CN106400055A - 一种新型的打壳气缸 - Google Patents

Abstract

本发明一种打壳气缸高度调整装置，亦称为打壳锤头下止点调整装置，主要用于铝电解槽打壳锤头冲击运动的下止点高度调整，其特征是：在打壳气缸的侧面设置构造上一个可通过螺旋丝杆的旋转，就能驱动打壳气缸安装固定点可上下移动，而进行高度调整的螺旋丝杠高度调整装置，可以彻底解决现通用的铝电解槽打壳装置的打击锤头冲击深度不到位，致使电解质结壳处“火眼加料孔”难以形成，或打壳锤头冲击深度过量，致使锤头长包，造成“火眼加料孔”形成不规整的问题，以实现电解槽的无人值守和免维护运行。

Description

一种新型的打壳气缸

技术领域：本发明一种新型的打壳气缸主要用于铝电解槽打壳气缸打壳的设计制造，以及铝电解槽打壳下料系统的配置。

技术背景：现通用的铝电解槽打壳装置由打壳气缸，由气缸筒、活塞杆、上端盖、下端盖、中摆轴连接板以及紧固连接螺杆构造而成。

打壳气缸通过设置在气缸腰部的中摆轴连接板两侧的和两个支架轴套，与铝电解槽上部结构的桁架梁用固定螺栓紧固连接在一起。

工作时，打壳活塞杆在压缩空气的推动下，带动导向连杆和打壳锤头进行上下往复运动。致使打壳锤头的下端，冲击开铝电解槽的电解质结壳，形成“火眼加料口”

但是，由于打壳机构的执行动作部件打壳锤头、导向连杆、和活塞杆、杆的高度(长度)和气缸活塞的行程是确定不变的，即打壳气缸在安装工作位置固定点确定后，其打壳锤头冲击运动的下止点的水平高度，也是确定不变的。

而铝电解槽的电解质结壳，是随着电解槽内的电解质液和铝液的两水平的高度变化而变化的，这样的结构设计，就会使得铝电解槽打壳装置在生产运行过程中产生以下缺陷：

1、当电解槽的两水平过低时，打击锤头的运动的下止点就会冲击不透覆盖料结壳层，形不成“火眼加料孔”通道，造成堵塞。。

2、当电解槽的两水平过高时，打击锤头的运动的下止点，不仅会冲击透覆盖料结壳层，造成锤头的过量磨损，而且会穿越“火眼加料孔”和结壳层，插入到电解质液层中，造成打壳锤头粘结电解质液，形成锤头长包。

3、打壳锤头会插入到电解质液层中后，不仅会加剧锤头的电化学和机械磨损，增加铝液中的铁含量，而且会增加更换锤头的工作量，造成电解槽生产操作人员，维护“火眼加料孔”操作工作量大。

这几点缺陷是电解铝行业普遍存在的共性问题。为此，电解铝行业的工程技术人员，都试图解决铝电解槽打壳下料装置的打壳锤头的运动的下止点的高度，不能够随着铝电解槽“两水平”的高度的变化，而进行高度调整的问题，但至今没有一个切实可行的技术方案。

发明内容：针对现有技术铝电解槽打壳下料装置，存在着打壳锤头冲击运动的下止点的高度，不能够随着铝电解槽的“两水平”的高度变化而进行调整，所产生的上述技术缺陷，以及造成电解生产操作人员维护“火眼加料孔”操作工作量大的问题，本发明提出了一个创新技术解决方案。

该技术方案的思路是：在打壳气缸的侧部，设置装配上一个能够将打壳气缸安装位置进行高度调整的装置，使得打壳锤头冲击运动的下止点的高度，可随着打壳气缸安装位置固定点的高度变化而进行即时调整，从而实现打壳锤头在生产运行的过程中高度，能够根据铝电解槽内铝液电解质两水平的及工艺参数的变化可及时调整。

该方案的技术特征是：在打壳气缸的侧面，设计构造上一个可以使打壳气缸安装位置固定点的高度，可以即时调整的装置。该高度调整装置为螺旋丝杠驱动机构，通过旋转该螺旋丝杠驱动机构的螺旋丝杆，就能驱动打壳气缸安装位置的固定点上下升降移动，完成对打壳气缸安装位置固定点的高度调整，实现对打壳锤头冲击运动的下止点进行高度调整的功能。

