本發(fā)明涉及冶金焦化，具體而言，尤其涉及一種安全高效的焦?fàn)t設(shè)備停電應(yīng)急系統(tǒng)及其控制方法。
背景技術(shù)：
1、裝煤車運行在頂裝焦?fàn)t爐頂，作用是從煤塔取煤后裝入炭化室內(nèi)，會產(chǎn)生大量荒煤氣。正常生產(chǎn)裝煤時，由于有高壓氨水或單調(diào)系統(tǒng)產(chǎn)生的負(fù)壓吸力，荒煤氣會通過上升管進(jìn)入集氣管中。當(dāng)遇到焦?fàn)t停電時，高壓氨水或單調(diào)系統(tǒng)停止工作，負(fù)壓吸力會消失，荒煤氣就會突然從各個裝煤孔竄出來。炭化室近1000℃高溫的情況下，荒煤氣會燃燒起來，會燒壞裝煤孔附近的導(dǎo)套機(jī)構(gòu)、油缸、電纜、油管等，如果不能及時控制，移走裝煤車，時間一長就會燒壞設(shè)備，甚至整個裝煤車，造成更大的安全事故和經(jīng)濟(jì)損失。
2、公開號為cn206521427u的專利文件公開了一種停電時避免燒毀裝煤車的裝置，該專利需要作業(yè)人員在液壓站內(nèi)操作截止閥，使導(dǎo)套油缸回路泄壓，利用配重升起導(dǎo)套，然后人工關(guān)閉爐蓋，并且裝煤車不能行走，整個過程作業(yè)人員參與度高，不能實現(xiàn)無人自動化操作，因此該專利在焦?fàn)t停電時，效率低且安全系數(shù)低，人員和設(shè)備依然存在很大的風(fēng)險。
3、公開號為cn206188734u的專利文件公開了一種用于裝煤車的蓄能器，該專利采用蓄能器可以收回裝煤導(dǎo)套，但需要人工關(guān)閉爐蓋，并且裝煤車不能行走駛離，整個過程作業(yè)人員的參與度高，不能實現(xiàn)無人自動化操作，因此該專利在焦?fàn)t停電時，效率低且安全系數(shù)低，人員和設(shè)備依然存在很大的風(fēng)險。
4、上述現(xiàn)有技術(shù)“一種停電時避免燒毀裝煤車的裝置”和“一種用于裝煤車的蓄能器”在實際使用過程中存在以下缺點：
5、1)作業(yè)人員需進(jìn)入液壓室進(jìn)行操作收回導(dǎo)套，不能第一時間撤離至安全區(qū)域，若大火蔓延，威脅人身安全，容易發(fā)生安全事故。
6、2)收回導(dǎo)套后，作業(yè)人員還需人工關(guān)閉爐蓋，但裝煤孔噴火大，導(dǎo)致人不能靠近，爐蓋就會蓋不上，既威脅人身安全又會燒車，最后會造成更大的經(jīng)濟(jì)損失。
7、3)裝煤車完成抬起導(dǎo)套、關(guān)閉爐蓋應(yīng)急操作后，無法自動駛離裝煤孔噴火區(qū)域，會造成大火蔓延至設(shè)備上。
8、4)設(shè)備沒有完善的停電應(yīng)急系統(tǒng)，作業(yè)人員在停電應(yīng)急狀態(tài)參與度高，無法第一時間啟動應(yīng)急系統(tǒng)，自動完成關(guān)閉閘板、抬起導(dǎo)套、關(guān)閉爐蓋、大車駛離、大車制動等一系列的應(yīng)急操作。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、根據(jù)上述提出的技術(shù)問題，而提供一種安全高效的焦?fàn)t設(shè)備停電應(yīng)急系統(tǒng)及其控制方法，當(dāng)焦?fàn)t停電時，操作員僅需在司機(jī)室按下應(yīng)急按鈕后即可迅速撤離至安全區(qū)域，車輛會按照設(shè)定的控制程序自動完成關(guān)閉閘板、抬起導(dǎo)套、關(guān)閉爐蓋、大車駛離、大車制動等一系列的應(yīng)急操作，達(dá)到“一鍵啟動、安全高效、無人操作”的要求。
