CN216663254U - 一种炭块组装自动扎固装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种炭块组装自动扎固装置，包括底座、炭块移动平台、箱体、立架和箱体升降机构，其中立架设于底座上，且所述立架上端设有箱体升降机构，箱体设于所述立架上并通过所述箱体升降机构驱动升降，所述箱体上设有气锤，所述炭块移动平台与所述底座滑动连接并设于气锤的锤头下方，所述立架一侧设有刻度尺，所述箱体一侧设有拐针与所述刻度尺配合。本实用新型解决了原有人工扎固方式所产生的缺陷，提高了扎固效率，降低了工人劳动强度。

Description

一种炭块组装自动扎固装置

技术领域

本实用新型涉及铝电解技术领域，具体地说是一种炭块组装自动扎固装置。

背景技术

阴极炭块-钢棒组装是铝电解槽砌筑工艺的重要组成内容，阴极炭块与钢棒通过粘结糊料形成统一整体，其作为电解槽阴极内衬的结构与其它结构共同组成型腔用以承装铝液，并为导电材料提供电解环境。关于电解槽大修统计资料表明,90％以上的电解槽都是由于阴极炭块底部破损所致。根据生产经验分析，电解槽漏槽与阴极内衬寿命息息相关，因此炭块组组装的质量直接影响着电流分布及效率、铝锭的生产质量及电解槽的使用寿命。

现有技术中的阴极炭块-钢棒组装工艺是用天车把已经预热好的阴极炭块和钢棒吊放在组装平台上，或者直接平放在地面上，然后用专用工装卡具和楔形三角木块卡紧阴极钢棒，先由1人进行加料与刮平作业，再由2人分别站在阴极炭块长度两侧用捣固气锤进行中心部位捣固作业，之后2～4人同时站在阴极炭块宽度两侧用两个捣固气锤进行捣固，重复上述操作直至捣固完毕，使用专用工装翻转后由天车吊出堆垛。整个扎固作业人数需求量大，至少10人以上，除捣固作业人员外，辅助需4人负责吊钢棒、炭块及加料，需1人负责钢棒打磨，捣固完毕，需1人天车吊出堆垛。

由于现有技术中的整个阴极组装均为纯人工操作，在每次扎固作业时存在施工人员多、施工环境差、气锤高频振动等问题，使得工人劳动强度大，另外因人工操作水平层次不齐等原因，也容易导致组装后炭块组整体密实性及导电性差，对扎固质量影响较大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种炭块组装自动扎固装置，解决了原有人工扎固方式所产生的缺陷，提高了扎固效率，降低了工人劳动强度。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种炭块组装自动扎固装置，包括底座、炭块移动平台、箱体、立架和箱体升降机构，其中立架设于底座上，且所述立架上端设有箱体升降机构，箱体设于所述立架上并通过所述箱体升降机构驱动升降，所述箱体上设有气锤，所述炭块移动平台与所述底座滑动连接并设于气锤的锤头下方，所述立架一侧设有刻度尺，所述箱体一侧设有拐针与所述刻度尺配合。

所述箱体上侧设有上锤套、下侧设有下锤套，且所述上锤套和下锤套内均设有减震弹簧，所述气锤的锤体上端和下端分别与对应的减震弹簧相抵，且所述气锤的下杆穿过所述下锤套后与锤头固连。

所述箱体升降机构包括电机和丝杠，其中所述立架上端设有电机支座，所述电机设于电机支座上，丝杠通过所述电机驱动转动，所述箱体上侧中部设有轴套，且所述轴套内设有丝母套装于所述丝杠上。

所述立架包括顶板、导向柱和导向支撑座，其中两个导向支撑座分设于炭块移动平台两侧，且所述导向支撑座下端与底座固连，两个导向柱下端分别插装于对应的导向支撑座中、上端与所述顶板的对应端部固连，所述箱体两端分别套装于对应侧的导向柱上。

任一导向支撑座上和所述顶板上均设有刻度尺安装块，所述刻度尺两端分别安装于对应的刻度尺安装块上。

所述底座中部设有轨道座，所述轨道座上设有轨道，所述炭块移动平台下端设有滑块分别与对应侧的轨道配合。

所述轨道座上设有液压缸，且所述炭块移动平台通过所述液压缸驱动移动。

本实用新型的优点与积极效果为：

1、本实用新型利用箱体升降机构驱动箱体升降调整气锤高度，然后利用气锤的锤头往复动作实现炭块的自动扎固作业，无需工人手持气锤作业，既提高了工作效率，也降低了工人劳动强度。

