CN203768471U - 磷铁压脱机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种磷铁压脱机，包括主体钢构、水平夹紧装置、冲头总成、水平驱动液压装置和顶升液压装置；主体钢构上设有固定夹紧块，固定夹紧块的边缘设有内凹部；水平夹紧装置的活动夹紧块可平移地安装于主体钢构上并与固定夹紧块上设有内凹部的边缘相对设置，活动夹紧块面向固定夹紧块的边缘设有内凹部、与其相对的另一面与水平驱动液压装置相连；冲头总成设于固定夹紧块的下方，冲头总成的两侧垂直地设有内凹的导槽，在主体钢构的两侧设有垂直导轨，导槽可安装于垂直导轨上移动；冲头总成的顶面设有冲头，冲头总成的底面与顶升液压装置的活塞杆连接，顶升液压装置固定在主体钢构下部。本实用新型故障率低，运行稳定，安全性好。

Description

磷铁压脱机

技术领域

本实用新型涉及铝电解生产设备领域，尤其涉及一种磷铁压脱机。

背景技术

阳极为铝电解生产过程中的主要部件，阳极是由阳极碳块与阳极钢爪组件通过磷生铁进行联接，碳块在生产过程被消耗，而阳极钢爪组件和磷生铁均可回收。阳极钢爪组件与阳极碳块的联接，通过熔融的磷生铁（液态）浇铸在其两部件的联接处，将两件组成一组阳极，供电解铝生产用。待一个生产周期完成后，将残余的碳块去除，剩余的阳极钢爪组件与环状磷生铁结合在一起。

磷铁压脱机用于将阳极钢爪组件与磷铁环分离，收集阳极钢爪组件及磷生铁重熔使用。阳极钢爪在重复利用的情况下，钢爪易变形，使工件的精度很差，故在压脱磷铁环时的受力点很不确定，且受力很大，加上现有的磷铁压脱机结构不够合理，导致设备障率高、运行不稳定、安全性差。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种磷铁压脱机，故障率低，运行稳定，安全性好。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种磷铁压脱机，包括主体钢构、水平夹紧装置、冲头总成和液压装置，所述水平夹紧装置、冲头总成和液压系统分别安装在所述主体钢构上，液压装置包括与水平夹紧装置连接的水平驱动液压装置和与冲头总成连接的顶升液压装置；主体钢构上设有固定夹紧块，所述固定夹紧块的边缘设有内凹部；水平夹紧装置包括活动夹紧块，所述活动夹紧块可平移地安装于主体钢构上并与固定夹紧块上设有内凹部的边缘相对设置，活动夹紧块面向固定夹紧块的边缘设有内凹部、与其相对的另一面与所述水平驱动液压装置相连，当水平驱动液压装置推动活动夹紧块与固定夹紧块靠紧时，两内凹部共同形成用于抱住阳极钢爪的爪柱并抵住磷铁环的柱状孔，所述柱状孔的尺寸大于爪柱、小于磷铁环；冲头总成设于固定夹紧块的下方，冲头总成的两侧垂直地设有内凹的导槽，对应地，在主体钢构的两侧设有垂直导轨，所述导槽可安装于所述垂直导轨上进行上下移动；冲头总成的顶面设有对应所述柱状孔的位置的冲头，冲头总成的底面与所述顶升液压装置的活塞杆连接，顶升液压装置固定在主体钢构下部。

其中，所述固定夹紧块和活动夹紧块各自的内凹部皆为半圆形，所述内凹部的下底面都设有可拆换的半圆形的保护环。

其中，所述水平驱动液压装置包括两个液压缸，两个所述液压缸配有同步装置。

其中，所述冲头总成具体包括冲头立柱、冲头压块、冲头基座、联接法兰和所述冲头，所述冲头基座的顶面设有所述冲头压块，冲头压块上设有多个所述冲头立柱，冲头立柱的顶面设有冲头；所述联接法兰固定于冲头基座的底面，连接法兰的底部设有与所述顶升液压装置的活塞杆直径相同的沉孔，活塞杆固定于该沉孔中。

