高炉炉顶成像自动清灰装置.pdf

高炉炉顶成像自动清灰装置，属于电视监控系统的辅助装置。包括驱动装置、转动轴和清灰刮刀，驱动装置在高炉外和转动轴相连，转动轴经高炉由固定轴套将其装于高炉内；转动轴位于高炉内外分界处带有炉内和炉外密封仓，以防止煤气泄漏；转动轴前端由固定螺丝固定有清灰刮刀，清灰刮刀位于高炉炉顶成像摄像机镜头的前端，当驱动装置转动时，带动转动轴转动，使得清灰刮刀也作相应的转动，可有效刮除镜头前端积存的灰尘；转动轴上安装有位置传感器，并和PLC相连接，其转动受控于PLC。本装置可以对高炉炉顶成像摄像镜头前的积灰进行有效清除，经现场长期运行后证明清灰功能可靠，视频图像清晰完整。

权利要求书
1.  一种高炉炉顶成像自动清灰装置，包括驱动装置、转动轴和清灰刮刀，其特征在于驱动装置在高炉外部和转动轴相连接，转动轴通过高炉由固定轴套将其安装于高炉内部；转动轴位于高炉内外分界处带有炉内密封仓和炉外密封仓，以防止煤气泄漏；转动轴前端由固定螺丝固定清灰刮刀，清灰刮刀位于高炉炉顶成像摄像机镜头的前端，当驱动装置转动时，带动转动轴转动，连接在转动轴前端的清灰刮刀也作相应的转动，清灰刮刀能有效的刮除镜头前端所积存的灰尘；转动轴上安装有位置传感器，位置传感器和PLC相连接，用于检测清灰刮刀位置；驱动装置经继电器和PLC相连接，其转动受控于PLC，通过PLC能够设定驱动装置每次转动的时间间隔及每次转动结束后清灰刮刀停留的位置。

2.  如权利要求1所述的一种高炉炉顶成像自动清灰装置，其特征在于所述的驱动装置是电动驱动装置，或是气动或液压驱动装置。

3.  如权利要求1所述的一种高炉炉顶成像自动清灰装置，其特征在于所述的清灰刮刀形状为直线形或是弧线形。

4.  如权利要求1所述的一种高炉炉顶成像自动清灰装置，其特征在于所述的清灰刮刀刀柄上带有沟槽，固定螺丝穿过沟槽将其固定在转动轴前端，通过松动固定螺丝使清灰刮刀作前后移动以调整清灰刮刀与镜头之间的间隙。

5.  一种通过PLC对权利要求1所述的装置中的驱动装置及清灰刮刀进行定时定位的工作方法，步骤如下：
1)开始；
2)设定计数器C0初始状态为0；
3)电机运行；
4)传感器给PLC发送计数信号，计数器C0开始计数；计数没有到达设定值时，执行步骤5)，返回步骤3)；到达设定值时执行步骤6)，进入步骤7)；
5)C0状态置0；
6)C0状态置1；
7)电机停止旋转，刮刀在精确位置停止；
8)计时器T37开始计时；
9)判断T37的状态；计时时间没到，则T37状态为0，返回步骤8)；计时时间到，则T37置1，转入下一步骤；
10)计数器C0状态置0；
11)返回到步骤2。

