CN108505068A - 一种新型的打壳气缸执行机构 - Google Patents

Abstract

本发明所述的配置一种新型打壳气缸执行机构，主要用于铝电解解生产技术装备铝电解槽的结构设计制造以及电解铝的生产。其特征是：在打壳气缸侧部，设置上液压油缸高度调整装置，通过液压油缸活塞杆可以带动抬升连接装置以及打壳气缸同时进行上下直线运动；即用液压油缸活塞杆的上下运动实现调整打壳气缸安装固定点及打壳锤头运动下止点高度的功能；用打壳气缸带动打壳锤头进行上下运动，冲击开电解槽内覆盖料结壳层，实现构造点电解槽下料口火眼的目的功能。

Description

一种新型的打壳气缸执行机构

技术领域；本发明所述的一种新型的打壳气缸执行机构主要应用与铝电解槽打壳下料装置的结构设计，以及电解铝工艺技术装备的制造和电解铝生产。

背景技术：现有的打壳气缸，是铝电解槽氧化铝加料系统装置的主要部件，是驱动打壳锤头进行上下运动，击穿铝电解槽内电解质液层上部的覆盖料保温层形，成“火眼加料口”的执行结构。即用打壳气缸带动打壳锤头，对铝电解槽内的保温结壳，进行冲击作业，形成一个下料排气孔，以便实施添加氧化铝粉及电解质冰晶石粉的加料作业和排气通道。

但由于现有的铝电解槽所配置的打壳气缸和打壳锤头，其上下运动的下止点不受控，经常会造成打壳锤头的粘结电解质长包，或下料口火眼构造不通的现象发生；为使得现通用的铝电解槽的打壳锤头上下运动的高度受控，克服打壳锤头的粘结电解质长包，和火眼下料口构造不通的现象发生，实现铝电解槽的无人值守和智能化控制，现有的铝电解槽所采用的技术方案是：在铝电解槽打壳气缸侧部安装一个用于螺旋丝杠进行驱动的打壳气缸高度调整装置，通过旋转螺旋丝杠，驱动抬升连接装置和打壳气缸能够上下直线运动，以达到可以调整安装固定点高度的目的。

该螺旋丝杠高度调整装置主要由矩形支撑框架、螺旋丝杠、抬升连接装置和导向装置构造而成。这种用旋转螺旋丝杠，调整打壳气缸高度安装固定点高度的装置，虽然能解决上述问题，但也有以下三大缺点：

1、由于该螺旋丝杠高度调整装置是将螺旋丝杠的旋转运动，转换为抬升连接装置和打壳气缸的上下直线运动，其螺旋丝杠的驱动配置装置的安装空间尺寸较大，加之铝电解槽上部结构空间的限制，相当一部分铝电解槽无法安装手动或电动驱动装置。

2、螺栓丝杠在使用过程中，会受到来自侧部方向的气缸水平震荡冲击，易造成螺栓丝杠的螺纹、丝杠轴承、以及导向滑轨接触面的磨损，致使螺旋丝杠不能够进行旋转。这样不仅可以使其丧失驱动抬升装置进行上下运动的功能，而且还会造成驱动装置机件的损坏，加大了设备的维修成本。

3、现有的铝电解槽一般配置4至6个打壳气缸，如果每个打壳下料气缸都采用电动和气动马达进行进行动力配置。不仅动力系统的配置成本较高，而且不易实现远程自动化控制，很难实现铝电解槽的无人值守和铝电解槽的远程自动化控制。

发明内容：为使得现通用的铝电解槽的打壳锤头及打壳气缸的上下运动的高度受控，克服打壳锤头的粘结电解质长包，和下料口火眼构造不通的现象发生，实现铝电解槽的无人值守和智能化控制，针对现有的螺旋丝杠式打壳气缸高度调整装置，所存在的安装操作空间位置受限，零件易磨损，故障率高、维修性能差，不易实现远程自动化控制、实现智能制造的上述缺陷。本发明设计了一种新的打壳气缸执行机构。既一种在打壳气缸侧部配置有液压油缸，用液压油缸活塞杆来带动打壳气缸可以进行上下移动的创新设计技术方案。

