CN102294517B

CN102294517B - 阳极铝导杆与钢爪分离方法及设备

Info

Publication number: CN102294517B
Application number: CN201110209527.1A
Authority: CN
Inventors: 熊斌; 林琳; 张强; 胡奎; 廖建成; 潘上富; 石生猛; 张开跃; 潘小欧
Original assignee: GUANGXI BAISE YINHAI ALUMINUM CO Ltd
Current assignee: Guangxi Baise Yinhai Aluminium Corp.
Priority date: 2011-07-26
Filing date: 2011-07-26
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2031-07-26
Also published as: CN102294517A

Abstract

本发明公开了一种阳极铝导杆与钢爪分离方法及设备，其特点是：设备包括旋转机构、散热装置和以及能够实现横向、纵向和垂直进给方向的切割机构，待分离的阳极铝导杆通过起吊设备吊运至旋转机构上，旋转机构与切割机构分别立于工作面，散热装置安装在切割机构的锯片上方，防护装置固定在旋转机构与切割机构的工作区域内，阳极铝导杆与钢爪分离方法是使用分离设备上旋转的圆锯片对阳极铝导杆进行切割，达到将阳极铝导杆与钢爪头分离的目的，本发明具有结构简单、自动化程度高，降低了工人的劳动强度、提高工作效率，安全可靠等特点。

Description

阳极铝导杆与钢爪分离方法及设备

技术领域

本发明属于冶金技术铝电解生产领域，特别是一种阳极铝导杆与钢爪分离方法及设备。

背景技术

阳极铝导杆由铝导杆、复合材料、钢爪头这三部分组成，而复合材料是铝和钢的结合体，一面是钢材料，另外一面则是铝材料。阳极铝导杆是将复合材料为钢材的一面与钢爪头焊接，另外铝材的一面与铝导杆焊接而成的整体。阳极铝导杆在950℃左右的电解槽中使用，由于环境温度高和使用频繁，阳极铝导杆经常出现复合材料产生裂纹或铝导杆弯曲等现象，这时就需要将铝导杆、复合材料以及钢爪头进行分离，才能进行修理。

本发明人通过对多家电解铝生产单位的调查发现，电解铝生产企业中将阳极铝导杆进行分离的方法可以使用锯床或风镐实现，但由于锯床的效率低，所以一般采用风镐，其工艺方法是：1. 铲杆。首先对复合材料与铝导杆的焊接处进行铲削；2.叉杆。由于一根铝导杆有四个面，从安全方面考虑，只能铲其中的三个面，铲完三个面的阳极铝导杆需要用叉车运到特定的区域；3.吊杆。叉车将阳极铝导杆叉到位后，需要用起重设备吊起来横放在地面上；4.压杆。平放好的阳极铝导杆需要用50T的千斤顶对另外一个没有铲的焊接面进行压脱，5. 运杆。压脱完之后再用起吊设备将铝导杆和钢爪头吊运放好，再由叉车运走。由于铝导杆在焊接前开了坡口，一条焊缝长200mm，深40mm，宽40mm，铲完一条焊缝至少也需要5～7min的时间，所以，要将一根阳极铝导杆进行分离，以上的每道工序均需要两个人协作，共需10名员工进行协作，分离一根导杆需要40min左右的时间，除此之外还需要一部叉车和一台起吊设备进行配合才能完成作业。这种分离阳极铝导杆的工艺方法存在以下缺陷：一是产生噪音污染。风镐工作时与导杆撞击发出聒耳的噪声，刺耳的声音让人心烦气躁甚至头昏耳鸣，严重影响员工的工作情绪和工作状态，产生的噪音甚至还影响到了周围的其他员工的工作。二是工人劳动强度大，工作效率低。铲杆时工作人员两只手托着沉重的风镐，用腰部顶着风镐的尾部用力压。风镐和导杆焊缝的打击产生的震动震得员工双手和腰部酸麻，而且效率非常低。三是导杆机械压挤大，加工质量差。压杆时千斤顶对导杆表面的压挤，使得阳极铝导杆的表面出现斑纹甚至凹凸不平，而阳极在电解时的使用要求是导杆表面水平应具有一定的光洁度。由于千斤顶对导杆表面的影响，使得铝导杆表面质量很难符合工艺要求。四是不安全因素多，安全隐患大。铲杆虽然只铲导杆的3个面，但是在铲3面也会有导杆倒塌的危险，特别是在把铲好的导杆用叉车运往压杆的过程中，由于搬运时的摇摆和震动，使得铝导杆摇摇欲坠，随时都有可能倒塌砸到行人或生产设备，让人惶恐不安。而压杆过程中，可能会出现导杆脱离钢爪时，人撤离不及时以至导杆伤人，使压杆过程存在的危险性加大。

