CN109261950A - 一种出铝抬包清理机 - Google Patents
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Abstract
本发明所述的一种出铝抬包清理机主要应用与电解铝生产企业的清理出铝抬包内凝结物料层的作业；通过清理机头的旋转，可以切割刮削下凝结在出铝抬包内衬的凝结物料；在实施清理作业时，其出铝抬包放置在滑动底座平台上；通过液压系统进行驱动，启动清理机头的旋转驱动机构，可带动清理机头进行旋转运动；启动垂直升降压放装置的液压油缸，可带动旋转驱动装置及旋转清理机头进行上下直线运动；启动上部水平位移调整装置的液压油缸，可带动垂直升降装置和旋转清理机头进行左右水平位移动作；启动底部水平位移调整装置的液压油缸，可带动滑动底座平台及出铝抬包进行前后水平位移运动；以此来保证旋转清理机头能够清理到出铝抬包内衬各部位的凝结物料。
Description
技术领域：本发明一种出铝抬包清理机主要应用与电解铝生产企业的清理出铝抬包内凝结物料层的作业。
技术背景：在电解铝生产过程中，会在出铝抬包的底部和侧壁处积淀形成很多由铝渣和电解质构成的凝结物料层，这些凝结物料层积淀过多，会减缩出铝抬包的容量，影响电解铝生产过程的出铝作业，必须进行定期清理。
现有的对出铝抬包内凝结物料层的清理方式有以下两种。
一是采用人工作业的方式，用风镐进行清理。该种作业的方法的缺点是：施工作业劳动用工成本较高，作业效率较低，工艺环境较差，损害工人健康。
二是将出铝抬包倾倒90度，水平方向放置在固定卡具上，采用隧道盾构机头装置，进行机械清理。该种清理作业的方法的缺点是：设备投资大，作业程序繁杂，动力能耗高，清理费用的综合成本较高，不利于推广应用。
发明内容：针对现有技术存在的上述缺陷，为了减少清理出铝抬包的生产费用，降低工人的劳动强度，提高清理效率，改善清理过程中作业环境，实现电解铝的绿色生产，本发明公开一种新型出铝抬包清理机。
本发明所设计的一种出铝抬包清理机，其特征是：该出铝抬包清理机的清理执行机构为清理机头，通过清理机头的旋转，可以切割刮削下凝结在出铝抬包内衬的凝结物料；在该机支撑框架(1)的上部，设置有上部水平位移调整装置、垂直导向升降装置和清理机头旋转驱动装置，在支撑框架(1)的下部设置有底部水平位移调整装置，在实施清理作业时，其出铝抬包放置在底部水平位移调整装置上部的滑动底座平台上，通过液压系统的驱动，启动清理机头的旋转驱动机构，可带动清理机头进行旋转运动，启动垂直升降压放装置的液压油缸，可带动旋转驱动装置及旋转清理机头进行上下直线运动；启动上部水平位移调整装置的液压油缸，可带动垂直升降装置和旋转清理机头进行左右水平位移动作；启动底部水平位移调整装置的液压油缸，可带动滑动底座平台及出铝抬包进行前后水平位移运动；以此来保证旋转清理机头能够清理到出铝抬包内衬各部位的凝结物料。
2、依据上述技术方案：在该出铝抬包清理机的支撑框架结构的上部，设置有上部水平位移调整装置，该上部水平位移调整装置由，上部水平导向连接滑块(8)、上水平位液压油缸(9)，上水平矩形滑道(10)组合装配构造而成；其上部水平导向连接滑块(8)与该机的垂直升降装置实施配置构造连接。启动上水平位移液压油缸(9)，其活塞杆可带动垂直升降位移装置进行左右水平运动。
3、依据上述技术方案：在出铝抬包清理机上部液压水平位移调整装置上，配置有垂直升降位移装置，其垂直升降位移装置由垂直导向滑轨(5)、垂直导向连接滑块(7)、和垂直位移液压油缸(6)构造而成；其垂直导向连接滑块(7)与清理机头的旋转驱动机构进行配置构造连接。启动该装置的垂直位移液压油缸(6)，其液压油缸的活塞杆可带动清理机头旋转驱动装置能够进行上下直线运动。