1、一种新型的打壳气缸执行机构，其特征是：在打壳气缸(1)的侧部，设置构造上液压油缸(2)，其打壳气缸(1)通过气缸上的水平连接件，与设置在液压油缸(2)活塞杆(3)端头的抬升连接装置(4)，与液压油缸(2)进行构造连接，形成一个既可用液压油(2)缸活塞杆(3)上下升降运动，带动打壳气缸(1)进行同步上下直线运动，调整控制打壳气缸安装固定点高度功能；又具有用打壳气缸(1)活塞杆的上下运动，带动打壳锤头(11)实施冲击覆盖料结壳层，构造下料口火眼功能的新型打壳气缸执行机构。

2、依据上述技术方案：设置在液压油缸(2)活塞杆(3)端部的抬升连接装置(4)，可设计成套管式构件，与设置在打壳气缸(1)中部的水平连接件中部连接板(6)两侧的中摆轴(7)，实施轴套配合穿插连接。

3、依据上述技术方案：设置在液压油缸(2)活塞杆(3)端部的抬升连接装置(4)，可以设计成凹型槽销轴连接件，与设置在打壳气缸(1)底部水平连接件，即水平连接底板(14)上的凸型立板(12)，用销轴(13)进行铰接连接。

4、依据上述技术方案：设置在液压油缸(2)活塞杆(3)端部的抬升连接装置(4)，可以设计成螺栓平板连接式构件，与设置在打壳气缸(1)水平连接板，即中部连接板(6)或水平连接底板(8)实施螺栓构造连接。

5、依据上述技术方案：可以在一个打壳气缸(1)的两侧端，一侧一个的配置上两个液压油缸(2)，当两个油缸的活塞杆(3)同步进行上下运动时，构造在两个油缸(2)中间的打壳气缸(1)也可进行上下同步直线运动。

6、依据上述技术方案：可以在打壳气缸的一个侧端，安装配置上一个液压油缸，当油缸的活塞杆(3)进行上下运动时，其抬升连接装置(4)可在导向滑轨(19)的约束下，带动打壳气缸(1)进行上下同步直线运动。

7、依据上述技术方案：构造在打壳气缸(1)侧部的液压油缸(2)，可以配置上支撑导向安装框架(15)，再用设置在活塞杆(3)端部的抬升连接装置 (4)与打壳气缸进行配置连接。

8、依据上述技术方案：设置在打壳气缸侧部的液压油缸(2)依靠液压泵进行驱动，并带动活塞杆(3)进行上下顶升运动。

9、依据上述技术方案：该机构的液压油缸，不仅可以采用手动液压泵进行驱动，亦可采用电动液压泵进行驱动。

10、依据上述技术方案：设置在打壳气缸(1)侧部的两个液压油缸(2) 可采用一个液压油泵进行驱动，并保证两个活塞杆(3)进行同步上下运动。

一种新型的打壳气缸执行机构与现有技术相比具有以下优点：：

1、由于一种新型的打壳气缸执行机构，采用的是用液压油缸来控制调整打壳气缸的安装固定点的高度，这样就可以用一个液压回路控制系统，对多个液压油进行集中配置驱动控制，与现有的螺旋丝杠式高度调整装置，采用螺旋丝杠机械驱动，每个丝杠都要爬机械驱动装置相比，具有构造成本低，便于实现远程集中控制的优点，为实现铝电解槽的智能制造，提供了技术支撑。

2、由于一种新型的打壳气缸执行机构，调整控制打壳气缸安装固定点的执行机构是液压油缸的活塞杆，本身就是上下直线运动，无需进行机械转换，就可带动抬升滑动连接装置和打壳气缸进行上下直线运动。与现有的螺旋丝杠式高度调整装置的螺旋丝杠驱动装置相比，不仅可以减少将螺旋丝杠的旋转运动转换为直线运动的机械零件配置，减少旋转动作阻力，降低备件磨损故障率损坏率，而且可以利用液压驱动系统工作压力调整范围大的优点，而且可以调整加大对抬升连接装置和打壳气缸的驱动动力，提高配置有液压油缸高度调整装置及铝电解槽运行的稳定性。

