CN106835199A - 打壳气缸高度调整装置 - 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高度调整装置，主要用于铝电解槽打壳气缸以及打壳锤头运动下止点高度的调整，其特征是：该机构由安装固定框架，螺旋丝杠和升降连接组合件构造而成，旋转螺旋丝杆可以驱动升降连接组合件，即螺旋套管和气缸升降连接板进行上下运动，即驱动打壳气缸安装固定点可上下直线移动，进而调整打壳锤头冲击运动的下止点，可以彻底解决铝电解槽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，以及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

打壳气缸高度调整装置

技术领域：本发明打壳气缸高度调整装置主要用于铝电解槽打壳气缸的配套设计与制造，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、中摆轴连接板以及螺栓连杆构造而成。

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。

而铝电解槽电解质结壳的高度，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，就会使得现通用的铝电解槽打壳装置，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。

这几点都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，不能够随着铝电解槽的“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：针对现通用的铝电解槽打壳下料装置的打壳锤头，其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，本发明设计提出了一个解决上述问题的创新技术方案。

该技术方案的思路是：该技术方案的思路是：即在打壳气缸的侧部，装配安装上一个可以调整打壳气缸安装固定点高度的螺旋丝杠驱动装置，即打壳气缸高度调整装置，该高度调整装置螺旋丝杠的轴向中心线与打壳气缸的轴向中心线，为相互平行的两条直线，通过旋转该高度调整装置的螺旋丝杠，就能驱动打壳气缸安装固定点，进行上下直线运动，达到调整控制打壳锤头上下运动下止点高度的目的，这样就可以根据铝电解槽内的电解质液层水平高度的变化，调整控制打壳锤头插入到铝电解槽内电解质液层的深度，实现防止锤头粘结长包，规整定型下料口的目的。

本发明打壳气缸高度调整装置，是安装在打壳气缸的侧部用于调整打壳气缸安装固定点高度的机构装置。该机构装置有两种构造方式，一种是设置有导向装置的，一种是不设置有导向装置的。

其中一种打壳气缸高度调整装置设置有导向装置，其主要零部件由安装固定框架(9)、螺旋丝杠(15)、导向杆(13)、丝杠固定轴套(19)、丝杠轴端压盖(20)、导向杆固定压环(21)、升降组合连接件(18)装配组合构造而成。

该高度调整装置的固定框架(9)，由上部水平盖板，下部水平底板和两侧立板构造成为一个矩形框架结构；其上部水平盖板上和下部水平底板上，设置构造有螺旋丝杠和导向杆的安装固定孔以及紧固螺栓孔。

该高度调整装置的升降组合连接件，由抬升连接板、螺旋套管、导向套管构造而成，三者构造为一个整体零部件；其中的螺旋套管与高度调整装置的螺旋丝杠进行对应连接配置，其导向套管与高度调整装置的导向杆进行对应连接配置；其抬升连接板与打壳气缸上的对应连接部件即打壳气缸上的上端盖、或下端盖、或中部连接板进行连接配置。

该装置的螺旋丝杠和导向杆的轴线中心线为相互平行的两条直线，在驱动螺旋丝杠进行左右旋转时，可以带动升降组合连接件进行上下直线运动。

该高度调整装置整体组装时，先将螺旋丝杠和导向杆，在固定框架内与升降组合连接件进行装配在一起，而后，再用丝杠固定轴套，丝杠固定压盖，导向杆固定压环等紧固连接件，将螺旋丝杠和导向杆紧固安装在固定框架上，形成一个完整的打壳气缸高度调节装置。

另外一种打壳气缸高度调整装置，是不设置有导向装置，即导向杆和导向套管，其主要零部件由固定框架、螺旋丝杠、丝杠固定轴套、升降组合连接件和紧固连接件组装而成。

该高度调整装置的固定框架，由上部水平盖板，下部水平底板和两侧立板构造成为一个矩形框架结构；其上部水平盖板上和下部水平底板上设置构造有螺旋丝杠安装固定孔以及紧固螺栓孔。

该高度调整装置的升降组合连接件，由抬升连接板、螺旋套管构造而成，二者构造为一个整体零部件；其螺旋套管和高度调整装置的螺旋丝杠进行对应连接配置，抬升连接板和打壳气缸上的对应连接部件，即打壳气缸上的上端盖、或下端盖、或中部连接板进行连接配置。

在高度调整装置整体组装时，先将螺旋丝杠与升降组合连接件，在固定框架内装配在一起，而后，再用丝杠固定轴套、丝杠固定压盖以及紧固连接件，将螺旋丝杠紧固安装在固定框架上，形成一个完整的打壳气缸高度调节装置。

