CN201169639Y - 一种气动母线开闭装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气动母线开闭装置，在立柱母线的两侧分别安装有短路母线，在立柱母线与短路母线的下侧方设有滑动梁，在立柱母线正对的滑动梁上通过铰链连接扭力臂，在扭力臂的两侧分别设有开闭杆，开闭杆的一端通过铰链与滑动梁连接，另一端通过连接头与短路母线连接，并且在扭力臂的两端分别活动连接有连杆，连杆的另一端活动连接在开闭杆的中部；同时在扭力臂上还活动连接有驱动装置。本实用新型通过在短路母线上连接连杆机构，在连杆机构上连接驱动装置，使短路母线断开和闭合能均通过连杆机构和电器驱动装置来完成，采用连杆机构驱动短路母线线与人力相比不仅速度快、力量大、同步性好，而且可以提高操作人员的安全性。

Description

一种气动母线开闭装置

技术领域

本实用新型涉及一种气动母线开闭装置，属于铝电解槽短路停电技术领域。

背景技术

在电解铝生产过程中，铝电解槽达到一定年限后就需停槽进行大修，大修前要把需大修铝电解槽上的电流转换到短路母线支路上，即闭合原处于打开状态的短路母线，使原流经铝电解槽上的电流通过短路母线线路直接进入下一台铝电解槽，实现铝电解槽的停槽。大修后铝电解槽要把流经短路母线线路上的电流转移到铝电解槽上，即打开处于闭合状态的短路母线。由于铝电解槽系列电压高、电流大，目前电流转换的方法是在铝电解槽停电或大幅度降低电流后，通过人工把铝电解槽母线中的短路母线打开或合上，实现铝电解槽的停槽或开槽。由于铝电解槽母线上的电流非常大，采用传统的手工断开短路母线或手工闭合短路母线花费的时间约在15～20分钟，而且在断开的同时会产生大量的电火花，这种做法不但费工费时，而且容易对人体造成伤害。

发明内容

本实用新型的目的是：提供一种结构简单、连接方便快捷、省时省力，换坏槽时无需操作人员人力直接介入的一种气动母线开闭装置，以克服现有技术的不足。

本实用新型的技术方案；它包括安装在铝电解槽上的立柱母线1，在立柱母线1的两侧分别安装有短路母线2，在立柱母线1与短路母线2的下侧方设有滑动梁3，在立柱母线1正对的滑动粱3上通过铰链连接扭力臂4，在扭力臂4的两侧分别设有开闭杆6，开闭杆6的一端通过铰链与滑动粱2连接，另一端通过连接头7与短路母线2连接，并且在扭力臂4的两端分别活动连接有连杆5，连杆5的另一端活动连接在开闭杆6的中部；同时在扭力臂4上还活动连接有驱动装置8。

在扭力臂4上连接有三角形连接板9，并且扭力臂4连接在三角形连接板9的一角上，三角形连接板9的另外一角与驱动装置8的伸缩杆连接，在三角形连接板9的第三个角上活动连接有同步杆10，驱动装置8的缸体活动连接在滑动粱3上。

同步杆10是由两节或两节以上的连接杆11通过移动铰接头12连接而成；在移动铰接头12的上端设有铰接孔，在铰接头12的下端开设有U型凹槽13，在U型凹槽13两端设有手动螺母14；每两个连接杆11都通过其端部连接在U型凹槽13内相互连接，并且三角形连接板9通过铰链与移动铰接头12连接。

在每节连接杆11的中部还设有同步杆支架15，在同步杆支架15上连接有螺杆16，在螺杆16的端部通过螺纹连接有卡套17，并且在螺杆16的端部和卡套17上分别开设有开口相对的锥形凹槽18和锥形孔19，在锥形凹槽18和锥形孔19之间放置有钢球20；同时在连接杆11的下端还连接有底板21，钢球20与底板21相接触。

在同步杆支架15上还开设有螺孔，螺杆16连接在同步杆支架15的螺孔上。

开闭杆6的构成包括U口板22和肋板23，肋板23的一端与U口板22连接，在另一端上连接有活动铰接头24，活动铰接头24通过铰链连接在铰座板25上，铰座板25下端通过铰链与滑动梁3连接，在铰座板25上还连接有调节螺栓27，在活动铰接头24与肋板23的连接部位设有绝缘板26；连接头7由螺柱28和手轮盘29构成，螺柱28连接在开闭杆6的U口板22上，螺柱28的一端装有手轮盘29，其另一端与短路母线2连接。