3、由于一种新型的打壳气缸执行机构，其高度调整装置的驱动执行机构的油缸活塞杆本身就具有为上下直线运动功能，这样就不需要驱动螺旋丝杠旋所需的机件安装空间和旋转操作空间，相对于现有采用的螺旋丝杠高度调整装置而言，具有结构紧凑，便于和现有铝电解槽上部结构进型配套安装的特点。

4、由于一种新型的打壳气缸执行机构，其打壳气缸高度调整装置所配置的液压油缸和液压回路控制系统的零部件，一般为标准件设计，相对于螺旋丝杠高度调整装置非标加工件而言，具有标准化程度高，整体构造成本低的特点。

附图说明：本发明所述的配置有液压高度调整装置的铝电解槽，其结构特征和构造原理，通过附图说明和具体实施方式实施例的表述则更加清晰。

本发明所述的一种新型的打壳气缸执行机构的结构特征和设计原理通过说明书附图和具有实施例的表述则更加清晰。

图1为本发明实施例1，一种新型的打壳气缸执行机构的主视图。

图2为图1的侧视图。

图3为本发明实施例2，一种新型的打壳气缸执行机构的主视图。

图4为图3的侧视图。

图5为本发明实施3，一种新型的打壳气缸执行机构的主视图。

图6为图5的俯视图。

图7为图5的A-A断面视图。

其图中所示：打壳气缸(1)、液压油缸(2)、活塞杆(3)、抬升连接装置 (4)、气缸上端盖(5)、中部连接板(6)、中摆轴(7)、气缸下端盖(8)、绝缘套管(9、铝电解槽上部桁架结构连接板(10)、打壳锤头(11)、凸型连接立板(12)、穿销轴(13)、水平连接底板(14)、支撑导向安装框架(15)、上部安装连接板(16)、底部连接板(17)、支撑立柱板(18)、导向滑轨(19)、凹型水平连接板(20)、滑动立板(21)、紧固螺栓(22)。

具体实施方式：现通用的打壳气缸(1)由气缸筒体、气缸活塞杆、水平连接板，即上部端盖板(5)、下部端盖板(8)、中部水平连接板(6)和连接螺栓杆组合构造而成。主要功能是在电解铝车间压缩气体控制系统的驱动下，推动打壳气缸(1)，活塞杆进行上下直线运动，带动打壳锤头(11)，击打残极电解质覆盖料结壳，并在其覆盖料结壳层上形成下料口火眼。本发明所述的一种新型的打壳气缸执行机构，其结构特征和应用设计原理通过实施例的表述则会更加清晰：

实施例1：如图1图2所示：本发明一种新型的打壳气缸执行机构的结构特点是：在打壳气缸(1)的左右两侧端，分别对称增加配置了液压高度调整装置，即液压油缸(2)；在液压油缸(2)的活塞杆(3)上端部，设置有抬升连接装置(4)，本实施例的抬升连接装置为一个连接吊环，在连接吊环内设置有绝缘套管(9)其绝缘套管(9)与打壳气缸(1)上的水平连接板，即中部连接板(6)上的中摆轴(7)实施穿插连接构造；安装在打壳气缸(1)两侧端的两个液压油缸(2)为等高同步驱动设计，当两个液压油缸(2)的活塞杆(3)，在液压系统装置的液压泵的驱动下，进行同步上下顶升运动时，可带动打壳气缸(1)的筒体进行上下直线运动，从而达到控制打壳气缸安装固定点工作高度的目的。致使本实施例所述的一种新型的打壳气缸执行机构，即具有用两个液压油缸可以调整打壳气缸安装固定点高度以及打壳锤头运动下止点高度的功能，有具有用打壳气缸(1)活塞杆带动打壳锤头(11)实施冲击电解覆盖料结壳层，构造下料口火眼的功能。

实施例2：如图3图4所示：本实施例所述的一种新型打壳气缸执行机构与实施例1的构造基本相同，在打壳气缸(1)的左右两侧端，分别对称增加配置了液压高度调整装置，即液压油缸(2)；与实施例1相比，其结构的区别技术特征有三个：

