CN109513657B - 一种铝电解残阳极底掌的清理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电解铝技术领域，涉及一种铝电解残阳极底掌的清理系统。该清理系统，包括装夹推送机构、底掌清理机构，装夹推送机构包括推送机机架、传动链轮、传动链条、传动电机、车架、气缸、夹臂推杆、第一夹臂、第二夹臂、第一扇形齿轮、第二扇形齿轮、夹臂辊轮，底掌清理机构包括提升区、清理区、下降区，清理区包括第一输送段、第二输送段、第三输送段和2个底部清理段，底掌清理机构的清理区位于装夹推送机构的2个传动链轮的下方。利用本清理系统，机械化、自动化程度高，有效减少人工的劳动强度，电解质的清理效率更高，环境污染小。
Description
技术领域
本发明属于电解铝技术领域，涉及一种铝电解残阳极底掌的清理系统。
背景技术
在铝电解过程中，残阳极表面会附着有大量的电解质，若不及时更换并清理，就会影响电解过程的效率。现有的清理过程常为以下两种：一种为操作人员使用风镐手动清理，清理效果差、清理效率低、劳动强度大，同时，清理现场环境恶劣，对操作人员的身体健康有巨大的损害；另一种是采用铲刀铲除或者液压锤振打等机械方式，但此种方式仍存在清理过程中自动化程度低、环境污染严重、清理不完全、仍需人工清理配合等缺陷，同时，还有可能对残阳极表面造成损害，影响其后续正常使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铝电解残阳极底掌的清理系统，自动化程度高，清理效率高，清理效果好，多方位深度清理残阳极底掌的电解质。
本发明解决上述技术问题的技术方案为：
一种铝电解残阳极底掌的清理系统，包括装夹推送机构、底掌清理机构。
装夹推送机构包括推送机机架、传动链轮、传动链条、传动电机；传动链轮的数量为2个、且分别固定安装于推送机机架的架体两侧，传动链条依次包绕过2个传动链轮并形成一个闭合的环，传动电机固定安装于推送机机架的架体上，传动电机的输出轴与其中1个传动链轮轴连接；装夹推送机构还包括车架、气缸、夹臂推杆、第一夹臂、第二夹臂、第一扇形齿轮、第二扇形齿轮、夹臂辊轮；
气缸安装于车架的架体上方，夹臂推杆上开设有条形通槽，夹臂推杆的一端通过条形通槽套装于气缸的柱塞杆上，另一端与第一夹臂固定连接，第一夹臂和第二夹臂均穿过车架的架体并自由转动；第一扇形齿轮套装并固定于第一夹臂上，第二扇形齿轮套装并固定于第二夹臂上，第一扇形齿轮的齿轮牙与第二扇形齿轮的齿轮牙啮合；第一夹臂和第二夹臂的末端均安装有夹臂辊轮；车架的架体通过固定于车架上的U型卡子与传动链条连接，使得车架由传动链条带动并沿着推送机机架进行移动，车架架体的上端和下端分别通过滚轮与推送机机架的架体滚动连接。
底掌清理机构包括依次设置的提升区、清理区、下降区；提升区包括狼牙辊筒；狼牙辊筒的数量为至少3个、且并排设置，提升区的末端的水平位置高于其起始端的水平位置；清理区包括依次设置的第一输送段、第二输送段、第三输送段，清理区还包括2个底部清理段，其中1个位于第一输送段与第二输送段之间，另1个位于第二输送段与第三输送段之间；第一输送段包括至少3个并排设置的第一支辊，第二输送段包括至少3个并排设置的第二支辊，第三输送段包括至少3个并排设置的第三支辊；底部清理段包括底部刷辊，以及与底部刷辊进行轴连接的底部刷辊电机，底部刷辊的表面设置有不锈钢刷丝；下降区包括至少3个并排设置的第四支辊，下降区的末端的水平位置低于其起始端的水平位置；
底掌清理机构的清理区位于装夹推送机构的2个传动链轮的下方。