在螺柱28上位于U口板22的两侧均连接有球垫副39和手动锁紧螺母30，球垫副39的一侧与U口板22相接触，手动锁紧螺母30位于球垫副39的另一端，并且在位于短路母线2一侧的球垫副39和手动锁紧螺母30之间还安装有碟簧31。

滑动梁3由导向腹板32、上滑板33、下滑板34、滚轮36和槽形连接板37组成，在导向腹板32两端分别设置有上滑板33和下滑板34，在上滑板33和下滑板34上设有导向槽35，导向腹板32卡接在导向槽35内，在上滑板33和下滑板34上、导向槽35的两侧分别连接有槽形连接板37，在导向腹板32的两侧隔段设置有滚轮36，并且滚轮36的外圆面与连接在上滑板33和下滑板34上的槽形连接板37相接触。

在槽形连接板37与滚轮36接触的端面上设置有轮槽38，滚轮36的外圆面位于轮槽38内。

驱动装置8为驱动电磁铁、驱动汽缸或液压油缸。

与现有技术比较，本实用新型提供的气动母线开闭装置是由滑动梁、扭力臂、开闭杆、连接头、驱动装置、三角形连接板和同步杆等相关零部件共同组成的一种由驱动电磁铁、汽缸或油缸驱动的连杆机构，其目的是将本实用新型与两短路母线相连接，使短路母线与立柱母线的断开与闭合通过电器控制来完成，与人工手动操作相比，本实用新型不仅速度快、力量大、同步性好，而且可以提高操作人员的安全性，使铝电解槽的停电短路工作更加容易和更加省力省时。同时本实用新型作为一种在维修铝电解槽时使铝电解槽通电和断电的辅助工具，它还具有便于拆卸和组装，便于调节不同铝电解槽上主体设备安装误差的能力。主要体现在：

1、滑动梁可沿导向腹板移动，这样安装在滑动梁上的扭力臂、开闭杆、连接头、驱动

装置就可随滑动梁一起运动，从而可以通过移动滑动梁来补偿铝电解槽上各主体设备的安装误差。安装在导向腹板上的上、下滑板、槽形连接板和滚轮，使原本单薄的导向腹板变成了箱体结构，可进一步增强滑动梁的水平和垂直刚度。

2、开闭杆上端采用U口板与连接短路母线的连接头连接，下端采用活动铰接头与铰座板相连接，这样连接在U口板上的连接头即可在U口板内上下移动，也可以随活动铰接头前后晃动，还可随铰座板左右摆动；从而也能较大范围的补偿铝电解槽上主体设备的安装误差；位于肋板和活动铰接头连接处的绝缘板采用螺栓固定并压紧，既保证了本实用新型的结构刚性，又有效的起到了绝缘效果。

3、连接在开闭杆上的连接杆在随开闭杆作小弧线摆动时，位于开闭杆两侧的球垫副能将螺柱上所受到的横向力消除，使螺柱运动方向保持与水平，不会使短路母线在的运动中产生干涉卡阻；在闭合短路母线时，当一侧的开闭杆推动短路母线先与立柱母线接触时，先接触一侧的开闭杆可推动球垫副压缩碟簧继续运行一段行程，使未接触一侧的开闭杆继续推动短路母线运行，最终使两侧的短路母线均压靠在立柱母线上，这样可以调节短路母线与立柱母线之间的位置误差。

4、同步杆采用两节或两节以上的连接杆组合而可以，这样的设置不仅可降低同步杆的加工难度和制作成本；而且两两连接杆之间通过可移动的移动铰接头相互连接，移动铰接头上的U型凹槽和手动螺母可方便调节三角形连接板与同步杆的铰接位置，进一步消除铝电解槽上主体设备的间距误差。连接在同步杆下端的同步杆支撑架不仅可以减小同步杆的挠度，而且可通过旋拧螺杆调节支撑高度；位于锥形凹槽和锥形孔内的钢球可随同步杆的摆动自由滚动，不会影响同步杆的正常工作摆动。

综上所述，本实用新型是一种结构合理，使用方便快捷，安全系数高，组装连接方便的一种铝电解槽短路停电辅助设备，具有很好的推广价值与使用价值。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的滑动梁3的主视图；