一是打壳气缸执行机构的的抬升连接装置安装在液压油缸活塞杆的下端；二是在打壳气缸的底板设置有水平连接底板(14)；三是抬升连接装置为一个凹型销轴连接件。

在用抬升连接装置与打壳气缸进行连接构造时，先在打壳气缸(1)的气缸下端盖(8)底部，安装上一个两端带有凸型连接立板(12)的水平连接底板(14)，两个凸型连接立板(12)上，设置有与穿销轴(13)进行配置连接用的销轴连接孔。而后，将打壳气缸(1)的活塞杆，穿过设置在水平连接底板(14)上构造的气缸活塞杆连穿过孔，将水平连接底板和打壳气缸构造成成为一体化的整体机件。

在完成上述装配构造后，再将设置在打壳气缸(1)两个侧端部的液压油缸 (2)活塞杆(3)下端部的，形状为带有凹型插槽的抬升连接装置(4)用穿销轴(13)，与设置在打壳气缸底部的水平连接底板(14)两端的凸型连接立板(12) 进行构造连接。

使得两个液压油缸(2)和一个打壳气缸(1)构造装配成一个新型的打壳气缸执行机构，即当两个液压油缸(2)的活塞杆(3)，在液压系统装置的液压泵的驱动下，进行同步上下顶升运动时，可带动打壳气缸(1)的筒体进行上下直线运动，从而达到控制打壳气缸安装固定点工作高度的目的。使得该新型打壳执行机构，即具有用两个液压油缸可以调整打壳气缸安装固定点高度以及打壳锤头运动下止点高度的功能，有具有用打壳气缸(1)活塞杆带动打壳锤头(1) 实施冲击电解覆盖料结壳层，构造下料口火眼的功能。

实施例3：如图5图6图7所示，本实施例所述的一种新型的打壳气缸执行机构的执行动作原理，与上述两个实施例基本相同，即用通过驱动液压油缸(2)活塞杆(3)进行上下运动方式，调整打壳气缸(1)安装固定点的工作高度的方法，控制打壳锤头冲击运动下止点的高度。

其区别技术特征是：实施例1和实施例2，是在打壳气缸的两侧端同时设置有两个可保证同步运行高度的打壳气缸，即左右两侧端各设置一个液压油缸。而本实施例3的特征是；在打壳气缸的一侧部，配置构造上一个支撑导向安装框架(15)，在支撑导向安装框架(15)上，设置有能够约束抬升连接装置(4) 始终可以进行上下直线运动的导向滑轨(19)，再将一个液压油缸(2)，安装在支撑导向安装框架(15)上，用活塞杆(3)和打壳气缸(1)实施构造连接的一种新型的打壳气缸执行机构。

如图5图6图7所示，该新型打壳气缸执行机构的液压油缸(2)，和抬升连接装置(4)，是安装在一个由上部安装连接板(16)，底部连接板(17)、支撑立柱板(18)和导向滑轨(19)组合构造而成的支撑导向安装框架(15)上的组合机件上；

其抬升连接装置(4)，由凹型水平连接板(20)和滑动立板(21)，用紧固螺栓 (22)连接构造而成，其凹型水平连接板(20)的后端，与液压油缸的(2)的活塞杆(3)进行构造连接，其滑动立板(21)的前端，与打壳气缸，1)上的中部水平连接板(6)进行构造连接。

装配时，先将凹型水平连接板(20)的凹型槽，扣合在矩形导向滑轨(19) 上，而后，用紧固螺栓(22)和滑动立板(21)进行紧固连接；而后，再将活塞杆(3)的端部，与凹型水平连接板(20)的后端进行紧固连接。

形成一个整体的抬升连接装置(4)后，再将打壳气缸的缸体，通过中部水平连接板(6)安装在导向滑轨(19)前端的滑动立板(21)上。

在装配完成后，形成一个在打壳气缸(1)的侧部一边，设置有用一个液压油缸(2)进行驱动的，且抬升连接装置(4)扣合在导向滑轨(19)上，并可以在导向滑轨(19)的约束下，能够进行上下直线运动的一种新型打壳气缸执行结构。

