CN109853005A - 一种电解铜生产用铜板刮粉装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铜制备设备领域，具体为一种电解铜生产用铜板刮粉装置及其使用方法，包括立架，立架上设置有用来夹紧并对铜板进行刮粉的夹持机构以及带动夹持机构上下运动的驱动机构，立架上开设有竖直走向的滑槽一，滑槽一内部滑动连接滑块一，滑块一上固定有滑条，滑条内部开设有与滑槽一垂直的滑槽二，滑槽二内部滑动连接滑块二，滑块一的下端固定有竖直向下的拉杆，夹持机构固定连接在拉杆的下端，立架的上端固定有横梁，横梁上固定有背板，且驱动机构固定在背板上，驱动机构与滑块二铰接连接。该种电解铜生产用铜板刮粉装置及其使用方法，无需人工多频次的调节，省时省力，提高生产效率；有助于提高电解铜的质量、生产安全性和实用性。

Description

一种电解铜生产用铜板刮粉装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及铜制备设备领域，具体为一种电解铜生产用铜板刮粉装置及其使用方法。

背景技术

电解铜是将粗铜(含铜99％)预先制成厚板作为阳极，纯铜制成薄片作阴极，以硫酸(H2SO4)和硫酸铜(CuSO4)的混和液作为电解液。通电后，铜从阳极溶解成铜离子(Cu)向阴极移动，到达阴极后获得电子而在阴极析出纯铜(亦称电解铜)。粗铜中杂质如比铜活泼的铁和锌等会随铜一起溶解为离子(Zn和Fe)。由于这些离子与铜离子相比不易析出，所以电解时只要适当调节电位差即可避免这些离子在阴极上析出。比铜不活泼的杂质如金和银等沉积在电解槽的底部。这样生产出来的铜板，称为"电解铜"，质量极高，可以用来制作电气产品。在电解铜的制备过程中，解析出的铜粉会附着在阳极电极的表面，阻碍铜电极的电解过程，需要将其表面的铜粉刮掉，比如：申请号201710970503.5公开的一种电解铜粉刮板装置，其利用夹持装置带动刮板将铜电极夹紧，并利用电机带动夹持装置上下移动，从而对铜电极表面进行刮粉，但是该发明中存在的缺陷如下：

第一，由于铜电极在电解过程中逐渐变薄，因此刮板与铜电极的夹持需要实时进行调整，而上述发明中调节方式采用手动调节，人力参与度较高，并不会提高效率，非常麻烦；

第二，电机和连接弹簧带动固定装置上下移动，从而带动刮板上下移动对铜电极进行刮粉，刮板的移动必然会搅动电解液，而连续性的上下移动会加剧电解液的翻滚程度，并将阳极泥带起，一些铁和锌等会附着的阴极纯铜上，降低电解铜的质量，也不利于阳极泥的沉淀；

第三，对于不同长度的铜阳极，上述发明中不能够对刮板的上下移动行程进行适应性调整，实用性较差，鉴于此，我们提出一种电解铜生产用铜板刮粉装置及其使用方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电解铜生产用铜板刮粉装置及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电解铜生产用铜板刮粉装置及其使用方法，包括立架，立架上设置有用来夹紧并对铜板进行刮粉的夹持机构以及带动夹持机构上下运动的驱动机构，立架上开设有竖直走向的滑槽一，滑槽一内部滑动连接滑块一，滑块一上固定有滑条，且滑块一位于滑条的中部，滑条内部开设有与滑槽一垂直的滑槽二，滑槽二内部滑动连接滑块二，滑块一的下端固定有竖直向下的拉杆，夹持机构固定连接在拉杆的下端，立架的上端固定有横梁，横梁上固定有背板，且驱动机构固定在背板上，驱动机构与滑块二铰接连接。

优选的，夹持机构包括吊板，吊板的两端对称铰接连接两个刮板，且两个所述刮板对称式位于滑条的竖直中心线两侧，刮板的上端一体化固定有摆杆，且摆杆与刮板呈V形，且开口朝向吊板的中部。