其中，所述垂直导轨的剖面呈T型，垂直导轨的导轨面为V型凸起，对应地，导槽的槽面为V型槽。

其中，所述垂直导轨安装在所述主体钢构的外侧，所述导轨面通过主体钢构上的通孔伸入主体钢构的内部与所述冲头总成相配合。

其中，所述垂直导轨和导槽之间为间隙配合。

其中，所述顶升液压装置包括两个恒功率的变量柱塞泵，顶升液压装置的液压回路中设有安全保护装置。

本实用新型的有益效果是：摒弃了传统磷铁压脱机的结构，采用新的设计，在液压系统的带动下通过水平夹紧装置固定住阳极钢爪的爪柱、通过冲头总成压碎附着于阳极钢爪上的磷铁环，冲头总成与顶升液压装置均能够承受较大的偏载力，故障率低，运行稳定，安全性好。

附图说明

图1为本实用新型磷铁压脱机的一个实施方式的立体结构示意图；

图2为本实用新型磷铁压脱机的一个实施方式的立面剖视图；

图3为本实用新型磷铁压脱机的一个实施方式的平面剖视图；

图4为本实用新型磷铁压脱机的活动夹紧块的结构示意图；

图5为本实用新型磷铁压脱机的冲头总成的结构示意图；

图6为本实用新型磷铁压脱机的联接法兰的结构示意图；

图7为本实用新型磷铁压脱机的垂直导轨的结构示意图。

图8为阳极钢爪的结构示意图。

主要元件符号说明：

10、主体钢构；11、固定夹紧块；12、垂直导轨；121、导轨面；

20、水平夹紧装置；21、活动夹紧块；22、内凹部；23、保护环；

30、冲头总成；31、导槽；32、冲头；33、冲头立柱；34、冲头压块；35、冲头基座；36、联接法兰；37、沉孔；

40、水平驱动液压装置；

50、顶升液压装置；

100、阳极钢爪；101、爪柱；102、磷铁环。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

首先，请参阅图8，图8为阳极钢爪100的示意图，阳极钢爪100包括爪柱101和磷铁环102，磷铁压脱机用于将磷铁环102与爪柱101分离。

请参阅图1至图3，本实用新型的第一实施方式为一种磷铁压脱机，包括主体钢构10、水平夹紧装置20、冲头总成30和液压系统，水平夹紧装置20、冲头总成30和液压装置分别安装在主体钢构10上，液压装置包括与水平夹紧装置20连接的水平驱动液压装置40和与冲头总成30连接的顶升液压装置50。

主体钢构10上设有固定夹紧块11，所述固定夹紧块11的边缘设有内凹部。

水平夹紧装置20包括活动夹紧块21，所述活动夹紧块21可平移地安装于主体钢构10上并与固定夹紧块11上设有内凹部的边缘相对设置，活动夹紧块21面向固定夹紧块11的边缘设有内凹部22、与其相对的另一面与水平驱动液压装置40相连，当水平驱动液压装置40推动活动夹紧块21朝向固定夹紧块11移动并最终靠紧时，两内凹部共同形成用于抱住阳极钢爪100的爪柱101并抵住磷铁环102的柱状孔，所述柱状孔的尺寸大于爪柱101、小于磷铁环102。

冲头总成30设于固定夹紧块11的下方，冲头总成30的两侧垂直地设有内凹的导槽31，对应地，在主体钢构10的两侧设有垂直导轨12，所述导槽31可安装于所述垂直导轨12上进行上下移动。冲头总成30的顶面设有对应所述柱状孔的位置的冲头32，冲头总成30的底面与所述顶升液压装置50的活塞杆连接，顶升液压装置50固定在主体钢构10下部。

