CN1216961C - 半自动焦炭塔顶盖更换装置 - Google Patents

Abstract

一种用于焦炭塔的半自动焦炭塔顶盖更换装置(22)，该焦炭塔包括一个上开口(7)、一个环绕该上开口(7)的凸缘(6)和一个以可拆卸方式连接到该凸缘(6)的第一容器盖(2)。该顶盖更换装置(22)包括一个连接到焦炭塔的构架(34a)、一个用于支撑第一容器盖(2)和第二容器盖(4)的桥件(1)、一个具有一远端(13a)的中心轴(13)。一个提升组件连接到构架(34a)上，与止推环(37)接合，有选择地相对于凸缘(6)提升和降低桥件(1)，而一个转动组件运行地连接到该中心轴(13)，用以转动桥件(1)，在延迟焦化过程中有选择地使第一容器盖(2)或第二容器盖(4)对准于凸缘(6)上方。

Description

半自动焦炭塔顶盖更换装置

发明背景

延迟焦化是一种将重燃料组分，有时称作“渣油”转化为诸如汽油和柴油系轻质产品的精炼工艺，已有70年历史。在70和80年代，外部因素加剧了全球缩小重燃料油市场而青睐于汽油和柴油等轻质产品的趋势。延迟焦化目前占世界提高渣油品级生产能力的20％和美国生产能力的近50％。大部分石油焦作为固体燃料出售，市场价值较低，至少同油价相比是这样。

延迟焦化工艺用渣油或碳氢化合物原料生产焦炭，耗时约十八小时。该过程在直径一般为二十七至二十九英尺、高约一百三十英尺的大型焦炭塔中进行。焦炭塔内的温度在大约九百至九百五十华氏度的范围。焦化装置现场一般包括二至四个立式安装的焦炭塔、泵、除焦阀、控制室、起重设备和材料运输设备。

碳氢化合物原料自一根管子通过焦炭塔的底凸缘供入。在延迟焦化过程中，一个封口凸缘用螺栓固定在焦炭塔的上凸缘上。在焦炭塔内所形成的焦炭随后利用通过连接在钻杆上的钻头的喷嘴喷入的高压水钻孔而分离，钻杆利用一个钻架和一个绞盘在焦炭塔内轴向运动。

当焦化过程一个完成且焦化塔已经经过急冷并冷却后，需要利用气动扳手人工拆除(解除螺栓连接)重约1000～1200磅的封口凸缘。随后要将该封口凸缘从焦化塔上吊离。随后将一个蚌壳式抓斗组件人工放置在焦炭塔上并用螺栓固定在拆除了封口凸缘的上凸缘上。用人力打开该蚌壳式抓斗组件，以便插入钻杆和导眼钻头。当钻杆定位在焦炭塔内以切割焦炭时，该抓斗组件围绕钻杆关闭并锁定，以防止在焦炭切割过程的初始阶段逸出蒸气和颗粒。一旦穿过焦炭塔内的焦炭轴向钻出导眼，则打开蚌壳式抓斗组件，取出导眼钻头和钻杆。而后给钻杆装配上最终切割钻头并插入焦炭塔，完成焦炭切割过程。在最终切割过程中，焦炭通过焦炭塔的底部凸缘自焦炭塔中排出。如焦炭初始切割过程所述一样，在最终焦炭切割过程中抓斗组件的打开和关闭必须人工进行。最终焦炭切割过程完成后，用人工自焦炭塔卸下该蚌壳式抓斗组件，更换上封口凸缘，并用螺栓固定在焦炭塔的上凸缘上。

在延迟焦化工艺中，因为封口凸缘的尺寸和重量，且因为在拆除封口凸缘的过程中有害蒸气和高压蒸汽会从焦炭塔的上凸缘逸出，所以人工拆除和更换封口凸缘和蚌壳式抓斗组件长期以来一直是一项费时间且对操作人员有危险的工作。

在某些情况下延迟焦化工艺的顶盖更换操作由全自动的装置来代替，例如授与Pechacek等人的美国专利No.5,221,019和授与Antalffy等人的美国专利No.5,785,843，它们解决了拆除焦炭塔的下顶盖或盖的问题。虽然全自动，但这类装置一般制造和运行费用很高，在某些情况制造它们受到了成本的抑制。另外，因为在焦化过程中必须要密封焦炭塔，所以全自动焦炭塔顶盖更换装置必须符合美国机械工程师学会(ASME)关于压力容器的标准。

