CN107287621B - 一种电解质清理机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电解质清理机。本发明的一种电解质清理机在使用时，上下间隔布置的两组导杆夹紧机构分别夹持在铝导杆的不同杆段上，初步限制阳极导杆组的运动；再通过炭块夹紧机构限制炭块的位移。所以本发明对于在上下方向上高度较大的阳极导杆组分段进行固定，有利于增加固定效果；进一步地，导杆夹紧机构对阳极导杆组初步限位以后再驱动炭块夹紧机构采取夹紧动作能保证夹紧面能够精确夹紧定位炭块。同时，导杆夹紧机构的夹爪由铝导杆的前后两侧面对铝导杆进行夹紧固定，而炭块夹紧机构则是由炭块的左右两个侧面对炭块进行夹紧固定，所以本申请使得阳极导杆组能够被精确地固定在设定位置处，有利于提高破碎效果。

Description

一种电解质清理机

技术领域

本发明涉及一种电解质清理机。

背景技术

在以电解法生产铝时，以碳素作为阳极、铝液作为阴极，在合适的环境下进行电化学反应而得到铝。阳极炭块通过阳极导杆组置入电解液中。阳极导杆组1的结构如图1所示，包括铝导杆11和固定在铝导杆11下端的钢爪12。钢爪12包括至少两根钢柱13，钢柱13插入阳极炭块中并带动阳极炭块运动。

在阳极炭块的使用周期内，随着阳极炭块被逐渐消耗，电解过程中产生的电解质会附着于残极的周围而形成电解质层，电解质层的存在会阻碍进一步的电解过程而影响铝的持续生产，因而需要对残极表面的电解质层进行清理，电解质层被清理后的残极能够再次投入使用中，避免资源浪费。

对电解质层进行清理时需要先使用固定装置将阳极导杆组1固定，再使用击锤等其他可破碎电解质层的破碎结构将电解质由残极上清理下，破碎结构对电解质进行破碎时需要在合适的破碎点进行以获得最优的清理效果。若是对阳极导杆组1固定不合适，则会增大在选定破碎点进行破碎的难度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能牢固固定阳极导杆组的电解质清理机。

为实现上述目的，本发明的一种电解质清理机采用以下技术方案：

一种电解质清理机，包括用于固定待清理阳极导杆组的固定装置，固定装置包括用于夹紧铝导杆的导杆夹紧机构及用于夹紧阳极导杆组下端炭块的炭块夹紧机构；所述炭块夹紧机构包括设置在炭块左侧的左夹头和设置在炭块右侧的右夹头，左夹头具有可夹紧炭块左端面的左夹紧面，右夹头具有可夹紧炭块右端面的右夹紧面，两夹头的夹紧面在左右方向上对应；所述导杆夹紧机构沿上下方向间隔布置有两组，每组导杆夹紧机构均包括定位座及铰接连接于定位座前后两端的两个夹爪，夹爪与定位座之间的铰接轴线沿上下方向延伸，两夹爪能绕铰接轴相对转动至两者相对的端面夹紧所述铝导杆前后两侧面或是绕铰轴相背转动至两者相对的端面脱离所述铝导杆前后两侧面。

所述定位座与夹爪之间安装有具有直线位移输出端的伸缩机构，伸缩机构的直线位移输出端固定在夹爪上、另一端铰接于定位座上，伸缩机构与定位座之间的铰接轴线沿上下方向延伸；伸缩机构与位于前方的前夹爪的连接处位于前夹爪与定位座的铰接轴线之前，伸缩机构与位于后方的后夹爪的连接处位于后夹爪与定位座的铰接轴线之后。

所述前夹爪与后夹爪的相对的两侧面上可拆静连接有夹紧板，两夹紧板的相对的两端面为用于夹紧所述铝导杆的前后两侧面的夹紧平面。

所述导杆夹紧机构设置于阳极导杆组的左侧，所述夹爪的远离其与定位座的铰接处的端部设置有向右弯折的卡齿，铝导杆被两夹爪夹紧之后所述卡齿用于限制铝导杆的向右运动。

固定装置还包括与所述导杆夹紧机构相对设置的索引导杆，索引导杆包括沿前后方向延伸的中部横杆及倾斜设置在中部横杆两端的抱杆，所述抱杆的远离中部横杆的端部朝向导杆夹紧机构所在侧延伸，中部横杆在前后方向上完全遮挡展开状态下的两个夹爪。