依据上述技术方案：打壳气缸侧部用一个气缸升降连接件，与一个能将打壳气缸工作位置的固定点进行上下移动的的螺旋丝杠高度调节机构，装配连接在一起；该高度调节机构的螺旋丝杠的轴向中心线，与打壳气缸的轴向中心线，为两条相互平行的直线。

2、依据上述技术方案：装配在打壳气缸侧部的螺旋丝杠高度调节机构，由安装固定框架、螺旋丝杠驱动装置以及气缸升降连接件装配构造而成。

3、依据上述技术方案：装配在打壳气缸侧部的螺旋丝杠高度调节机构上，设置有滑动导向装置，该滑动导致装置由导向滑杆和导向滑套相互匹配构造而成，其导向滑杆的断面可以设计成圆形或矩形。

4、依据上述技术方案：打壳气缸和螺旋丝杠高度调节机构，用一个气缸升降连接件进行装配连接，该气缸升降连接件由螺旋管套、导向滑套、抬升连接板组合装配而成。

5、依据上述技术方案：打壳气缸和螺旋丝杠高度调节机构之间的气缸升降连接件的气缸连接板，可与打壳气缸本体设置的下端盖、或上端盖、或气缸腰部的中间连接板，合二为一的构造制作成为一个整体零部件。即螺旋管套、导向滑套、气缸连接板与打壳气缸本体设置的下端盖，或上端盖，或气缸腰部的中间连接板，构造制作成为一个整体零部件。

6、依据上述技术方案：高度调节机构的螺旋丝杠的上端设置有螺旋丝杠旋转驱动装置，当螺旋丝杠旋旋转时可驱动气缸升降连接件和打壳气缸同步进行上下升降运动。

7、依据上述技术方案：设置在螺旋丝杠高度调节机构的螺旋的驱动方式可采用人工驱动、电动机械装置进行驱动。

8、依据上述技术方案：设置在螺旋丝杠高度调节机构上的电动机械驱动装置的控制系统，可与铝电解槽的槽控箱进行连接。

采用本发明一种新型打壳气缸，由于在打壳气缸侧部装配有高度调节装置，安装在铝电解槽上后，能够通过调整打壳气缸安装工作位置固定点高度，来调整打壳锤头运动下止点高度，可以解决打击锤头冲击深度不到位，致使电解质结壳处“火眼加料孔”难以形成，或打壳锤头冲击深度过量，致使锤头长包，造成“火眼加料孔”形成不规整的问题。这样不仅有利于氧化铝铝粉的均衡加料，提高电解质氧化铝浓度的稳定性，和减少“火眼加料孔”的热散失。降低生产电耗；而且可以大幅度的减少冶炼工人对铝电解槽的维护操作工作量，实现对铝电解槽的无人值守。

附图说明：本发明一种打壳气缸高度调整装置的技术方案及技术特征在说明书附图和实施例中表述的则更加清晰。

图1：本发明在一种新型打壳气缸实施例1装配结构的主视图。

图2：为图1的A-A向俯视断面图。

图3本发明在一种新型打壳气缸实施例2装配结构的主视图。

图4：为图3的A-A向俯视断面图。

图5：本发明在一种新型打壳气缸高度实施例3装配结构的主视图。

图6：为图5的A-A向俯视断面图。

图7：本发明在一种新型打壳气缸实施例4装配结构的主视图

图8：为图7的A-A向俯视断面图。

图9：本发明在一种新型打壳气缸实施例5装配结构的主视图。

图10：为图9的A-A向俯视断面图。

图11：本发明一种新型打壳气缸高度调整装置装配结构的主视图。

图12：为图11的俯视图。

图13：一种新型打壳气缸高度调整装置的气缸升降连接件(18)的局部主视。

其图中所示：1打壳气缸、2气缸上端盖、3气缸下端盖、4紧固连接螺杆、5中部连接固定板、6中摆轴、7活塞杆、8支架轴套、9安装固定框架、10框架上部盖板、11框架下部底板、12框架侧立板、13导向滑杆、14导向滑套、15螺旋丝杠、16螺旋套管、17抬升连接板、18升降连接件、19丝杠轴套、20丝杠轴端压盖板、21紧固连接螺栓、22丝杠旋转驱动装置。