说明书高炉炉顶成像自动清灰装置
所属技术领域
本发明公开了一种高炉炉顶成像自动清灰装置，属于电视监控系统的辅助装置。
背景技术
高炉冶炼强度不断加大，炉内环境愈加恶劣。现有的高炉炉顶成像装置一般靠氮气进行风冷降温的同时对摄像头前端的灰尘进行吹扫，此种方式吹扫面积小、受氮气压力波动的影响，在高温、高湿、高粉尘的环境下，在摄像机镜头前的保护套上，容易引起灰尘的粘结及累积，最终对摄像机镜头形成遮挡，导致图像模糊不清且成像不完整。
通过调查发现：目前国内各厂家所设计生产的高炉炉顶成像装置在高负荷运转的高炉上运行一段时间后都很容易出现积灰现象，严重影响了炉顶成像的使用效果。如《炼铁》杂志第24卷第2期2005年4月第40-42页所发表的文章“高炉炉顶摄像仪在韶钢4号高炉上的应用”，其中在42页的结语处还专门提及到摄像头容易结灰，使得炉顶成像不清楚。
发明内容
为克服现有技术的缺陷和不足，本发明提供一种清灰效果明显、可操控性强且易于维护的高炉炉顶成像自动清灰装置。
一种高炉炉顶成像自动清灰装置，包括驱动装置、转动轴和清灰刮刀，其特征在于驱动装置在高炉外部和转动轴相连接，转动轴通过高炉由固定轴套将其安装于高炉内部；转动轴位于高炉内外分界处带有炉内密封仓和炉外密封仓，以防止煤气泄漏；转动轴前端由固定螺丝固定清灰刮刀，清灰刮刀位于高炉炉顶成像摄像机(通常被置于高炉炉顶内)镜头的前端，当驱动装置转动时，带动转动轴转动，连接在转动轴前端的清灰刮刀也作相应的转动，清灰刮刀能有效的刮除镜头前端所积存的灰尘；转动轴上安装有位置传感器，位置传感器和PLC相连接，用于检测清灰刮刀位置；驱动装置经继电器和PLC相连接，其转动受控于PLC，通过PLC能够设定驱动装置每次转动的时间间隔及每次转动结束后清灰刮刀停留的位置。
所述的驱动装置是电动驱动装置，或是气动或液压驱动装置。
所述的清灰刮刀形状为直线形或是弧线形。
所述的清灰刮刀刀柄上带有沟槽，固定螺丝穿过沟槽将其固定在转动轴前端，通过松动固定螺丝使清灰刮刀作前后移动以调整清灰刮刀与镜头之间的间隙。
上述PLC英文全称为Programmable Logic Controller，中文意思为可编程逻辑控制器，是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
本发明清灰刮刀的位置可以调节，通过松动固定螺丝使其刀刃与摄像头之间的间隙调节到比较好的位置。本发明转动轴上安装了位置传感器，用于检测刮刀位置，通过PLC可控制清灰刮刀转动的时间及停留位置。
一种通过PLC对上述装置中的驱动装置及清灰刮刀定时定位的工作方法，步骤如下：
1、开始；
2、设定计数器C0初始状态为0；(C0设定值为规定的刮刀旋转圈数)
3、电机运行；
4、传感器给PLC发送计数信号，计数器C0开始计数；计数没有到达设定值时，执行步骤5，返回步骤3；到达设定值时执行步骤6，进入步骤7；
5、C0状态置0；
6、C0状态置1；
7、电机停止旋转，刮刀在精确位置停止；
8、计时器T37开始计时；(T37计时时间为电机从停止到下次运行的时间间隔)
9、判断T37的
状态；计时时间没到，则T37状态为0，返回步骤8；计时时间到，则T37置1，转入下一步骤；
10、计数器C0状态置0；
11、返回到步骤2。
本装置可以对高炉炉顶成像摄像镜头前的积灰进行有效清除，经现场长期运行后证明，清灰功能可靠，视频图像清晰完整。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
其中：1、驱动装置，2、炉外密封仓，3、炉内密封仓，4、转动轴，5、固定轴套，6、固定螺丝，7、清灰刮刀(弧线形)，8、镜头保护罩，9、清灰刮刀(直线形)，10、摄像机，11、位置传感器。
图2是PLC对上述装置中的驱动装置及清灰刮刀进行定时定位的工作方法控制流程图，其中12-22表示该工作方法的各个步骤。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明，但不限于此。
实施例1：
如图1所示，一种高炉炉顶成像自动清灰装置，包括驱动装置1、转动轴4和清灰刮刀7，其特征在于驱动装置1在高炉外部和转动轴4相连接，转动轴4通过高炉由固定轴套5将其安装于高炉内部；转动轴4位于高炉内外分界处带有炉内密封仓3和炉外密封仓2，以防止煤气泄漏；转动轴4前端由固定螺丝6固定清灰刮刀7，清灰刮刀7位于高炉炉顶成像摄像机(通常被置于高炉炉顶内)镜头的前端，当驱动装置1转动时，带动转动轴4转动，连接在转动轴4前端的清灰刮刀7也作相应的转动，清灰刮刀7能有效的刮除镜头前端所积存的灰尘；转动轴4上安装有位置传感器11，位置传感器11和PLC相连接，用于检测清灰刮刀7位置；驱动装置1经继电器和PLC相连接，其转动受控于PLC，通过PLC能够设定驱动装置1每次转动的时间间隔及每次转动结束后清灰刮刀7停留的位置。
所述的驱动装置1是电动机。
所述的清灰刮刀7形状是弧线形。
所述的清灰刮刀7刀柄上带有沟槽，固定螺丝6穿过沟槽将其固定在转动轴4前端，通过松动固定螺丝6使清灰刮刀7作前后移动以调整刮刀7与镜头之间的间隙。
实施例2：
同实施例1，不同之处是，所述的驱动装置1是液压驱动装置；清灰刮刀9形状是直线形。
实施例3：
一种通过PLC对上述装置中的驱动装置及清灰刮刀定时定位的工作方法，如图2所示，步骤如下：
12、开始；
13、设定计数器C0初始状态为0；(C0设定值为规定的刮刀旋转圈数)
14、电机运行；
15、传感器给PLC发送计数信号，计数器C0开始计数。计数没有到达设定值时，执行步骤16，返回步骤14；到达设定值时执行步骤17，进入步骤18；
16、C0状态置0；
17、C0状态置1；
18、电机停止旋转，刮刀在精确位置停止；
19、计时器T37开始计时；(T37计时时间为电机从停止到下次运行的时间间隔)
20、判断T37的状态；计时时间没到，则T37状态为0，返回步骤19；计时时间到，则T37置1，转入下一步骤；
21、计数器C0状态置0；
22、返回到程序入口；结束。