4、依据上述技术方案：其出铝抬包清理机的垂直升降装置上设置有清理机头旋转驱动装置，该清理机头旋转驱动装置由清理机头(2)、高度连接杆(3)、机头旋转驱动机构(4)组合装配构造而成，该清理机头旋转驱动装置与垂直升降装置的垂直导向连接滑块(7)实施配置连接；该装置的旋转驱动机构，既可以采用伺服电机配置减速进行配置构造，也可以采用液压马达进行配置构造。启动旋转驱动机构的马达电机，可带动高度连接杆和清理机头进行旋转运动。以完成对出铝抬包内的凝结物料的清理工作。
5、依据上述技术方案：在该出铝抬包清理机支撑框架(1)的底部，设置有安装基座(17)，其安装基机座(17)上设置有底部水平位移导向滑(12)，其底部水平位移导向滑道(12)，与该机的底部水平位移调整装置上的底板导向滑块(11)进行对应配置构造。
6、依据上述技术方案：在该出铝抬包清理机支撑框架(1)底部水平位移导向滑道(12)上，设置有底部水平位移调整装置，该装置由底部导向滑块(11)、抬包水平移动平台(14)、以及底部水平位移液压油缸(13)构造而成；其底板导向滑块(11)，与安装基机座(17)上的底部水平位移导向滑道(12)进行配置构造；启动底部水平位移液压油缸(13)，其液压油缸的活塞杆可带动底板导向滑块(11)和进行抬包水平移动平台(14)进行前后水平运动。
7、依据上述技术方案，在该出铝抬包清理机底部水平位移调整装置的抬包水平移动平台(14)上，设置有出铝抬包定位圈(15)；在进行清理作业时，先将出铝抬包(17)置放在安装滑动底座平台(16)上部的抬包定位圈(15)内，再进行对出铝抬包(17)清理作业。
8、依据上述技术方案：其出铝抬包清理机所配置的上水平位液压油缸(9)、垂直位移液压油缸(6)、底部水平位移液压油缸(13)以及旋转驱动机构的液压马达，可采用一个液压油泵控制系统进行驱动控制。
9、依据上述技术方案：其出铝抬包清理机的执行机构清理机头，构既可以采用伺服电机进行驱动，也可以采用液压马达进行驱动。
10、依据上述技术方案该出铝抬包清理机的上部水平位移调整装置、垂直导向升降装置和清理机头旋转驱动装置，采用液压驱动系统装置进行驱动：该装置由液压油箱，伺服电动机、液压油泵、溢流阀、截止阀、电磁换向阀、液压管路，和电气控制装置等零部件构造而成。该液压驱动系统装置是出铝抬包清理机执行机构的动力驱动系统装置。
本发明所述的一种出铝抬包清理机具有结构简单，动力能耗低。构造成本低，便于操作的优点。
附图说明：本发明所述的一种出铝抬包清理机的构造原理和结构特征通过实施例的说明则更加清晰。
图1为本发明一种出铝抬包清理机的主视图。
图2为图1的侧视图。
图3为图1的俯视图。
其图中所示：1支撑框架、2清理机头、3高度连接杆、4机头旋转驱动机构；5垂直导向滑轨、6垂直位移液压油缸、7垂直导向连接滑块；
8上水平导向连接滑块；9上水平位移液压油缸、10上水平矩形滑道；11底部导向滑块、13底部水平位移液压油缸、14抬包移动平台、15抬包定位圈、16安装机座、17出铝抬包。
具体实施方式：本发明一种出铝抬包清理机的机械结构特征和操作控制原理，通过具体实施例的说明则会更加清晰。
实施例1：如图1、图2、图3所示，本发明所述的一种出铝抬包清理机主要由以下五大功能部件构造而成。
1、清理机头旋转驱动装置：该装置是清理出铝抬包内凝结物料的执行机构，主要由清理机头(2)，旋转连接杆(3)、机头旋转驱动机构(4)构造而成；在清理机头上设置有刮削刀片或钻头，相当于机械加高行业用的钻铣刀头，功能是利用清理机头的高速旋转和冲剪力，切割刮削掉凝结在出铝抬包内壁或底部的凝结物料。
其清理机头(2)通过旋转连接杆(3)与清理机头驱动机构(4)进行构造连接。启动驱动机构(4)的液压马达或电动机，可以带动清理机头(2)进行旋转。该驱动机构可以采用电动机配置减速机进行构造，也可以采用液压马达配置减速机进行构造.