结果，就需要有这样一种装置，它能够拆除焦炭塔的顶盖，既克服手动工艺的前述缺点，又避免制造和使用费用昂贵和必须符合ASME标准的问题。

发明概要

本发明公开了一种半自动顶盖更换装置，它克服了人工拆除焦炭塔的顶凸缘或封口凸缘并更换蚌壳式抓斗组件过程所伴随的前述缺点，并且与全自动系统相比成本效率高。该顶盖更换装置总体上讲包括构架、转动桥件、提升组件、转动组件和多个操纵各个组件的致动装置。该顶盖更换装置将封口凸缘抬起并转离焦炭塔，以便在进行焦炭切割工艺之前能够将蚌壳式抓斗组件连接到焦炭塔上。该封口凸缘和蚌壳式抓斗组件连接在转动桥件的相反的两端，该旋转桥件围绕顶盖更换装置的垂直轴线转动任意角度，直至180度。

该提升组件包括一个止推环和一对转动轴承，连接到支撑桥件和顶盖更换装置的其它转动件的提升构架上。由操纵者遥控的提升致动装置提供将封口凸缘提升起来和转离焦炭塔的上凸缘所需的力。由操纵者遥控的转动致动装置提供将封口凸缘和蚌壳式抓斗组件转动180度所需的力。

蚌壳式抓斗组件包括一锁环和在焦炭切割过程中由各自的遥控的致动装置固定或锁定的第一和第二壳斗部段。为了能在实际上远离焦炭塔的地方操纵该顶盖更换装置，为操作者提供了一个遥控控制台。尽管封口凸缘的拆除和连接是用气动扳手人工完成的，但是延迟焦化过程的其余时间顶盖更换装置的操作可以由操作者利用本发明的顶盖更换装置来遥控。

因此本发明的一个主要目的是提供一种成本效率高的半自动顶盖更换装置，它基本上减少了完成更换封口凸缘和蚌壳式抓斗组件所需的时间，同时明显提高操作人员和设备的安全性。

本发明的另一个目的是提供一种半自动顶盖更换装置，它能够在延迟焦化过程中遥控操作。

本发明的另一个目的是提供一种半自动顶盖更换装置，它在发生故障时允许该顶盖更换装置直接用人工进行操作，不过分延误延迟焦化过程。

本发明的又一个目的是提供一种半自动顶盖更换装置，带有在焦炭切割过程中遥控操纵的蚌壳式抓斗锁环和蚌壳式抓斗组件。

本发明的又一个目的是提供一种半自动顶盖更换装置，它消除了由于焦炭塔内的残余压力而在解除封口凸缘与焦炭塔的螺栓连接时重压封口凸缘以主动施加一个力抵住焦炭塔的上凸缘的需要。

本发明的又一个目的是提供一种半自动顶盖更换装置，它坚固耐用、易于维修、且不需要与ASME压力容器编码标准相符。

本发明的又一个目的是提供一种半自动顶盖更换装置，在解除封口凸缘的螺栓连接过程中，能将封口凸缘主动锁定在焦炭塔的上凸缘上，以便防止焦炭塔中的残余压力使封口凸缘抬离上凸缘。