进一步的，该清理系统，其底部清理段还包括手摇升降台和支板，底部刷辊的辊轴两端固定于手摇升降台上，支板的数量为2个、且分别位于底部刷辊的径向两侧；
进一步的，该清理系统，清理区还包括2个侧部清理段、且对称位于第二运输段的两侧；侧部清理段包括侧部刷辊，以及与侧部刷辊进行轴连接的侧部刷辊电机，侧部刷辊的表面设置有不锈钢刷丝，侧部刷辊的形状为倒置的圆台，即，圆台的直径沿竖直向下方向逐渐减小；
进一步的，该清理系统，侧部清理段还包括固定架、活动架，以及安装于活动架架体上的联轴器、换向齿轮箱，侧部刷辊与联轴器的一端轴连接，联轴器的另一端与换向齿轮箱轴连接，换向齿轮箱的另一端与侧部刷辊电机轴连接；活动架的架体通过其底部的滚轮与固定架的架体滚动连接；侧部清理段还包括弹簧，弹簧的轴向与侧部刷辊的轴向垂直、且其一端固定安装于活动架的架体上。
进一步的，该清理系统，还包括除尘机构；除尘机构包括防尘罩，防尘罩为方形空腔结构、并安装于清理区的周围，位于清理区上方的防尘罩的罩体上开设有条形通孔，条形通孔内安装有条刷，位于清理区起始端和末端的防尘罩的罩体上均开设有方形通孔，方形通孔内均安装有胶板，胶板为夹钢丝胶板；除尘机构还包括集气罩，集气罩的集气口位于防尘罩的罩体内，集气罩通过收尘管与除尘设备连接。
进一步的，该清理系统，还包括回收机构；回收机构包括接料仓、螺旋输送机、清料斗、清料斗轨道；接料仓的出料口与螺旋输送机的入料口连通，螺旋输送机的出料口与清料斗的入料口连通，清料斗的箱体通过滚轮与清料斗轨道滚动连接；接料仓的入料口与位于清理区下方的防尘罩的罩体连通。
利用本发明铝电解残阳极底掌清理系统的有益效果为，通过装夹推送机构、底掌清理机构的配合，实现对残阳极的夹持、输送以及清理；使用表面带有刷丝的两个底部刷辊和两个侧部刷辊，同时，底部刷辊的水平高度可根据需要调节，侧部刷辊的位置可根据残阳极的尺寸进行自动补偿调节，且其形状为倒置的圆台，实现对残阳极底掌的电解质进行全方面多方位的清理；通过除尘机构，即防尘罩及条刷、胶板的配合，使整个清理过程在更加密闭的环境下进行，同时，通过集气罩和除尘设备，将清理过程中产生的烟尘进行处理，减少环境污染；通过位于清理区下方的回收机构将清理出的底掌附着物进行收集，减少资源浪费；利用本清理系统，机械化、自动化程度高，有效减少人工的劳动强度，电解质的清理效率更高，环境污染小、资源浪费少，对残阳极底掌的电解质进行更加多方位全面深度的彻底清理。
附图说明
图1为本发明铝电解残阳极底掌清理系统的立体结构图；
图2为本发明清理系统中不包括除尘机构的主视结构图；
图3为本发明清理系统中不包括除尘机构的立体结构图；
图4为图3中A部分的局部放大图；
图5为本发明清理系统中不包括除尘机构的另一立体结构图；
图6为图5中B部分的局部放大图；
图7为图5中C部分的局部放大图。
附图中的编码分别为：装夹推送机构1、推送机机架1-1、传动链轮1-2、传动链条1-3、传动电机1-4、车架1-5、气缸1-6、夹臂推杆1-7、第一夹臂1-81、第二夹臂1-82、第一扇形齿轮1-91、第二扇形齿轮1-92、夹臂辊轮1-101、底掌清理机构2、提升区3、狼牙辊筒3-1、清理区4、第一输送段4-1、第一支辊4-11、第二输送段4-2、第二支辊4-21、第三输送段4-3、第三支辊4-31、底部清理段4-4、底部刷辊4-41、底部刷辊电机4-42、手摇升降台4-43、支板4-44、侧部清理段4-5、侧部刷辊4-51、侧部刷辊电机4-52、固定架4-53、活动架4-54、联轴器4-55、换向齿轮箱4-56、弹簧4-57、下降区5、第四支辊5-1、滑板5-2、防尘罩6-1、条刷6-2、胶板6-3、集气罩6-4、收尘管6-5、回收机构7、接料仓7-1、螺旋输送机7-2、清料斗7-3、清料斗轨道7-4、悬链小车机构8、残阳极9。