优选的，夹持机构还包括弹簧和连接块，弹簧的下端固定连接吊板的上表面中部，弹簧的上端固定连接连接块，摆杆的上端铰接连接连杆二的一端，连杆二的另一端铰接连接连接块的一侧。

优选的，滑条的下侧边设置有辅助施力机构，辅助施力机构包括螺杆一和压块，螺杆一上以中部为对称线设置有两段旋向相反的外螺纹，且每段外螺纹处均螺纹连接有一个螺套，螺杆一的两端与滑条之间均通过伸缩套杆连接，且伸缩套杆的上端固定在滑条上，伸缩套杆的下端固定有轴承，且螺杆一的端部与对应的伸缩套杆下端的轴承内圈固定连接，螺套的上侧通过连杆一铰接连接滑条，螺套的下侧通过连杆三铰接连接压块，两个所述螺套对称式位于滑条的竖直中心线两侧。

优选的，驱动机构包括固定在背板上的横向调节滑台，横向调节滑台上定轴转动连接有螺杆三，螺杆三上以中部为对称线设置有两段旋向相反的外螺纹，且每段外螺纹处均螺纹连接有一个滑块三，两个滑块三上分别定轴转动连接有副链轮一和副链轮二。

优选的，驱动机构还包括固定在背板上的纵向调节滑台，纵向调节滑台上定轴转动连接螺杆二，螺杆二上螺纹连接滑座，滑座上固定有电机，电机的输出轴通过减速装置连接主链轮。

优选的，横向调节滑台水平方向设置，纵向调节滑台竖直方向设置，螺杆三的中点处位于滑条的竖直中心对称面上，螺杆二中心轴线位于滑条的竖直中心对称面上。

优选的，主链轮、副链轮一和副链轮二结构相同，并处于平移平面内，主链轮、副链轮一和副链轮二呈等腰三角形结构布置，且主链轮位于等腰三角形的顶角处。

优选的，主链轮、副链轮一和副链轮二之间通过链条连接，且链条上的其中一个销轴与滑块二铰接连接。

一种电解铜生产用铜板刮粉装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一：通过辅助施力机构使得夹持机构张开并通过刮板夹紧铜电极；

步骤二：驱动机构带动滑块一在滑槽一内部上下移动从而带动夹持机构同步上下移动，并通过刮板对铜电极表面进行刮粉；

步骤三：通过纵向调节滑台和横向调节滑台对刮板的刮粉行程调节，以适用不同长度的铜电极刮粉操作。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1.本发明中，在夹持结构对铜电极夹紧时，由于弹簧的恢复力始终通过连杆二对摆杆施加力的作用，因此刮板的下端始终会抵扣接触在铜电极表面，无需人工多频次的调节，省时省力，提高生产效率；在刮板由上至下运动的间隔中，保持刮板保持静止不动一段时间，有助于电解液静置，避免连续性的刮粉动作使得加剧电解液的翻滚程度，有助于提高电解铜的质量，而且避免电解液的振荡溅出对附近人员的伤害；