一种电解质清理机包括左右间隔设置的第一底座、第二底座，第一底座上方设置有第一支架，第二底座上方设置有第二支架，第一支架为包括上下两层支撑层的双层结构，每层安装有一组所述的导杆夹紧机构，所述索引导杆设置在第二支架上；所述左夹头设置在第一底座的上端面上，右夹头设置在第二底座的上端面上。

所述炭块夹紧机构包括沿左右方向导向移动地安装于底座上的导轨板，导轨板的下端面上设置有用于与底座上的导轨导向移动配合的导槽，导轨板通过沿左右方向延伸的顶杆连接有顶板，顶板的远离导轨板的端面为用于夹紧炭块相应端面的夹紧面。

底座上于错开炭块夹紧装置的位置处设置有用于破碎炭块表面电解质的破碎机构，破碎机构包括沿左右方向导向移动地设置在第一底座上端面的左破碎机构及沿左右方向导向移动地设置在第二底座上端面的右破碎机构，左、右破碎机构的相对的端部分别设置有左锤头和右锤头，左锤头与右锤头在前后方向上交叉设置，任意两个左锤头或右锤头不相邻，且前端的左锤头位于前端钢柱的前方，后端的左锤头位于后端钢柱的后方，任意相邻两钢柱之间位置处对应至少一个左锤头和/或右锤头。

左锤头和右锤头包括柱状的主体及设置在柱状主体端部的沿上下方向延伸的刃口，两柱状主体的相对的端部的前后两端削平而形成所述刃口。

待清理阳极导杆组包括四个沿前后方向间隔设置的钢柱，左破碎机构包括三个沿前后方向间隔布置的左锤头，右破碎机构包括两个沿前后方向间隔布置的右锤头。

本发明的有益效果如下：本发明的一种电解质清理机在使用时，上下间隔布置的两组导杆夹紧机构分别夹持在铝导杆的不同杆段上，初步限制阳极导杆组的运动；再通过炭块夹紧机构限制炭块的位移。所以本发明对于在上下方向上高度较大的阳极导杆组分段进行固定，有利于增加固定效果；进一步地，导杆夹紧机构对阳极导杆组初步限位以后再驱动炭块夹紧机构采取夹紧动作能保证夹紧面能够精确夹紧定位炭块。同时，导杆夹紧机构的夹爪由铝导杆的前后两侧面对铝导杆进行夹紧固定，而炭块夹紧机构则是由炭块的左右两个侧面对炭块进行夹紧固定，所以本申请使用固定装置的侧壁挡止阳极导杆组在水平面内的相应侧壁，完全限制了阳极导杆组在水平面内运动，使得阳极导杆组能够被精确地固定在设定位置处，再使破碎机构按照设定行程运动就能准确地在选定的破碎点对电解质层进行破碎，有利于提高破碎效果。

附图说明

图1为需要清理的阳极导杆组的结构示意图；

图2为本发明的一种电解质清理机的一个实施例的结构示意图；

图3为图2中导杆夹紧机构的结构示意图；

图4为图2中炭块顶紧装置的结构示意图；

图5为图2中索引导杆的结构示意图；

图6为图2中破碎机构的结构示意图；

图7为图2中锤头与钢爪的排布图。

具体实施方式

本发明的一种电解质清理机的具体结构如图1~图7所示，包括沿左右方向间隔布置的第一清理部A和第二清理部B，第一清理部A包括底座2a、底座2a上方固定有双层支架3a、双层支架3a的每层均安装有一个导杆夹紧机构4、底座2a上端安装有炭块夹紧机构5a和破碎机构6a。两个导杆夹紧机构4沿上下方向间隔设置。第二清理部B包括底座2b、底座2b上方固定有支架3b、底座2b上端安装有炭块夹紧机构5b和破碎机构6b、支架3b上安装有索引导杆7。导杆夹紧机构与炭块夹紧机构共同组成了用于固定待清理阳极导杆组1的固定装置。