本发明的一个特点是提供一种半自动顶盖更换装置，带有安全控制互锁装置，其包括用于互锁和顶盖更换装置上机构的位置指示的接近开关。

本发明的另一个特点是提供一种半自动顶盖更换装置，带有锁定组件，用于有选择地将蚌壳式抓斗组件或封口凸缘固定在焦炭塔的凸缘上。

附图的简要说明

图1是本发明的半自动顶盖更换装置的正视图，表示连接到焦炭塔喷嘴的该更换组件、供电单元和控制台；

图1A是图1所示实施例的部分正视图，表示该更换组件的一部分的轴向运动；

图2是图1A所示实施例的平面图；

图3是图1A所示更换组件的一部分的立体图，表示伸缩式壳斗的切去部分；

图4是沿图3中4-4线所截取的部分横截面图；

图4A是图4所示更换组件的部分横截面图，表示控制互锁安全系统和液压供给系统；

图4B是表示锁定组件的部分正视图；

图4C是沿图4B中4C-4C线所截取的平面图，表示锁紧机构的运动；

图5是液压元件的示意图，构成在本发明一个实施例中所用的更换组件。

优选实施例的详细说明

参见图1和图1A，图中给出了一个连接到焦炭塔容器的喷嘴7的半自动顶盖更换装置22的正视图。该喷嘴7包括封口凸缘2，此后称为第一容器盖，和位于该第一容器盖2的下方由凸缘6环绕的上开口。第一容器盖2用图2中所示的多个螺栓2a以可拆卸方式连接到凸缘6上。

该顶盖更换装置22通过于邻近上开口焊接到喷嘴7上的支架8连接到喷嘴7上以保证顶盖更换装置22在操作过程中的稳定性。支架8通过多个螺栓34b螺栓连接到顶盖更换装置22的构架34a上，螺栓穿过支架8上的多个相应的孔(未示出)和构架34a上的多个相应的孔34c定位。支架8支撑顶盖更换装置22、第一容器盖2、锁环3和蚌壳式抓斗组件4，此后称为第二容器盖的全部重量，共重约2500磅。

该构架34a包括有一个孔1a从其中通过的底座34。中心轴13穿过开孔1a定位，且包括借助如图3所示的多个螺栓13b与桥件1相连接的远端13a。提供桥件1是为了支撑第一容器盖2和第二容器盖4。具有止推表面37a的止推环37在中心轴13的远端13a的下方环绕该中心轴13。

提升组件位于止推环37的下方，用于与止推表面37a接合并有选择地相对于凸缘6升起和降下桥件1。该提升组件包括以可枢轴转动的方式固定在底座34上的提升致动装置11和一个部分环绕中心轴13的提升构架12。该提升构架12包括以可枢轴转动方式连接到提升致动装置10的第一封闭端12a和以可枢轴转动方式连接到底座34上的第二开口端12b。一对转动轴承39定位于提升构架12的第一端12a和第二端12b的中间。提升构架12的角运动使得转动轴承39与止推表面37a接合，致使桥件1随着转动轴承39横越至少一部分止推表面37a而轴向运动，由图1A中虚线所示提升组件的轴向运动来表示。一个转动组件运行地连接到中心轴13，用以转动桥件1，有选择地将第一容器盖2或第二容器盖4对正于凸缘6之上，如具体参见图3和图4所述。

第一容器盖2通过第一容器支架8a以可拆卸的方式固定到桥件1，而第二容器盖4通过第二容器盖支架8b以可拆卸的方式固定到桥件1上。该第一和第二容器盖支架8a和8b各自有一端焊接到相应的第一和第二容器盖2和4上。第一和第二容器盖支架8a和8b借助多个螺栓1b在其另一端各自螺栓连接到桥件1的相反的两端。因此第一和第二容器盖2和4相对于桥件1彼此相对定位，为的是当桥件1转动时便于平衡。第二容器盖包括一个锁环3和一个包括第一壳斗部段4a和第二壳斗部段4b的伸缩式壳斗，如更具体地参照图2所述。

现在参见图3和图4，提升致动装置11通过一对如图4部分所示的位于提升致动装置11的相反的两侧的致动装置支架36以可枢轴转动的形式连接到底座34上。该致动装置支架36各自具有一个孔36a，用于承纳以可枢轴转动方式连接到提升致动装置11的销钉36b，因此该提升致动装置11可相对于提升构架12沿方向12a的运动做枢轴转动。该提升致动装置11通过一个活塞杆连接装置35以可枢轴转动的方式连接到提升构架12。在一个实施例中，该多个转动轴承39包括一对位于提升构架12上相对于中心轴13彼此相对的轮。随着提升组件的致动作用，该转动轴承39在39a处与止推表面37a接合，从而将提升构架12的角运动转化为止推环37和桥件1沿方向37a的轴向运动，且使第一容器盖2和第二容器盖4能够有选择地抬升或下降。