具体实施方式
如图1至图7所示，一种铝电解残阳极底掌的清理系统，包括装夹推送机构1、底掌清理机构2、除尘机构和回收机构7；其中，图1为铝电解残阳极底掌清理系统的立体结构图，图2、图3和图5均为清理系统中不包括除尘机构的结构图，即只包括装夹推送机构1、底掌清理机构2以及回收机构7的结构图。
装夹推送机构1包括推送机机架1-1、传动链轮1-2、传动链条1-3、传动电机1-4；传动链轮1-2的数量为2个、且分别固定安装于推送机机架1-1的架体两侧，传动链条1-3依次包绕过2个传动链轮1-2并形成一个闭合的环，传动电机1-4固定安装于推送机机架1-1的架体上，传动电机1-4的输出轴与其中1个传动链轮1-2轴连接；装夹推送机构还包括车架1-5、气缸1-6、夹臂推杆1-7、第一夹臂1-81、第二夹臂1-82、第一扇形齿轮1-91、第二扇形齿轮1-92、夹臂辊轮1-101；气缸1-6安装于车架1-5的架体上方，夹臂推杆1-7上开设有条形通槽1-71，夹臂推杆1-7的一端通过条形通槽1-71套装于气缸1-6的柱塞杆上，另一端与第一夹臂1-81固定连接，第一夹臂1-81和第二夹臂1-82均穿过车架1-5的架体并自由转动；第一扇形齿轮1-91套装并固定于第一夹臂1-81上，第二扇形齿轮1-92套装并固定于第二夹臂1-82上，第一扇形齿轮1-91的齿轮牙与第二扇形齿轮1-92的齿轮牙啮合；第一夹臂1-81和第二夹臂1-82的末端均安装有夹臂辊轮1-101；车架1-5的架体通过固定于车架1-5上的U型卡子与传动链条1-3连接，使得车架1-5由传动链条1-3带动并沿着推送机机架1-1进行移动，车架1-5架体的上端和下端分别通过滚轮与推送机机架1-1的架体滚动连接。
底掌清理机构2包括依次设置的提升区3、清理区4、下降区5。提升区3包括狼牙辊筒3-1，狼牙辊筒3-1的数量为至少3个、且并排设置，提升区3的末端的水平位置高于其起始端的水平位置。清理区4包括依次设置的第一输送段4-1、第二输送段4-2、第三输送段4-3，清理区4还包括2个底部清理段4-4，其中1个位于第一输送段4-1与第二输送段4-2之间，另1个位于第二输送段4-2与第三输送段4-3之间；第一输送段4-1包括至少3个并排设置的第一支辊4-11，第二输送段4-2包括至少3个并排设置的第二支辊4-21，第三输送段4-3包括至少3个并排设置的第三支辊4-31；底部清理段4-4包括底部刷辊4-41，以及与底部刷辊4-41轴连接的底部刷辊电机4-42，底部刷辊4-41的表面设置有不锈钢刷丝；底部清理段4-4还包括手摇升降台4-43和支板4-44，底部刷辊4-41的辊轴两端固定于手摇升降台4-43上，支板4-44的数量为2个、且分别位于底部刷辊4-41的径向两侧。清理区4还包括2个侧部清理段4-5、且对称位于第二运输段4-2的两侧；侧部清理段4-5还包括固定架4-53、活动架4-54，以及安装于活动架4-54架体上的侧部刷辊4-51、侧部刷辊电机4-52、联轴器4-55、换向齿轮箱4-56，侧部刷辊4-51与联轴器4-55的一端轴连接，联轴器4-55的另一端与换向齿轮箱4-56轴连接，换向齿轮箱4-56的另一端与侧部刷辊电机4-52轴连接；活动架4-54的架体通过其底部的滚轮与固定架4-53的架体滚动连接；侧部清理段4-5还包括弹簧4-57，弹簧4-57的轴向与侧部刷辊4-51的轴向垂直、且其一端固定安装于活动架4-54的架体上；侧部刷辊4-51的形状为倒置的圆台，即，圆台的直径沿竖直向下方向逐渐减小，侧部刷辊4-51的表面设置有不锈钢刷丝。下降区5包括至少3个并排设置的第四支辊5-1，以及位于第四支辊5-1上方的滑板5-2。
