(或尾車)靠近下一套傳動裝置前方(或后方)接近開關(guān)時，接近開關(guān)發(fā)出信號，該傳動裝置電機啟動，同時讀取該列小車編號，在監(jiān)控顯示屏上顯示該列小車所處位置，小車編號可在程序中一次設(shè)定，也可以在可控觸摸監(jiān)控顯示屏上自行輸入；當(dāng)該列小車的尾車(或頭車)經(jīng)過該轉(zhuǎn)動裝置，感應(yīng)板接近該傳動裝置的后方(或前方)接近開關(guān)時，接近開關(guān)發(fā)出信號，該傳動裝置電機停止轉(zhuǎn)動，同時在顯示屏上將編碼清零，表示該傳動裝置上沒有石鍋小車正在經(jīng)過。傳動裝置前后接近開關(guān)的安裝位置相互錯開，與每列頭尾車的感應(yīng)板單獨起作用。電源柜和PLC控制柜安裝在指定的電控室內(nèi)，機旁操作臺安裝在出爐口旁邊的操作室內(nèi)，一般生產(chǎn)只需一人在操作臺操控即可，可控觸摸監(jiān)控顯示屏安裝在操作臺上；聲光報警裝置安裝在石鍋小車軌道周圍的廠房立柱上；無線遙感控制裝置的信號發(fā)射器安裝在石鍋小車軌道周圍的廠房立柱上，接收器安裝在機旁操作臺里，遙感信號實現(xiàn)該廠房內(nèi)無死角安裝，當(dāng)操作模式切換到遙控模式時，通過遙控手柄可在軌道系統(tǒng)附近的任何位置控制任何一列石鍋小車的啟停。該系統(tǒng)還包含有基本的電機欠壓、過流、過載保護裝置，起到保護電機的作用。
[0016]本發(fā)明的原理是:軌道環(huán)繞電石爐出爐口延伸至冷卻廠房形成一個整體閉環(huán)型，成列的石鍋小車在軌道上布置，其中一列空鍋始終在爐區(qū)圍繞出爐口等待接料。在出爐工準備好出爐開始打開爐口前，需啟動爐區(qū)等待的那列小車，將該列小車的第一口電石鍋停在要出料的爐嘴下方，啟動的同時，聲光報警器響起發(fā)出出爐警報。其它小車在冷卻區(qū)的軌道上等候。出爐裝料時，需通過人工查看，第一口鍋裝滿時啟動該列小車，第二口鍋開始接料，依次接料，直至一次出爐完成，這時將剛接滿電石的整列小車開往冷卻區(qū)自然冷卻，如有需要，還可以設(shè)置鼓風(fēng)裝置，加速冷卻速度。在接滿料的小車開往冷卻區(qū)后，將其運行后方的下一列空鍋開往爐區(qū)爐口下方。在冷卻區(qū)軌道的適當(dāng)位置軌道兩邊布置了兩段坡型活動模塊打開軌道，裝滿電石的石鍋小車在到達活動模塊打開軌道前，活動模塊的機械鎖緊裝置打開，石鍋小車繼續(xù)向前行走，經(jīng)過活動模塊打開軌道時，電石鍋兩側(cè)對稱的活動模塊自行打開，讓出鍋內(nèi)冷卻后的電石坨起吊夾持位置，行車工操作行車利用專用夾具將鍋內(nèi)冷卻凝固后的固體電石吊走，實現(xiàn)了電石鍋不需離線即可卸料的功能。卸完電石的石鍋小車繼續(xù)往前行走，經(jīng)過活動模塊關(guān)閉軌道時，電石鍋活動模塊抬起閉合，組成完整的電石鍋，此時設(shè)置在活動模塊關(guān)閉軌道后方的撥桿撥動電石鍋活動模塊機械鎖緊裝置的撥桿，鎖緊裝置鎖上，防止活動模塊在接料前的行進中自行打開。每列石鍋小車按順序依次重復(fù)上述動作運行，實現(xiàn)了自動化控制的連續(xù)出爐接料。
[0017]本發(fā)明的有益效果在于:
本次發(fā)明設(shè)計，通過對現(xiàn)有技術(shù)方案存在問題的原因分析，發(fā)明了新的傳動模式、新的帶機械鎖緊裝置的自動開閉模電石鍋、重新設(shè)計了石鍋小車，讓石鍋小車的前后軸距更加合理，采取了萬向輪的設(shè)計，石鍋小車在軌道上更易轉(zhuǎn)彎、重新發(fā)明設(shè)計了電石鍋與石鍋小車之間的結(jié)合方式、設(shè)計了新的控制裝置?？傊?，本次發(fā)明設(shè)計的宗旨意在提升出爐運輸冷卻系統(tǒng)運行的可靠性、穩(wěn)