2.本发明中，根据铜电极的长度，可通过横向调节滑台和纵向调节滑台对刮板的行程进行调节，从而提高刮板的使用范围，提高实用性。

附图说明

图1为本发明的总装结构示意图一；

图2为本发明的总装结构示意图二；

图3为图1中的驱动机构的结构右视图；

图4为本发明中驱动机构结构示意图。

图中：1-立架；2-横臂；3-滑槽一；4-滑块一；5-副链轮一；6-链条；7-滑槽二；8-连杆一；9-螺套；10-螺杆一；11-拉杆；12-压块；13-连杆二；14-弹簧；15-滑块三；16-刮板；17-吊板；18-摆杆；19-连杆三；20-主链轮；21-滑块二；22-滑条；23-副链轮二；24-背板；25-纵向调节滑台；26-横向调节滑台；27-滑座；28-电机；29-螺杆二；30-螺杆三；31-连接块；32-伸缩套杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术工作人员员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种电解铜生产用铜板刮粉装置及其使用方法，包括立架1，立架1固定在电解池边上，或者固定吊装在电解池上的龙门架上，立架1上设置有用来夹紧并对铜板进行刮粉的夹持机构以及带动夹持机构上下运动的驱动机构，立架1上开设有竖直走向的滑槽一3，滑槽一3内部滑动连接滑块一4，滑块一4上固定有滑条22，且滑块一4位于滑条22的中部，滑条22内部开设有与滑槽一3垂直的滑槽二7，滑槽二7内部滑动连接滑块二21，滑块一4的下端固定有竖直向下的拉杆11，夹持机构固定连接在拉杆11的下端，立架1的上端固定有横梁2，横梁2上固定有背板24，且驱动机构固定在背板4上，驱动机构与滑块二21铰接连接。

本实施例中，夹持机构包括吊板17，吊板17的两端对称铰接连接两个刮板16，且两个所述刮板16对称式位于滑条22的竖直中心线两侧，刮板16的上端一体化固定有摆杆18，且摆杆18与刮板16呈V形，且开口朝向吊板17的中部。

本实施例中，夹持机构还包括弹簧14和连接块31，弹簧14的下端固定连接吊板17的上表面中部，弹簧14的上端固定连接连接块31，摆杆18的上端铰接连接连杆二13的一端，连杆二13的另一端铰接连接连接块31的一侧。

本实施例中，滑条22的下侧边设置有辅助施力机构，辅助施力机构包括螺杆一10和压块12，螺杆一10上以中部为对称线设置有两段旋向相反的外螺纹，且每段外螺纹处均螺纹连接有一个螺套9，螺杆一10的两端与滑条22之间均通过伸缩套杆32连接，且伸缩套杆32的上端固定在滑条22上，伸缩套杆32的下端固定有轴承，且螺杆一10的端部与对应的伸缩套杆32下端的轴承内圈固定连接，伸缩套杆32对螺杆一10进行限位，使其只能在滑条22的运动面内上下移动，并绕自身中心轴线旋转，螺套9的上侧通过连杆一8铰接连接滑条22，螺套9的下侧通过连杆三19铰接连接压块12，两个所述螺套9对称式位于滑条22的竖直中心线两侧。

本实施例中，驱动机构包括固定在背板24上的横向调节滑台26，横向调节滑台26上定轴转动连接有螺杆三30，螺杆三30上以中部为对称线设置有两段旋向相反的外螺纹，且每段外螺纹处均螺纹连接有一个滑块三15，两个滑块三15上分别定轴转动连接有副链轮一5和副链轮二23。

本实施例中，驱动机构还包括固定在背板24上的纵向调节滑台25，纵向调节滑台25上定轴转动连接螺杆二29，螺杆二29上螺纹连接滑座27，滑座27上固定有电机28，电机28的输出轴通过减速装置连接主链轮20。

本实施例中，横向调节滑台26水平方向设置，纵向调节滑台25竖直方向设置，螺杆三30的中点处位于滑条22的竖直中心对称面上，螺杆二29中心轴线位于滑条22的竖直中心对称面上。

本实施例中，主链轮20、副链轮一5和副链轮二23结构相同，并处于平移平面内，主链轮20、副链轮一5和副链轮二23呈等腰三角形结构布置，且主链轮20位于等腰三角形的顶角处。

本实施例中，主链轮20、副链轮一5和副链轮二23之间通过链条6连接，且链条6上的其中一个销轴与滑块二21铰接连接。

本发明还提供了一种电解铜生产用铜板刮粉装置的使用方法，在使用时操作时包括以下步骤：

步骤一：铜电极的夹持：如图1和图2，手动转动螺杆一10，螺杆一10的转动通过两段旋向相反的外螺纹使得两个螺套9相互靠近，两个螺套9的相互靠近使得连杆一8和对应连杆三19的夹角变大，从而使得压块12和滑条22之间的间距增大，同时连杆一8带动螺杆一10在伸缩套杆32的导向限位作用下下移，螺杆一10的下移带动伸缩套杆32伸长，压块12下移并向连接块31靠近直至接触后，开对连接块31施加向下的压力，连接块31受力后下移并同时对弹簧14压缩，弹簧14压缩后变短，并获得一个向上的恢复力；

