CN203080079U

CN203080079U - 一种电解铝残极电解质清理装置

Info

Publication number: CN203080079U
Application number: CN 201220703139
Authority: CN
Inventors: 李剑锋; 张自强
Original assignee: Beijing University of Technology
Current assignee: Beijing University of Technology
Priority date: 2012-12-18
Filing date: 2012-12-18
Publication date: 2013-07-24
Anticipated expiration: 2022-12-18

Abstract

本实用新型涉及一种电解铝残极电解质清理装置，包括可升降回转工作台、夹紧机构、破碎机构、铲刀机构等。在电解铝残极电解质清理过程中，残极通过夹紧机构固定在工作台上，可升降回转工作台对残极上下位置进行定位，并带动残极旋转到不同工位进行电解质清理；旋转滚刀与五杆机构相固连，在与五杆机构铰链连接的液压缸驱动下沿预定轨迹运动，从而破碎电解质；铲刀机构用于铲除残余电解质。本实用新型电解质清理装置灵活性较好，可满足不同工况下的工作要求，并提高残极电解质清理率。

Description

一种电解铝残极电解质清理装置

技术领域：

本实用新型涉及一种电解铝残极电解质清理装置，用于除去预焙电解铝过程中阳极炭块组上的电解质。

背景技术

大型预焙电解铝生产常利用阳极炭块组供应电解生产，并对消耗更换的阳极炭块组进行清理、压脱、破碎等处理，组装浇注形成新的阳极炭块组返回电解。预焙电解槽更换后阳极炭块组在铝电解生产上称之为“残极”。残极钢爪以下由氧化铝烧结块、电解质及残余阳极炭块组成，这部分统称为残极电解质。由于残极表面电解质中含有大量微量元素，对炭阳极质量和铝液质量危害很大，因此必须采用有效的方法将残极清理干净。

目前国内所使用的电解铝残极电解质清理方式分为两种，一种为人工手动清理，一种为自动清理。人工清理劳动强度大，生产率低，同时又会造成车间环境污染，危害员工健康；自动清理装置大多采用先进行断打，再进行铲除的方式清除电解质。申请号为200710019129.7的发明专利“全自动在链阳极铝渣电解质清理系统”设计了一种铲推破碎装置，由左、右两个液压连杆机构组成，在液压缸的驱动下，钢铲部分进行电解质清理作业；申请号为200710017414.5的发明专利“一种阳极钢爪铝渣电解质清理机”，由夹持机构、前铲刀、左右铲刀等部件组成，当残极在通过夹持机构固定后，前铲刀和左右铲刀分别在液压缸的驱动下水平运动，从而铲除残极表面的电解质。申请号为200610051130.3的发明专利“一种电解质残极表面电解质清理装置”，包括上部清理机和下部清理机，通过电机驱动进行电解质清理。上述电解质清理装置普遍存在破碎程度不高，清理率较低，通用性和灵活性不够好等问题，不能够完全满足电解质清理要求。

本实用新型设计一种电解铝残极电解质清理装置，由可升降回转工作台、夹紧机构、破碎机构和铲刀机构组成，有较好的灵活性和通用性，可满足不同工况下的工作要求，并提高残极电解质的清理率。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种能够清除电解铝残极电解质的清理装置。

本实用新型的技术方案：

一种电解铝残极电解质清理装置，由可升降回转工作台1、夹紧机构2、第一破碎机构3、第二破碎机构4、第一铲刀机构5和第二铲刀机构6组成，当残极固定在可升降回转工作台上时，破碎机构3和铲刀机构4按照预定顺序运动，清理残极上的电解质。

所述可升降回转工作台1由一端固定有第一定位块7、第二定位块8、第三定位块9和第四定位块10，两侧固定有夹紧机构2的升降工作台11和工作转台12组成，其中升降工作台与工作转台相固连；

所述夹紧机构2由第一侧杆13，第二侧杆24，第一转轴14，第二转轴23，固定有滚轮16的第一直线导杆15，固定有滚轮21的第二直线导杆22，第一弹簧17，第二弹簧20，楔形块18和第一液压缸19组成；其中：第一侧杆13通过第一转轴14与升降工作台11铰链连接，第二侧杆24通过第二转轴23与升降工作台11铰链连接；第一弹簧17一端与第一侧杆13相固定，另一端与升降工作台11相固定；第二弹簧20一端与第二侧杆24相固定，另一端与升降工作台11相固定；第一直线导杆15穿过升降工作台第一通孔25，第二直线导杆22穿过升降工作台第二通孔26，楔形快18上端截面较小下端截面较大，当楔形块18向上直线运动时，楔形块18两侧分别与第一直线导杆固定滚轮16和第二直线导杆固定滚轮21相接触，推动两直线导杆水平运动，此时第一直线导杆15一端推动第一侧杆13的下端，第二直线导杆22一端推动第二侧杆24的下端，第一侧杆13和第二侧杆24分别绕第一转轴14和第二转轴23转动，两侧杆上端向内运动，实现对残极的夹紧作用；第一液压缸19放置在升降工作台11内部，与升降工作台11相固连，楔形块18位于升降工作台11内部，且与第一液压缸19相固连；