具体实施方式：

一种新型的打壳气缸，由打壳气缸本体部件和高度调整装置两大部件组成，二者之间采用抬升连接件板(17)进行组合连接。高度调整装置的螺旋丝杠(15)的轴向中心线与打壳气缸(1)的轴向中心线，为相互平行的两条直线

打壳气缸本体由气缸筒(1)、活塞杆(7)、上端盖(2)、下端盖(3)、以及螺栓连杆(4)装配构造而成。

打壳气缸的高度调整装置由固定框架(9)、螺旋丝杠(15)、导向滑杆(14)、和升降连接件(18)装配构造而成。

该高度调整装置的导向装置，即导向滑杆(13)和导向滑套(14)的设计，是为了保证螺旋丝杠(15)的轴线中心线和打壳气缸的轴向中心线，在运行过程中始终保持平行，并可以减少打壳锤头在频繁冲击电解质结壳的过程中，锤头和气缸体所产生的径向冲击力对螺旋丝杠(15)造成的冲击磨损。

打壳气缸和高度调整装置二者之间升降连接件(18)，由螺旋套管(16)，导向滑套(14)和抬升连接板(17)构造组合而成。如图11、图12所示。

高度调整装置的安装固定框架(9)由框架上部盖板(10)、框架下部底板(11)框架侧立板(12)构造而成。其上部盖板(10)或下部底板(11)上，设置有螺栓孔，由于高度调整装置和铝电解槽上部桁架结构的固定连接。如图11、图12所示。

升降连接件(18)可将螺旋套管(16)、导向滑套(14)和抬升连接板(17)以及打壳气缸的下端盖(3)，或上端盖(2)，或中部连接板(5)加工制作成一个零部件。

升降连接件(18)的螺旋套管(16)、导向滑套(14)和抬升连接板(17)为一个零部件。如图11、图12所示。

升降连接件(18)可将螺旋套管(16)和抬升连接板(17)可采用法兰螺栓连接。如图13所示。

实施例1：如图1、图2所示，本实施例高度调整装置的升降连接件(18)所属的螺旋套管(16)、导向滑套(14)和抬升连接板(17)加工构造成一个零部件。该升降连接件(18)的抬升连接板(17)，用紧固连接螺杆(4)安装在打壳气缸底部的气缸下端盖下部，致使打壳气缸和高度调整装置装配组合成一个机件，即一种新型的打壳气缸。

实施例2：如图3、图4所示，本实施例高度调整装置的升降连接件(18)所属的螺旋套管(16)、导向滑套(14)和抬升连接板(17)与打壳气缸底部的下端盖加工构造成一个零部件，装配时，用紧固连接螺杆(4)将打壳气缸和高度调整装置组合成一个机件，即一种新型的打壳气缸。

实施例3：如图5、图6所示，本实施例高度调整装置升降连接件(18)的导向滑杆(14)的断面为矩形，与其对应的配置的导向滑套()的断面已随之设计为矩形槽型，其气缸连接板(17)与打壳气缸腰部的中部固定连接板(5)构造为一个字直角形部件。在用字直角形部件和紧固连接螺杆(4)将打壳气缸组装完毕后，再用紧固螺栓与设置有导向滑套和螺旋管套的升降连接件(18)相连接，将打壳气缸和高度调整装置组装为一个机件，即一种新型的打壳气缸。

实施例4如图7、图8所示，本实施例的高度调整装置与打壳气缸的结构与实施例3，基本相同，其区别特征在于，升降连接件(17)与打壳气缸中部中部连接板(5)之间，用两个支架轴套(8)，与设置在气缸腰部的中部连接板(5)两侧的中摆轴吊耳(5)连接。将打壳气缸和高度调整装置组装为一个机件，即一种新型的打壳气缸。

