CN209741282U - 拥抱式侧向夹紧的阳极夹具 - Google Patents

Abstract

一种拥抱式侧向夹紧的阳极夹具，包括上架(5)和下架(9)，上架(5)和下架(9)通过关节轴承(8)连接在一起，上架(5)上安装有上架气缸(1)和抱紧弹簧(2)，抱紧弹簧(2)通过第一连杆组件(3)与下架(9)连接，当阳极夹具的上架气缸(1)通气时，抱紧弹簧(2)受上架气缸(1)作用压缩，通过第一连杆组件(3)使下架(9)张开一定角度，提升框架两侧的阳极夹具呈八字状张开；当上架气缸(1)断气时，下架(9)则下落合拢。

Description

拥抱式侧向夹紧的阳极夹具

(一)技术领域

本发明涉及一种阳极夹具，具体来说涉及一种拥抱式侧向夹紧的阳极夹具。

(二)背景技术

阳极母线提升框架作为电解铝生产的关键工艺装备，几十年来在技术上鲜有改进，存在诸多的缺陷。目前的阳极提升框架由框架大梁和安装在框架大梁上的若干阳极夹具组成。

如图1中所示，通常的阳极夹具是一个方形的、下端带有夹紧装置的桶状结构，进行抬母线作业时，将阳极母线提升框架上的抱紧气缸和夹紧气缸通气，使阳极夹具呈垂直位置并打开夹具口，由行车将阳极母线提升框架吊运至电解槽上方，缓缓放下，借助阳极母线提升框架上导向支腿的导向作用，使电解槽的每一组阳极导杆进入提升框架的夹具内部，然后使上下架气缸断气，阳极夹具夹紧阳极导杆并将阳极导杆抱紧在母线上，开始提升母线到规定高度。在提升母线的过程中，要求阳极导杆和母线的接触面压接紧密，接触良好，尽可能降低导杆压降。

现有阳极母线提升框架的主要存在以下缺陷，(1)阳极夹具的桶状结构的开口和阳极导杆之间的间隙太小，具体参见附图2-3所示，图2是阳极夹具在空载时的横截面图；图3是阳极夹具在夹紧阳极导杆时的状态图。但是在实际的工作中，行车或车间天车吊放阳极母线提升框架时不可避免的存在晃动和歪斜的阳极导杆，都会使阳极导杆不易进入夹具，需要操作行车频繁地升降进行调整或借助人工扶助。(2)即便如此，也时常发生阳极夹具和导杆相撞或提升框架卡在电解槽上的情况，不仅造成设备的损坏，而且极大地影响作业效率。尤其随着电解槽向大型化发展，现已有多达56 组阳极的电解槽投入运行，阳极夹具和导杆的对接不便正成为越来越突出的问题，亟待解决。(3)阳极夹具的夹具装置夹紧的是阳极导杆的前后两个面(为便于清楚地描述，通常以面对母线的面为前向，从而分为前后和左右四个方向)，具体如图2-3中所示，其中包括阳极导杆和母线接触的导电面。由于阳极夹具压紧力的作用，会在导杆表面留下压痕，久而久之会使导杆和母线的压接不紧密，发生电弧打火，烧伤接触面，导致压降升高，增加无功损耗，并且还要对导杆和母线的表面进行焊接修补和打磨，增加维护费用。(4)由于夹具需要两侧夹紧，导致阳极导杆的两侧需要设置对称的两个夹紧组件，造成结构复杂、组件多，设备的成本相对较高。

