Пояснительная записка: страниц, рисунков, таблиц, источников, приложение.

РЕФЕРАТ

Пояснительная записка: страниц, рисунков, таблиц, источников, приложение.

Рассмотрены конструкция и принцип работы устройства чистки дверей и рам коксовыталкивателя, проведен обзор существующих конструкций механизмов чистки дверей и рам коксовыталкивателя.

Приведен расчет мощности электродвигателя для механизма подвода, отвода и подъема чистки рам и броней коксовой стороны, произведен выбор цепи для привода механизма чистки рам, проведен проверочный расчет оси поворота механизма чистки рам на коксовыталкивателе, расчет мощности электродвигателя привода механизма чистки дверей, расчет приводной цепи механизма чистки дверей.

КОКСОВЫТАЛКИВАТЕЛЬ, РАМА, ЧИСТКА, ДВЕРИ, МОЩНОСТЬ, ЦЕПЬ, ПРОЧНОСТЬ, ПРИВОД

РЕФЕРАТ

Пояснювальна записка: сторінок, малюнків, таблиць, джерел, додаток.

Розглянуто конструкція і принцип роботи пристрою чищення дверей і рам коксовиштовхувача, проведено огляд існуючих конструкцій механізмів чищення дверей і рам коксовиштовхувача.

Наведен розрахунок потужності електродвигуна для механізму підведення, відведення та підйому чистки рам і бронею коксової сторони, зроблено вибір ланцюга для приводу механізму чищення рам, проведений перевірочний розрахунок осі повороту механізму чищення рам на коксовиштовхувачем, розрахунок потужності електродвигуна приводу механізму чищення дверей, розрахунок приводного ланцюга механізму чищення дверей.

Коксовиштовхувач, РАМА, МІЦНІСТЬ, ПРИВІД, ДВЕРI, ПОТУЖНІСТЬ, ЛАНЦЮГ, ЧИЩЕННЯ

ABSTRACT

Explanatory note: pages, figures, tables, sources application.

Examined the design and function of the device cleaning doors and frames coke pusher, a review of existing designs cleaning mechanisms doors and frames coke pusher.

The calculation of the electric motor for power supply mechanism, drain cleaning and lifting frames and armor coke side, made ​​the choice to drive the chain mechanism cleaning frames, payment verification conducted pivot axis mechanism cleaning frames on Coke, the calculation power of the motor drive mechanism for cleaning doors, payment timing chain mechanism cleaning doors.

COKE, FRAME, CLEANING, DOORS, POWER, CIRCUIT, POWER,

STRENGTH

СОДЕРЖАНИЕ

Введение…………………………………………………………………

1 Конструкция и принцип работы механизма чистки дверей и рам……

1.1 Механизм чистки дверей…………………………………………

1.2 Механизм чистки рам ……………………………………………

2 Обзор конструкций механизмов чистки дверей и рам………………

2.1 Обоснование выбранной конструкции…………………….

3 Расчет мощностных характеристик………………………..

3.1 Расчет мощности электродвигателя для механизма подвода, отвода и подъема чистки рам и броней коксовой стороны……………………

3.2 Определение мощности электродвигателя привода механизма чистки дверей.……………………………………………………

4 Выбор цепи для привода механизма чистки рам…………………

5 Прочностные расчеты……………………………………….

5.1 Расчет приводной цепи механизма чистки двери…………….. Выводы………………………………………………………..

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК……………………………………………………….

Приложение А. Перечень замечаний нормоконтролера…………………….

ВВЕДЕНИЕ

Чистка дверей и рам от нагара и смолистых отложений на большинстве коксохимических заводах раньше производилась вручную. Это весьма тяжелая и вредная для здоровья рабочего операция, сопряженная с пребыванием в зоне высоких температур.

В настоящее время создан механизм, полностью ликвидирующий ручной труд на этом участке. Механизм производит очистку рам и броней по всему их периметру. При этом от графитных и смолистых отложений очищаются зеркало рамы, боковые поверхности, порог и свод рамы и брони. Основные узлы механизма полностью применимы для обеих сторон батареи.

Целью данной курсовой является расчет механизма чистки дверей и рам коксовыталкивателя по данным, полученным во время прохождения производственной практики.

Объект проектирования – механизм чистки дверей.

1 Конструкция и принцип работы механизма чистки дверей и рам

Для обеспечения надежной герметизации камер коксования необходимо систематически очищать двери и рамы и брони от смолистых, графитных отложений (рис.1.1) и кокса. Отложения образуются в результате конденсации смолы и газа, проникнувшего к холодным частям корпуса и дверей, и последующим коксования ее с шихтой.