依据上述技术方案：该高度调整装置螺旋丝杠的上端，设置有旋转驱动装置，在驱动螺旋丝杠进行左右旋转时，其螺旋丝杠可以带动螺旋升降装置进行上下直线运动，其螺旋丝杠的的旋转驱动方式，可采用人工驱动、或电动装置进行驱动，其电动装置的驱动控制系统，可与与铝电解槽的槽控箱进行连接，以便实施电气自动化控制。

依据上述技术方案：该高度调整装置上设置的导向杆的断面，可设计成圆形或矩形，其对应配置的导向套管的断面也为圆形或矩形。

采用本发明设计的打壳气缸高度调节装置，与打壳气缸上的连接部件进行配置构造连接，并安装在铝电解槽上部结构上后，就可以通过左右旋转螺旋丝杆，调整打壳气缸安装固定点水平高度，即通过调整打壳气缸安装固定点水平高度，调整打壳锤头运动下止点与电解质液层的高度。这样，不仅可以解决打壳装置的打击锤头冲击运动的下止点不受控，致使锤头粘结长包，电解质结壳层处“火眼加料孔”形成不规整的问题，有利于氧化铝的均衡加料，提高电解质液中氧化铝浓度的稳定性，而且，可以减少“火眼加料孔”部位的热散失，有利于电解槽的热平衡，减少电解生产电耗。并且，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：本发明打壳气缸高度调整装置的结构特征，在说明书附图和实施例中表述的则更加清晰。

图1：为实施例1一种打壳气缸高度调整装置的主视图。

图2：为图1的俯视图。

图3：为实施例1固定框架的主视图。

图4：为图3的侧视图。

图5：为图3的俯视图。

图6：为实施例1升降组合连接件(18)的一体构造零部件的主视图

图7：为实施例1升降组合连接件(18)的组合构造零部件的主视图

图8：为实施例2升降组合连接件的主视图。

图9：为图3的俯视图。

图10：为实施例2一种打壳气缸高度调整装置的主视图

图11：为图10的俯视图。

其图中所示：1 打壳气缸、2 气缸上端盖、3 气缸下端盖、4 紧固连接螺栓、5 中部连接固定板、6 中摆轴、7 活塞杆、8 打壳锤头、9 固定框架、10 上部水平盖板、11 下部水平底板、12 侧部立板、13 导向杆、14 导向套管、15 螺旋丝杠、16 螺旋套管、17 抬升连接板、18 升降组合连接件、19 丝杠固定轴套、20 丝杠轴端压盖板、21 导向杆固定压环垫板、22 紧固螺栓、23 丝杠旋转装置、24 螺旋丝杠安装固定孔、25 导向杆安装固定孔、26 安装螺栓孔、27 气缸安装孔、28 气缸连接螺栓孔。

具体实施方式：本发明通过阅读实施例，其技术特征和构造则会更加清晰。

实施例1：如图1、图2所示，为了使得铝电解槽打壳气缸安装固定点的高度可以进行上下直线调整，在打壳气缸的侧部，新增设置一个带有导向装置的打壳气缸高度调整装置。

该高度调整装置，由安装固定框架(9)、螺旋丝杠(15)、导向杆(13)、丝杠固定轴套(19)、丝杠轴端压盖(20)、导向杆固定压环(21)、升降组合连接件(18)装配组合构造而成。

该高度调整装置的安装固定框架(9)，由上部水平盖板(10)、下部水平底板(11)、以及侧立板(12)构造成为一个矩形框架结构，如图3、图4、图5所示。其上部水平盖板(10)和下部水平底板(12)上设置有构造有螺旋丝杠(15)安装固定孔(24)、导向杆安装孔(25)以及安装螺栓孔(26)。

安装固定框架(9)可与铝电解槽上部结构桁架进行螺栓紧固安装连接。

高度调整装置的升降组合连接件(18)，由三个功能零件，即导向套管(14)、螺旋套管(16)和抬升连接板(17)构造而成；抬升连接板(17)上设置有气缸安装孔(27)、气缸连接螺栓孔(28)，如同图9所示；

升降组合连接件(18)的螺旋套管(16)与高度调整装置的螺旋丝杠(15)进行对应配置，当螺旋丝杠(15)旋转时，螺旋套管()和抬升连接板可同时进行上下直线运动；升降组合连接件(18)的抬升连接板(17)与打壳气缸(1)上的对应连接部件进行连接配置，抬升连接板(17)可以与打壳气缸(1)的气缸上端盖(2)、或气缸下端盖(3)或中部连接固定板(5)进行螺栓连接，也可以将抬升连接板(17)与打壳气缸(1)的气缸上端盖(2)、或气缸下端盖(3)或中部连接固定板(5)制作成一体的平板型部件，直接与打壳气缸(1)筒体进行连接。