阳极导杆组1随输送装置向前运送，运送过程中铝导杆11向上、钢柱13向下，当阳极导杆组1运动至第一清理部A和第二清理部B之间，上下间隔布置的两个导杆夹紧机构4用于从前后方向夹紧铝导杆11，炭块夹紧机构5a和6a配合以从左右两端压紧残余炭块。索引导杆7用于对输送过程中的阳极导杆组1进行导向。

导杆夹紧机构4包括固定于双层支架3a或支架3b上的定位座41，定位座41的前后两端间隔地设置有第一铰轴42和第二铰轴43，两铰轴的轴线均沿上下方向延伸。第一铰轴42上转动连接有第一夹爪44，定位座41与第一夹爪44之间设置有可沿自身轴线方向延伸运动的第一伸缩机构45，第一伸缩机构45的直线动作输出端与第一夹爪44之间的连接点位于第一铰轴42的前方。第二铰轴43上转动连接有第二夹爪46，定位座41与第二夹爪46之间设置有可沿自身轴线方向延伸运动的第二伸缩机构47，第二伸缩机构47的直线动作输出端与第二夹爪46之间的连接点位于第二铰轴43的后方。

所以随着第一伸缩机构45前伸，第一夹爪44会绕第一铰轴42朝向第二夹爪46所在侧转动，随着第二伸缩机构47前伸，第二夹爪46会绕第二铰轴43朝向第一夹爪44所在侧转动。两夹爪的转动至夹紧铝导杆11为止，夹爪的具体转动角度可通过对伸缩机构的伸缩行程设计实现。为保证两夹爪44的顺畅转动，第一伸缩机构45的左端及第二伸缩机构47的左端均沿上下方向延伸的轴线铰接于定位座41上，两伸缩机构的铰接轴线沿前后方向间隔布置。

第一夹爪44与第二夹爪46的远离各自铰接轴的一端设置有向右弯折的卡齿，所以在两夹爪夹紧铝导杆11之后，两卡齿的相对的侧面可起到挡止铝导杆11外周面的作用，加强夹紧效果。同时两夹爪的相对的端面上可拆静连接有夹紧板，夹紧板的设计能避免两夹爪的本体在夹紧铝导杆时受损。

在其他实施例中，两夹紧板的相对的侧面还可做成与铝导杆的外形相匹配的弧面；夹紧板还可省去，而是使用两夹爪相对的两侧面夹紧铝导杆的前后两侧面；第一、第二伸缩机构还可以省去，而是人工或是通过其他的驱动件转动两夹爪使之夹紧铝导杆。

索引导杆7的安装位置与导杆夹紧机构4左右对应，包括沿前后方向延伸的中部横杆71及固定在中部横杆71两端的前抱杆72和后抱杆73，前、后抱杆的自由端均朝向第一清理部A所在侧延伸。中部横杆71的两端在前后方向上能完全遮挡展开状态下的第一夹爪44与第二夹爪46。所以阳极导杆组1由后向前运送至与两抱杆之间的中部横杆71对应时，在阳极导杆组1偏离原始运动路线时会被前抱杆72所挡止，而保证阳极导杆组1被送往第一夹爪44与第二夹爪46之间的相应位置处，保证两夹爪旋转靠拢后能将铝导杆11夹紧固定。

炭块夹紧机构5a、5b沿左右方向导向移动地安装在底座2a、2b的上端面上，具体包括下部开设有导轨槽52的导轨板51、导轨板51的端部设置有沿左右方向延伸的顶杆53，顶杆53的端部设置有顶板54，顶板54远离导轨板51的端面为用于夹紧炭块左端面的左夹紧面或是用于夹紧炭块右端面的右夹紧面。左、右夹紧面均为平面，炭块夹紧机构5a中的顶板即形成了左夹头，炭块夹紧机构5b中的顶板即形成了右夹头。顶板54的设置有利于增大炭块夹紧机构与需要夹紧的炭块之间的接触面积，保证炭块被稳固固定。两导轨槽52以顶杆53为对称轴地设置在导轨板51的下端面上。