图3是图2的A-A向视图；

图4是本实用新型的开闭杆6的局部视图；

图5是图4的A-A向视图；

图6是本实用新型的连接头7的结构示意图；

图7是本实用新型同步杆10的结构示意图；

图8是图7的A-A向视图；

图9是图7的B-B向视图；

图10是本实用新型的同步杆10的支撑装置示意图；

图11是图10的A部放大图。

附图标记为：立柱母线1、短路母线2、滑动粱3、扭力臂4、连杆5、开闭杆6、连接头7、驱动装置8、三角形连接板9、同步杆10、接接杆11、移动铰接头12、U型凹槽13、手动螺母14、同步杆支架15、螺杆16、卡套17、锥形凹槽18、锥形孔19、钢球20、底板21、U口板22、肋板23、活动铰接头24、铰座板25、绝缘板26、调节螺栓27、螺柱28、手轮盘29、手动锁紧螺母30、碟簧31、导向腹板32、上滑板33、下滑板34、导向槽35、滚轮36、槽形连接板37、轮槽38、球垫副39、连接轴40。

具体实施方式

本实用新型的实施例：如图1所示，在铝电解槽系列中，各铝电解槽是采用串连的方式来连接的，通常是以铝电解槽的槽体为阴极，立柱母线1为阳极，通过与连接在立柱母线1上放置在铝电解槽内的炭块与铝电解槽的槽体形成电流通路。为方便铝电解槽的维修，在铝电解槽上的立柱母线1两侧装有短路母线2，并且短路母线2的一端通过导电母线与下一个铝电解槽的立柱母线1连接。短路母线2的连接可将需维修铝电解槽上的电流通过短路母线2短接到下一个铝电解槽1上，因立柱母线1上的电流非常大，目前在连接和断开立柱母线和短路母线时，都是采用人工直接手动的方式操作的，这种做法不但费工费时，而且容易对人体造成伤害。为解决上述问题，现申请人提出一种由驱动电磁铁、汽缸或油缸驱动连杆机构来使短路母线与立柱母线断开或闭合的气动母线开闭装置，气动母线开闭装置主要构成部件为滑动梁3、扭力臂4、连杆5、开闭杆6、连接头7、驱动装置8、三角形连接板9和同步杆10。它是通过在与立柱母线1正对的的滑动梁3上通过铰链连接一个扭力臂4，铰接轴位于扭力臂4的中部，在扭力臂4两侧的滑动梁上分别设有一个开闭杆6，开闭杆6的一端通过铰链与滑动粱3连接，另一端通过连接头7与短路母线2连接，并且在扭力臂4的两端分别通过铰链连接有连杆5，连杆5的另一端也通过铰链连接在开闭杆6的中部；同时在扭力臂4上还连接有一个三角形连接板9，其中三角形连接板9的一角与扭力臂4固定连接，三角形连接板9的另外两角分别通过铰链连接在驱动装置8的伸缩杆和同步杆10上，驱动装置8的缸体通过铰链连接在滑动梁2上，同步杆10与下一个铝电解槽上的气动母线开闭装置上的三角形连接板9相连接，同步杆10的设置可使铝电解槽上的多个气动母线开闭装置同步完成断开或闭合；所用的驱动装置8为驱动电磁铁、驱动汽缸或液压油缸。

在具体操作过程中，连接好上述部件后，当要断开短路母线2时，给驱动装置8通电、通气或供油，驱动装置8的伸缩杆向外伸出，推动三角形连接板9与扭力臂4转动，扭力臂4带动连杆5伸展，推动开闭杆6与连接在推动杆6上的连接头7向左右两边运动，连接头7带动短路母线2与立柱母线1断开；反之短路母线合拢。与三角形连接板9的另一角连接的同步杆10可保证多个连杆机构同时断开或闭合短路母线。

因本实用新型是一种铝电解槽维修时用的辅助设备，为便于组装和连接到不同铝电解槽上，它必须具有调节不同铝电解槽上主体设备之间存在的误差，其各部件的调节能力为：

滑动梁3如图2和图3所示，滑动梁3由导向腹板32、上滑板33、下滑板34、滚轮36和槽形连接板37组成，导向腹板32通过法兰与连接梁连接，在导向腹板32两端分别设置有垂直导向腹板32的上滑板33和下滑板34，在上滑板33和下滑板34上连接有导向槽35，导向腹板32卡接在导向槽35内，使得上滑板33、下滑板34与导向腹板32组合成的形状为“I”字形；同时在导向腹板32的两侧隔段连接滚轮36，并在上滑板33和下滑板34上通过螺栓连接槽形连接板37，槽形连接板37的另一端面与滚轮36的外圆面相接触。为保证滚轮36在槽形连接板37上运动的稳定性，在槽形连接板37与滚轮36接触的端面上设置有轮槽38，这样滚轮36就可沿轮槽38运动，连接在滑动梁3上的其它部件就可随滑动梁3的运动方向运动。

