干熄焦提升机设备设计浅析

提升机是干熄焦红焦运输系统的核心设备之一，其主要作用是吊装和转运熄焦罐。工作流程如下：由焦罐台车将焦罐（满罐）运送至提升井底部，通过提升机提升并横移至干熄炉顶部，然后通过装入装置将红焦送至干熄炉内；反之，将空焦罐运回至焦罐台车上，完成一次工作循环。干熄焦装置工艺特性为连续运转，所以要求提升机设备必须满足频繁操作及可靠运行使用条件。

1　主要设备构成

提升机设备主要由机架、行走机构、提升机构、起重装置、焦罐密封盖、检修用电动葫芦、电缆拖链（电缆小车）以及司机操作室等部分组成。提升机机架下部设行走机构、配备车轮及动力系统，实现提升机横向平移运动。机架上部与起重装置相连，通过钢丝绳带动焦罐，实现焦罐提升和下落动作。

1.1　机架

机架主梁是钢制焊接箱型结构，装有水平与中间加固筋，以保证足够的强度和稳定性，使其完全能承受负荷。焦罐导向装置由轨道部分和框架组成。

1.2　提升机构与行走机构

提升机构由两台相同功率的变频电动机作为动力源。提升速度根据干熄焦工艺要求进行变频调速，当需要制动时，由安装在减速器高速轴两侧的四台进口盘式制动器进行制动。为保证提升机构安全及可靠性，提升机构设置有多种检测装置，包括速度检测（超速开关）装置、上升高度检测以及路径监测等。同时，设置检测编码器，检测提升机构钢丝绳的过张力、断绳和偏载等。正常提升时，两台相同功率的变频电动机同时工作，任何一台变频电动机出现故障时，称为非正常提升状态；非正常状态时，另外一台电动机作为提升动力，仍可以正常速度的二分之一连续运行。

行走机构由两台相同功率的变频电动机作为动力源。重装置是根据干熄焦工艺需要特殊设计的专用吊具装置，主要由自动开合钩、上吊梁、下吊梁和滑轮组组成。滑轮采用滚动滑轮，吊钩配置防脱板功能，其工作原理与抓斗相似。通过吊钩与防脱板配合运动实现焦罐提升与下落功能。根据干熄焦生产工艺要求，在提升机构中配置焦罐盖，通过焦罐盖对焦罐密封，降低红焦显热对干熄焦框架以及提升机设备的热辐射，有效抑制红焦粉尘外逸。焦罐盖在顶部设有防暴及散热孔，并配置若干安全阀，以平衡罐内外气压，防止罐内可燃气体剧烈燃烧或发生爆炸，对设备造成损伤。

1.4　卷筒、平衡臂、润滑及安全保护装置

卷筒是采用钢板焊接筒体短轴式结构，提升机根据工艺特性宜采用短轴式卷筒，确保短轴加工工艺和精度，保证其机械强度和性能。钢丝绳与平衡臂连接采用压制套环式接头，保证连接安全性和可靠性。在提升卷筒处设置钢涂油器，以保证钢丝绳的润滑。提升机构和行走机构采用电动泵单线集中润滑，用于提升机构、行走机构以及起重装置润滑。行走机构设有行程限位开关和防风锚固装置；提升机设有风速仪和风向仪。

1.5　机械室及其他辅助设施

机械室主体由钢板制成，在顶部装有维护用的可拆卸盖。电缆拖链或柔性电缆小车的主要作用是给提升机移动供电。其他辅助设施主要包括缓冲器、提升距离检测装置、过载保护装置、行走设备极限开关以及维修用电葫芦等。

2　设计要求

提升机是干熄焦红焦运输系统的核心设备，要求其具备运行稳定性和可靠性，在提升机设计和材料选型的过程中，必须严格符合工艺以及相关标准规范要求。

在设计时，要求符合吊车工作级别为A8的制造标准，吊车本体的钢结构部分是钢板焊接成的箱体，通过适当配置补强横和隔梁，使其形成具有足够强度和刚度的结构。考虑到热影响，钢丝绳要采用绳索固定及平衡结构，防止钢丝绳发生断裂，避免吊载物坠落；卷筒选择独立分置形式，分别具有各自独立的轴承，便于分散负荷与维修；减速机设计时要考虑电机过载负荷和疲劳强度等因素；吊钩安全系数要在5倍以上，且具有可靠的连接结构。为使吊钩能沿着固定导轨进行吊升，在起重装置两端安装导向辊。电动机的容量要重新校核，而且要充分考虑风的影响；制动