(三)发明内容

【要解决的问题】

本发明的目的是提供一种采用拥抱式卡入，能够快速下降并迅速夹紧的阳极夹具；

本发明的另一目的是提供一种在夹紧过程中不会损伤导电面的侧向夹紧的阳极夹具；

本发明的另一目的是提供一种结构简单、采用单个弹簧气缸进行夹紧单个阳极导杆的阳极夹具；

本发明的另一目的是提供一种适于大规模槽壳使用，便于迅速对准的阳极夹具。

【技术方案】

一种拥抱式侧向夹紧的阳极夹具，包括夹紧弹簧、连杆组件以及夹紧头。

上架5和下架9，上架5和下架9通过关节轴承8连接在一起，上架5上安装有上架气缸1和抱紧弹簧2，抱紧弹簧2通过第一连杆组件3与下架9连接，当阳极夹具的上架气缸1通气时，抱紧弹簧2受上架气缸1作用压缩，通过第一连杆组件3 使下架9张开一定角度，提升框架两侧的阳极夹具呈八字状张开；当上架气缸1断气时，下架9则下落合拢。

所述下架9上安装有下架气缸7和夹紧弹簧10，夹紧弹簧10与第二连杆组件 14连接，第二连杆组件14通过第一拉杆15与第一夹紧压条16连接，第一夹紧压条 16通过轴17安装在下架上，从而夹紧弹簧10带动夹头侧向夹紧阳极导杆23。

所述上架5和所述下架9之间还设置有调节弹簧4和第四连杆组件19。

所述下架气缸7、夹紧弹簧10、第二连杆组件14、第一拉杆15和第一夹紧压条16为两套，分别对称设置在下架9的两侧。

所述下架9还可以只安装一个弹簧气缸27，所述弹簧气缸27通过第五连杆组件28、第二拉杆29和第六连杆组件30与第二夹紧压条31连接，从而带动夹头开合。

所述上架气缸1也采用弹簧气缸。

多组侧面夹紧的阳极夹具通过绝缘组件6安装在框架大梁20上。

当所述下架气缸7通气时，所述夹紧弹簧10受下架气缸7的作用压缩，通过第一连杆组件3和第一拉杆15的作用使第一夹紧压条16向两侧张开，从而带动阳极夹具的夹头张开。

当所述上架气缸1和下架气缸7断气时，抱紧弹簧2回弹，通过第一连杆组件 3使提升框架两侧的阳极夹具的下架9向内合拢，将阳极导杆23抱紧在阳极母线24 上；同时夹紧弹簧10回弹，通过第二连杆组件14和第一拉杆15的作用使第一夹紧压条16向内合拢从而夹紧阳极导杆23。

【有益效果】

具体地说，本发明的优点如下：

该阳极夹具进行抬母线作业时，由行车将母线提升框架吊起，阳极夹具通过连杆组件使下架张开一定角度，提升框架两侧的阳极夹具呈“八”字状张开，下降过程中与阳极导杆不发生接触，采用“拥抱的方式”卡入阳极导杆，既避免了磕碰，又能够快速下降，显著节约作业时间。对于阳极组数越来越多的大型电解槽，抬母线作业时时间节约更为显著，对提升框架和导杆的损坏也不再发生。同时采用“侧向夹紧的方式”夹紧阳极导杆，使阳极导杆的导电面不再受到阳极夹具的损坏，对于降低导杆压降和减少阳极导杆的维护有非常显著的效果。