当螺旋丝杠(15)进行旋转运动时，其抬升连接板(17)在螺旋套管的带动下，可同时带动打壳气缸(1)进行上下运动，即把螺旋丝杠(15)的旋转圆周运动，转变成打壳气缸(1)的上下直线运动。

升降组合连接件(18)的导向套管(14)与高度调整装置的导向杆(13)进行对应配置；在高度调整装置上设置导向装置，即导向套管(14)和导向杆(13)，其目的是：保证螺旋丝杠(15)的轴向中心线的断面与抬升连接板(17)的水平面，始终处在一个垂直工作面上，并以此来减少打壳气缸在工进行打壳工作过程中，所产生的震荡冲击力，对螺旋丝杠和螺旋套管丝扣螺纹的冲击磨损的负面影响，延长本装置的易损件，即螺旋丝杠和螺旋套管的使用寿命，并保证其稳定运行。

在进行高度调整装置整体组装时，先将螺旋丝杠(15)与升降组合连接件(18)，在固定框架(9)内装配在一起，而后，再用丝杠固定轴套(19)，丝杠固定压盖(20)，导向杆固定压环垫板(21)和紧固螺栓(22)连接件，将螺旋丝杠(15)和导向杆(13)紧固安装在固定框架(9)上，形成一个完整的打壳气缸高度调节装置。

在该高度调整装置的螺旋丝杠(15)上方设置有螺旋丝杠(15)旋转驱动装置(23)，在驱动螺旋丝杠(15)进行左右旋转时，其螺旋丝杠(15)可以带动升降组合连接件(18)和打壳气缸(1)进行上下直线运动。这样就可以用通过调整打壳气缸(1)安装固定点位置高度的方法，实现调整打壳锤头冲击运动下止点水平高度的目的。

该高度调整装置的一个主要技术要求是：高度调整装置的螺旋丝杠(15)与螺旋套管轴(16)的轴向中心线相互重合，且平面投影为一点；螺旋丝杠(15)和导向杆(13)的轴向中心线，为相互平行的两条直线；在高度调整装置在与打壳气缸(1)进行联合配装后，其打壳气缸的轴向中心与螺旋丝杠(15)的轴向中心线，始终为相互平行的两条直线。

本实施例的高度调整装置之所以设置导向装置，即设置导向杆(13)和导向套管(14)，是为了保证螺旋丝杠(15)和螺旋套管(16)的轴向中心线，在运行过程中，始终和打壳气缸的轴向中心线相互平行，以此来保证高度调整装置的平稳运行，减轻打壳锤头及打壳气缸所产生的侧向冲击力，对螺旋丝杠(15)和螺旋套管(16)的螺纹造成冲击磨损，以延长螺旋丝杠(15)和螺旋套管(16)的使用寿命。

本实施例的升降组合连接件(18)，由导向套管(14)、螺旋套管(16)和抬升连接板(17)构造而成，其具体构造方法有两种，一种是将导向套管(14)、螺旋套管(16)和抬升连接板(17)加工构造成一个不可分割拆卸整体零部件，如图6所示。一种是将导向套管(14)、螺旋套管(16)和抬升连接板(17)分别加工制造三个零件。而后，采用螺栓连接的方式，将三者装配成一个可组装拆卸的零部件，如图7所示。

本实施例高度调整装置上设置的导向滑杆(13)的断面，可设计成圆形或矩形，其对应配置的导向套管(14)的断面也为圆形或矩形。

实施例2：如图1、图11所示，本实施例是打壳气缸(1)高度调整装置是另外一种构造形式，与实施例1相比其主要区别技术特征是：该高度调整装置上不设置有导向装置，即不设置导向杆(13)和导向套管(14)，以及关联零部件。

该高度调整装的主要由固定框架(9)、螺旋丝杠(15)、丝杠固定轴套(19)、升降组合连接件(18)以及紧固螺栓组合构造而成。

该高度调整装置的固定框架(9)是由上部水平盖板(10)、下部水平底板(11)和两侧立板(12)构造成为一个矩形框架结构；其上部水平盖板(11)上和下部水平底板(12)上设置构造有螺旋丝杠(15)安装孔(24)以及安装螺栓孔(26)。

该高度调整装置的升降组合连接件(18)，由抬升连接板(17)、螺旋套管(16)两个功能零件合二为一制造而成。抬升连接板(17)上设置有气缸体安装孔(27)、气缸连接螺栓孔(28)，具体构造如图8、图9所示。

升降组合连接件(18)的螺旋套管(16)和高度调整装置的螺旋丝杠(15)进行对应配置，当螺旋丝杠(15)旋转时，螺旋套管(16)和抬升连接板(17)可同时进行上下运动。升降组合连接件(18)的抬升连接板(17)和打壳气缸(1)上的对应连接部件进行配置，其配置连接方法与实施例1相同。当螺旋丝杠(15)旋转时，其连接板(17)在螺旋套管(16)的带动下，可同时带动打壳气缸(1)进行上下运动，即把螺旋丝杠(15)的旋转圆周运动，转变成打壳气缸(1)的上下直线运动。