所述第一破碎机构3由滚刀37，驱动电机33，大带轮34，V带35，小带轮36，下底板38，第一连杆29、第二连杆30、第三连杆32，连杆底座31，第二液压缸27和第三液压缸28组成；其中：驱动电机33与大带轮34相固连，滚刀37与小带轮36相固连，V带将大带轮34与小带轮36连接在一起，在驱动电机33驱动下，滚刀37可自身旋转；滚刀37与下底板38相固连，下底板38、第一连杆29、第二连杆30、第三连杆32和连杆底座31构成五杆机构，第二液压缸27一端与下底板38铰链连接，另一端与第一连杆29铰链连接，第三液压缸28一端与第一连杆29铰链连接，另一端与第二连杆30铰链连接，在第二液压缸27和第三液压缸28配合驱动下，滚刀37可沿预定轨迹进行运动；

所述第二破碎机构4与第一破碎机构3结构完全相同；

所述第一铲刀机构5由铲刀39，第四液压缸40，铲刀液压升降台41，和铲刀底座42组成，其中：铲刀39与第四液压缸40相固连，第四液压缸40与铲刀液压升降台41相固接，铲刀液压升降台41与铲刀底座42相固接；

所述第二铲刀机构6与第一铲刀机构5结构完全相同。

有益效果

本实用新型一种电解铝残极电解质清理装置的工作原理是将残极通过夹紧机构固定在可升降回转工作台上，工作台可用来对残极的上下位置进行定位，且通过回转功能，带动残极在不同工位下进行电解质清理；滚刀由电机驱动，可提高残极电解质的破碎程度；滚刀与五杆机构相固连，由于五杆机构具有两个自由度，可以根据需要灵活设计滚刀的作业轨迹，适应性较强，且五杆机构驱动液压缸只作为动力源，不作为机构中的连杆，机构工作时只承受拉压载荷，不承受弯曲负载，可靠性更好；两个破碎机构在残极两侧对称分布，可使作业过程中，残极受力平衡，与两侧铲刀机构配合，可满足不同工况下的工作要求，并提高残极电解质清理率。

附图说明

图1为本实用新型电解铝残极电解质的清理装置结构示意图。

图2为可升降回转工作台示意图。

图3为夹紧机构示意图。

图4为夹紧机构与升降工作台装配图。

图5为第一破碎机构示意图。

图6为第一铲刀机构示意图。

图7为装置初始位置俯视图。

图8为第一工位第一次破碎电解质时装置俯视图。

图9为第二工位第一次铲除电解质时装置俯视图。

图10为第二工位第二次破碎电解质时装置俯视图。

图11为第一工位第二次铲除电解质时装置俯视图。

图中：1-可升降回转工作台，2-夹紧机构，3-第一破碎机构，4-第二破碎机构，5-第一铲刀机构，6-第二铲刀机构，7-第一定位块，8-第二定位块，9-第三定位块，10-第四定位块，11-升降工作台，12-工作转台，13-第一侧杆，14-第一转轴，15-第一直线导杆，16-第一直线导杆滚轮，17-第一弹簧，18-楔形块，19-第一液压缸，20-第二弹簧，21-第二直线导杆滚轮，22-第二直线导杆，23-第二转轴，24-第二侧杆，25-升降工作台第一通孔，26-升降工作台第二通孔， 27-第二液压缸，28-第三液压缸，29-第一连杆，30-第二连杆，31-下底座，32-第三连杆，33-驱动电机，34-大带轮，35-V带，36-小带轮，37-滚刀，38-下底板，39-铲刀，40-第四液压缸，41-铲刀液压升降台，42-铲刀底座。

具体实施方式

如图1所示，一种电解铝残极电解质清理装置，由可升降回转工作台、夹紧机构、第一破碎机构、第二破碎机构、第一铲刀机构和第二铲刀机构组成，当残极固定在可升降回转工作台上时，第一破碎机构、第二破碎机构、第一铲刀机构和第二铲刀机构按照预定顺序运动，清理残极上的电解质；残极由升降工作台上的第一定位块、第二定位块、第三定位块和第四定位块定位，并由夹紧机构进行固定，升降工作台可用来对残极的上下位置进行定位。