为了提供中心轴13相对于构架34a的支撑，一个管状支撑壳体43通过孔1a连接到底座34上。中心轴13活动地支撑在支撑壳体43内，后者于孔1a内焊接在底座34上。在支撑壳体43内设置有轴承42，使中心轴13能够在支撑壳体43内轴向运动和转动。该中心轴13也可以制成阶梯状，以为桥件1提供额外的稳定性。例如在图4中，第一轴部段13c在止推环37b的支撑表面上方的外径大于第二轴部段13d的外径。

转动组件包括一个运行地连接到底座34和联轴器44的旋转致动装置10。该旋转致动装置10通过一对连接到底座34的撑柱件41和连接到旋转致动装置10的固定板45运行地固定到底座34上。该固定板45包括一对槽45b，用于承纳相应的一对撑柱件41。因此，该旋转致动装置10相对于撑柱件41固定不能转动，能够随中心轴13轴向运动，如图1A中示出的虚线运动更具体地表示出。该旋转致动装置通过旋转致动装置轴45a运行地连接到联轴器44上。该联轴器44将旋转致动装置10和中心轴13连接起来，用以在旋转致动装置10和第二轴部段13d之间传递转动。当联轴器44通过螺栓44c固定到第二轴部段13d上时，联轴器44通过表面44a和44b之间的摩擦配合将致动装置轴45a连接到第二轴部分13d。

因此，中心轴13和桥件1均由转动组件和提升组件控制。因此在延迟焦化过程中，当提升致动装置11将第一和第二容器盖2和4提升起来后，旋转致动装置10能使第一和第二容器盖2和4转动达180°，如下面参照顶盖更换装置的操作更具体说明的那样。

现参见图4A，一个包括接近开关60和目标板62的控制互锁安全系统可用于保证在转动桥件1之前第一容器盖2在凸缘6上方安全提升。目标板62通过杆62b在62a处以可枢轴转动方式连接到提升构架12。随着提升组件沿方向12a的运动，目标板62靠近接近开关62，通过电路66发送一个信号给如图1所示的主控制台16。一旦目标板62靠近接近开关60，操作人员即可随意启动转动组件。同样，类似于参照图4A所述用于提升致动装置的利用一接近开关和目标板的控制互锁安全系统可以与旋转致动装置结合使用，用于探测第一容器盖2和第二容器盖4的转动何时安全完成。在紧急情况下，在此所述的转动过程可在任何角度中断或运动至180°。

现参见图2和3，第二容器盖4包括一个伸缩式壳斗，它包括第一壳斗部段4a、第二壳斗部段4b和穿过其构成的孔4c。第一壳斗部段和第二壳斗部段4a和4b分别于4d和4e处各自以可枢轴转动的方式连接到锁环3。一个回缩组件运行地连接到第一和第二壳斗部段4a和4b，用于有选择地如图2中第一和第二壳斗部段4a和4b的虚线运动所示的使第一和第二壳斗部段4a和4b在打开和关闭位置之间运动。这样，第一壳斗部段4a将沿方向46回缩且第二壳斗部段4b将同时沿方向48回缩。该回缩组件包括具有连接到锁环3的第一端18a和以可枢轴转动方式连接到第一连接装置53的第二端18b的回缩致动装置18。该回缩组件还包括具有连接到第一壳斗部段4a的第一端58a和以可枢轴转动方式连接到第二连接装置55的第二端58b的第一铰接臂58和具有连接到第二壳斗部段4b的第一端59a和以可枢轴转动方式连接到第三连接装置55a的第二端59b的第二铰接臂59。横轴53a借助一对焊接到桥件1的桥接凸缘57固定到桥件1上。该横轴53a可在桥接凸缘57上相应的孔内自由转动。第一、第二和第三连接装置53、55和55a固定到横轴53a上。因此，当致动装置18沿方向61运动时，横轴53a顺时针转动，使第一铰接臂58和第二铰接臂59扩展并打开第一和第二壳斗部段4a和4b。反之，当回缩致动装置沿方向63运动时，横轴53a逆时针转动，使第一和第二铰接臂58和59回缩并关闭第一和第二壳斗部段4a和4b。在第一和第二铰接臂58和59上可结合使用第一和第二螺纹管58a和59c，以根据需要有选择地调节第一和第二铰接臂58和59的长度。止动块56连接到锁环3上，用于当第一和第二壳斗部段4a和4b处于关闭位置时将其固定。因此，当第一和第二壳斗部段4a和4b处于关闭位置时回缩致动装置18是自锁的。另外，回缩致动装置18的功率损失不会使第一和第二壳斗部段4a和4b打开。

