干熄焦装入装置限位检测机构研究.doc

干熄焦装入装置限位检测机构研究靳波 （唐钢炼焦制气厂，唐山 063039）摘要：干熄焦装入装置电动缸内置限位检测机构，在实际生产和检修中凸显的缺点，不容忽视，而经过研究改造后的外置限位检测机构，弥补了原有缺陷，更加满足实际生产的需要。关键词：干熄焦；装入装置；电动缸；限位检测；改造 A research about the limiting detection mechanism of The CDQ loading device Jin Bo (TheCoke-makingandGas-makingPlantofTangshanIronSteelCo.,Ltd,Tangshan063039 )Abstract: The built-in limiting detection mechanism of The CDQ loading device power cylinder shows a lot of obvious shortcomings, which can not be ignored in the actual production and maintenance. The external limiting detection mechanism after the transformation makes up the original defects, and meets the actual needs of the production.Key words: CDQ; Loading device; Power cylinder; Limiting detection mechanism; Reform1 干熄焦装入装置作用干熄焦装入装置是干熄焦工艺流程中不可或缺的设备之一，装入装置位于干熄炉的炉口平台，将提升机运来的炽热焦炭装入干熄炉。装入装置依靠电动缸的伸缩驱动装入台车，移开炉盖，使装入料斗与干熄炉炉口准确对位；在焦炭装入完成后，移开装入料斗，关闭炉盖。一旦装入装置不能正常使用，红焦就不能顺利装入干熄炉，将造成装满红焦的焦罐长时间等待而烧损，甚至会造成发电机组被迫解裂和干熄焦系统停产。2 装入装置电动缸现有限位检测机构存在的缺陷我厂干熄焦装入装置，在一次工作循环中需要四处检测限位，分别实现开盖（开到位）、预开（加减速）、预关（加减速）和关盖（关到位），其限位机构采用四个凸轮旋转开关，安置在电动缸头内，旋转开关通过一个伞形齿轮与电机主轴咬合，当电机旋转时通过伞形齿轮带动旋转开关旋转，依次实现四个状态点。这种限位检测机构存在以下几个缺陷： 由于装入装置电动缸的四个限位通过一个伞形齿轮传动实现，这个伞形齿轮在频繁运动中承受巨大的力矩，特别容易磨损，一般情况下伞形齿轮使用半个月就会出现磨损，即使仅仅磨损两三个齿，这个齿轮就不能起到应有的作用，使四个限位出现误差，导致电动缸不能正常驱动装入装置，从而造成事故。更换这个伞形齿轮的工序也是相当复杂的,先要拆下电动缸头内部的限位检测机构，然后才能取出伞形齿轮，这种伞形齿轮比较精密，造价比较高，加工也比较困难，即使能较快完成更换，重新调试四个状态点仍需要大量时间，因为这种机构特别灵敏，稍微调动，反映在现场设备上，各段行程变动很大，因此整个检修时间常常需要一两个小时，而且必须停产检修，这样极大地影响了正常生产。我厂装入装置在三年的实际使用中，因伞形齿轮磨损而造成不能装焦的生产事故频繁发生，因此我们迫切需要一种更加实用的限位检测机构。3 外置限位检测机构创新设计3.1 实用的限位检测机构四个技术要求1）必须保证限位位置可以灵活调整，以便各个状态点合适，从而实现装入装置各段运行衔接一致，运动平稳； 2）必须保证装入装置在开盖位置和关盖位置的停车精准度，使误差范围在10mm内；3）必须保证装入装置长时间无故障运行，而自身故障率极低，还要实现不停产检修和最短时间内更换；4）必须能适应装入平台多尘、高温等恶劣的现场环境。3.2 外置限位检测机构组成依据以上技术要求，通过多次论证，我们研究了一种直接安装在装入装置上的限位检测机构。1）1）其组成部分如表1所示：部件名称部件规格数量限位开关电磁感应式限位开关SJ30-A24限位调节底板普钢板1000*200*8mm2限位插板普钢板1000*200*3mm1限位插板固定支架63角钢 长度100mm2表1 外置限位检测机构组成明细表2）限位插板规格如图1所示：图1 限位插板3）限位调节底板规格如图2所示：图2 限位调节底板3.3 外置限位检测机构安装方案 安装示意如图3所示：图3 外置限位检测机构安装示意图1）一块限位调节底板焊接在炉盖完全关闭时装入料斗台车后轮所在位置的台车轨道下方基座上，用来固定关盖和预关限位开关；另一块限位调节底板焊接在装入料斗完全就位时装入料斗台车后轮所在位置的台车轨道下方基座上，用来固定开盖和预开限位开关。2）限位插板固定支架焊接在装入料斗台车后轮位置的车架上，两块固定支架中心距离800mm，便于固定限位插板。3）限位插板用螺栓安装在插板固定支架上，并保证限位插板与限位调节底板垂直，并且两延伸面相交于调节底板的调节槽中心线上。4）4个限位开关分别固定在相应的限位调节底板的调节槽上。3.4 外置限位检测机构电控方案1）电磁感应式限位开关需单独提供DC24V电源，使用常闭点作为工作点，用8*1.0mm屏蔽电缆，中途通过4个中间继电器将信号传入装入装置驱动电机变频器和PLC，电缆的屏蔽线在两头做好接地；2）电缆在通过装入平台高温处时，通过离地面10mm的悬空穿线管穿过；3）限位开关与屏蔽电缆接头用耐高温软管包扎；4）为了防止限位开关烤坏或红焦烧毁，我们用两截长110mm的耐高温软管，一端封上，另一端分别套进限位开关的两个感应臂上，耐高温软管不会影响限位开关的使用效果；5）开盖和预开限位开关正好选在水封槽溢水口上方，我们在溢水口上方安装一块遮挡板，防止限位开关长期处在水汽中，影响寿命。6）装入装置限位检测逻辑如表2所示:由表2可知，限位插板的设计长度应该大于关盖与预关限位或开盖与预开限位之间的距离。开盖预开预关关盖功能1100关盖状态1101关盖至预关状态1111预关至预开状态1011预开至开盖状态0011开盖状态表2 装入装置限位检测逻辑表7）因为惯性，装入台车及炉盖在速度切换时会不可避免的发生晃荡现象，为了保证装入台车及炉盖在开闭过程中运行平稳，晃荡量小，需要将变频器的高低速设置进行调整，之前采用内置限位检测机构时驱动电动机变频器高低速分别为1500rpm和750rpm，根据反复现场调试，我们发现将变频器高低速设置为1100rpm和400rpm时，既不影响装焦时间，又能将台车及炉盖的晃荡量减为最小。4 外置限位检测机构使用效果1）因为这种外置限位检测机构的限位开关安装在装入台车上，因此各个限位能真实、直观反映装入台车的各段行程和运动状态，加上限位调节底板上的调节槽的设计可以保证限位开关随意调整位置，因此在初期安装调试时就变得直观、便利、快捷。2）外置限位检测机构的SJ30-A2型U型限位开关，其自身检测精度达到0.5mm，完全可以保证装入装置在开盖位置和关盖位置的停车精准度：关盖位可以保证炉盖落入水封槽的最佳吃水深度；预关位和预开位可以保证装入装置加速减速的连贯平稳；开盖位可以保证炉盖全部打开，并使装入料斗准确的停在干熄炉炉口正上方。这种电磁感应式限位开关能适应多尘、高温的恶劣环境，使用寿命很长，即使安装更换时也仅需5到10分钟，节约了大量检修时间。2010年3月份改