钢爪与铝导杆一般是采用焊接连接，连接处较为薄弱。炭块夹紧机构的设置可顶紧钢爪外的炭块，避免左钢爪受力不均而折断，有利于延长阳极导杆组的使用寿命。

在其他实施例中，还可以将炭块夹紧机构的导轨板固定在底座的上端面上，而是使顶杆可沿左右方向伸缩运动地安装在导轨板上，以顶杆的运动带动顶板夹紧炭块；还可以省去导轨板，而是直接将顶杆沿左右方向导向移动地安装在底座上。

左破碎机构6a沿左右方向导向移动地安装在底座2a的上端，包括移动座61、移动座61的下端面上间隔设置有三个沿左右方向延伸的导槽62、移动座61的上端设置有三根柱状连接杆64、连接杆64上套设有击锤63，三根连接杆64沿前后方向间隔均匀地排布。底座2a上设置有用于推动移动座61沿导槽62的延伸方向导向移动的液压缸。击锤63呈两端小、中部大的结构，这种递进式的结构设计不仅有利于其进入被刃口初步破碎的电解质层中对电解质层进行再次破碎，也有利于保证破碎效果。

连接杆64的延伸端伸出击锤63设置，且延伸端的前后两端削平而使延伸端具有沿上下方向延伸的刃口。击锤63与伸出击锤63的连接杆部分一起形成了用于破碎电解质层的锤头。击锤63的设置有利于增大破碎机构的质量，有利于提高锤头对电解质层的冲击力。刃口的设置使得在较小作用力的推动下锤头就能伸入电解质层中对其进行破碎，而沿上下方向延伸的刃口更是有利于使钢柱13外周的电解质以层离的方式被清除。

右破碎机构6b沿左右方向导向移动地安装在底座2b的上端，其结构与左破碎机构类似，区别仅在于右破碎机构6b具有两个锤头。左破碎机构6a的三个左锤头65a与右破碎机构6b的两个右锤头65b在前后方向上间隔均匀地布置，且任意两个左锤头65a之间交叉设置有一个右锤头65b，因而任意两个右锤头/左锤头均不相邻。这种排布形式具有以下优点：在对电解质层进行破碎时，左锤头向电解质层施加向右的作用力，右锤头向电解质层施加向左的作用力，所以阳极导杆组的受力相对较为均匀，避免阳极导杆组单向受力过大而破坏固定装置的固定效果。左右锤头交叉设置使得阳极导杆组的受力更为平衡。

待清理的阳极导杆组下端具有四个沿前后方向排布的钢柱13，阳极导杆组1随输送装置向前运送，运送过程中铝导杆11向上、钢柱13向下，当阳极导杆组1运动至第一清理部A和第二清理部B之间，上下间隔布置的两个导杆夹紧机构4用于从前后方向夹紧铝导杆11，炭块夹紧机构5a和5b配合以从左右两端压紧残余炭块。索引导杆7用于对输送过程中的阳极导杆组1进行导向。

当阳极导杆组1被固定之后，最前端的左锤头65a位于最前端钢柱13的前方，最后端的左锤头65a位于最后端钢柱13的后方，另外的一个左锤头65a及两个右锤头65b则分别位于相邻的两个钢柱13之间，钢柱与锤头之间排布关系如图7所示。所以在锤头随着移动座向前移动时，钢爪前端的电解质被前端的锤头破碎，钢爪后端的电解质被后端的锤头破碎，钢爪中任意相邻两钢柱之间的电解质被位于两钢柱之间的锤头击碎，在破碎装置沿左右方向往返一次即可清理大部分的电解质，有利于提高清理电解质的速度。

Claims (10)