现参见图1A、4B和4C，图中给出一个锁定组件，用于将第一和第二容器盖2和4中的至少一个固定到凸缘6。该锁定组件包括一固定到构架34a的锁定致动装置。可转动销钉72定位于底座34的销钉孔72a内，且在一端固定到杆73上。杠杆71在其一端连接到销钉72的另一端，且在其另一端以可枢轴转动方式连接到锁定致动装置20。随着锁定致动装置20启动，杠杆71在平行于底座34的平面内运动，使销钉72围绕销钉72的轴线转动杆73。杆73包括位于狭槽孔75内用于操纵第一锁紧机构5的第一端74和以可枢轴转动方式连接到连接装置19用于操纵第二锁紧机构5c的第二端70。第一锁紧机构5和第二锁紧机构5c相对于喷嘴7位于相反位置，为的是使第一和第二容器盖2和4中的至少一个可最合适地固定到凸缘6。第一和第二锁紧机构5和5c各自具有一个在狭槽孔75上方穿过远端的孔，用于承纳相应的第一和第二锁定支撑件5a和5b。因此，当锁定致动装置20启动时，杆73的转动转变为第一和第二锁紧机构5和5c的径向运动，如图4c中的方向75a所示。

第一和第二锁紧机构5和5c各自包括一个凹孔，用于承纳相应的凸耳54的一部分。一对凸耳54各自连接到第一和第二容器盖2和4上，当第一和第二容器盖中的至少一个在凸缘6上对准时，该对凸耳与相应的第一和第二锁紧机构5和5c对准。由于杆73逆时针方向转动，杆74的第一端与处于第一锁紧机构5的远端的狭槽孔75接合，使第一锁紧机构与凸耳54脱离接合。因此，逆时针方向驱动杆73将使第一锁紧机构5定位于非锁紧位置，如图4C中虚线所示。反之，顺时针转动杆73使第一锁紧机构5与凸耳54接合，使第一锁紧机构5定位于锁紧位置。第二锁紧机构5c通过杆73，连同以可枢轴转动方式连接到杆73的第二端70的连接装置19的顺时针和逆时针转动，进行类似的操作。因此，第一和第二容器盖2和4可以借助第一和第二锁紧机构5和5c稳定和固定到凸缘6上。

返回参见图1和1A，主控制台16安全地位于远离喷嘴7约15至20英尺之处，并与切割台21相连接。控制台16利用液压动力单元14独立地使旋转致动装置10、提升致动装置11、回缩致动装置18和锁定致动装置20运行。致动装置10、11、18和20各自由通过液压管线9泵送到各相应致动装置的液压流体提供动力。或者，提升致动装置11可由标准的机械千斤顶代替，由液压马达、电动机或气动马达(未示出)提供动力。同样，旋转致动装置10可由标准的减速齿轮代替，由液压马达、电动机和气动马达(未示出)提供动力。回缩致动装置18和锁定致动装置20可包括如针对提升致动装置11所述类似的致动的替代方法。任何液压流体，诸如石油类流体、水乙二醇基液压流体或合成流体均可用于给致动装置10、11、18和20提供动力。当顶盖更换装置22用于环境温度低的场合时，液压流体可通过110V交流加热器17a保持在约70°至80°的恒定温度。这样，加热器17a可使得顶盖更换装置22在使用中液压流体能保持所需的粘度。

在液压动力千斤顶14失效时，人工操纵的备用泵(未示出)可连接到流体供应线15，给各致动装置10、11、20和18提供动力。同样，在延迟焦化过程中如果致动装置10、11、18和20失效，可很容易地将其从顶盖更换装置22上拆下，快速更换上人工致动装置而不过多损失时间或效率。例如，提升致动装置11可自顶盖更换装置22上拆下并用人工操纵的千斤顶代替。同样，可以拆除联轴器44的螺栓连接，拆下旋转致动装置10，用人工转动桥件1。如果回缩致动装置18发生故障，可断开销钉54a与第一连接装置53的连接，使横轴53a能用人工转动，以便打开和关闭第一和第二壳斗部段4a和4b。并且，可断开锁定致动装置20与杠杆71的连接，使锁定组件能用人工操纵。