连接块31下移过程中通过连杆二13对摆杆18施加力的作用使得摆杆18绕刮板16与吊板17之间的连接点旋转，两个摆杆18旋转过程中，上端相互靠近，由杠杆原理可知刮板16的下端与摆杆18的上端旋转方向相反，从而使得两个刮板16张开，便于与铜电极夹持，当两个刮板16的张口大小能够夹持在铜电极上时，停止转动螺杆一10，将刮板16位于铜电极的两侧后，反向转动螺杆一10，使得两个螺套9相互远离，两个螺套9的相互远离使得连杆一8和对应连杆三19的夹角变小，同时连杆一8带动螺杆一10在伸缩套杆32的导向限位作用下上移，螺杆一10的上移带动伸缩套杆32缩短，压块12上移并远离连接块31直至复位，压块12复位后，对连接块31无向下的压力，在弹簧14的恢复力作用下对连接块31施加向上的推力，连接块31受力后上移并同时通过连杆二13对摆杆18施加力的作用，使得摆杆18绕刮板16与吊板17之间的连接点反向旋转，两个摆杆18反向旋转过程中，上端相互远离，同时刮板16的下端相互靠近直至夹紧铜电极的两侧，螺杆一10在复位后相对滑条22保持静止，同样的连杆一8、连杆三19和压块12随滑条22同步运动，在滑条22的运动过程中，对连接块31无接触；

在步骤一中，利用螺杆一10的螺纹杠杆省力特性，对连接块31施加压力使得刮板16张开，节省人力，提高效率；

步骤二：电解铜制备过程中，铜电极的刮粉操作：给电机28通电，电机28通过减速装置带动链条6运行，并通过链条6带动副链轮一5和副链轮二23转动，在链条6运行过程中，同步带动滑块二21运动，如图1和图2，当滑块二21随链条6由主链轮20向副链轮二23移动时，滑块二21沿链条6走向在竖直方向上向上运动，并带动滑条22同步上移，滑条22的上移带动滑块一4沿滑槽一3同步上移，滑块一4的上移通过拉杆11带动吊板17同步上移，吊板17的上移带动刮板16上移对铜电极两侧从下至上刮粉，滑块二21沿链条6在水平方向上在滑槽二7内部由左向右移动；

当滑块二21随链条6由副链轮二23向副链轮一5移动时，由于此时滑条22位于最高位置，且副链轮二23和副链轮一5之间的一段链条6为水平状态，因此滑块二21沿链条6走向在竖直方向上位置不变，在水平方向上沿滑槽二7的走向由右向左移动；

在滑块二21随链条6由副链轮二23向副链轮一5移动过程中刮板16保持静止不动，有助于电解液静置，避免连续性的刮粉动作使得加剧电解液的翻滚程度，有助于提高电解铜的质量，而且避免电解液的振荡溅出对附近人员的伤害；

当滑块二21随链条6由副链轮一5向主链轮20移动时，滑块二21沿链条6走向在竖直方向上向下运动，并带动滑条22同步下移，滑条22的下移带动滑块一4沿滑槽一3同步下移，滑块一4的下移通过拉杆11带动吊板17同步下移，吊板17的下移带动刮板16下移对铜电极两侧从上至下刮粉，滑块二221沿链条6在水平方向上沿滑槽二7内部由左向右移动；

在步骤二中，驱动机构带动刮板16对铜电极两侧表面进行刮粉，随着铜电极的溶解，铜电极逐渐变薄，由于弹簧14的恢复力始终通过连杆二13对摆杆18施加力的作用，因此刮板16的下端始终会抵扣接触在铜电极表面，无需人工多频次的调节，省时省力，提高生产效率；