2、本發(fā)明采用的技術(shù)手段如下：
3、一種安全高效的焦?fàn)t設(shè)備停電應(yīng)急系統(tǒng)，包括：鋼結(jié)構(gòu)、揭蓋裝置、導(dǎo)套裝置、抓斗式閘板、ups裝置、液壓管路、液壓系統(tǒng)、操作臺、應(yīng)急開關(guān)、應(yīng)急控制系統(tǒng)、電氣室、煤斗、液壓室、司機(jī)室、螺旋給料器和走行裝置，所述電氣室、煤斗、液壓室固定在鋼結(jié)構(gòu)的上方，所述電氣室和液壓室分別位于煤斗的兩側(cè)，所述司機(jī)室吊掛在鋼結(jié)構(gòu)的端部下方，所述揭蓋裝置固定于鋼結(jié)構(gòu)下方并位于裝煤孔一側(cè)，所述螺旋給料器固定于煤斗下方，所述抓斗式閘板的上部固定在螺旋給料器下煤口法蘭處，所述抓斗式閘板的下部與導(dǎo)套裝置連接，所述導(dǎo)套裝置安裝于鋼結(jié)構(gòu)下方，所述走行裝置位于鋼結(jié)構(gòu)的下方；
4、所述ups裝置和應(yīng)急控制系統(tǒng)均布置在電氣室內(nèi)部，所述揭蓋裝置、導(dǎo)套裝置、抓斗式閘板、ups裝置、液壓系統(tǒng)、操作臺、應(yīng)急開關(guān)和走行裝置均與應(yīng)急控制系統(tǒng)相連；所述液壓系統(tǒng)布置在液壓室內(nèi)部，所述揭蓋裝置、導(dǎo)套裝置、抓斗式閘板和走行裝置的液壓驅(qū)動元件均通過液壓管路與液壓系統(tǒng)相連，所述操作臺布置在司機(jī)室內(nèi)部，所述應(yīng)急開關(guān)設(shè)置在操作臺上。
5、進(jìn)一步地，所述揭蓋裝置包括橫向移動機(jī)構(gòu)、豎向移動機(jī)構(gòu)、揭蓋臺車、揭蓋確認(rèn)開關(guān)和電磁鐵，所述橫向移動機(jī)構(gòu)固定在鋼結(jié)構(gòu)的下方，所述豎向移動機(jī)構(gòu)連接在橫向移動機(jī)構(gòu)上，所述揭蓋臺車連接豎向移動機(jī)構(gòu)上，所述橫向移動機(jī)構(gòu)用于實現(xiàn)豎向移動機(jī)構(gòu)和揭蓋臺車進(jìn)行水平方向的移動，所述豎向移動機(jī)構(gòu)用于實現(xiàn)揭蓋臺車的升降；
6、所述電磁鐵安裝于揭蓋臺車的頭部下方，所述揭蓋確認(rèn)開關(guān)安裝在揭蓋臺車上靠近電磁鐵的位置，所述電磁鐵與揭蓋確認(rèn)開關(guān)和ups裝置相連，所述ups裝置在停電狀態(tài)下可向電磁鐵繼續(xù)供電。
7、進(jìn)一步地，所述橫向移動機(jī)構(gòu)包括水平油缸、水平軌道和水平臺車，所述水平油缸通過液壓管路與液壓系統(tǒng)連接，所述水平軌道固定在鋼結(jié)構(gòu)的下方，所述水平油缸的尾部連接在水平軌道上，所述水平油缸的另一端桿頭與水平臺車連接，所述水平臺車上安裝有與水平軌道滑動連接的輥輪，通過水平油缸驅(qū)動水平臺車沿著水平軌道進(jìn)行水平方向的前進(jìn)后退。