开闭杆6如图4和图5所示，它由U口板22、肋板23、活动铰接头24和铰座板25组成，其连接方式为肋板23的一端焊接在U口板22，另一端通过螺栓与活动铰接头24连接，在肋板23和活动铰接头24的连接部位之间放置有绝缘板26，在活动铰接头24的另一端设置有铰链孔，活动铰接头24通过铰链连接在铰座板25上，同时在铰座板25上还连接有一个调节螺栓27和两个铰接孔，铰座板25上的两个铰接孔一个位于铰座板25的底端，与滑动梁3铰接，另一个位于铰座板25的上侧与连杆5铰接，调节螺栓27的设置可以方便调节活动铰接头24的转动范围，并可在组装好气动母线开闭装置的各部件后将调节螺栓27与活动铰接头24接触。这样安装在开闭杆6的U口板22上的连接头7即可在U口板22内上下移动调节高度，也可以随活动铰接头24前后晃动，还可随铰座板25左右摆动；从而能较大范围的补偿铝电解槽上主体设备的安装误差。

连接在开闭杆上6上的连接头7由放置在U口板22上的螺柱28和连接在螺柱28的一端连接有手轮盘29构成，如图6所示，螺柱28的另一端连接在短路母线2上，在U口板22两侧的螺柱28上分别套入一个球垫副39，球垫副39的一侧与开闭杆6上的U口板22相接触，再在位于短路母线2一侧的螺柱28上依次套入一个碟簧31和手动锁紧螺母30，在位于手轮盘29一侧的螺柱28上直接套入手动锁紧螺母30，通过调节手动缩紧螺母30将球垫副39压紧在开闭杆6上的U口板22两侧。这样当开闭杆6作小弧线运动时，位于开闭杆6上的U口板22两侧的球垫副39能将螺柱28上所受到的横向力消除，使螺柱22的运动方向始终保持水平而不会使短路母线2在的运动产生干涉卡阻。在闭合短路母线2时，当一侧的开闭杆6推动短路母线2先与立柱母线1接触时，先接触一侧的开闭杆6可推动球垫副39压缩碟簧31继续运行一段行程，使未接触一侧的开闭杆6继续推动短路母线2运行最终使两侧的短路母线2均压靠在立柱母线1上。

同步杆10的构成包括两节或两节以上的连接杆11，如图8、图9和图10所示，在每节连接杆11两端设有连接轴40，两连接杆的连接轴40之间通过移动铰接头12相互连接；在移动铰接头12的下端设有一个U型凹槽13，并在U型凹槽13两端设置手动螺母14；将不同连接杆11上的两个连接轴40的端部分别部插入U型凹槽13内，并旋紧手动螺母14即可将两根连接杆11相互拼接；同时在移动铰接头12的上端还设有铰接孔，三角形连接板9通过销轴即可与移动铰接头12的铰接孔连接。当立柱母线1与短路母线2的位置出现偏差时，松开U型凹槽13上的手动螺母14，移动胶头12即可在光滑的连接轴40上左右移动一定距离，移动到适合位置旋紧手动螺母14即可完成移动铰接头12的调整。

为消除同步杆10的绕度，在每根连接杆11下端的中心位置焊接一块底板21，在底板21正对下方的机体上连接一个同步杆支架15，在同步杆支架15上开设一个螺孔，并在同步杆支架15的螺孔内连接一个螺杆16，在螺杆16的端部连接一个卡套17，并且在螺杆16的端部设有锥形凹槽18，在卡套17上设有锥形孔19，卡套17与螺杆16连接后，螺杆16上的锥形凹槽18和卡套17上的锥形孔19开口相对，并且在其形成的开口内放入一个钢球20，如图10和图10所示。调节螺杆16的高度即可使钢球20的表面与底板21相接触，并可减小同步杆10的挠度。位于锥形凹槽18和锥形孔19内的钢球20可随同步杆10的摆动自由滚动，不会影响同步杆10的正常工作摆动。

本实用新型提供的产品主要从：滑动梁3、开闭杆6、连接头7和同步杆10这五个方面来消除铝电解槽主体设备的安装误差；这五方面技术可以合并使用也可以独立或组合使用，都能产生积极的效果。

Claims (10)