步骤三：对于不同长度的铜电极对刮板16的刮粉行程的调节：如图4，由几何学知识可知，刮板16的行程长度等于主链轮20到水平段链条6的垂直距离，因此调节主链轮20到水平段链条6的垂直距离即可对应调节刮板16的刮粉行程长度，调节时转动螺杆三30通过螺纹传动使得两个滑块三15相互靠近或远离，即副链轮一5和副链轮二23相互靠近或远离，由于链条6不变，因此需要转动螺杆二29通过螺纹传动使得滑座27下移或上移，从而调节主链轮20到水平段链条6的垂直距离，实现对刮板16的刮粉行程的调节，也可以根据实际需要更换更长或更短的链条6，在更换链条6时，转动螺杆二29或螺杆三30使得链条6松弛即可取下链条6，更换新的链条6后，反向转动螺杆二29或螺杆三30使得链条6张紧即可，操作简单便捷；

在调节好刮板16的行程后，也可通过更换不同长度的链条6，调节电解液静置时间的长短，在更换好链条6之后只需转动螺杆三30使得副链轮一5和副链轮二23相互靠近或远离直至链条6张紧即可；

在步骤三中，可通过横向调节滑台26和纵向调节滑台25对刮板16的行程进行调节，从而提高刮板16的使用范围，提高实用性。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术工作人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种电解铜生产用铜板刮粉装置，包括立架(1)，所述立架(1)上设置有用来夹紧并对铜板进行刮粉的夹持机构以及带动夹持机构上下运动的驱动机构，其特征在于：所述立架(1)上开设有竖直走向的滑槽一(3)，所述滑槽一(3)内部滑动连接滑块一(4)，所述滑块一(4)上固定有滑条(22)，且滑块一(4)位于滑条(22)的中部，所述滑条(22)内部开设有与滑槽一(3)垂直的滑槽二(7)，所述滑槽二(7)内部滑动连接滑块二(21)，所述滑块一(4)的下端固定有竖直向下的拉杆(11)；

所述夹持机构固定连接在拉杆(11)的下端，所述立架(1)的上端固定有横梁(2)，所述横梁(2)上固定有背板(24)，且驱动机构固定在背板(4)上，所述驱动机构与滑块二(21)铰接连接。

2.根据权利要求1所述的一种电解铜生产用铜板刮粉装置，其特征在于：所述夹持机构包括吊板(17)，所述吊板(17)的两端对称铰接连接两个刮板(16)，且两个所述刮板(16)对称式位于滑条(22)的竖直中心线两侧，所述刮板(16)的上端一体化固定有摆杆(18)，且摆杆(18)与刮板(16)呈V形，且开口朝向吊板(17)的中部。

3.根据权利要求2所述的一种电解铜生产用铜板刮粉装置，其特征在于：所述夹持机构还包括弹簧(14)和连接块(31)，所述弹簧(14)的下端固定连接吊板(17)的上表面中部，所述弹簧(14)的上端固定连接连接块(31)，所述摆杆(18)的上端铰接连接连杆二(13)的一端，所述连杆二(13)的另一端铰接连接连接块(31)的一侧。

4.根据权利要求3所述的一种电解铜生产用铜板刮粉装置，其特征在于：所述滑条(22)的下侧边设置有辅助施力机构，所述辅助施力机构包括螺杆一(10)和压块(12)，所述螺杆一(10)上以中部为对称线设置有两段旋向相反的外螺纹，且每段外螺纹处均螺纹连接有一个螺套(9)，所述螺杆一(10)的两端与滑条(22)之间均通过伸缩套杆(32)连接，且伸缩套杆(32)的上端固定在滑条(22)上，伸缩套杆(32)的下端固定有轴承，且螺杆一(10)的端部与对应的伸缩套杆(32)下端的轴承内圈固定连接，所述螺套(9)的上侧通过连杆一(8)铰接连接滑条(22)，所述螺套(9)的下侧通过连杆三(19)铰接连接压块(12)，两个所述螺套(9)对称式位于滑条(22)的竖直中心线两侧。