该执行机构，通过支撑安装框架(15)的上部安装连接板(16)，固定在铝电解槽上部桁架结构(22)上后，可形成一个在支撑导向安装框架(15)的导向滑轨(19)的约束下，即具有用液压油缸调整打壳气缸安装固定点高度以及打壳锤头运动下止点高度的功能，又有具有用打壳气缸(1)活塞杆带动打壳锤头(1)实施冲击电解覆盖料结壳层，构造下料口火眼的功能的新型打壳气缸执行机构。

本发明所述的配置一种新型打壳气缸执行机构，主要用于铝电解解生产技术装备铝电解槽的结构设计制造以及电解铝的的生产。其特征是：在打壳气缸侧部，设置液压油缸，通过液压泵驱动液压油缸的活塞杆，可以带动抬升连接装置以及打壳气缸同时进行上下直线运动；即用液压油缸实现调整打壳气缸安装固定点工作高度的功能，用打壳气缸实现带动打壳锤头进行上下运动，冲击覆盖料结壳，实现构造点电解槽下料口火眼的目的功能。

Claims (10)

1.一种新型的打壳气缸执行机构，其特征是：在打壳气缸(1)的侧部，设置构造上液压油缸(2)，其打壳气缸(1)通过气缸上的水平连接件，与设置在液压油缸(2)活塞杆(3)端头的抬升连接装置(4)，与液压油缸(2)进行构造连接，形成一个既可用液压油(2)缸活塞杆(3)上下升降运动，带动打壳气缸(1)进行同步上下直线运动，调整控制打壳气缸安装固定点高度功能；又具有用打壳气缸(1)活塞杆的上下运动，带动打壳锤头(11)实施冲击覆盖料结壳层，构造下料口火眼功能的新型打壳气缸执行机构。

2.依据权利要求1所述的一种新型的打壳气缸执行机构，其特征是：设置在液压油缸(2)活塞杆(3)端部的抬升连接装置(4)，可设计成套管式构件，与设置在打壳气缸(1)中部的水平连接件中部连接板(6)两侧的中摆轴(7)，实施轴套配合穿插连接。

3.依据权利要求1所述的一种新型的打壳气缸执行机构，其特征是：设置在液压油缸(2)活塞杆(3)端部的抬升连接装置(4)，可以设计成凹型槽销轴连接件，与设置在打壳气缸(1)底部水平连接件，即水平连接底板(14)上的凸型立板(12)，用销轴(13)进行铰接连接。

4.依据权利要求1所述的一种新型的打壳气缸执行机构，其特征是：设置在液压油缸(2)活塞杆(3)端部的抬升连接装置(4)，可以设计成螺栓平板连接式构件，与设置在打壳气缸(1)水平连接板，即中部连接板(6)或水平连接底板(8)实施螺栓构造连接。

5.依据权利要求1所述的一种新型的打壳气缸执行机构，其特征是：可以在一个打壳气缸(1)的两侧端，一侧一个的配置上两个液压油缸(2)，当两个油缸的活塞杆(3)同步进行上下运动时，构造在两个油缸(2)中间的打壳气缸(1)也可进行上下同步直线运动。

6.依据权利要求1所述的一种新型的打壳气缸执行机构，其特征是：可以在打壳气缸的一个侧端，安装配置上一个液压油缸，当油缸的活塞杆(3)进行上下运动时，其抬升连接装置(4)可在导向滑轨(19)的约束下，带动打壳气缸(1)进行上下同步直线运动。

7.依据权利要求1所述的一种新型的打壳气缸执行机构，其特征是：构造在打壳气缸(1)侧部的液压油缸(2)，可以配置上支撑导向安装框架(15)，再用设置在活塞杆(3)端部的抬升连接装置(4)与打壳气缸进行配置连接。

8.依据权利要求1所述的一种新型的打壳气缸执行机构，其特征是：设置在打壳气缸侧部的液压油缸(2)依靠液压泵进行驱动，并带动活塞杆(3)进行上下顶升运动。

9.依据权利要求1所述的一种新型的打壳气缸执行机构，其特征是：该机构的液压油缸，不仅可以采用手动液压泵进行驱动，亦可采用电动液压泵进行驱动。

10.依据权利要求1所述的一种新型的打壳气缸执行机构，其特征是：设置在打壳气缸(1)侧部的两个液压油缸(2)可采用一个液压油泵进行驱动，并保证两个活塞杆(3)进行同步上下运动。