为了解决这个问题，有人发明了将阳极铝导杆组放倒在铣床上进行修复加工，公开文献也报导了一些，如：由运城市关铝设备材料有限公司发明的中国专利：阳极导杆组双面立式铣削机；申请号：CN200720102950.0，申请日：2007.10.27，公开号：CN201098750，公开日：2008.08.13，发明人：贾柏林；苏继勇；辛宇宙；王允臣；汤海威；王骊，地址：山西省永济市中山东街26号，摘要：阳极导杆组双面立式铣削机，解决现有立式铣削机采用单面铣削，存在铣削时间长、生产效率较低等问题，包括机架，机架上、下方分别固定有上夹紧机构和下夹紧机构，上夹紧机构和下夹紧机构尾部设有上定位基准块和下定位基准块；机架两侧设有左升降切削机构和右升降切削机构，还包括用于控制右升降切削机构的旋转调节机构以及用于调节阳极导杆组加工面水平的前调节机构和后调节机构。该实用新型可完成阳极导杆组的双面加工，与人工打磨及普通铣床相比，大大缩短铣削加工时间，提高生产效率，完全满足生产要求，而且结构简单、成本较低、使用简便，具有一定的使用价值和推广价值。

但是，由于阳极铝导杆组有一吨多重，且又头轻脚重，放倒和定位非常困难，又极易损坏阳极铝导杆组，而且必须使用大型铣床才可以进行，这样，就会增加了工厂的生产成本，所以，这一直成为了业内人士的技术难题。

发明内容

本发明的目的，即在于提供一种能解决现有技术的不足，结构简单、加工效率高，安全节能的分离阳极铝导杆和钢爪的工艺流程及设备。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明的阳极铝导杆与钢爪分离方法，包括将阳极铝导杆通过起吊设备吊运至分离设备上，其特点是：使用分离设备上旋转的圆锯片对阳极铝导杆进行切割，达到将阳极铝导杆与钢爪分离的目的，该工艺方法包括以下步骤：

1）吊入带爪的阳极铝导杆,将阳极铝导杆放置于旋转台，拉好安全防护装置。

2）调节刀口高低；将刀口位置调节装置调到合适的下刀位置。

3）调节刀口深浅；将刀口位置调节装置调到合适的下刀位置。

4）启动切割电机，打开冷却装置，操作各进给机构切割阳极铝导杆。

5）旋转阳极铝导杆。

6）重复1～5的工艺步骤，直至完成对阳极铝导杆的四面切割。

7）吊出阳极铝导杆（23）和钢爪（24）。

8）停机。

以上所述的对阳极铝导杆与钢爪分离方法所采用的设备，包括起吊设备、旋转机构、散热装置和以及能够实现横向、纵向和垂直进给方向的切割机构，起吊设备固定在地面，待分离的阳极铝导杆通过起吊设备吊运至旋转机构上，旋转机构与切割机构分别立于工作面上，散热装置安装在切割机构的锯片的上方，防护装置固定在旋转机构与切割机构的工作区域内。

以上所述的切割机构包括机架、控制面板、切割电机、切割台架以及具有切割工作进给和进刀深浅调节的进刀机构，控制面板、切割台架和进刀机构固定在机架上，切割电机安装在可调节切口高低的切割台架上。

以上所述的旋转机构包括转轴、旋转平台、旋转平台链条、旋转电机支座和旋转电机，旋转平台安装有转轴，旋转电机固定在旋转电机支座上，转轴和旋转电机支座通过旋转平台链条连接。

以上所述的散热装置包括储水箱、水管、电磁阀和喷水嘴，水管和喷水嘴之间安装有控制水路的电磁阀，储水箱与水管连接。

以上所述的防护装置包括活动的防护栏杆、固定的防护挡板和防撞装置，防护挡板上安装有防撞装置并与防护栏杆连接。

以上所述的进刀机构包括横向进给机构、垂直进给机构、纵向进给机构、导轨和锯片，横向进给机构、垂直进给机构和纵向进给机构一起安装在导轨上，切割台架安装在机架前方的侧面，锯片（10）安装在切割电机下方的转轴上。

与现有技术相比，本阳极铝导杆与钢爪分离方法与设备的有益效果是：

1. 结构简单、自动化程度高，提高阳极铝导杆质量。本发明设计了一种全新的能实现半机械化操作的设备与工艺方法，将传统的分离工艺方法需要的5个工艺流程简化为现在只需切割机切割的一个工艺流程。使员工从繁重的体力劳动中解放出来，传统方法下加工出来的阳极铝导杆表面受到机械压挤，表面质量较差，使用本分离方法和设备，对阳极铝导杆表面没有造成任何影响，且切割的表面平整，简化了阳极铝导杆和钢爪分离的流程。