Рисунок 1.1 – Смолистые и графитные отложения

В настоящее время на всех коксохимических заводах операции по очистке рам и дверей, броней кирпичедержателей выполняют при помощи специальных механизмов, установленных на двересъемном устройстве коксовыталкивателя и двересъемной машины. Основные узлы механизма чистки дверей и рам унифицированы и применяются для очистки примыкающих поверхностей коксовой печи и двери как с машинной, так и с коксовой стороны батареи.

1.1 Механизм чистки дверей

Очистка дверей коксовых печей от смолистых и графитных отложений производится специальным механизмом с круговым движением рабочих органов по всему периметру очищаемой поверхности кирпичедержателей и уплотняющей рамки. Такие механизмы применяют для очистки дверей как с коксовой, так и с машинной сторон батареи.

Рабочим органом механизма чистки дверей (рис1.3) являются щетки (рис.1.2), изготовленные из отрезков стального каната и установленных на боковых 9 и торцевых 10 каретках. Прижатие щеток боковых кареток к очищаемой поверхности двери осуществляется пружинами 16, а плотное прилегание щеток обеспечивается рычажной системой кареток. Щетки торцевых кареток прижимаются к уплотняющей раме двери пружинами 14 и 15. Все каретки смонтированы на подшипниковых роликах 17, скользящих по направляющим, закрепленными на раме 13 механизма. Все каретки соединены собой втулочно-роликовой цепью 11, огибающей четыре блока звездочки 12.

Рисунок 1.2 – Щетка

Рама механизма представляет собой металлоконструкцию, с боковых сторон которой установлено по две направляющих 18, изготовленных из швеллеров №12.

Рисунок 1.3 – Механизм чистки дверей (кинематическая схема)

Для защиты механизма и устройств от теплоизлучения футеровки дверей, от загрязнения продуктами очистки к раме прикреплены козырьки. Вверху и внизу рамы установлены съемные части, на которых закреплены на подшипниках качения блоки звездочки. Нижняя съемная часть подвижная и служит для натяжения рабочих цепей, а верхняя - установлена неподвижно и является приводной.

Движение кареток по контуру очищаемой поверхности двери осуществляется от электродвигателя 2 с мощностью 3.5 кВт и частотой вращения вала 93,45 рад/с через зубчатую или цепную муфту 3 и червячным редуктором 4 с передаточным числом 37. На одном конце тихоходного вала редуктора посажена звездочка 5, которая цепной передачей соединена с приводной звездочкой 1 механизма. На другом конце тихоходного вала редуктора закреплена шестерня 6, входящая в зацепление с шестерней 7 командоаппарата 8. Командоаппарат служит для остановки кареток механизма в исходном положении после окончания очистки дверей.

1.2 Механизм чистки рам

Из имеющихся конструкций механизмов чистки рам наиболее удовлетворяет требованиям производства механизм с возвратно-поступательным движением рабочих органов. Он хорошо очищает боковые поверхности броней и рам, а также по всему периметру зеркало рамы от смолистых и графитных отложений.

Основными узлами механизма (рис.1.4) являются опорное устройство, при помощи которого механизм установлен на поворотной раме двересъемного устройства: рама, на которой смонтированы теплоизоляционный экран, рабочие органы и устройства механизма, электромеханический привод.

Опорное устройство состоит из роликовой (шаровой) опоры 11, расположенной в средней части механизма и опирающейся на головку рельса, закрепленного к поворотной раме двересъемного устройства. В верхней части механизма чистки рам и брони установлена пружинная опора 9, в нижней части – опора нижняя 12. Все опоры подвижны и обеспечивают свободу движения в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. Это облегчает ввод рабочих органов механизма внутрь рамы и брони, если последнее имеет отклонение от проектной оси

Рисунок 1.4 – Чистка рам (кинематическая схема)

На раме 17 закреплены верхняя 7 и нижняя 1 подшипниковые опоры, в которых на валу с помощью шпонки насажены звездочки 19. Последние огибают две однорядные втолочно-роликовые цепи 18, концы которых соединены с кареткой 5 и контргрузом 10. Натяжение цепи осуществляется пружинами, установленными в корпусе каретки. К раме приварены кронштейны, на которых удерживается секционный теплозащитный экран 4. Рама обшита листовым металлом. В верхней и нижние частях рамы на боковых поверхностях установлено по два ловителя 6, обеспечивающих установку механизма относительно оси печного проема с точностью .