(四)附图说明

图1为现有常规的阳极夹具夹取时的示意图；

图2为现有常规的阳极夹具的夹头空载时的示意图；

图3为现有常规的阳极夹具的夹头工作时的示意图；

图4为本申请的拥抱式侧向夹紧的阳极夹具下降时的状态图；

图5为本申请的阳极夹具夹持阳极导杆时的示意图；

图6为本申请的阳极夹具夹住阳极导杆时的示意图；

图7为本申请的阳极夹具的主视图；

图8为本申请的阳极夹具的侧视图；

图9为本申请的阳极夹具的拆解主视图；

图10为本申请的阳极夹具的立体示意图；

图11为本申请采用弹簧气缸的阳极夹具的侧视图；

图12为本申请采用弹簧气缸的阳极夹具的主视图；

图13为本申请采用弹簧气缸的阳极夹具的立体图；

图14为本申请阳极夹具夹持阳极导杆的示意图。

1.上架气缸 2.抱紧弹簧 3.第一连杆组件 4.调节弹簧 5.上架 6.绝缘组件 7.下架气缸 8.关节轴承 9.下架 10.夹紧弹簧 11.压杆 12.锁紧螺母 13.弹簧压座 14.第二连杆组件 15.第一拉杆 16.第一夹紧压条 17.轴 18.第三连杆组件 19.第四连杆组件20.框架大梁 21. 阳极夹具 22.导向支腿 23.阳极导杆 24.小盒卡具 25.阳极母线 26.电解槽 27.弹簧气缸 28.第五连杆组件 29.第二拉杆 30.第六连杆组件 31.第二夹紧压条 32.第一夹紧面 32-1. 第一导电面 32-2.第二导电面 33.第二夹紧面 34.第三夹紧面35.第四夹紧面

(五)具体实施方式

如图4-10所示，该拥抱式侧向夹紧的阳极夹具包括上架5和下架9，上架5和下架9通过关节轴承8连接在一起。上架5上安装有上架气缸1、抱紧弹簧2、调节弹簧4和绝缘组件6，抱紧弹簧2和调节弹簧4通过连杆组件与下架9连接。下架9 上安装有下架气缸7、夹紧弹簧10和夹紧机构，夹紧弹簧10通过弹簧压座13和压杆11与第二连杆组件14连接，第二连杆组件14通过第一拉杆15与第一夹紧压条 16连接，第一压紧条第一夹紧压条16通过轴17安装在下架9上。

多组侧面夹紧的阳极夹具21通过绝缘组件6安装在框架大梁20上。进行抬母线作业时，由行车将母线提升框架吊起，阳极夹具21的上架气缸1和下架气缸7通气，抱紧弹簧2受上架气缸1作用压缩，通过第一连杆组件3使下架9张开一定角度，提升框架两侧的阳极夹具21呈“八”字状张开(如图4中所示)，也称之为拥抱式打开方式，同时夹紧弹簧10受下架气缸7的作用压缩，通过第二连杆组件14和第一拉杆15的作用使第一夹紧压条16向两侧张开。当行车行至电解槽上方时，缓慢放下母线提升框架，借助提升框架上的导向支腿22的作用将母线提升框架放置在电解槽上。由于此时阳极夹具呈张开状态，与阳极导杆23不发生接触，提升框架的下落和放置非常顺利，既避免了磕碰，又显著节约了作业时间。

当母线提升框架放置就位并且松开全部小盒卡具24之后，将上架气缸1和下架气缸7断气，抱紧弹簧2回弹，通过第一连杆组件3使提升框架两侧的阳极夹具的下架9向内合拢，将阳极导杆23抱紧在阳极母线25上(如图5所示)，同时夹紧弹簧 10回弹，通过第一连杆组件3和第一拉杆15的作用使第一夹紧压条16向内合拢，夹紧阳极导杆23；接着即可以进行阳极母线25的提升操作。

阳极夹具的夹具装置夹紧的是阳极导杆23的前后两个面(为便于清楚地描述，通常以阳极导杆23面对母线的面为前向，从而分为前后和左右四个方向)，具体如图 2-3中所示，其中包括阳极导杆和母线接触的导电面。现有的夹紧方式下，由于阳极夹具压紧力的作用，仅仅作用在导电面32-1(即第一夹紧面32)以及导电面的相对面即第二夹紧面33上，导致会在阳极导杆23的第一夹紧面32(即第一导电面32-1)上留下压痕，久而久之会使阳极导杆23和母线的压接不紧密，发生电弧打火，烧伤接触面，导致压降升高，增加无功损耗，并且还要对阳极导杆23和母线的表面进行焊接修补和打磨，增加维护费用。而且由于夹具需要两侧夹紧，导致阳极导杆的两侧需要设置对称的两个夹紧组件，造成结构复杂、组件多，设备的成本相对较高。

如图5、图6中所示，在采用侧向夹紧的时候，夹头夹持的则是第三夹紧面34 和第四夹紧面35，并未与用作第二导电面32-2(即阳极导杆的前面)相接触，也就是没有夹持阳极导杆23与母线相接触的导电面，从而在此转接过程中，侧面夹紧的阳极夹具对阳极导杆23的第二导电面32-2没有任何损伤。