8、進(jìn)一步地，所述豎向移動機(jī)構(gòu)包括豎直油缸和豎直臺車，所述豎直油缸通過液壓管路與液壓系統(tǒng)連接，所述橫向移動機(jī)構(gòu)的水平臺車上設(shè)有垂直軌道，所述豎直油缸的尾部連接在水平臺車上，所述豎直油缸的另一端桿頭與豎直臺車連接，所述豎直臺車上安裝有與垂直軌道滑動連接的輥輪，所述揭蓋臺車通過關(guān)節(jié)軸承與豎直臺車連接，通過豎直油缸驅(qū)動豎直臺車和揭蓋臺車進(jìn)行升降。
9、進(jìn)一步地，所述走行裝置包括相連接的走行傳動裝置和車輪組，所述走行傳動裝置包括減速機(jī)、電磁制動器、電機(jī)、電磁離合器、液壓馬達(dá)、傳動軸和電機(jī)支座，所述減速機(jī)的輸出端與傳動軸相連，所述傳動軸與車輪組相連；
10、所述電機(jī)安裝在電機(jī)支座上，采用雙軸身結(jié)構(gòu)；所述電機(jī)的一側(cè)輸出端通過電磁制動器與減速機(jī)的輸入端相連，所述電磁制動器具有常閉功能，通電打開斷電制動；所述電機(jī)的另一側(cè)輸出軸通過電磁離合器連接液壓馬達(dá)，所述電磁離合器用于控制液壓馬達(dá)與電機(jī)的接通與斷開，所述液壓馬達(dá)通過液壓管路與液壓系統(tǒng)相連；
11、工作時，電磁離合器處于斷開狀態(tài)，電磁制動器通電打開，通過電機(jī)和減速機(jī)驅(qū)動車輪組轉(zhuǎn)動，進(jìn)而驅(qū)動整個裝煤車走行。
12、進(jìn)一步地，所述液壓系統(tǒng)包括電機(jī)泵組、油箱、柴油機(jī)泵組、應(yīng)急管路、應(yīng)急控制閥、控制閥、管路、主管路、揭蓋水平油缸閥組、揭蓋豎直油缸閥組、導(dǎo)套油缸閥組、閘板油缸閥組、液壓馬達(dá)閥組和閥站，所述電機(jī)泵組、油箱、柴油機(jī)泵組和閥站均固定在液壓室的底部，所述電機(jī)泵組和柴油機(jī)泵組均與油箱相連，所述電機(jī)泵組連接管路，所述柴油機(jī)泵組連接應(yīng)急管路，所述應(yīng)急管路和管路均與主管路連通，所述應(yīng)急控制閥連接在應(yīng)急管路上，所述控制閥連接在管路上，通過應(yīng)急控制閥和控制閥控制開閉；
13、所述閥站與主管路相連，所述揭蓋豎直油缸閥組、導(dǎo)套油缸閥組、閘板油缸閥組、液壓馬達(dá)閥組均安裝在閥站上方，所述閥站通過液壓管路與揭蓋裝置、導(dǎo)套裝置、抓斗式閘板和走行裝置的液壓執(zhí)行元件連接；
14、工作時，柴油機(jī)泵組停止工作，應(yīng)急控制閥處于關(guān)閉狀態(tài)，控制閥處于打開狀態(tài)，電機(jī)泵組工作，將油箱內(nèi)的液壓油吸入加壓后進(jìn)入管路、主管路、閥站，通過控制各支路閥組進(jìn)而控制各液壓執(zhí)行元件進(jìn)行動作。
15、進(jìn)一步地，所述導(dǎo)套裝置包括固定于鋼結(jié)構(gòu)下方的導(dǎo)套油缸和活動導(dǎo)套，所述導(dǎo)套油缸的下部與活動導(dǎo)套連接，用于驅(qū)動活動導(dǎo)套進(jìn)行升降。
16、進(jìn)一步地，所述抓斗式閘板包括閘板油缸和閘板，所述閘板油缸安裝在螺旋給料器上，所述閘板安裝在螺旋給料器下煤口法蘭處，所述閘板油缸與閘板相連，用于驅(qū)動閘板開閉控制下煤。
17、本發(fā)明還提供了一種安全高效的焦?fàn)t設(shè)備停電應(yīng)急系統(tǒng)的控制方法，包括如下步驟：