Очистка боковой поверхности брони и зеркала рамы по высоте проема печи производится четырьмя металлическими скребками (рис. 1.5), установленных на каретке 5. Регулировка скребков производится с помощью пружин 20. Передвигается каретка на роликах, помещенных внутри направляющей рамы изготовленной из швеллеров. Она прикреплена к двум роликовым цепям и может совершать возвратно-поступательное движение. В корпусе каретки установлены цанговые захваты, обеспечивающие зацепление с наконечниками верхнего 8 и нижнего 2 скребков. Последние очищают горизонтальные участки рам вверху и внизу проема коксовой печи. Верхний и нижний скребки с помощью пружин прижимаются к зеркалу рамы. Порог очищается специальным скребком 3.

Рисунок 1.5 – Металлические скребки чистки рам

Механизм привода скребков состоит из электродвигателя 14 мощностью 3.5кВт и частотой вращения вала 93,45 рад/с, соединенного с помощью муфты цилиндрическим редуктором 15, имеющим передаточное число 19,68. Тихоходный вал редуктора с помощью звездочек и цепной передачи соединен с приводом валом-звездочкой механизма чистки, установленной в подшипниках нижней опоры. Включение в реверс электродвигателя и отключение механизма осуществляется командоаппаратом 13 и конечными выключателями. Для точной остановки каретки в заданном положении, на свободном конце вала редуктора, установлен тормоз 16 типа ТКП 200/100.

После установки механизма чистки броней рам и по оси проема печи он подается на печь и помощью ловителей относительно оси рамы с точностью .

С включением электродвигателя крутящий момент передается на приводные звездочки, каретка из среднего положения перемещаются вверх, очищая скрепками боковые поверхности рамы и броней по всей высоте проема двери. Дойдя до штоков верхнего скребка, каретка толкает вверх верхний скребок, при этом очищается горизонтальный участок зеркала рамы. Конечный выключатель, установленный в верхней части рамы механизма, переключает электродвигатель на реверс и каретка движется вниз, увлекая за собой верхний скребок цанговыми захватами. Когда верхний скребок займет исходное положение, цанговые захваты разжимаются, скребок остается на месте, а каретка продолжает движение вниз. Дойдя до нижнего скребка, каретка приводит его в движение, аналогично верхнему, при этом очищается нижний горизонтальный участок зеркала рамы. После переключения привода механизма конечным выключателем каретка поднимается вверх, увлекая нижний скребок цанговыми захватами. Когда скребок займет начальное положение, цанговые захваты разжимаются, нижний скребок остается, а каретка продолжает движение вверх.

В автоматическом режиме работы механизм чистки броней рам каретка совершает два цикла, после чего механизм отводится в исходное положение. Порог очищается скребками при вводе механизма в раму печи. Управление приводом осуществляется из кабины машиниста.

2 Обзор конструкций механизмов чистки дверей и рам

1. Механизм чистки дверей коксовых печей (конструкция КБ Коксохиммаша)

Очистка дверей коксовых печей от смолистых и графитных отложений является обязательной операцией перед каждой установкой двери для герметизации камеры коксования. В настоящее время очистка дверей на многих коксохимических заводах производится специальным механизмом, который одновременно очищает по всему периметру кирпичедержатели, футеровку, уплотняющую рамку и ее нож. Механизм без существенных переделок пригоден и для двересъемных машин и для коксовыталкивателей.

Рабочим органом механизма чистки дверей являются металлические щетки, установленные на каретках. Для надежной работы механизма необходимо, чтобы щетки были самоустанавливающиеся, то есть чтобы они при движении могли копировать фактический профиль поверхностей дверей и уплотняющей рамки. Такие щетки устанавливаются на шарнирных пружинных подвесках, которые обеспечивают плотное и постоянное прилегание к очищаемым поверхностям.

Механизм чистки дверей (рис. 2.1) имеет направляющую раму 1, составленную из двух соединенных между собой швеллеров №12 и служащую для направления движения кареток со щетками 2, крепления звездочек приводной цепи, ограничения разбрасывания продуктов очистки и направления их в механизм уборки. Тихоходный вал редуктора при помощи муфты 6 соединен с приводной звездочкой 7, которая сообщает кареткам со щетками 2 возвратно-поступательное движение.

Каждая каретка имеет две щетки: одну – торцовую – для очистки ножа и диафрагмы уплотняющей рамки и вторую – боковую для очистки кирпичедержателей, а также верхних и нижних поверхностей футеровки двери. Для облегчения захода двери в механизм чистки боковые щетки устанавливаются под углом, расширенной частью в сторону двери.

Командо-аппарат 8 производит автоматическое переключение электропривода на реверсивное движение. Точная фиксация механизма в заданных положениях обеспечивается электромагнитным тормозом 9. Установка конечных выключателей 10 предохраняет механизм от поломки в случае выхода из строя командо-аппарата 8.