本实施方式摒弃了传统磷铁压脱机的结构，采用新的设计，在液压系统的带动下通过水平夹紧装置固定住阳极钢爪的爪柱、通过冲头总成压碎附着于阳极钢爪上的磷铁环，冲头总成及顶升液压装置能够承受较大的偏载力，故障率低，运行稳定，安全性好。

请参阅图4，在对第一实施方式的一个改进方案中，活动夹紧块21为独立的钢坯锻造而成，其内凹部22为半圆形，内凹部22的下底面都设有可拆换的半圆形的保护环23，保护环23经过热处理，具有硬度高、不易脆裂的特点；固定夹紧块11的内凹部也具有与此相同的构造。固定夹紧块11和活动夹紧块21相连后形成的柱状孔为圆柱形以对应爪柱101的形状。此外柱状孔还可以为多棱柱形。本改进方案的优势在于，机加工量少，精度易于保证，主体的机械性能大为提升，且独立设置的保护环23可在损坏后进行拆换，不伤害夹紧块主体。

在对第一实施方式的一个改进方案中，水平驱动液压装置40包括两个液压缸，两个所述液压缸配有同步装置，同步精度易于控制，整体的装配精度也大为提高，从而提高水平夹紧装置的精度与强度。所述顶升液压装置50包括两个恒功率的变量柱塞泵，顶升液压装置50的液压回路中设有安全保护装置。此外，本方案的润滑系统集成于液压系统中，借助控制系统对运动滑轨的润滑采用定时给定润滑油量，以确保机械润滑。

请参阅图5，在对第一实施方式的一个改进方案中，所述冲头总成30具体包括冲头32、冲头立柱33、冲头压块34、冲头基座35、联接法兰36，冲头基座35的顶面设有冲头压块34，冲头压块34上设有多个冲头立柱33，冲头立柱33的顶面设有冲头32。联接法兰36由八个高强度的螺栓固定于冲头基座35的底面，参阅图7，连接法兰36的底部设有与顶升液压装置50的活塞杆直径相同的沉孔37，活塞杆通过十四个高强度螺栓固定于该沉孔37中。该联接方式简洁易于检修，机加工简单，无应力集中，大大提高了该机构的受力性能，使得整机设备受力最为薄弱的部位的性能大为提升，从而提高了整机装备的性能，而且也使得设备检修更为简单方便。

请参阅图5和图7，在对第一实施方式的一个改进方案中，所述垂直导轨12的剖面呈T型，垂直导轨12的导轨面121为V型凸起，对应地，导槽31的槽面为V型槽。由图2所示，垂直导轨12安装在主体钢构10的外侧，导轨面121通过主体钢构10上的通孔伸入主体钢构10的内部与冲头总成30相配合。具体地，垂直导轨12和导槽31之间为间隙配合。本改进方案中垂直导轨12可以确保在工件单边的爪柱变形不平齐、单点受力时工件仍然能够垂直运动，而此时冲头总成整体受力为偏载的状态，故会对垂直导轨产生很大的水平分力，最终作用在主体钢构上，而垂直导轨的采用V型结构，即能保证水平两个方向的X、Y坐标的水平分力，垂直方向的作用力（Z坐标）由顶升液压装置的活塞杆承担。同时充分考虑机械设备的疲劳寿命，在设计的受力系数采用较为安全的系数。垂直导轨的安装方式采用安装在主体钢构的外侧，不仅便于机加工，保证精度，同时也易于维修，此外也大大降低了机加的成本。

