CN218081966U - 一种用于碳块碳碗内斜槽打磨的打磨组件及其打磨机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于碳块碳碗内斜槽打磨的打磨组件及其打磨机构，属于打磨设备技术领域。打磨组件包括振动片，所述振动片包括连接臂、折弯臂和振动臂，所述连接臂、折弯臂和振动臂依次连接，且所述连接臂与所述振动臂不在同一个平面上。打磨机构包括顶升机构，还包括所述的打磨组件，所述顶升机构包括刀杆本体，所述刀杆本体与所述振动片的连接臂连接。本实用新型的振动片的结构设计使得振动片具有一定的弹性和抗强冲击能力，当振动片受到冲击力作用后能够进行多向缓冲并自动复位，从而能够可以防止斜槽变形等使刀具卡住，还能够使振动片上安装的打磨头与斜槽在拔模角度方向上紧密贴合，将斜槽内的辅料清理干净。

Description

一种用于碳块碳碗内斜槽打磨的打磨组件及其打磨机构

技术领域

本实用新型涉及一种用于碳块碳碗内斜槽打磨的打磨组件及其打磨机构，属于打磨设备技术领域。

背景技术

阳极碳块是铝电解槽的核心部分，它既作为导电体将直流电导入电解槽，同时，也参与铝电解的电化学反应过程。

阳极碳块的结构包括长方体形状的阳极主体和在碳块本体顶部的若干碳碗，碳碗用于连接阳极钢爪，在每一个碳碗的中心部分均设有一个碳碗凸台，在每个碳碗的内圆周边均匀分布有多个斜槽。阳极碳块在生产过程中需要高温焙烧，焙烧过程中必须用辅料将其完全覆盖，但是，在高温下会有大量辅料与碳块粘连在一起，必须要将碳碗斜槽清理干净，才能保障与钢爪浇筑连接的牢固，增加导电性，降低电阻率。

目前的清理方式多采用人工清理的方式，由于碳碗内部斜槽和碳碗凸台的结构设计，工人需要具有一定的操作技术才能完成清理，人工清理劳动强度大，工作效率低，并且清理过程中污染非常大，会损害工人的健康。

申请号为202110153187.9的中国发明专利，公开了一种铝用碳碗斜槽的清理刀具及清理方法，该刀具包括支架、结构件、气缸、纵向驱动装置、双向驱动装置和清理装置；每个清槽刀为一根与斜槽长度一致，大小略小的钢棒，每个振动器与每个清槽刀一一对应设置，通过将清槽刀插入到斜槽当中，振动器使钢棒振动着向下移动实现对碳碗的清理，整个打磨头由机器人带动，在向下运动时同时有与斜槽角度一致的旋转运动，刀盘随着碳碗的斜槽的角度自由旋转，每个清槽刀可上下跳动和左右摆动。但是，如果碳碗变形过大时，清槽刀会被卡住而难以从斜槽中脱离，如果碳碗内辅料过多时，清槽刀也会被卡住，造成设备的损坏；并且碳碗和斜槽均具有一定的拔模斜度，为了防止清槽刀在斜槽中被卡主，清槽刀的尺寸只能按照斜槽的最小宽度处设计，会造成在拔模处斜槽清理不干净。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于碳块碳碗内斜槽打磨的打磨组件及其打磨机构，以改善或解决如上所述的现有技术中存在的卡刀及斜槽清理不干净的技术问题。

本实用新型提供的技术方案如下：一种用于碳块碳碗内斜槽打磨的打磨组件，包括振动片，所述振动片包括连接臂、折弯臂和振动臂，所述连接臂、折弯臂和振动臂依次连接，且所述连接臂与所述振动臂不在同一个平面上。

进一步的，还包括打磨头，所述打磨头安装在所述振动臂的端部。

进一步的，所述振动片上还设有一挡板，所述挡板的一端安装在所述连接臂上，所述挡板的另一端靠近所述振动臂。

进一步的，所述连接臂和折弯臂垂直连接，所述折弯臂和振动臂垂直连接或呈锐角连接。

进一步的，至少所述振动臂由弹性材料制成。

本实用新型还提供了一种用于碳块碳碗内斜槽打磨的打磨机构，包括顶升机构，还包括所述的打磨组件，所述顶升机构包括刀杆本体，所述刀杆本体与所述振动片的连接臂连接。

进一步的，还包括刀杆支架，所述刀杆支架上设有滑块，所述刀杆本体一侧设有与所述滑块相适配的滑轨。

进一步的，所述刀杆本体上方设有滚子。

进一步的，还包括弹簧顶块及顶升弹簧，所述弹簧顶块固定于所述刀杆支架上，所述弹簧下端设于所述弹簧顶块上，上端固定于所述刀杆本体的上部。

进一步的，还包括驱动凸轮体，所述驱动凸轮体为圆柱筒状，在所述圆柱筒侧壁上沿圆周方向开设环形导槽，所述环形导槽的上缘面和/或下缘面呈周期性波浪形或正弦曲线形，所述滚子安装在所述环形导槽内。