1.一种电解质清理机，包括用于固定待清理阳极导杆组的固定装置，其特征在于：固定装置包括用于夹紧铝导杆的导杆夹紧机构及用于夹紧阳极导杆组下端炭块的炭块夹紧机构；所述炭块夹紧机构包括设置在炭块左侧的左夹头和设置在炭块右侧的右夹头，左夹头具有可夹紧炭块左端面的左夹紧面，右夹头具有可夹紧炭块右端面的右夹紧面，两夹头的夹紧面在左右方向上对应；所述导杆夹紧机构沿上下方向间隔布置有两组，每组导杆夹紧机构均包括定位座及铰接连接于定位座前后两端的两个夹爪，夹爪与定位座之间的铰接轴线沿上下方向延伸，两夹爪能绕铰接轴相对转动至两者相对的端面夹紧所述铝导杆前后两侧面或是绕铰轴相背转动至两者相对的端面脱离所述铝导杆前后两侧面。

2.根据权利要求1所述的一种电解质清理机，其特征在于：所述定位座与夹爪之间安装有具有直线位移输出端的伸缩机构，伸缩机构的直线位移输出端固定在夹爪上、另一端铰接于定位座上，伸缩机构与定位座之间的铰接轴线沿上下方向延伸；伸缩机构与位于前方的前夹爪的连接处位于前夹爪与定位座的铰接轴线之前，伸缩机构与位于后方的后夹爪的连接处位于后夹爪与定位座的铰接轴线之后。

3.根据权利要求2所述的一种电解质清理机，其特征在于：所述前夹爪与后夹爪的相对的两侧面上可拆静连接有夹紧板，两夹紧板的相对的两端面为用于夹紧所述铝导杆的前后两侧面的夹紧平面。

4.根据权利要求2所述的一种电解质清理机，其特征在于：所述导杆夹紧机构设置于阳极导杆组的左侧，所述夹爪的远离其与定位座的铰接处的端部设置有向右弯折的卡齿，铝导杆被两夹爪夹紧之后所述卡齿用于限制铝导杆的向右运动。

5.根据权利要求4所述的一种电解质清理机，其特征在于：固定装置还包括与所述导杆夹紧机构相对设置的索引导杆，索引导杆包括沿前后方向延伸的中部横杆及倾斜设置在中部横杆两端的抱杆，所述抱杆的远离中部横杆的端部朝向导杆夹紧机构所在侧延伸，中部横杆在前后方向上完全遮挡展开状态下的两个夹爪。

6.根据权利要求5所述的一种电解质清理机，其特征在于：一种电解质清理机包括左右间隔设置的第一底座、第二底座，第一底座上方设置有第一支架，第二底座上方设置有第二支架，第一支架为包括上下两层支撑层的双层结构，每层安装有一组所述的导杆夹紧机构，所述索引导杆设置在第二支架上；所述左夹头设置在第一底座的上端面上，右夹头设置在第二底座的上端面上。

7.根据权利要求6所述的一种电解质清理机，其特征在于：所述炭块夹紧机构包括沿左右方向导向移动地安装于底座上的导轨板，导轨板的下端面上设置有用于与底座上的导轨导向移动配合的导槽，导轨板通过沿左右方向延伸的顶杆连接有顶板，顶板的远离导轨板的端面为用于夹紧炭块相应端面的夹紧面。

8.根据权利要求6或7所述的一种电解质清理机，其特征在于：底座上于错开炭块夹紧装置的位置处设置有用于破碎炭块表面电解质的破碎机构，破碎机构包括沿左右方向导向移动地设置在第一底座上端面的左破碎机构及沿左右方向导向移动地设置在第二底座上端面的右破碎机构，左、右破碎机构的相对的端部分别设置有左锤头和右锤头，左锤头与右锤头在前后方向上交叉设置，任意两个左锤头或右锤头不相邻，且前端的左锤头位于前端钢柱的前方，后端的左锤头位于后端钢柱的后方，任意相邻两钢柱之间位置处对应至少一个左锤头和/或右锤头。

9.根据权利要求8所述的一种电解质清理机，其特征在于：左锤头和右锤头包括柱状的主体及设置在柱状主体端部的沿上下方向延伸的刃口，两柱状主体的相对的端部的前后两端削平而形成所述刃口。

10.根据权利要求9所述的一种电解质清理机，其特征在于：待清理阳极导杆组包括四个沿前后方向间隔设置的钢柱，左破碎机构包括三个沿前后方向间隔布置的左锤头，右破碎机构包括两个沿前后方向间隔布置的右锤头。