5.根据权利要求1所述的一种电解铜生产用铜板刮粉装置，其特征在于：所述驱动机构包括固定在背板(24)上的横向调节滑台(26)，所述横向调节滑台(25)上定轴转动连接有螺杆三(30)，所述螺杆三(30)上以中部为对称线设置有两段旋向相反的外螺纹，且每段外螺纹处均螺纹连接有一个滑块三(15)，两个滑块三(15)上分别定轴转动连接有副链轮一(5)和副链轮二(23)。

6.根据权利要求5所述的一种电解铜生产用铜板刮粉装置，其特征在于：所述驱动机构还包括固定在背板(24)上的纵向调节滑台(25)，所述纵向调节滑台(25)上定轴转动连接螺杆二(29)，所述螺杆二(29)上螺纹连接滑座(27)，所述滑座(27)上固定有电机(28)，所述电机(28)的输出轴通过减速装置连接主链轮(20)。

7.根据权利要求6所述的一种电解铜生产用铜板刮粉装置，其特征在于：所述横向调节滑台(26)水平方向设置，纵向调节滑台(25)竖直方向设置，所述螺杆三(30)的中点处位于滑条(22)的竖直中心对称面上，所述螺杆二(29)中心轴线位于滑条(22)的竖直中心对称面上。

8.根据权利要求7所述的一种电解铜生产用铜板刮粉装置，其特征在于：所述主链轮(20)、副链轮一(5)和副链轮二(23)结构相同，并处于平移平面内，所述主链轮(20)、副链轮一(5)和副链轮二(23)呈等腰三角形结构布置，且主链轮(20)位于等腰三角形的顶角处；所述主链轮(20)、副链轮一(5)和副链轮二(23)之间通过链条(6)连接，且链条(6)上的其中一个销轴与滑块二(21)铰接连接。

9.根据权利要求8所述的一种电解铜生产用铜板刮粉装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：通过辅助施力机构使得夹持机构张开并通过刮板(16)夹紧铜电极；

步骤二：驱动机构带动滑块一(4)在滑槽一(3)内部上下移动从而带动夹持机构同步上下移动，并通过刮板(16)对铜电极表面进行刮粉；

步骤三：通过纵向调节滑台(25)和横向调节滑台(26)对刮板(16)的刮粉行程调节，以适用不同长度的铜电极刮粉操作。

10.根据权利要求9所述的一种电解铜生产用铜板刮粉装置的使用方法，其特征在于：

步骤二铜电极的刮粉操作的过程为：给电机(28)通电，电机(28)通过减速装置带动链条(6)运行，并通过链条(6)带动副链轮一(5)和副链轮二(23)转动，在链条(6)运行过程中，同步带动滑块二(21)运动；当滑块二(21)随链条(6)由主链轮(20)向副链轮二(23)移动时，滑块二(21)沿链条(6)走向在竖直向上运动，并带动滑条(22)同步上移，滑条(22)的上移带动滑块一(4)沿滑槽一(3)同步上移，滑块一(4)的上移通过拉杆(11)带动吊板(17)同步上移，吊板(17)的上移带动刮板(16)上移对铜电极两侧从下至上刮粉，滑块二(21)沿链条(6)在水平方向上在滑槽二(7)内部由左向右移动；

当滑块二(21)随链条(6)由副链轮二(23)向副链轮一(5)移动时，由于此时滑条(22)位于最高位置，且副链轮二(23)和副链轮一(5)之间的一段链条(6)为水平状态，因此滑块二(21)沿链条(6)走向在竖直方向上位置不变，在水平方向上沿滑槽二(7)的走向由右向左移动；

当滑块二(21)随链条(6)由副链轮一(5)向主链轮(20)移动时，滑块二(21)沿链条(6)走向在竖直方向上向下运动，并带动滑条(22)同步下移，滑条(22)的下移带动滑块一(4)沿滑槽一(3)同步下移，滑块一(4)的下移通过拉杆(11)带动吊板(17)同步下移，吊板(17)的下移带动刮板(16)下移对铜电极两侧从上至下刮粉。