底掌清理机构2的清理区4位于装夹推送机构1的2个传动链轮1-2的下方。
除尘机构包括防尘罩6-1，防尘罩6-1为方形空腔结构、并安装于清理区4的周围，位于清理区4上方的防尘罩6-1的罩体上开设有条形通孔，条形通孔内安装有条刷6-2，位于清理区4起始端和末端的防尘罩6-1的罩体上均开设有方形通孔，方形通孔内均安装有胶板6-3；除尘机构还包括集气罩6-4，集气罩6-4的集气口位于防尘罩6-1的罩体内，集气罩6-4通过收尘管6-5与除尘设备连接；另外，防尘罩6-1的罩体上还设置有拉门，便于操作人员进入防尘罩6-1的罩体内对清理区4的各个部件进行调整和维修。
回收机构7包括接料仓7-1、螺旋输送机7-2、清料斗7-3、清料斗轨道7-4；接料仓7-1的出料口与螺旋输送机7-2的入料口连通，螺旋输送机7-2的出料口与清料斗7-3的入料口连通，清料斗7-3的箱体通过滚轮与清料斗轨道7-4滚动连接；接料仓7-1的入料口与位于清理区4下方的防尘罩6-1的罩体连通。
利用本发明铝电解残阳极底掌的清理系统的工作过程为：将悬链小车机构8的卡头卡住的残阳极9输送并放置于底掌清理机构2的提升区3上，利用狼牙辊筒3-1表面的齿牙与残阳极9之间的摩擦力将残阳极9输送至清理区4的起始端；装夹推送机构1上的气缸1-6启动，带动柱塞杆收缩运动，由于夹臂推杆1-7上开设有条形通槽，使得柱塞杆在条形通槽内运动，并带动夹臂推杆1-7的转动，进而通过夹臂推杆1-7带动第一扇形齿轮1-91转动、进而带动第一夹臂1-81转动，由于第一扇形齿轮1-91和第二扇形齿轮1-92为齿轮牙啮合的状态，因而第二扇形齿轮1-92同时转动，进而带动第二夹臂1-82转动，使得两个夹臂打开并将残阳极9的钢爪置于两夹臂之间，此时，再次通过气缸1-6中柱塞杆的推出，使两个夹臂向相对的方向转动，进而将残阳极9夹紧，由于第一夹臂1-81和第二夹臂1-82的末端均设置有夹臂辊轮1-101，使得对残阳极9的夹持更紧更牢固。
此时，装夹推送机构1的传动电机1-4启动，带动与其轴连接的传动链轮1-2转动，进而通过传动链条1-3带动另一个传动链轮1-2转动，实现闭合环的传动链条1-3绕着两个传动链轮1-2转动，由于车架1-5的架体通过U型卡子与传动链条1-3连接，同时，车架1-5通过滚轮与推送机机架1-1滚动连接，进而带动车架1-5沿着推送机机架1-1移动，使得残阳极9依次经过清理区4的各个部分。
残阳极9在夹臂的夹持下，经过第一输送段4-1上并排设置的第一支辊4-11输送至底部清理段4-4的底部刷辊4-41与支板4-44上方，启动底部刷辊电机4-42使底部刷辊4-41转动，在支板4-44的支撑下、通过底部刷辊4-41上布满的不锈钢刷丝对残阳极9的底掌进行清理，此时，还可根据残阳极9底掌的附着物厚度等状态，利用手摇升降台4-43对底部刷辊4-41的水平高度进行调整，同时，清理出的附着物在支板4-44的阻挡下落入下方的接料仓7-1内。