在图5中，给出了本发明的一个实施例中包括动力单元100、控制台110和更换组件120的一些部件的示意图。动力单元100一般包括一个由气动或电动马达操纵的液压泵102，一个排气压力释放阀104和一个液压过滤器106。还有一个连接口108，用于在没有电源时连接备用的人工操纵液压泵。

动力单元100连接到控制台110，以便可以控制液压线路9内的液压流体。控制台110一般包括一个安全阀111、一个两通电磁阀112、一个四通电磁阀113和三个四通人工操纵阀114、115、116。控制台110连接到致动装置组件120，且包括一个或多个指示灯117和继电器线圈118。

致动装置组件120一般包括一个旋转致动装置10、一个提升致动装置11、一个回缩致动装置18和一个锁定致动装置20。各致动装置11、18和20包括各自相应的接近开关122、124和126，用于控制互锁和位置指示。

液压泵102迫使液压流体通过排气压力释放阀104，如果压力释放阀未被安全阀111取代，它将返回液压罐。安全阀111与四通阀113、114、115和116中的至少一个协同操作。当安全阀111启动时，它致动排气压力释放阀104，后者自共同的入口管线给四通控制阀113、114、115和116加压。该排气压力释放阀104将同时保持恒定的所需液压压力。当一个相应的四通控制阀113、114、115和116与安全阀111协同操作时，它将液压压力提供给相应的致动装置11、18和20。两通电磁阀112起到互锁阀门的作用，只有在连接到提升致动装置11的接近开关122闭合且构成完整电路，启动两通电磁阀112时，才将液压流体提供给四通阀114和旋转致动装置10。如果安全阀111释放，则液压致动装置10、11、18和20无一可以操作。因此，安全阀111如“事故刹车开关”般操作，要求操作人员在所有时刻均要保持对安全阀111的实际控制。类似于参照图4A所述，接近开关24用于探测锁紧机构5和5c何时处于闭锁或打开位置。同样，接近开关126用于探测何时第一和第二壳斗部段4a和4b处于打开或关闭位置。通过采用可以是为特定应用场合定制的诸如液压致动装置和液压缸等液压部件，以上构成动力单元100、控制台110和致动装置组件120的部件可以简化和提高成本效率。

现在通过参阅附图和以上说明，对顶盖更换装置22的操作加以说明。直到焦化工艺完成、焦炭塔冷却到低温、焦炭塔内的过高压力降低且锁紧机构5和5c处于锁定位置时，才使用顶盖更换装置22。通过利用气动扳手卸下螺栓，用人工方式拆除第一容器盖(封口凸缘)与上凸缘6的螺栓连接。当焦炭塔内的残余压力降低到安全限制时，通过自遥控台16启动锁定致动装置20松开锁紧机构5和5c。随后自控制台16遥控启动提升致动装置11，从而提升桥件1，第一容器盖2随之提升到上凸缘6上方。一旦控制互锁安全系统指示第一容器盖2已经完全脱离凸缘6，第一容器盖2借助旋转致动装置10绕顶盖更换装置22的垂直轴线22转离，并为锁环3和第一和第二壳斗部段4a和4b所代替。锁环3一旦对准凸缘6之上，它随后即下降到凸缘6上，并借助第一和第二锁紧机构5和5c固定在其上。

第一和第二壳斗部段4a和4b随后利用回缩致动装置18打开，以承纳连接在钻杆的下端并下降到焦炭塔内的导眼切割头。一个安全控制互锁装置保证该锁环3固定到上凸缘6上和在钻杆下降到焦炭塔内之前第一和第二壳斗部段4a和4b是打开的。

第一和第二壳斗部段4a和4b随后遥控锁定。然后利用流过钻杆上导眼切割头的高压水钻出一个通过焦炭的导眼孔，该切割头穿过焦炭塔内的焦炭切割出一个管状通道。第一和第二壳斗部段4a和4b防止在此过程中有任何碎屑、水和蒸气逸出。