在实际使用中，本实用新型采用上述各个改良方案中的最优结构。阳极钢爪100由车间吊装设备起吊送入磷铁压脱机内，对中后，水平夹紧装置20水平伸出，抱住阳极钢爪100的单边四爪的爪柱101，由于磷铁环102的直径大于爪柱101，活动夹紧块21的四个半圆形的内凹部22与固定夹紧块11的四个半圆型的内凹部构成的圆柱孔的直径略大于爪柱101的直径而小于磷铁环102的直径；然后顶升液压装置50带动冲头总成30一起快速升起，当冲头32与磷铁环102触并继续顶升时，作用力开始增大，顶升液压装置50的压力增大，此时，顶升液压装置50自动切换加载工作，改为单泵慢速加载顶升，利用磷生铁易碎的特点，冲头32继续顶升阳极钢爪100的四个爪柱101慢速上升，而磷铁环102上端面又被保护环23挡住时，单加载的作用力达到足以造成磷生铁脆裂时，磷铁环102脆裂脱离爪柱101，碎裂的磷生铁通过落料的溜槽到回收的料斗中，由此单边的阳极钢爪100压头完成。退出阳极钢爪后，旋转180度，将阳极钢爪100另一边的四个爪子柱101重新送入磷铁压脱机进行压脱，重复上述的压脱过程后，八爪的阳极钢爪全部压脱完成，阳极钢爪装入下一工序以备再次循环利用，而收集的磷生铁也可送到阳极组装车间进行重熔浇铸。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关技术领域，均同理包括在本实用新型专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种磷铁压脱机，包括主体钢构、水平夹紧装置、冲头总成和液压系统，其特征在于，所述水平夹紧装置、冲头总成和液压装置分别安装在所述主体钢构上，液压装置包括与水平夹紧装置连接的水平驱动液压装置和与冲头总成连接的顶升液压装置；

主体钢构上设有固定夹紧块，所述固定夹紧块的边缘设有内凹部；

水平夹紧装置包括活动夹紧块，所述活动夹紧块可平移地安装于主体钢构上并与固定夹紧块上设有内凹部的边缘相对设置，活动夹紧块面向固定夹紧块的边缘设有内凹部、与其相对的另一面与所述水平驱动液压装置相连，当水平驱动液压装置推动活动夹紧块与固定夹紧块靠紧时，两内凹部共同形成用于抱住阳极钢爪的爪柱并抵住磷铁环的柱状孔，所述柱状孔的尺寸大于爪柱、小于磷铁环；

冲头总成设于固定夹紧块的下方，冲头总成的两侧垂直地设有内凹的导槽，对应地，在主体钢构的两侧设有垂直导轨，所述导槽可安装于所述垂直导轨上进行上下移动；冲头总成的顶面设有对应所述柱状孔的位置的冲头，冲头总成的底面与所述顶升液压装置的活塞杆连接，顶升液压装置固定在主体钢构下部。

2.根据权利要求1所述的磷铁压脱机，其特征在于，所述固定夹紧块和活动夹紧块各自的内凹部皆为半圆形，所述内凹部的下底面都设有可拆换的半圆形的保护环。

3.根据权利要求1所述的磷铁压脱机，其特征在于，所述水平驱动液压装置包括两个液压缸，两个所述液压缸配有同步装置。

4.根据权利要求1所述的磷铁压脱机，其特征在于，所述冲头总成具体包括冲头立柱、冲头压块、冲头基座、联接法兰和所述冲头，所述冲头基座的顶面设有所述冲头压块，冲头压块上设有多个所述冲头立柱，冲头立柱的顶面设有冲头；所述联接法兰固定于冲头基座的底面，连接法兰的底部设有与所述顶升液压装置的活塞杆直径相同的沉孔，活塞杆固定于该沉孔中。

5.根据权利要求1所述的磷铁压脱机，其特征在于，所述垂直导轨的剖面呈T型，垂直导轨的导轨面为V型凸起，对应地，导槽的槽面为V型槽。

6.根据权利要求5所述的磷铁压脱机，其特征在于，所述垂直导轨安装在所述主体钢构的外侧，所述导轨面通过主体钢构上的通孔伸入主体钢构的内部与所述冲头总成相配合。

7.根据权利要求5所述的磷铁压脱机，其特征在于，所述垂直导轨和导槽之间为间隙配合。

8.根据权利要求1所述的磷铁压脱机，其特征在于，所述顶升液压装置包括两个恒功率的变量柱塞泵，顶升液压装置的液压回路中设有安全保护装置。