2、垂直升降位移装置：该装置主要由垂直导向滑槽(5)、垂直位移液压油缸(6)、垂直导向连接滑块(7)组合装配构造而成。
其垂直导向连接滑块(7)装配在垂直导向滑槽(5)内，并与旋转清理装置的机头旋转驱动机构(4)进行构造连接；
启动垂直位移液压油缸(6)，其液压缸的活塞杆可带动垂直导向连接滑块(7)和清理机头旋转驱动装置进行上下移动，即根据出铝抬包(17)内凝结物料层的高度，调整清理机头工作位置的高低。
3、上部水平位移调整装置：该装置主要由上水平导向连接滑块(8)；上水平位移液压油缸(9)、上水平矩形滑道(10)组合装配构造而成；
其上部水平导向连接滑块(8)，安装在上部水平矩形滑道(10)内，并与该机的垂直升降位移装置实施配置构造连接；
当启动上部位水平移液压油缸(9)后，其活塞杆可带动上部水平导向连接滑块(8)和垂直升降位移装置进行左右水平运动；并以此来调整清理机头(2)的左右工作位置；以利于切割清理出铝抬包(17)左右两侧侧壁内凝结物料层。
4、底部水平位移调整装置：该装置主要底部水平导向滑块(11)、底部水平位移导向滑道(12)、底部位移液压油缸(13)、抬包移动平台(14)构造而成；
该装置的底部水平位移导向滑道(12)固定安装在该机支撑框架(1)底部的安装机座(16)上，其底部水平导向滑块(11)两侧端与底部水平位移导向滑道(12)进行配置构造，将底部水平导滑块(11)的上端与抬包移动平台(14)的底部进行配置构造连接。
当启动底部位移液压油缸(13)时，其活塞杆(14)可带动底部水平导向滑块(11)和抬包移动平台(14)进行前后移动。这样在进行清理作业时，
可不仅可以将出铝抬包(17)先吊装安置在支撑框架(1)外侧上部的抬包移动平台(14)后，再将出铝抬包(17)推进到支撑框架(1)的中间位置，即清理机头(2)可以进行清理作业的工作位置；而且可以根据清理机头(2)的工作位置，调整出铝抬包(17)前后两侧侧壁与清理机头(2)之间的距离，以便能使得清理机头(2)能够按照设定工艺要求，清理出铝抬包(17)内前后两侧壁内的凝结物料层。
5支撑桁架结构：该支撑框架(1)结构，主要由支撑立柱和支撑横梁构造而成，其支撑框架(1)是一个矩形立柱框架结构，其底部坐落在安装机座(16)上；在支撑框架(1)的上方设置有上部水平位移调整装置以及垂直升降装置和旋转清理装置；在支撑框架(1)的下部设置有底部水平位移调整装；该支撑框架的中间位置为出铝抬包实施清理作业的空间位置，其支撑框架的侧外部为出铝抬包(17)的就位吊装空间位置。
6、液压驱动系统装置：该装置由液压油箱，伺服电动机、液压油泵、溢流阀、截止阀、电磁换向阀、液压管路，和电气控制装置等零部件构造而成。该液压驱动系统装置是出铝抬包清理机执行机构的动力驱动系统装置。
启动本液压系统装置可为本机清理机头旋转驱动装置的液压马达、垂直升降位移装置的垂直位移液压油缸(6)、上部水平位移调整装置的上水平位移液压油缸(9)以及底部水平位移调整装置的底部位移液压油缸(13)，提供液压动力。本液压系统的N个电磁换向阀和电气控制系统可调整控制上述液压缸活塞杆的行程，以及液压马达的转速，以满足清理工艺的需求。
一种出铝抬包清理机操作程序：
1、先用天车将出铝抬包(17)放置在支撑框架(1)外侧的抬包移动平台(14)上的定位圈(15)内；
