CN101392391B - 电解槽阳极限位脉冲计数检测方法及装置 - Google Patents

电解槽阳极限位脉冲计数检测方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电解槽阳极限位脉冲计数检测方法及装置，在正常位置升/降阳极时，阳极带动脉冲感应轮旋转，带动限位计数轮转动并计数；脉冲感应轮使脉冲感应头感应出阳极动作脉冲信号；在限位计数轮上设置上限凸块和下限凸块，当阳极升到上极限位置时，上限凸块使上限感应头感应出上极限位置信号；当阳极下降到下极限位置时，下限凸块使下限感应头感应出下极限位置信号，通过感应头的输出信号，使阳极一旦移动到极限位置，脉冲感应头就停止发出阳极动作脉冲。本发明具有使用灵活、工作可靠、结构简单、脉冲信号精度高、安装和调试方便等优点。

Description

电解槽阳极限位脉冲计数检测方法及装置
技术领域
本发明涉及一种对电解槽阳极上下移动进行限位保护和计数的电解槽阳极限位脉冲计数检测方法及装置，属于电解槽阳极限位保护和计数技术领域。
背景技术
在电解槽阳极上下移动控制中，要求在电解槽上设置上、下限位开关，以防止拉槽、压槽及破坏母线等恶性事故；还需设置阳极脉冲发生器以反馈阳极升/降动作，并在手动电压调整、出铝、效应熄灭等操作中监视阳极动作幅度。现有技术中，以接近开关和齿盘为主构成的阳极脉冲发生器，主要功能是反映阳极动作的真实性和一次升/降阳极的高度。如图1所示，由于阳极脉冲发生器直接安装在阳极传动装置上，槽上传动装置负载大，精度相对较差，其输出轴在阳极动作方向不同时有较大轴向位移，并伴有径向摆动，接近开关的安装稍有偏移，感应头就难在所有轮齿上都感应出脉冲，这使槽控机上的LED脉冲计数不准确。目前在电解槽控制中，用于感应脉冲的接近开关和阳极位置计数器都是同时使用，但是分别安装在一个传动机构的二个输出轴的端头上。减速机的输出轴每转一圈接近开关只产生一个脉冲。随着电解槽控制要求的提高和电解槽传动机构的改变，原有的传动输出轴旋转一周只产生一个阳极移动脉冲已不能满足精度要求。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种结构简单、控制精度高的电解槽阳极限位脉冲计数检测方法及装置，能够将阳极动作脉冲发生功能和阳极限位计数显示功能集成在一起，提高了脉冲发生器和位置计数器的性能。
本发明的电解槽阳极限位脉冲计数检测方法是这样实现的：它包括在电解槽的阳极升/降减速箱上通过软轴连接有阳极限位计数器，在阳极限位计数器内设有脉冲感应轮和脉冲感应头及上限感应头和下限感应头，在阳极升/降减速箱的传动轴带动软轴旋转时，使软轴能带动设置在阳极限位计数器内的脉冲感应轮旋转，带有脉冲感应轮的蜗杆带动限位计数轮转动并计数；旋转的脉冲感应轮使脉冲感应头感应出阳极动作脉冲信号；在限位计数轮上设置有上限凸块和下限凸块，限位计数轮随着阳极升/降而转动，当阳极升到上极限位置时，上限凸块使上限感应头感应出上极限位置信号；当阳极下降到下极限位置时，下限凸块使下限感应头感应出下极限位置信号，将脉冲感应头、下限感应头、上限感应头的输出信号与电解槽的槽控机连接，使阳极一旦移动到极限位置，脉冲感应头就停止发出阳极动作脉冲，槽控机将即刻切断阳极升降电路的主电源和升/降接触器的电源。
脉冲感应轮的齿轮上凸齿的宽度小于齿轮凹槽的宽度，使脉冲感应头感应出均匀的脉冲宽度，以便于槽控机准确读取阳极移动脉冲。
本发明的电解槽阳极限位脉冲计数检测装置是这样构成的：它包括壳体1，在壳体1上设有软轴连接头5，软轴连接头5连接脉冲感应轮4，脉冲感应轮4连接限位计数轮13；限位计数轮13连接限位感应轮11，在限位感应轮11上设有上限凸块14和下限凸块15，在脉冲感应轮4旁设有脉冲感应头6，在限位感应轮11旁还设有上限感应头9和下限感应头10，脉冲感应头6、上限感应头9和下限感应头10的输出信号线连接至电缆连接头8。脉冲感应轮4通过涡轮2、蜗杆3连接限位计数轮13。在壳体1设有盖板7，脉冲感应轮4、脉冲感应头6、蜗杆3、软轴连接头5、电缆连接头8均设在盖板7上。
本发明有如下优点：
1、使用灵活。本实用新型输出的高、低位限位信号能直接或间接关断阳极升/降接触器。信号可以分三点输入，槽控机分别采集阳极动作脉冲和高、低位限位信号，并通过槽控机实现阳极位置极限保护或直接的阳极位置极限保护；也可将信号合为单点输入，槽控机采集阳极动作脉冲和高/低位限位信号并通过槽控机实现阳极位置极限保护，减少了输入点数和电缆芯数。