导眼孔钻出后，钻杆上的导眼切割头更换为“最终焦炭切割”头。或者，最终切割头也可与钻杆上的导眼焦炭切割喷嘴结合使用，从而不再需要用最终切割头更换导眼切割头。在最终焦炭切割过程中，大块焦炭落入漏斗进行加工和运输。最终焦炭切割过程完成后，第一和第二壳斗部段4a和4b打开，钻头和钻杆借助钻架自焦炭塔内缩回。如果第一和第二壳斗部段4a和4b未首先打开，安全互锁位置指示器可防止钻头回缩。

而后，利用第一和第二锁紧机构5和5c，第一和第二壳斗部段4a和4b关闭，而锁环3解除锁定。随后桥件1抬起并转动180°，直至第一容器盖2对准于凸缘6之上并下降。另一安全控制互锁装置在锁环3能抬起和转动之前保证锁环3与上凸缘6解除锁定。随后桥件1下降，且利用气动扳手将第一容器盖2螺栓返回连接到凸缘6。同样的安全控制互锁系统保证在桥件能抬起和转动前第一容器盖2解除锁定。

这样，已经公开了一种在延迟焦化工艺中有效且安全地用可伸缩的壳式抓斗替换焦炭塔封口凸缘的方法和装置。尽管已经给出本发明的特定实施例和应用场合并进行了说明。但是很明显，对于本技术领域内的专业人士，在不背离本发明概念的前提下可以进行许多可能的改进。因此，本发明除所附权利要求的实质外没有约束。

Claims (18)

1.一种用于一种容器的遥控操纵的容器盖更换组件，其中，该容器包括一个上开口、一个环绕该上开口的凸缘和在上开口上方以可拆卸方式连接到该凸缘的第一容器盖，该更换组件包括：

一个靠近该上开口连接到该容器的构架，该构架包括一个带有一个贯穿孔的底座；

一个支撑第一容器盖和第二容器盖的桥件；

一个穿过该孔定位的中心轴，该中心轴具有一个连接到该桥件的远端和在远端下方环绕该轴的止推环，该止推环具有一个止推表面；

一个在止推环下方连接到构架的提升组件，用于与止推表面接合，且有选择地相对于该凸缘提升和降下该桥件；和

一个运转连接到中心轴、用于转动该桥件的转动组件，以便有选择地将第一容器盖或第二容器盖对准于凸缘上方。

2.如权利要求1所述的更换组件，其中，该第一容器盖包括借助第一容器盖支架以可拆卸方式固定到该桥件的封口凸缘。

3.如权利要求1所述的更换组件，其中，该第二容器盖包括借助第二容器盖支架以可拆卸方式固定在该桥件上的锁环和伸缩式壳斗。

4.如权利要求3所述的更换组件，其中，该伸缩式壳斗包括第一壳斗部段、第二壳斗部段和穿过它形成的孔，第一和第二壳斗部段各自以可枢轴转动方式连接到该锁环上；

5.如权利要求4所述的更换组件，其还包括一个运行地连接到第一和第二壳斗部段用以有选择地使第一和第二壳斗部段在打开和关闭位置间移动的回缩组件，该回缩组件包括一个回缩致动装置，其具有连接到锁环的第一端和以可枢轴转动方式连接到第一连接装置的第二端；包括一个第一铰接臂，其具有连接到第一壳斗部段的第一端和以可枢轴转动方式连接到第二连接装置的第二端；包括一个第二铰接臂，其具有连接到第二壳斗部段的第一端和以可枢轴转动方式连接到第三连接部分的第二端；和包括一个固定到桥件上的横轴，该第一、第二和第三连接装置固定在该横轴上。

6.如权利要求1所述的更换组件，其还包括一个管状支撑壳体，其通过用于承纳于中心轴的孔连接到底座上，该中心轴以可活动方式支撑于该支撑壳体内。

7.如权利要求1所述的更换组件，其中，该中心轴包括第一轴部段和第二轴部段，第一轴部段在止推环的支撑表面上方的外径大于第二轴部段的外径，以使桥件稳定。

8.如权利要求1所述的更换组件，其中，该提升组件包括一个以可枢轴转动方式连接到底座上的提升致动装置，一个围绕中心轴的提升构架，该提升构架具有一个以可枢轴转动方式连接到该提升致动装置的第一端、一个以可枢轴转动方式连接到底座的第二端和多个位于该提升构架的第一端和第二端中间的转动轴承，其中，提升构架的角运动使转动轴承与止推表面接合，导致桥件由于转动轴承至少横过止推表面的一部分而轴向运动。