2. 降低了工人的劳动强度、降低了生产成本。由于本发明的整个阳极铝导杆分离过程是采用机械化，降低了操作工人的劳动强度，使得工人没有了以前的手脚酸麻和腰酸背痛，以前7～10个人一天能完成的工作量，现在只需两个人就可以完成，节省了劳动力，分离一根阳极铝导杆的时间也缩短了三倍，节约人力资源，提高了生产效率，降低了生产成本。

3. 改善工作环境，消除安全隐患。切割时轻微的声音代替了以前“轰炸机”式的噪音，大大改善了车间工作环境，同时，由于本设备设置了保护安全措施的防护装置，提高了安全性能，减少以往铲杆和压杆的安全隐患和不安全因素，保障了员工的安全工作环境。

附图说明

图1是本发明铝电解用阳极铝导杆与钢爪分离设备的立体示意简图。

图2是本发明铝电解用阳极铝导杆与钢爪分离设备安装于现场的示意简图。

图3是本发明铝电解用阳极铝导杆与钢爪分离工艺流程图。

图4是本发明实施例1的示意简图。

图中零部件名称及序号：

机架1、控制面板2、进刀机构3、横向进给机构4、垂直进给机构5、纵向进给机构6、导轨7、切割电机8、切割台架9、锯片10、转轴11、转旋平台12、旋转平台链条13、旋转电机支座14、旋转电机15、防护栏杆16、防护挡板17、防撞装置18、储水箱19、水管20、电磁阀21、喷水嘴22、阳极铝导杆23、钢爪24。

具体实施方式

以下结合附图及实施例描述本发明阳极铝导杆与钢爪分离方法及设备结构。

如附图1所示，本发明铝电解用阳极铝导杆与钢爪分离设备包括机架1、控制面板2、进刀机构3、横向进给机构4、垂直进给机构5、纵向进给机构6、导轨7、切割电机8、切割台架9、锯片10、转轴11、转旋平台12、旋转平台链条13、旋转电机支座14、旋转电机15、防护栏杆16、防护挡板17、防撞装置18、储水箱19、水管20、电磁阀21和喷水嘴22，控制面板2、切割台架10和进刀机构3固定在机架1上，切割电机8安装在可调节切口高低的切割台架9上。旋转平台12安装有转轴11，旋转电机15固定在旋转电机支座14上，转轴11和旋转电机支座14通过旋转平台链条13连接，水管20和喷水嘴22之间安装有控制水路的电磁阀21，储水箱19与水管20连接，安装有防撞装置18的防护挡板17与防护栏杆16连接，横向进给机构4、垂直进给机构5和纵向进给机构6一起安装在导轨7上，切割台架9安装在机架1前方的侧面，切割电机8的转轴下方设有锯片10。

阳极铝导杆与钢爪分离装置的工作原理：

本发明的铝电解用阳极铝导杆与钢爪分离设备包括切割机构、旋转装置、散热装置和防护装置。所述的切割机构的切割电机8通过电机主轴带动锯片10为阳极铝导杆和钢爪的分离提供动力，横向进给机构4使得切割机构沿工作台X方向运动，纵向进给机构6使得切割机构沿工作台Y方向运动，垂直进给机构5使得切割机构沿工作台Z方向运动；所述的旋转装置中，旋转平台12用来盛放阳极铝导杆并通过旋转电机15由旋转平台链条13带动旋转平台12实现360度角度的旋转；所述的散热装置通过启动电磁阀21将冷却水喷在切割的区域内，降低锯片10的工作温度；所述的防护装置中的防护挡板17用于遮挡切割过程中的水汽和铝屑，防护栏杆16防止其他人员进入工作区域，为避免发生安全事故，防撞装置18防止切削机构撞到阳极铝导杆。