2、脉冲信号精度高。脉冲感应轮单转可以产生多倍阳极动作脉冲，脉冲数量的增加可大大提高升降动作的反馈精度。而且脉冲数可以根据控制精度需要而定。
3、阳极动作脉冲信号和高、低位限位信的产生和输出均为无触电信号，电气元件简单品种单一，所以工作可靠。
4、结构简单、安装方便、阳极脉冲计数和机械计数源自同一个驱动源。脉冲感应轮、脉冲感应头、蜗杆、软轴连接头、电缆连接头接头均设在壳体的盖板上。盖板上的元器件和金属盒体内的计数器之间没有任何固定连接和电气连接，十分方便安装、拆卸和维修。
5、减少了电解槽槽控制系统的设备数量和设备安装。而且脉冲感应头不用安装在阳极升/降机构上，脉冲发生器不再直接暴露在环境恶劣、易于撞坏的的电解槽上，提高了设备的可靠性。
6、原有脉冲发生器现场安装和调试困难，运行不稳定，计数误差很大，不能真实反映阳极位置。如果要用其反映阳极位置，其校对频繁，工作量很大。而本发明中的脉冲发生器与计数器均在制造厂集成，易于实现精加工和部件间的配合，脉冲发生器性能有保证，LED位置计数准确可靠，相当于又增加了一道有效的阳极安全保护措施。在正常槽况下，除抬大梁外一般不用校对。限位计数更是长期不用校对。
附图说明
附图1为现有脉冲发生器和阳极位置计数器的安装示意图；
附图2为本发明的安装示意图；
附图3为本发明装置的结构示意图；
附图4为脉冲感应轮等份的齿轮产生不均匀脉冲波的示意图；
附图5为脉冲感应轮不等份的齿轮产生均匀脉冲波的示意图。
附图标记：1-壳体；2-蜗轮；3-蜗杆；4-脉冲感应轮；5-软轴连接头；6-脉冲感应头；7-钢盖板；8-电缆连接头；9-上限感应头；10-下限感应头；11-限位感应轮；12-计数轮轴；13-限位计数轮；14-上限凸块；15-下限凸块；16-软轴；17-阳极升/降减速箱；18-齿轮；19-感应区域。
具体实施方式
本发明的实施例1：电解槽阳极限位脉冲计数检测装置，制作出壳体1，在壳体1上连接软轴连接头5，软轴连接头5通过软轴16与电解槽上的阳极升/降减速箱17连接，软轴连接头5连接脉冲感应轮4，脉冲感应轮4连接限位计数轮13，本实施例中，脉冲感应轮4通过涡轮2、蜗杆3连接限位计数轮13，带有脉冲感应轮4的蜗杆3带动限位计数轮13转动并计数。限位计数轮13连接限位感应轮11，在限位感应轮11上安装上限凸块14和下限凸块15，上限凸块14和下限凸块15为铁块，安装位置根据阳极到达上/下限位置时，限位感应轮11转动的角度及计数轮13的计数值来确定。在脉冲感应轮4旁安装脉冲感应头6，在限位感应轮11旁安装上限感应头9和下限感应头10，上限感应头9和下限感应头10与上限凸块14和下限凸块15的位置对应。脉冲感应头6、上限感应头9和下限感应头10的输出信号线连接至电缆连接头8。为了安装维修方便，在壳体1安装盖板7，将脉冲感应轮4、脉冲感应头6、蜗杆3、软轴连接头5、电缆连接头8均安装固定在盖板7上。
脉冲感应轮4的齿轮18上凸齿的宽度应小于凹槽的宽度，使脉冲感应头4感应出均匀的脉冲，以便于槽控机准确读取阳极移动脉冲。如图4所示，如果脉冲感应轮4的齿轮18采用等比例的凹凸比，凸齿的宽度等于凹槽的宽度，由于脉冲感应头6的感应范围不是一个点，而是有一定面积的感应区域19，感应区域19对等比例的齿轮18感应输出的脉冲信号为不均匀的脉冲波形。理论上，当齿轮18的齿宽Wt＝0.5W-D时(W为齿距，D为感应区域宽度)，可产生接近50％占空比的阳极脉冲。因此要根据脉冲感应头6的感应区域19的大小，设计齿轮18的凹凸比，使凸齿的宽度小于凹槽的宽度，使得脉冲感应头6输出的脉冲信号为均匀的脉冲波形，如图5所示。
本发明的工作过程，在正常位置升/降阳极时，阳极升/降减速箱通过软轴连接头5带动脉冲感应轮4旋转，脉冲感应轮4通过涡轮2、蜗杆3带动限位计数轮13转动并计数；旋转的脉冲感应轮4使脉冲感应头6感应出阳极动作脉冲信号；在限位计数轮13上设置上限凸块14和下限凸块15，限位计数轮13随着阳极升/降而转动，当阳极升到上极限位置时，上限凸块14使上限感应头9感应出上极限位置信号；当阳极下降到下极限位置时，下限凸块15使下限感应头10感应出下极限位置信号，通过将脉冲感应头6、下限感应头10、上限感应头9发出的三个输出信号连接到电缆连接头8上，分别引入槽控机。也可作线或连接后引入槽控机，使阳极一旦移动到极限位置，脉冲感应头6就停止发出阳极动作脉冲，槽控机将即刻切断阳极升降电路的主电源和升/降接触器。