2、本实用新型利用箱体一侧的拐针和立架一侧的刻度尺配合辅助操作人员精确控制箱体升降高度，也即精确控制气锤升降高度，进而实现炭缝层与层之间的扎固高度控制。

3、本实用新型利用炭块移动平台在扎固作业中带动阴极炭块前后往复移动，单次扎固作业可实现中缝全扎固，侧缝半扎固。

4、本实用新型中的气锤锤体上端和下端均与减震弹簧相抵，规避了原有气锤对工人的震动以及噪声伤害，改善了作业环境。

5、本实用新型提升了炭块扎固质量的一致性与稳定性，也即提高了炭块组装质量，有利于延长电解寿命，并且与现有技术相比，本实用新型至少减少2～4名扎固作业人员，降低了人力成本。

附图说明

图1为实用新型装置的结构示意图，

图2为图1中的阴极炭块俯视图，

图3为图1中的锤套结构示意图。

其中，1为轨道座、2为炭块移动平台、3为阴极炭块、301为钢棒，302为中缝，303为侧缝，4为导向支撑座、5为导向柱、6为刻度尺、7为拐针、8为上锤套、9为电机支座、10为丝杠、11为减震弹簧、12为箱体、13为气锤、14为下锤套、15为锤头、16为立架、17为底座。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

如图1～3所示，本实用新型装置包括底座17、炭块移动平台2、箱体12、立架16和箱体升降机构，其中立架16设于底座17上，且所述立架16上端设有箱体升降机构，箱体12设于所述立架16上并通过所述箱体升降机构驱动升降，所述箱体12上设有气锤13，所述炭块移动平台2与所述底座17滑动连接并设于气锤13的锤头15下方，所述立架16一侧设有刻度尺6，所述箱体12一侧设有拐针7与所述刻度尺6配合。

如图1所示，所述箱体12上侧设有上锤套8、下侧设有下锤套14，且所述上锤套8和下锤套14内均设有减震弹簧11，所述气锤13的锤体上端和下端分别与对应的减震弹簧11相抵实现弹性支撑，所述气锤13的下杆穿过所述下锤套14后与锤头15固连，所述气锤13为本领域公知技术，另外所述上锤套8和下锤套14结构相同，如图3所示，其一端设有法兰通过螺栓固定于所述箱体12。

如图1所示，本实施例中，所述箱体升降机构包括电机和丝杠10，其中所述立架16上端设有电机支座9，所述电机设于电机支座9上，丝杠10通过所述电机驱动转动，所述箱体12上侧中部设有轴套，且所述轴套内设有丝母套装于所述丝杠10上。

如图1所示，所述立架16包括顶板、导向柱5和导向支撑座4，其中两个导向支撑座4分设于炭块移动平台2两侧，且所述导向支撑座4下端与底座17固连，两个导向柱5下端分别插装于对应的导向支撑座4中、上端与所述顶板的对应端部固连，所述箱体12两端分别套装于对应侧的导向柱5上，所述箱体12通过两侧导向柱5导向实现垂直升降，所述电机支座9安装于所述顶板上，而任一导向支撑座4上和所述顶板上均设有刻度尺安装块，所述刻度尺6两端分别安装于对应的刻度尺安装块上。

如图1所示，所述底座17中部设有轨道座1，所述轨道座1上设有轨道，所述炭块移动平台2下端设有滑块分别与对应侧的轨道配合，阴极炭块3放置于所述炭块移动平台2上，且所述炭块移动平台2上端两侧设有挡板限定阴极炭块3位置。本实施例中，所述轨道座1上设有液压缸，且所述炭块移动平台2通过所述液压缸驱动移动。

本实用新型的工作原理为：

如图1所示，本实用新型使用时，阴极炭块3放置于所述炭块移动平台2上，所述炭块移动平台2通过设于所述轨道座1上的液压缸驱动沿着轨道座1长度方向做直线往复运动，箱体12则通过箱体升降机构中的电机和丝杠10实现升降动作，并且箱体12动作时，箱体12一侧的拐针7也随着箱体12升降动作，并和所述刻度尺6配合指示箱体12的上升和下降距离，所述气锤13的锤体上端口接入气源实现动作，并且所述气锤13通过控制气阀控制下杆往复移动，进而带动所述锤头15往复移动，所述控制气阀为本领域公知技术。

如图2所示，待加工的阴极炭块3上设有多个开槽，且钢棒301设于对应的开槽中，所述箱体12上设有多个气锤13，且每个气锤13下端的锤头15设于对应的开槽上方用于锤击该开槽内的钢棒301实现扎固。