本发明的阳极铝导杆与钢爪分离方法包括以下步骤：

1）吊入带爪的阳极铝导杆。采用专用的吊具将阳极铝导杆吊运至旋转装置的转旋平台12上，拉好安全防护装置；

2）调节刀口高低。将刀口位置调节装置调到合适的下刀位置。

3）调节刀口深浅。将刀口位置调节装置调到合适的下刀位置。

4）启动切割电机，打开冷却装置，操作纵向进给机构6、横向进给机构4和垂直进给机构5，进行切割阳极铝导杆。

5）旋转阳极铝导杆有钢爪的另一面。

6）重复1～5的工艺步骤，直至完成阳极铝导杆四面切割，吊出阳极铝导杆23和钢爪24。

7）停机。停止切割电机，关闭冷却装置，拉开防护装置，将分离后的阳极铝导杆23和钢爪24吊运出旋转装置，为下一轮的切割做好准备。

实施例1

广西某铝业电解铝厂，使用了本发明的铝电解用阳极铝导杆与钢爪分离设备。

参看如图3～4所示，设备主要由切割机构、旋转平台、散热装置和防护装置四部分构成，切割机构3和旋转平台12均采用链传动机构，其工作流程如下：

1.操作工用天车把带钢爪的阳极铝导杆吊入旋转台，把活动的防护栏杆板16拉上。

2.在没启动切割电机8的前提下对锯片10进行调刀，调节刀具的高低和深浅。

3.启动切割电机8，打开电磁阀21，冷却水从喷水嘴22喷出，手摇工作台进行慢慢切割进给。

4.完成阳极铝导杆的一面后，启动旋转电机15，将转旋平台12旋转至阳极铝导杆的第二面。

5.然后重复进行如上1～4的工艺步骤，直到阳极铝导杆的4个面都切割完毕。

6.最后将防护栏杆板16推开，天车吊出已分离的阳极铝导杆23和钢爪24，整个切割过程完毕。

如要继续切割阳极铝导杆，重复以上的操作。整个加工过程要由两人配合使用：一个工人负责使用天车送带钢爪的阳极铝导杆和取走切割分离后的阳极铝导杆23和钢爪24,另一工人负责操作切割机，进行对刀、切割阳极铝导杆等，采用本设备具有操作便捷，维护简单的特点。本设备投入使用后，由原来的纯体力劳动转化为半机械化操作，工作人员由原来的10人减少到2人，工作时间由原来的切割一根阳极铝导杆需要40min减少到10min，原材料的损耗减少80%，大大降低了工人的劳动强度，改善了劳动环境。

Claims

1.一种阳极铝导杆与钢爪分离方法，包括将阳极铝导杆通过起吊设备吊运至分离设备上，其特征在于：使用分离设备上旋转的圆锯片对阳极铝导杆进行切割，将阳极铝导杆（23）和钢爪（24）分离，该工艺方法包括以下步骤：

1）吊入带爪的阳极铝导杆,将阳极铝导杆放置于旋转台，拉好安全防护装置；

2）调节刀口高低，将刀口位置调节装置调到合适的下刀位置；

3）调节刀口深浅，将刀口位置调节装置调到合适的下刀位置；

4）启动切割电机，打开冷却装置，操作各进给机构切割阳极铝导杆；

5）旋转阳极铝导杆；

6）重复1～5的工艺步骤，直至完成阳极铝导杆的四面切割；

7）吊出阳极铝导杆（23）和钢爪（24）；

8）停机。

2.如权利要求1所述的对阳极铝导杆与钢爪分离方法所采用的设备，其特征在于：包括起吊设备、旋转机构、散热装置和以及能够实现横向、纵向和垂直进给方向的切割机构，起吊设备固定在地面，待分离的阳极铝导杆通过起吊设备吊运至旋转机构上，旋转机构与切割机构分别立于工作面上，散热装置安装在切割机构的锯片（10）的上方，防护装置固定在旋转机构与切割机构的工作区域内。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于：所述的切割机构包括机架（1）、控制面板（2）、切割电机（8）、切割台架（9）以及具有切割工作进给和进刀深浅调节的进刀机构（3），控制面板（2）、切割台架（9）和进刀机构（3）固定在机架（1），切割电机（8）安装在可调节切口高低的切割台架（9）上。

4.根据权利要求2所述的设备，其特征在于：所述的旋转机构包括转轴（11）、旋转平台（12）、旋转平台链条（13）、旋转电机支座（14）和旋转电机（15），旋转平台（12）安装有转轴（11），旋转电机（15）固定在旋转电机支座（14）上，转轴（11）和旋转电机支座（14）通过旋转平台链条（13）连接。

5.根据权利要求2所述的设备，其特征在于：所述的散热装置包括储水箱（19）、水管（20）、电磁阀（21）和喷水嘴（22），水管（20）和喷水嘴（22）之间安装有控制水路的电磁阀（21），储水箱（19）与水管（20）连接。

6.根据权利要求2所述的设备，其特征在于：所述的防护装置包括活动的防护栏杆（16）、固定的防护挡板（17）和防撞装置（18），防护挡板（17）上安装有防撞装置（18）并与防护栏杆（16）连接。

7.根据权利要求3所述的设备，其特征在于：所述的进刀机构（3）包括横向进给机构（4）、垂直进给机构（5）、纵向进给机构（6）、导轨（7）和锯片（10），横向进给机构（4）、垂直进给机构（5）和纵向进给机构（6）一起安装在导轨（7）上，切割台架（9）安装在机架（1）前方的侧面，锯片（10）安装在切割电机（8）下方的转轴上。