Рисунок 2.1 – Общий вид механизма чистки дверей

Все каретки соединены между собой пластинчатой цепью на роликах. Натяжение цепи производится стяжными гайками при помощи винтового натяжного устройства 11.

Рисунок 2.2 – Общий вид каретки механизма чистки дверей: 1- боковая щетка, 2 – торцевая щетка, 3 – корпус каретки.

Общий вид каретки для чистки двери показан на рисунке 2.2, а кинематическая схема механизма чистки двери на рис. 2.3. В отличие от описанного выше механизма чистки дверей (рис.2.1) привод кареток со щетками осуществляется при помощи двух приводных звездочек. Как показал опыт эксплуатации, такая схема обеспечивает более надежную работу механизма и потому принята в качестве типовой.

Рисунок 2.3 – Кинематическая схема механизма чистки дверей: 1 - червячный редуктор, 2 - муфта, 3 – тормоз, 4 – электродвигатель, 5 – командо-аппарат, 6 – опоры приводной звездочки, 7 - конечные выключатели, 8 – зубчатая муфта, 9 – раздаточные звездочки, 10 – цепная передача, 11 – цепная передача к командо-аппарату, 12 – направляющая рама, 13 – тяговая цепь стинчатая, 14 – пружинный компенсатор, 15 – каретка со щетками, 16 – приводная звездочка, 17 – рейка цепная.

Механизм чистки двери устанавливается на типовой двересъемной рычажной машине оборудованной двересъемным устройством с поворотом на 90^о. Подача повернутой двери в механизм чистки ограничивается пружинными буферами, установленными на каркасе двересъемной машины.

Механизм чистки двери на коксовыталкивателе устанавливается на двересъемном устройстве, оборудованном головкой, которая может поворачиваться на 180^о.

Подвод механизма к двери производится при передвижении самого двересъемного устройства или при помощи специальных механизмов, устанавливаемых на коксовыталкивателе и на двересъемной машине.

Управление механизмом чистки двери производится из кабины машиниста. Электрической схемой механизма предусмотрено два режима работы – наладочный и автоматический.

2. Механизм чистки дверей, рам и броней коксовых печей (конструкция Орского машиностроительного завода)

Механизм чистки дверей, рам и броней (рис. 2.4) устанавливается на передвижной штанге 1, расположенной параллельно штанге двересъемного устройства. Штанга 1, механизма чистки самостоятельного привода для передвижения не имеет. Она получает движение от двересъемной штанги при помощи упоров 2.

На переднем конце штанги 1 укреплена поворотная рама 3, которая служит направляющей для передвижения роликов 4, щеток для чистки двери 5, щеток и скребков для чистки рам и броней 6.

Передвижение щеток и скребков производится от электромотора 7 через редуктор 8, приводную звездочку 9 и цепь 10. Поворот механизма чистки дверей, рам и броней относительно шарнирных опор 11 производится от электромотора 12 и редуктора 13.

Во время съема и установки дверей, поворотная рама 3 отводится механизмом поворота в исходное положение (поворачивается на 90^о). Крепление поворотной рамы 3 к штанге механизма чистки жесткое. Такое же крепление щеток и скребков к цепи и кронштейнам.

Рисунок 2.4 – Механизм чистки дверей, рам и броней коксовых печей (конструкция Орского машиностроительного завода)

2.1 Обоснование выбранной конструкции

Дальнейший расчет мощности электродвигателя для механизма подвода, отвода и подъема чистки рам и броней коксовой стороны, выбор цепи для привода механизма чистки рам, проверочный расчет оси поворота механизма чистки рам на коксовыталкивателе, расчет мощности электродвигателя привода механизма чистки дверей, расчет приводной

цепи, и обзор механизма чистки дверей, а также основных узлов будет проведен на примере типовой конструкции КБ Коксохиммаша, установленной на Авдеевском Коксохимическом Заводе. Такая конструкция обладает рядом преимуществ, таких как: пригодность и для двересъемных машин и для коксовыталкивателей, оснащенность системой централизованной смазки, гидроприводами и устройствами для улавливания пылегазовой смеси, образующейся при выдаче кокса, системой замера температуры выдаваемой из печи кокса. Кроме того, механизм оборудован электроосвещением, звуковой и световой сигнализацией, необходимыми элктроблокировками. Надежность работы электрической части, точность остановки обеспечиваются за счет применения современных технических решений по сравнению с конструкцией Орского машиностроительного завода, которая проходит производственные испытания.

Дата добавления: 2015-08-29