本实用新型的扎固方法具体如下：

步骤一：将阴极炭块3吊放于炭块移动平台2上，然后将钢棒301吊至阴极炭块3上的对应的开槽内，并用专用定位工装卡具固定阴极炭块3和钢棒301；所述专用定位工装卡具为本领域公知技术；

步骤二：计算所需糊料用量，进行布料作业，此时炭缝中的糊料为松散自然堆积状态，糊料高度为虚铺厚度；

步骤三：箱体升降机构驱动箱体12上升至设定高度，向气锤13的下杆端部安装锤头15(中心锤或侧锤)，并且设备系统控制炭块移动平台2移动至底座17长度方向的中部；

步骤四：箱体升降机构驱动箱体12下降设定高度，使锤头15下降至初始扎固所需高度；

步骤五：打开控制气阀，气锤13启动驱动锤头15做上下往复运动冲击钢棒301实现扎固，糊料由于瞬时简短性冲击作用而被扎实，同时设备系统控制炭块移动平台2沿着轨道方向前后往复运动，如图2所示，单次扎固作业可实现中缝302全扎固，侧缝303半扎固(本实施例中，阴极炭块3和钢棒301组装定位后会形成2条中缝302，8条侧缝303)；

步骤六：每层扎固完成后，箱体升降机构驱动箱体12上升，并根据所述拐针7和刻度尺6指示，操作人员控制将锤头15提升至紧后扎固层设计高度，从而实现层与层之间的扎固高度控制，并重复步骤五，直至完成单个阴极炭块3的组装扎固作业，然后拆除定位工装卡具，将扎固好的阴极炭块3吊至成品区堆放。

本实施例中，所述箱体12采用高强度、轻量化中空设计，所述上锤套8和下锤套14为钢制结构，形状如图3所示，轨道设计长度至少为阴极炭块3长度2倍。

Claims (7)

1.一种炭块组装自动扎固装置，其特征在于：包括底座(17)、炭块移动平台(2)、箱体(12)、立架(16)和箱体升降机构，其中立架(16)设于底座(17)上，且所述立架(16)上端设有箱体升降机构，箱体(12)设于所述立架(16)上并通过所述箱体升降机构驱动升降，所述箱体(12)上设有气锤(13)，所述炭块移动平台(2)与所述底座(17)滑动连接并设于气锤(13)的锤头(15)下方，所述立架(16)一侧设有刻度尺(6)，所述箱体(12)一侧设有拐针(7)与所述刻度尺(6)配合。

2.根据权利要求1所述的炭块组装自动扎固装置，其特征在于：所述箱体(12)上侧设有上锤套(8)、下侧设有下锤套(14)，且所述上锤套(8)和下锤套(14)内均设有减震弹簧(11)，所述气锤(13)的锤体上端和下端分别与对应的减震弹簧(11)相抵，且所述气锤(13)的下杆穿过所述下锤套(14)后与锤头(15)固连。

3.根据权利要求1所述的炭块组装自动扎固装置，其特征在于：所述箱体升降机构包括电机和丝杠(10)，其中所述立架(16)上端设有电机支座(9)，所述电机设于电机支座(9)上，丝杠(10)通过所述电机驱动转动，所述箱体(12)上侧中部设有轴套，且所述轴套内设有丝母套装于所述丝杠(10)上。

4.根据权利要求1所述的炭块组装自动扎固装置，其特征在于：所述立架(16)包括顶板、导向柱(5)和导向支撑座(4)，其中两个导向支撑座(4)分设于炭块移动平台(2)两侧，且所述导向支撑座(4)下端与底座(17)固连，两个导向柱(5)下端分别插装于对应的导向支撑座(4)中、上端与所述顶板的对应端部固连，所述箱体(12)两端分别套装于对应侧的导向柱(5)上。

5.根据权利要求4所述的炭块组装自动扎固装置，其特征在于：任一导向支撑座(4)上和所述顶板上均设有刻度尺安装块，所述刻度尺(6)两端分别安装于对应的刻度尺安装块上。

6.根据权利要求1所述的炭块组装自动扎固装置，其特征在于：所述底座(17)中部设有轨道座(1)，所述轨道座(1)上设有轨道，所述炭块移动平台(2)下端设有滑块分别与对应侧的轨道配合。

7.根据权利要求6所述的炭块组装自动扎固装置，其特征在于：所述轨道座(1)上设有液压缸，且所述炭块移动平台(2)通过所述液压缸驱动移动。

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