9.如权利要求8所述的更换组件，其中，多个转动轴承包括第一轮和第二轮，第一轮位于提升构架上相对于中心轴与第二轮相反的位置。

10.如权利要求1所述的更换组件，其中，该转动组件包括一个运行地固定到底座上的旋转致动装置和一个联轴器，该联轴器使旋转致动装置和中心轴运行地连接，用以将来自旋转致动装置的转动传递给该中心轴，其中，该中心轴和桥件既能够转动也可轴向运动。

11.如权利要求10所述的更换组件，其中，该旋转致动装置借助一对连接到底座的撑柱件和一个连接到旋转致动装置的固定板运行地固定到底座上，该固定板具有一对槽，用于承纳相应的一对撑柱件，该旋转致动装置固定为不能相对于该撑柱件转动，具能够随中心轴轴向运动。

12.如权利要求1所述的更换组件，其还包括一个锁定组件，用于将第一和第二容器盖中的至少一个固定到凸缘，该锁定组件包括一个固定到该构架的锁定致动装置、一个第一锁紧机构和一个第二锁紧机构，第一和第二锁紧机构运行地连接，当该锁定致动装置启动时，它们可在锁定位置和解除锁定位置之间径向运动。

13.如权利要求12所述的更换组件，其中，一个第一锁紧机构滑动地定位于一个在该凸缘下接附于该容器上的第一锁定支承件上，和一个第二锁紧机构滑动地定位于一个在该凸缘下接附于该容器上的第二锁定支承件上，该第一锁紧机构和第二锁紧机构的每个有凹入的开口，用于接纳第一和第二容器盖中的至少一个的一部分。

14.一种用一个第二容器盖替换使用在一个容器上的一个第一容器盖的方法，该容器包括一个上开口、一个环绕该上开口的的凸缘，其包括：

提供一个具有一个第一端部和一第二端部的的桥件，用于在所述第一端部支撑所述第一容器盖和在所述第二端部支撑所述第二容器盖；

相对于所述凸缘提升所述桥件；

转动所述桥件，以便有选择地将第一容器盖或第二容器盖对准于所述凸缘上方；和

其中，所述容器是一个焦炭塔且所述第一容器盖可用所述第二容器盖替换。

15.如权利要求14所述的方法，其中，所述容器是一个焦炭塔，且所述容器接纳一个钻杆，其中，所述第一容器盖包括一个封口凸缘，而所述第二容器盖包括借助第二容器盖支架以可拆卸方式固定在该桥件上的锁环和伸缩式壳斗。

16.如权利要求15所述的方法，其中，所述伸缩式壳斗包括第一壳斗部段和第二壳斗部段，其所述方法还包括在所述容器接纳所述钻杆之前，打开所述第一和第二壳斗部段。

17.如权利要求15所述的方法，其还包括：

在用所述第二容器盖替换所述第一容器盖之前手动释放该第一容器盖。

18.一种制造使用在一容器上的遥控操纵的容器盖更换组件的方法，该容器包括一个上开口、一个环绕该上开口的凸缘和在上开口上方以可拆卸方式连接到该凸缘的第一容器盖，该方法包括：

连接一个构架，该构架包括一个底座，其带有一个从中贯穿该容器的靠近该上开口的开口；

提供一个第二容器盖；

提供有一个第一端部和一个第二端部的桥件；

将所述桥件的所述第一端部连接于所述第一容器盖；

将所述桥件的所述第二端部连接于所述第二容器盖；

将中心轴穿过所述构架中的所述开口定位，所述中心轴具有一个远端；

将所述中心轴的远端连接于所述桥件；

将止推环与所述轴连接，以便在远端的下方环绕所述轴，所述止推环具有一个止推表面；

在所述止推环的下方将提升组件连接到所述构架，用于与止推表面接合，且有选择地相对于该凸缘提升和降下该桥件；和

将转动组件连接到所述中心轴，用于转动所述桥件，以有选择地将第一容器盖或第二容器盖对准于凸缘上方。

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