经过第一次底部清理的阳极底掌，进入第二输送段4-2的第二支辊4-21上方，此时，位于第二输送段4-2两侧的侧部清理段4-5开始对底掌的侧部进行清理，具体为过程为，通过活动架4-54上的弹簧4-57与残阳极9的触碰，使得活动架4-54在固定架4-53上移动，补偿残阳极9的尺寸不同而带来的侧部清理不充分，启动侧部刷辊电机4-52，依次通过换向齿轮箱4-56、联轴器4-55的作用，带动侧部刷辊4-51转动，进而通过侧部刷辊4-51表面的不锈钢刷丝对底掌侧面进行清理；同时，由于侧部刷辊4-51为倒置的圆台状，使得其对底掌侧部的清理更加充分；经过侧部刷辊4-51清理出的附着物也落入到接料仓7-1内。
经过侧部清理的残阳极9再次经过另一个底部清理段4-4进行第二次底部清理，该清理过程与第一次底部清理的过程及原理一样。
经过第二次底部清理后的残阳极9通过第三输送段4-3上的第三支辊4-31输送至清理区4的末端，此时，打开两个夹臂使残阳极9进入下降区5，并经过下降区5中位于第四支辊5-1上方的滑板5-2运输至清理系统外。
在清理过程中，清理区4内产生的电解质附着物均落入到接料仓7-1，并通过螺旋输送机7-2输送至清料斗7-3内，再经过清料斗轨道7-4将清料斗7-3输送至清理系统外，并进行相应的处理；同时，除尘设备通过吸尘管6-5及集气罩6-4，将防尘罩6-1的罩体内的烟尘进行吸收和处理，安装于防尘罩6-1上方的条刷6-2以及安装于防尘罩6-1两端的胶板6-3，可使防尘罩6-1即使是在残阳极9运输过程中，仍能保持良好的密闭性，进而保证在整个清理过程中没有烟尘落入其他空间，减少了空气污染。
Claims (9)
1.一种铝电解残阳极底掌的清理系统，其特征在于，包括装夹推送机构(1)、底掌清理机构(2)；
所述装夹推送机构(1)包括推送机机架(1-1)、传动链轮(1-2)、传动链条(1-3)、传动电机(1-4)；所述传动链轮(1-2)的数量为2个、且分别固定安装于推送机机架(1-1)的架体两侧，所述传动链条(1-3)依次包绕过2个传动链轮(1-2)，所述传动电机(1-4)固定安装于推送机机架(1-1)的架体上，所述传动电机(1-4)的输出轴与其中1个传动链轮(1-2)轴连接；
所述装夹推送机构还包括车架(1-5)、气缸(1-6)、夹臂推杆(1-7)、第一夹臂(1-81)、第二夹臂(1-82)、第一扇形齿轮(1-91)、第二扇形齿轮(1-92)、夹臂辊轮(1-101)；所述气缸(1-6)安装于车架(1-5)的架体上方，所述夹臂推杆(1-7)上开设有条形通槽，所述夹臂推杆(1-7)的一端通过条形通槽套装于气缸(1-6)的柱塞杆上，另一端与第一夹臂(1-81)固定连接，所述第一夹臂(1-81)和第二夹臂(1-82)均穿过车架(1-5)的架体并自由转动；所述第一扇形齿轮(1-91)套装并固定于第一夹臂(1-81)上，所述第二扇形齿轮(1-92)套装并固定于第二夹臂(1-82)上，所述第一扇形齿轮(1-91)的齿轮牙与第二扇形齿轮(1-92)的齿轮牙啮合；所述第一夹臂(1-81)和第二夹臂(1-82)的末端均安装有夹臂辊轮(1-101)；
所述车架(1-5)的架体通过固定于车架(1-5)上的U型卡子与传动链条(1-3)连接，所述车架(1-5)架体的上端和下端分别通过滚轮与推送机机架(1-1)的架体滚动连接；
所述底掌清理机构(2)包括依次设置的提升区(3)、清理区(4)、下降区(5)；
所述提升区(3)包括至少3个、且并排设置的狼牙辊筒(3-1)；
所述清理区(4)包括依次设置的第一输送段(4-1)、第二输送段(4-2)、第三输送段(4-3)；所述清理区(4)还包括2个底部清理段(4-4)，其中1个位于第一输送段(4-1)与第二输送段(4-2)之间，另1个位于第二输送段(4-2)与第三输送段(4-3)之间；所述第一输送段(4-1)包括至少3个、且并排设置的第一支辊(4-11)，所述第二输送段(4-2)包括至少3个、且并排设置的第二支辊(4-21)，所述第三输送段(4-3)包括至少3个、且并排设置的第三支辊(4-31)；所述底部清理段(4-4)包括底部刷辊(4-41)，以及与底部刷辊(4-41)轴连接的底部刷辊电机(4-42)，所述底部刷辊(4-41)的表面设置有不锈钢刷丝；所述下降区(5)包括至少3个、且并排设置的第四支辊(5-1)；