18、當(dāng)焦?fàn)t停電時，ups裝置處于供電狀態(tài)，為裝煤車中所有應(yīng)急電氣元件供電，操作人員第一時間按下操作臺上的應(yīng)急開關(guān)，并第一時間撤離至安全區(qū)域；此時，裝煤車自動進(jìn)入應(yīng)急控制系統(tǒng)，且裝煤車在無人的情況下完成以下應(yīng)急操作：
19、s1、液壓系統(tǒng)轉(zhuǎn)入應(yīng)急模式，電機(jī)泵組停止工作，控制閥關(guān)閉，柴油機(jī)泵組開始啟動工作，應(yīng)急控制閥打開，此時液壓油通過柴油機(jī)泵組加壓后經(jīng)過應(yīng)急管路進(jìn)入主管路而后到達(dá)閥站；依靠ups裝置提供的電源，并根據(jù)應(yīng)急控制系統(tǒng)設(shè)定的程序進(jìn)行動作：
20、s11、打開閘板油缸閥組，抓斗式閘板的閘板油缸動作以關(guān)閉閘板，停止下煤；
21、s12、打開導(dǎo)套油缸閥組，導(dǎo)套裝置的導(dǎo)套油缸動作以抬起活動導(dǎo)套，脫離裝煤孔；
22、s13、由于ups裝置已給電磁鐵供電，保證爐蓋不掉下；打開揭蓋水平油缸閥組和揭蓋豎直油缸閥組，揭蓋裝置的水平油缸驅(qū)動水平臺車同時聯(lián)動豎直臺車、揭蓋臺車一起前進(jìn)至電磁鐵與裝煤孔同心；豎直油缸驅(qū)動豎直臺車聯(lián)動揭蓋臺車一起下降，爐蓋到位后，電磁鐵斷電與爐蓋脫開，揭蓋裝置動作回到初始位置；
23、s14、步驟s13結(jié)束后，通過應(yīng)急控制系統(tǒng)完成自動關(guān)閉閘板、提起導(dǎo)套、關(guān)蓋應(yīng)急操作；
24、s2、走行傳動裝置開始應(yīng)急操作，依靠ups裝置分別給電磁制動器和電磁離合器供電，執(zhí)行打開電磁制動器和電磁離合器的動作；此時，打開液壓馬達(dá)閥組，啟動走行傳動裝置中的液壓馬達(dá)，液壓馬達(dá)通過減速機(jī)，傳動軸向車輪組傳遞扭矩，進(jìn)而驅(qū)動整個裝煤車慢速運行至端臺安全區(qū)域，遠(yuǎn)離冒火區(qū)，之后液壓馬達(dá)停止工作，電磁制動器斷電制動；至此工作結(jié)束。
25、較現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：
26、1、本發(fā)明安全性高，作業(yè)人員僅需在司機(jī)室一鍵啟動應(yīng)急系統(tǒng)，即可第一時間撤離至端臺等安全區(qū)域，可以保證人員安全，避免發(fā)生安全事故。
27、2、本發(fā)明無人率高，關(guān)閉閘板、抬起導(dǎo)套、關(guān)閉爐蓋、大車駛離、大車制動等操作工序均是按應(yīng)急控制系統(tǒng)自動化完成，避免作業(yè)人員在危險環(huán)境中現(xiàn)場操作。
28、3、本發(fā)明效率高，裝煤車完成相關(guān)工序后，可自動駛離冒火區(qū)域到達(dá)端臺等安全區(qū)域，避免爐頂著大火造成燒車等更大損失。
29、4、本發(fā)明應(yīng)急控制系統(tǒng)融入裝煤plc系統(tǒng)中，達(dá)到“一鍵啟動、安全高效、無人操作”。
30、基于上述理由本發(fā)明可在頂裝焦?fàn)t裝煤車和搗固焦?fàn)t導(dǎo)煙車等領(lǐng)域廣泛推廣。