（西安华江环保科技股份有限公司 济南分公司，济南 250101）

摘　要：重点介绍了干熄焦提升机设备的用途、主要组成部件、传动及控制等设计原则和要求，希望能够为相关专业提供可以参考的理论依据。

关键词：提升机 设计要求 传动控制

150mm的耐热1400℃锆质耐热模块；行走装置及起重装置加油脂配管采用耐热措施设计。

电控设备技术要求如下：提升机供电采用3相交流380V、50Hz电源；外部进线电源接入提升机配电保护柜，配电保护柜提供短路、过载与过流保护；电气主传动为全数字矢量型变频传动系统，包括整流/回馈单元、升降逆变器、走行逆变器以及PLC控制等PLC系统，采用总线结构形式；PLC与变频器之间采用开关量输入和DP通信两种控制方式进行速度给定、参数切换以及变频器状态控制。

为保证提升机操作的安全性及可靠性，提升机设置3种操作模式：第一，PLC自动控制，在干熄焦中控室通过PLC系统，实现干熄焦提升机自动运行，此种方式为正常生产过程中的常用模式；第二，司机室操作台手动和联动操作，选择司机室手动操作后，只能在操作台进行手动操作，操作过程必须与指挥人员密切配合，操作台应设置干熄焦装入装置炉盖打开关闭操作开关以及紧急停止按钮，可分断提升机总动力电源；第三，机械室操作箱手动操作，选择现场操作后，安装及维护人员能在钢丝绳卷筒旁进行在提升机设计和材料选型过程中，必须严格符合工艺以及相关标准规范要求。另外，在设备结构及自动化控制设计方面，还有很大优化空间

参考文献

[1]郝建光.提升机的结构形式及特点分析[J]，重型机械科技，

2005，（3）：25.

Analysis on Equipment Design of Dry Coke Quenching Hoist

ZHANG Wang

(Jinan Branch of Xi’an Huajiang Environmental Protection Technology Co., Ltd., Jinan 250101)

Abstract: The design principles and requirements of the use of CDQ hoist equipment, main components, transmission and control are introduced. It is hoped that the relevant professional can provide theoretical basis for reference.

Key words: hoist, design requirements, drive control

（上接第38页）图像变得更加模糊，视觉效果不好，所以需要对图像进行拉伸变换，扩展对比度，提高图片清晰度。具体来说，可利用MATLAB编写程序对螺栓表面螺纹图像进行处理，最后形成螺纹灰度图和变换后的灰度图。

3.2　基于纹理分析的特征提取

纹理是有组织的区域现象，主要特性包括规则性、方向性以及粗糙度，可定量描述图像的空间信息。在检测螺栓的螺纹缺陷时，可使用的分析方法有很多，如模板匹配法、统计法、结构法和神经网络法，其中最系统且权威的方法是统计法；判别效果理想的是贝叶斯判别法；自动识别率最高的是神经网络法。为了保证检测螺纹缺陷时结果精确性，一般会将BP神经网络与贝叶斯分析方法相结合，利用这两种方法公用建立起检测螺纹缺陷所需的检测模型，进而提高检测的稳定性及检测速度。螺纹缺陷检测步骤可以分为以下几步：首先，对待检测的零部件进行图片预处理，凸显特别待检测特征；其次，利用灰度梯度矩阵法将零部件表面的螺纹特性参数提取出来，采用R型聚类法获取典型特征参数，然后利用得到的典型特征参数建立BP神经网络及贝叶斯判别函数，进而检测零部件表面螺纹。上述两种方法准确率都较高，检测率都可达到90%以上。

4　结语

检测螺栓螺纹缺陷可以依靠机器视觉检测系统，在前期对硬件进行选取；然后拍照获取检测物图像，对图像进行预处理，改善图像质量；最后使用基于灰度梯度共生矩阵方法提取特征参数，基于层次R型聚类方法挑选典型特征参数，一次检测螺纹表面缺陷。这些技术现在已经比较成熟，常运用于检测汽车现场，具有整体检测周期短和启动迅速等优势，为我国机械行业发展来说具有重要意义。

参考文献

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Application and Research of Machine Vision in Quality Inspection of Parts and Components PANG Guochao

(Jingchu Institute of Technology, Jingmen 448000)

Abstract: At present, machine vision is a hotspot in many Key words: parts, quality

image processing