Claims (5)

1.一种电解槽阳极限位脉冲计数检测方法，它包括在电解槽的阳极升/降减速箱上通过软轴连接有阳极限位计数器，其特征在于：在阳极限位计数器内设有脉冲感应轮和脉冲感应头及上限感应头和下限感应头，在阳极升/降减速箱的传动轴带动软轴旋转时，使软轴能带动设置在阳极限位计数器内的脉冲感应轮旋转，带有脉冲感应轮的蜗杆带动限位计数轮转动并计数；旋转的脉冲感应轮使脉冲感应头感应出阳极动作脉冲信号；在限位计数轮上设置有上限凸块和下限凸块，限位计数轮随着阳极升/降而转动，当阳极升到上极限位置时，上限凸块使上限感应头感应出上极限位置信号；当阳极下降到下极限位置时，下限凸块使下限感应头感应出下极限位置信号，将脉冲感应头、下限感应头、上限感应头的输出信号与电解槽的槽控机连接，使阳极一旦移动到极限位置，脉冲感应头就停止发出阳极动作脉冲，槽控机将即刻切断阳极升降电路的主电源和升/降接触器的电源。
2.根据权利要求1所述的电解槽阳极限位脉冲计数检测方法，其特征在于：脉冲感应轮的齿轮上凸齿的宽度小于齿轮凹槽的宽度，使脉冲感应头感应出均匀的脉冲宽度，以便于槽控机准确读取阳极移动脉冲。
3.一种电解槽阳极限位脉冲计数检测装置，它包括壳体(1)，在壳体(1)上设有软轴连接头(5)，其特征在于：软轴连接头(5)连接脉冲感应轮(4)，脉冲感应轮(4)连接限位计数轮(13)；限位计数轮(13)连接限位感应轮(11)，在限位感应轮(11)上设有上限凸块(14)和下限凸块(15)，在脉冲感应轮(4)旁设有脉冲感应头(6)，在限位感应轮(11)旁还设有上限感应头(9)和下限感应头(10)，脉冲感应头(6)、上限感应头(9)和下限感应头(10)的输出信号线连接至电缆连接头(8)。
4.根据权利要求3所述的电解槽阳极限位脉冲计数检测装置，其特征在于：脉冲感应轮(4)通过涡轮(2)、蜗杆(3)连接限位计数轮(13)。
5.根据权利要求3所述的电解槽阳极限位脉冲计数检测装置，其特征在于：在壳体(1)设有盖板(7)，脉冲感应轮(4)、脉冲感应头(6)、蜗杆(3)、软轴连接头(5)、电缆连接头(8)均设在盖板(7)上。
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