2、启动底部水平位移调整装置的底部水平位移液压油缸(13)，将放置在抬包移动平台(14)定位圈(15)内的出铝抬包(17)，由支撑框架(1)的侧外部，通过底部水平位移液压油缸(13)活塞杆的运动，将底水平导向滑块(11)和抬包移动平台(14)向前推进位移，将出铝抬包(17)推进定位在支撑框架的中部的清理工作区域位置；即旋转清理清理机头(2)的下端。
3、启动垂直升降位移装置的垂直位移液压油缸(6)，将设置在旋转驱动机构(4)下端的清理机头(2)工作的下端点，下移到出铝抬包内的凝结物料的上表面。
4、启动旋转清理装置的旋转驱动机构(4)的液压马达，使得清理机头(2)和旋转连接杆(3)进行旋转运动，利用设置在清理机头上的硬质合金刀片，对出铝抬包内的凝结物料产生的切割和刮削作用，使得粘结物料产生剥离或破碎。
5.对出铝抬包内壁凝结物料进行清理作业的控制方式是：
以旋转清理机头(2)为控制原点：
A.当需要清理机头(2)下端、出铝抬包底部方向的凝结物料时，启动垂直升降位移装置的垂直位移液压油缸(6)，使得清理机头(2)的向出铝抬包(17)下底方向进行位移靠近。
B.当需要清理机头(2)左端、出铝抬包(17)底侧壁部方向的凝结物料时：启动上部水平位移调整装置的上部水平位移液压油缸(9)，使得清理机头(2)向出铝抬包内壁左侧方向进行位移靠近。
C.当需要清理机头(2)右端、出铝抬包(17)底侧壁部方向的凝结物料时：启动上部水平位移调整装置的上部水平位移液压油缸(9)，使得清理机头(2)向出铝抬包(18)内壁右侧方向进行位移靠近。
D.当需要清理机头(2)前端、出铝抬包(17)底侧壁部方向的凝结物料时：启动底部水平位移调整装置的底部水平位移液压油缸(13)，使得出铝抬包(17)的前端向清理清理机头(2)方向进行位移靠近。
E.当需要清理机头(2)后端、出铝抬包底侧壁部方向的凝结物料时启动底部水平位移调整装置的底部水平位移液压油缸(13)，使得出铝抬包(17)的后端向清理清理机头(2)方向进行位移靠近。
F.在实际操作清理过程中，可同时驱动旋转驱动机构(4)的液压马达、垂直位移液压油缸(6)、上部水平位移液压油缸(9)和底部水平位移液压油缸(13)进行动作，以使得清理机头(2)能够在出铝抬包内，完成三维方位的清理凝结物料的工作。
6、当凝结在出铝抬包内壁或底部的凝结物料，被清理清理机头(2)切割刮削破碎后，启动垂直升降位移装置，将清理清理机头(2)向上进行调整，固定在出铝抬包(17)的上方，而后启动底部水平位移液压油缸(13)，将抬包移动平台(14)和出铝抬包(17)进行水平位移，撤退到支撑框架(1)外侧，可进行吊装的空间位置。
7、用天车将出铝抬包(17)吊至渣箱上方，进行扒渣清理作业，将出铝抬包(17)内的散状凝结物料清理出来，即完成清理作业。
Claims (9)
1.一种新型出铝抬包清理机，其特征是：该出铝抬包清理机的清理执行机构为清理机头，通过清理机头的旋转，可以切割刮削下凝结在出铝抬包内衬的凝结物料；在该机支撑框架的上部，设置有上部水平位移调整装置、垂直导向升降装置和清理机头旋转驱动装置；在支撑框架的下部设置有底部水平位移调整装置；在实施清理作业时，其出铝抬包放置在底部水平位移调整装置上部的滑动底座平台上；通过液压系统的进行驱动，启动清理机头的旋转驱动机构，可带动清理机头进行旋转运动；启动垂直升降压放装置的液压油缸，可带动旋转驱动装置及旋转清理机头进行上下直线运动；启动上部水平位移调整装置的液压油缸，可带动垂直升降装置和旋转清理机头进行左右水平位移动作；启动底部水平位移调整装置的液压油缸，可带动滑动底座平台及出铝抬包进行前后水平位移运动；以此来保证旋转清理机头能够清理到出铝抬包内衬各部位的凝结物料。