1.一种气动母线开闭装置，它包括安装在铝电解槽上的立柱母线(1)，在立柱母线(1)的两侧分别安装有短路母线(2)，其特征在于：在立柱母线(1)与短路母线(2)的下侧方设有滑动梁(3)，在立柱母线(1)正对的滑动粱(3)上通过铰链连接扭力臂(4)，在扭力臂(4)的两侧分别设有开闭杆(6)，开闭杆(6)的一端通过铰链与滑动粱(2)连接，另一端通过连接头(7)与短路母线(2)连接，并且在扭力臂(4)的两端分别活动连接有连杆(5)，连杆(5)的另一端活动连接在开闭杆(6)的中部；同时在扭力臂(4)上还活动连接有驱动装置(8)。

2.根据权利要求1所述的气动母线开闭装置，其特征在于：在扭力臂(4)上连接有三角形连接板(9)，并且扭力臂(4)连接在三角形连接板(9)的一角上，三角形连接板(9)的另外一角与驱动装置(8)的伸缩杆连接，在三角形连接板(9)的第三个角上活动连接有同步杆(10)，驱动装置(8)的缸体活动连接在滑动粱(3)上。

3.根据权利要求2所述的气动母线开闭装置，其特征在于：同步杆(10)是由两节或两节以上的连接杆(11)通过移动铰接头(12)连接而成；在移动铰接头(12)的上端设有铰接孔，在铰接头(12)的下端开设有U型凹槽(13)，在U型凹槽(13)两端设有手动螺母(14)；每两个连接杆(11)都通过其端部连接在U型凹槽(13)内相互连接，并且三角形连接板(9)通过铰链与移动铰接头(12)连接。

4.根据权利要求3所述的气动母线开闭装置，其特征在于：在每节连接杆(11)的中部还设有同步杆支架(15)，在同步杆支架(15)上连接有螺杆(16)，在螺杆(16)的端部通过螺纹连接有卡套(17)，并且在螺杆(16)的端部和卡套(17)上分别开设有开口相对的锥形凹槽(18)和锥形孔(19)，在锥形凹槽(18)和锥形孔(19)之间放置有钢球(20)；同时在连接杆(11)的下端还连接有底板(21)，钢球(20)与底板(21)相接触。

5.根据权利要求4所述的气动母线开闭装置，其特征在于：在同步杆支架(15)上还开设有螺孔，螺杆(16)连接在同步杆支架(15)的螺孔上。

6.根据权利要求1所述的气动母线开闭装置，其特征在于：开闭杆(6)的构成包括U口板(22)和肋板(23)，肋板(23)的一端与U口板(22)连接，在另一端上连接有活动铰接头(24)，活动铰接头(24)通过铰链连接在铰座板(25)上，铰座板(25)下端通过铰链与滑动梁(3)连接，在铰座板(25)上还连接有调节螺栓(27)，在活动铰接头(24)与肋板(23)的连接部位设有绝缘板(26)；连接头(7)由螺柱(28)和手轮盘(29)构成，螺柱(28)连接在开闭杆(6)的U口板(22)上，螺柱(28)的一端装有手轮盘(29)，其另一端与短路母线(2)连接。

7.根据权利要求6所述的气动母线开闭装置，其特征在于：在螺柱(28)上位于U口板(22)的两侧均连接有球垫副(39)和手动锁紧螺母(30)，球垫副(39)的一侧与U口板(22)相接触，手动锁紧螺母(30)位于球垫副(39)的另一端，并且在位于短路母线(2)一侧的球垫副(39)和手动锁紧螺母(30)之间还安装有碟簧(31)。

8.根据权利要求1所述的气动母线开闭装置，其特征在于：滑动梁(3)由导向腹板(32)、上滑板(33)、下滑板(34)、滚轮(36)和槽形连接板(37)组成，在导向腹板(32)两端分别设置有上滑板(33)和下滑板(34)，在上滑板(33)和下滑板(34)上设有导向槽(35)，导向腹板(32)卡接在导向槽(35)内，在上滑板(33)和下滑板(34)上、导向槽(35)的两侧分别连接有槽形连接板(37)，在导向腹板(32)的两侧隔段设置有滚轮(36)，并且滚轮(36)的外圆面与连接在上滑板(33)和下滑板(34)上的槽形连接板(37)相接触。

9.根据权利要求8所述的气动母线开闭装置，其特征在于：在槽形连接板(37)与滚轮(36)接触的端面上设置有轮槽(38)，滚轮(36)的外圆面位于轮槽(38)内。

10.根据权利要求1所述的气动母线开闭装置，其特征在于：驱动装置(8)为驱动电磁铁、驱动汽缸或液压油缸。

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