在进行打壳气缸高度调整装置的整体组装时，首先将螺旋丝杠(15)与升降组合连接件(18)，在固定框架(9)内装配在一起，而后，再用丝杠固定轴套(19)、丝杠固定压盖(20)以及紧固螺栓(22)连接件，将螺旋丝杠(15)紧固安装在固定框架(9)上，形成一个完整的打壳气缸高度调节装置。

本发明实施2相对于实施例1技术来讲，两种技术方案所表述的打壳气缸高度调整装置的构造各有优缺点，实施2的构造相对简单，制作成本较低，但使用寿命和工作运行的稳定性相对较差，实施1的构造相对复杂，制作成本较高，但使用寿命和工作运行的稳定性相对较好。在进行设计制造时，可根据实际需要二选其一。

本发明高度调整装置螺旋丝杠(15)的上端，设置有旋转驱动装置(23)，其螺旋丝杠(15)旋转的驱动方式，可采用人工驱动、或电动装置进行驱动，其电动装置的控制系统，可与与铝电解槽的槽控箱进行连接，以便实施电气自动化控制。

Claims (6)

1.本发明打壳气缸高度调整装置，是安装在打壳气缸侧部的螺旋丝杠旋转驱动高度调节装置，该打壳气缸高度调整装置有两种构造方式，一种是设置有导向装置的，一种是没有设置导向装置的，其技术特征是：

其一种设置有导向装置的打壳气缸高度调整装置，其主要零部件由固定框架(9)、螺旋丝杠(15)、丝杠固定安装轴套(19)、导向杆(13)、升降组合连接件(18)装配组合而成；其固定框架(9)由上部水平盖板(10)，下部水平底板(11)和侧部立板(12)构造而成的一个矩形框架结构；其升降组合连接件(18)由抬升连接板(17)、螺旋套管(16)、导向套管(14)构造而成；其螺旋套管(16)与螺旋丝杠(15)对应配置，其导向套(14)与导向杆(13)对应配置；抬升连接板(17)与打壳气缸上的对应连接部件进行对应连接配置；

其一种是没有设置导向装置的打壳气缸高度调整装置，其主要零部件由固定框架(9)、螺旋丝杠(15)、丝杠固定安装套管(19)、升降组合连接件(18)装配组合而成；其固定框架(9)是由上部水平盖板板(10)，下部水平底板(11)和侧立板(12)构造成为一个矩形框架结构，其螺旋升降装置(18)由抬升连接板(17)、螺旋套管(16)构造而成，其中的螺旋套管(16)和高度调整装置的螺旋丝杠(15)对应配置，抬升连接板(17)和打壳气缸(1)上的对应连接部件进行连接配置。

2.依据权利要求1所述的打壳气缸高度调整装置，其特征是：螺旋丝杠(15)的上端设置有旋转驱动装置(23)，在驱动螺旋丝杠进行左右旋转时，其螺旋丝杠(15)可以带动升降组合连接件(18)进行上下直线运动。

3.依据权利要求1所述的打壳气缸高度调整装置，其特征是：高度调整装置的螺旋丝杠的旋转(15)方式，可采用人工驱动、或电动装置进行驱动，其电动装置的驱动控制系统，可以与铝电解槽的槽控箱进行连接，以便实施电气自动化控制。

4.依据权利要求1所述的打壳气缸高度调整装置，其特征是：该高度调整装置上设置的导向滑杆(13)的断面，可设计成圆形或矩形，其对应配置的导向套管(14)的断面也为圆形或矩形。

5.依据权利要求1所述的打壳气缸高度调整装置，其特征是：一种设置有导向装置的打壳气缸高度调整装置，在进行整体组装时，首先将螺旋丝杠(15)和导向杆(13)在固定框架(9)内与螺旋升降装置(18)进行组装，而后，再用螺旋丝杠(15)固定安装轴套(19)，导向杆安装固定压环(21)以及紧固螺栓，将螺旋丝杠(15)、导向杆(13)安装在固定框架(9)上，形成一个完整的打壳气缸高度调节装置。

6.依据权利要求1所述的打壳气缸高度调整装置，其特征是：一种没有设置导向装置的高度调整装置，在进行整体组装时，首先将螺旋丝杠(15)与升降组合连接件(18)在固定框架内组合装配在一起，而后，再用丝杠固定安装轴套(19)、和紧固螺栓，将螺旋丝杠(15)和固定框架(9)紧固装配在一起，形成一个完整的打壳气缸高度调节装置。