2.依据权利要求1所述的一种新型出铝抬包清理机，其特征是：在该出铝抬包清理机的支撑框架结构的上部，设置有上部水平位移调整装置，该上部水平位移调整装置由，上部水平导向连接滑块(8)、上水平位液压油缸(9)，上水平矩形滑道(10)组合装配构造而成；其上部水平导向连接滑块(8)与该机的垂直升降装置实施配置构造连接。启动上水平位移液压油缸(9)，其活塞杆可带动垂直升降位移装置进行左右水平运动。
3.依据权利要求1所述的一种新型出铝抬包清理机，其特征是：在出铝抬包清理机上部液压水平位移调整装置上，配置有垂直升降位移装置，其垂直升降位移装置由垂直导向滑轨(5)、垂直导向连接滑块(7)、和垂直位移液压油缸(6)构造而成；其垂直导向连接滑块(7)与清理机头的旋转驱动机构进行配置构造连接。启动该装置的垂直位移液压油缸(6)，其液压油缸的活塞杆可带动清理机头旋转驱动装置能够进行上下直线运动。
4.依据权利要求1所述的一种新型出铝抬包清理机，其特征是：其出铝抬包清理机的垂直升降装置上设置有清理机头旋转驱动装置，该清理机头旋转驱动装置由清理机头(2)、高度连接杆(3)、机头旋转驱动机构(4)组合装配构造而成，该清理机头旋转驱动装置与垂直升降装置的垂直导向连接滑块(7)实施配置连接；该装置的旋转驱动机构，既可以采用伺服电机配置减速进行配置构造，也可以采用液压马达进行配置构造。启动旋转驱动机构的马达电机，可带动高度连接杆和清理机头进行旋转运动。以完成对出铝抬包内的凝结物料的清理工作。
5.依据权利要求1所述的一种新型出铝抬包清理机，其特征是：在该出铝抬包清理机支撑框架(1)的底部，设置有安装基座(17)，其安装基机座(17)上设置有底部水平位移导向滑(12)，其底部水平位移导向滑道(12)，与该机的底部水平位移调整装置上的底板导向滑块(11)进行对应配置构造。
6.依据权利要求1所述的一种新型出铝抬包清理机，其特征是：在该出铝抬包清理机支撑框架(1)底部水平位移导向滑道(12)上，设置有底部水平位移调整装置，该装置由底部导向滑块(11)、抬包水平移动平台(14)、以及底部水平位移液压油缸(13)构造而成；其底板导向滑块(11)，与安装基机座(17)上的底部水平位移导向滑道(12)进行配置构造；启动底部水平位移液压油缸(13)，其液压油缸的活塞杆可带动底板导向滑块(11)和进行抬包水平移动平台(14)进行前后水平运动。
7.依据权利要求1所述的一种新型出铝抬包清理机，其特征是：在该出铝抬包清理机底部水平位移调整装置的抬包水平移动平台(14)上，设置有出铝抬包定位圈(15)；在进行清理作业时，先将出铝抬包(17)置放在安装滑动底座平台(16)上部的抬包定位圈(15)内，再进行对出铝抬包(17)清理作业。
8.依据权利要求1所述的一种新型出铝抬包清理机，其特征是：其出铝抬包清理机所配置的上水平位液压油缸(9)、垂直位移液压油缸(6)、底部水平位移液压油缸(13)以及旋转驱动机构的液压马达，可采用一个液压油泵控制系统进行驱动控制。
9.依据权利要求1所述的一种新型出铝抬包清理机，其特征是：：其出铝抬包清理机的执行机构清理机头，可以采用伺服电机进行驱动，也可以采用液压马达进行驱动。
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