如图11-图14所示，另一个可行的方案时，下架9上只安装一个弹簧气缸27，弹簧气缸27通过第五连杆组件28、第二拉杆29和第六连杆组件30与第二夹紧压条 31连接，另外还可以将上架气缸1也更换为弹簧气缸，这种方式的结构更为简单紧凑，有利于降低设备的重量和成本。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的一个可行性实施例的具体说明，但是该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更，例如，等变化的等效性实施例，均应包含于本案的专利范围之内。

Claims (9)

1.一种拥抱式侧向夹紧的阳极夹具，包括抱紧弹簧、第一连杆组件、第二连杆组件、夹紧头、及上架(5)和下架(9)，上架(5)和下架(9)通过关节轴承(8)连接在一起，上架(5)上安装有上架气缸(1)和抱紧弹簧(2)，抱紧弹簧(2)通过第一连杆组件(3)与下架(9)连接，其特征在于：当阳极夹具的上架气缸(1)通气时，抱紧弹簧(2)受上架气缸(1)作用压缩，通过第一连杆组件(3)使下架(9)张开一定角度，提升框架两侧的阳极夹具呈八字状张开；当上架气缸(1)断气时，下架(9)则下落合拢。

2.根据权利要求1中所述的拥抱式侧向夹紧的阳极夹具，其特征在于：所述下架(9)上安装有下架气缸(7)和夹紧弹簧(10)，夹紧弹簧(10)与第二连杆组件(14)连接，第二连杆组件(14)通过第一拉杆(15)与第一夹紧压条(16)连接，第一夹紧压条(16)通过轴(17)安装在下架上，从而夹紧弹簧(10)带动夹头侧向夹紧阳极导杆(23)。

3.根据权利要求2中所述的拥抱式侧向夹紧的阳极夹具，其特征在于：所述上架(5)和所述下架(9)之间还设置有调节弹簧(4)和第四连杆组件(19)。

4.根据权利要求3中所述的拥抱式侧向夹紧的阳极夹具，其特征在于：所述下架气缸(7)、夹紧弹簧(10)、第二连杆组件(14)、第一拉杆(15)和第一夹紧压条(16)为两套，分别对称设置在下架(9)的两侧。

5.根据权利要求4中所述的拥抱式侧向夹紧的阳极夹具，其特征在于：所述下架(9)还可以只安装一个弹簧气缸(27)，所述弹簧气缸(27)通过第五连杆组件(28)、第二拉杆(29)和第六连杆组件(30)与第二夹紧压条(31)连接，从而带动夹头开合。

6.根据权利要求5所述的拥抱式侧向夹紧的阳极夹具，其特征在于：所述上架气缸(1)也采用弹簧气缸。

7.根据权利要求6所述的拥抱式侧向夹紧的阳极夹具，其特征在于：多组侧面夹紧的阳极夹具通过绝缘组件(6)安装在框架大梁(20)上。

8.根据上述任一权利要求所述的拥抱式侧向夹紧的阳极夹具，其特征在于：当所述下架气缸(7)通气时，所述夹紧弹簧(10)受下架气缸(7)的作用压缩，通过第一连杆组件(3)和第一拉杆(15)的作用使第一夹紧压条(16)向两侧张开，从而带动阳极夹具的夹头张开。

9.根据权利要求8所述的拥抱式侧向夹紧的阳极夹具，其特征在于：当所述上架气缸(1)和下架气缸(7)断气时，抱紧弹簧(2)回弹，通过第一连杆组件(3)使提升框架两侧的阳极夹具的下架(9)向内合拢，将阳极导杆(23)抱紧在阳极母线(24)上；同时夹紧弹簧(10)回弹，通过第二连杆组件(14)和第一拉杆(15)的作用使第一夹紧压条(16)向内合拢从而夹紧阳极导杆(23)。