实施例5，如图9、图10所示，其本实施与上述实施例基本相同，其特征是：打壳气缸侧部设置的高度调整装置，在设计制作过程中，取消导向装置的设计，即取消导向滑杆(13)和导向滑套(14)的设置，该高度调整装置只采用固定框架(9)和螺旋丝杠(15)构造，升降连接件(18)只采用螺旋管套和连接板(17)构造。将该高度调整装置和打壳气缸装配在一起，组装为一个机件，即一种新型的打壳气缸。

本实施例的高度调整装置，虽然亦可实现调整调打壳气缸(1)升降高度的功能，但在实际运行过程中，其来源于打壳气缸和打壳锤头的侧面冲击力，会加剧螺旋丝杆(15)和螺旋套管(16)的磨损，难以保证高度调整装置，长期的稳定的运行。

如果采用加大螺旋丝杆(1)直径和螺距的方法，克服打壳锤头和打壳气缸(1)侧面冲击力，对螺旋丝杆(15)所形成的磨损和阻力，但会增加该高度调整装置的制作和使用的成本。

因此，本实施例5在高度调整装置的设计制作过程中，取消导向滑杆(13)和导向滑套(14)的设置的技术方案，实际为本发明技术方案的改劣设计，该方案也应在本发明技术方案权利要求保护范围之中。

本发明一种新型打壳气缸，在其高度调整装置的螺旋丝杠(15)上部设置有螺旋丝杠(16)旋转驱动装置(22)，该螺旋丝杠旋转驱动装置(22)可采用手工驱动，或电动机械进行驱动。其具体实施方式是：

1、在螺旋丝杠(15)上端的丝杠旋转驱动装置(22)为摇动手柄或螺帽，采用人工驱动，对螺旋丝杠轴进行旋转，以调整打壳气缸安装固定点的高低。

2、在螺旋丝杠(15)的上端的丝杠旋转驱动装置(22)将设置成为与电解车间内的多功能天车上的小盒卡具扳手配套的螺母型结构，用多功能天车扳手驱动旋转螺旋丝杠(15)旋转。

3、在螺旋丝杠(15)的上端和固定框架(9)上设置电动机械装置，用电动机械装置对螺旋丝杠(16)进行驱动旋转。

该电动机械装置的控制系统，可与铝电解槽槽控箱进行连接，可根据铝电解槽槽的工艺状况，由槽控箱发出控制指令，对以调整打壳气缸(1)安装固定点的高低进行调节控制。

Claims (6)

1.本发明一种新型打壳气缸装置，其特征是：打壳气缸的侧部，设置有能够将打壳气缸安装位置进行高度调整的装置，即在打壳气缸侧部，用一个气缸升降连接件，和一个用旋转螺旋丝杠驱动机构，能将打壳气缸工作位置的固定点，可进行上下移动的螺旋丝杠高度调节机构装配连接在一起，该高度调节机构的螺旋丝杠的轴向中心线，与打壳气缸的轴向中心线，为两条相互平行的直线。

2.依据权利要求1所述的一种新型的打壳气缸，其特征是，打壳气缸侧部构造的螺旋丝杠高度调节机构，由安装固定框架、螺旋丝杠驱动装置以及气缸升降连接件装配构造而成。

3.依据权利要求1所述的一种新型的打壳气缸，其特征是：打壳气缸侧部的螺旋丝杠高度调节机构上，设置有滑动导向装置，该滑动导致装置由导向滑杆和导向滑套相互匹配构造而成，其导向滑杆的断面可以设计成圆形或矩形。

4.依据权利要求1所述的一种新型的打壳气缸，其特征是：打壳气缸和螺旋丝杠高度调节机构之间用气缸升降连接件进行连接，该气缸升降连接件，由螺旋管套、导向滑套、气缸连接件组合装配而成。

5.依据权利要求1所述的一种新型的打壳气缸，其特征是：打壳气缸和螺旋丝杠高度调节机构之间的气缸升降连接件，可与打壳气缸本体设置的下端盖、或上端盖、或气缸腰部的中间连接板，合二为一的构造制作成为一个整体零部件。

6.依据权利要求1所述的一种新型的打壳气缸，其特征是：旋转螺旋丝杠高度调节机构的螺旋丝杠时，气缸升降连接件，可驱动打壳气缸进行上下运动。