如图8所示，在第一工位时，残极尺寸较大的两侧面与破碎机构相对应，第一破碎机构和第二破碎机构中的五杆机构在液压缸的驱动下，带动旋转滚刀沿预定轨迹进行运动，从两侧第一次对残极电解质进行破碎清理，目的是破碎硬壳并除掉部分电解质，防止后续清理时载荷过大导致的电解质堆积现象，破碎机构清理电解质结束后，回到初始位置。

如图9所示，当工作转台带动残极旋转到第二工位时，残极尺寸较大的两侧面与铲刀机构相对应，第一铲刀机构和第二铲刀机构中的铲刀在铲刀液压升降台的驱动下到达合适高度，液压缸驱动两侧铲刀对已经松动的电解质进行第一次铲除，铲除结束后，铲刀回到初始位置。

如图10所示，当在第二工位下两侧铲刀第一次铲除电解质结束后，两侧破碎机构中的旋转滚刀沿预定轨迹从残极尺寸较小两侧面对残极电解质进行第二次破碎清理，破碎结束后，破碎机构回到初始位置。

如图11所示，当工作转台带动残极旋转到第一工位时，第一铲刀机构和第二铲刀机构带动两侧铲刀对已经松动或未清理干净的电解质进行第二次铲除，最终实现较彻底的清理。

Claims

1.一种电解铝残极电解质清理装置，由可升降回转工作台（1）、夹紧机构（2）、第一破碎机构（3）、第二破碎机构（4）、第一铲刀机构（5）和第二铲刀机构（6）组成；

所述可升降回转工作台（1）由一端固定有第一定位块（7）、第二定位块（8）、第三定位块（9）和第四定位块（10），两侧固定有夹紧机构（2）的升降工作台（11）和工作转台（12）组成，其中升降工作台与工作转台相固连；

所述夹紧机构（2）由第一侧杆（13），第二侧杆（24），第一转轴（14），第二转轴（23），固定有滚轮（16）的第一直线导杆（15），固定有滚轮（21）的第二直线导杆（22），第一弹簧（17），第二弹簧（20），楔形块（18）和第一液压缸（19）组成；其中：第一侧杆（13）通过第一转轴（14）与升降工作台（11）铰链连接，第二侧杆（24）通过第二转轴（23）与升降工作台（11）铰链连接；第一弹簧（17）一端与第一侧杆（13）相固定，另一端与升降工作台（11）相固定；第二弹簧（20）一端与第二侧杆（24）相固定，另一端与升降工作台（11）相固定；第一直线导杆（15）穿过升降工作台第一通孔（25），第二直线导杆（22）穿过升降工作台第二通孔（26），楔形快（18）上端截面较小下端截面较大，当楔形块（18）向上直线运动时，楔形块（18）两侧分别与第一直线导杆固定滚轮（16）和第二直线导杆固定滚轮（21）相接触，推动两直线导杆水平运动，此时第一直线导杆（15）一端推动第一侧杆（13）的下端，第二直线导杆（22）一端推动第二侧杆（24）的下端，第一侧杆（13）和第二侧杆（24）分别绕第一转轴（14）和第二转轴（23）转动，两侧杆上端向内运动，实现对残极的夹紧作用；第一液压缸（19）放置在升降工作台（11）内部，与升降工作台（11）相固连，楔形块（18）位于升降工作台（11）内部，且与第一液压缸（19）相固连；

所述第一破碎机构（3）由滚刀（37），驱动电机（33），大带轮（34），V带（35），小带轮（36），下底板（38），第一连杆（29）、第二连杆（30）、第三连杆（32），连杆底座（31），第二液压缸（27）和第三液压缸（28）组成；其中：驱动电机（33）与大带轮（34）相固连，滚刀（37）与小带轮（36）相固连，V带将大带轮（34）与小带轮（36）连接在一起，在驱动电机（33）驱动下，滚刀（37）可自身旋转；滚刀（37）与下底板（38）相固连，下底板（38）、第一连杆（29）、第二连杆（30）、第三连杆（32）和连杆底座（31）构成五杆机构，第二液压缸（27）一端与下底板（38）铰链连接，另一端与第一连杆（29）铰链连接，第三液压缸（28）一端与第一连杆（29）铰链连接，另一端与第二连杆（30）铰链连接，在第二液压缸（27）和第三液压缸（28）配合驱动下，滚刀（37）可沿预定轨迹进行运动；

所述第二破碎机构（4）与第一破碎机构（3）结构完全相同；

所述第一铲刀机构（5）由铲刀（39），第四液压缸（40），铲刀液压升降台（41），和铲刀底座（42）组成，其中：铲刀（39）与第四液压缸（40）相固连，第四液压缸（40）与铲刀液压升降台（41）相固接，铲刀液压升降台（41）与铲刀底座（42）相固接；

所述第二铲刀机构（6）与第一铲刀机构（5）结构完全相同。