所述底掌清理机构(2)的清理区(4)位于装夹推送机构(1)的2个传动链轮(1-2)的下方。
2.如权利要求1所述的一种铝电解残阳极底掌的清理系统，其特征在于，所述底部清理段(4-4)还包括手摇升降台(4-43)和支板(4-44)，所述底部刷辊(4-41)的辊轴两端固定于手摇升降台(4-43)上，所述支板(4-44)的数量为2个、且分别位于底部刷辊(4-41)的径向两侧。
3.如权利要求1所述的一种铝电解残阳极底掌的清理系统，其特征在于，所述清理区(4)还包括2个侧部清理段(4-5)、且对称设置于第二输送段(4-2)的两侧；所述侧部清理段(4-5)包括侧部刷辊(4-51)，以及与侧部刷辊(4-51)轴连接的侧部刷辊电机(4-52)，所述侧部刷辊(4-51)的表面设置有不锈钢刷丝。
4.如权利要求3所述的一种铝电解残阳极底掌的清理系统，其特征在于，所述侧部刷辊(4-51)的形状为倒置的圆台。
5.如权利要求3或4所述的一种铝电解残阳极底掌的清理系统，其特征在于，所述侧部清理段(4-5)还包括固定架(4-53)、活动架(4-54)，以及安装于活动架(4-54)架体上的联轴器(4-55)、换向齿轮箱(4-56)；所述侧部刷辊(4-51)与联轴器(4-55)的一端轴连接，所述联轴器(4-55)的另一端与换向齿轮箱(4-56)轴连接，所述换向齿轮箱(4-56)的另一端与侧部刷辊电机(4-52)轴连接；所述活动架(4-54)的架体通过其底部的滚轮与固定架(4-53)的架体滚动连接。
6.如权利要求5所述的一种铝电解残阳极底掌的清理系统，其特征在于，所述侧部清理段(4-5)还包括弹簧(4-57)，所述弹簧(4-57)的轴向与侧部刷辊(4-51)的轴向垂直、且其一端固定安装于活动架(4-54)的架体上。
7.如权利要求1-4中任一项所述的一种铝电解残阳极底掌的清理系统，其特征在于，还包括除尘机构；所述除尘机构包括防尘罩(6-1)，所述防尘罩(6-1)为方形空腔结构、并安装于清理区(4)的周围，位于清理区(4)上方的防尘罩(6-1)的罩体上开设有条形通孔，所述条形通孔内安装有条刷(6-2)，位于清理区(4)起始端和末端的防尘罩(6-1)的罩体上均开设有方形通孔，所述方形通孔内均安装有胶板(6-3)。
8.如权利要求7所述的一种铝电解残阳极底掌的清理系统，其特征在于，所述除尘机构还包括集气罩(6-4)，所述集气罩(6-4)的集气口位于防尘罩(6-1)的罩体内，所述集气罩(6-4)通过收尘管(6-5)与除尘设备连接。
9.如权利要求7所述的一种铝电解残阳极底掌的清理系统，其特征在于，还包括回收机构(7)；所述回收机构(7)包括接料仓(7-1)、螺旋输送机(7-2)、清料斗(7-3)、清料斗轨道(7-4)；所述接料仓(7-1)的出料口与螺旋输送机(7-2)的入料口连通，所述螺旋输送机(7-2)的出料口与清料斗(7-3)的入料口连通，所述清料斗(7-3)的箱体通过滚轮与清料斗轨道(7-4)滚动连接；
所述接料仓(7-1)的入料口与位于清理区(4)下方的防尘罩(6-1)的罩体连通。
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