本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、本实用新型的振动片的结构设计使得振动片具有一定的弹性和抗强冲击能力，当振动片受到冲击力作用后能够进行多向缓冲并自动复位，从而能够可以防止斜槽变形等使刀具卡住，还能够使振动片上安装的打磨头与斜槽在拔模角度方向上紧密贴合，将斜槽内的辅料清理干净。

2、本实用新型的振动片上还设有挡板，当打磨头在受到外力作用迫使振动片的振动臂向内弯曲时，所述挡板的作用是将使振动片与之接触后停止向内移动，从而防止振动片的振动臂与打磨设备上的高速旋转的机构发生碰撞，确保安全。

3、至少所述振动臂由弹性材料制成，能够使振动片在水平面中的X和Y方向上具有足够的柔性，能够使打磨头与斜槽在拔模角度方向上紧密贴合。

4、本实用新型的用于碳块碳碗内斜槽打磨的打磨机构的顶升机构还包括驱动凸轮体，当将振动力作用在所述驱动凸轮体上时，所述凸轮体会通过所述顶升机构将振动传递到斜槽打磨头上，这样斜槽打磨头就会在斜槽内进行高速的振动来将斜槽内的渣打磨干净。

附图说明

图1为本实用新型的振动片的结构示意图；

图2为本实用新型的斜槽打磨机构的结构示意图；

图3为本实用新型的驱动凸轮体的机构示意图；

图4为本实用新型的滚子安装在驱动凸轮体上的结构示意图；

图5为本实用新型的斜槽打磨机构的工作原理示意图；

图中，1、驱动凸轮体；2、环形导槽；3、凸峰；4、凹谷；501、打磨头；502、刀杆本体；503、振动片；5031、连接臂；5032、折弯臂；5033、振动臂；5034、挡板；504、顶升弹簧；505、刀杆支架；506、弹簧顶块；6、滚子；7、滑轨；8、滑块。

具体实施方式

以下结合实例对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

具体实施例一：

如图1～5所示，一种用于碳块碳碗内斜槽打磨的打磨组件，包括振动片503，所述振动片503包括连接臂5031、折弯臂5032和振动臂5033，所述连接臂5031、折弯臂5032和振动臂5033依次连接，且所述连接臂5031与所述振动臂5033不在同一个平面上。

另外，在本实施例中，所述振动臂5033的端部安装打磨头501。所述打磨头501为仿形结构，所述打磨头501的形状与斜槽的形状相适配，所述打磨头501的打磨面上设有打磨刃。所述连接臂5031、折弯臂5032和振动臂5033之间的连接角度根据打磨头501的实际的打磨方向设置，在本实施例中，所述连接臂5031和折弯臂5032垂直连接，所述折弯臂5032和振动臂5033垂直连接。

所述振动片503上还设有一挡板5034，所述挡板5034为一折弯的挡板5034，所述挡板5034的一端安装在所述连接臂5031上，所述挡板5034的另一端靠近所述振动臂5033并挡在所述振动臂5033的一侧。当斜槽内有很硬的渣时，这将会有可能迫使振动片503的振动臂5033向内弯曲，这样打磨头501将会与打磨设备上的高速旋转的机构发生碰撞，所述挡板5034的作用是如果上述这种情况发生时，折弯的板将使振动片503与之接触后停止向内移动，从而防止振动片503的振动臂5033与打磨设备上的高速旋转的机构发生碰撞，确保安全。

至少所述振动臂5033由弹性材料制成，在本实施例中，所述连接臂5031、折弯臂5032和振动臂5033为一体结构，所述振动片503整体由弹性材料制成，优选的，所述弹性材料为65Mn钢、60Si2Mn钢和50CrVA钢等，目的是使振动片503在水平面中的X和Y方向上具有柔性，能够使打磨头501与斜槽在拔模角度方向上紧密贴合，另外也可以防止斜槽变形等使打磨头501卡住。在打磨过程中，由于视觉定位误差、机器人移动时的误差、斜槽变形等误差的客观存在，如果振动片503是刚性的，要将打磨头501顺利插入到阳极碳块碳碗的斜槽中，那必然只能将打磨头501尺寸做的比斜槽小很多才能防止打磨头501被卡住，但是这样做打磨效果将大打折扣，并且如果弹性片是刚性的，在振动打磨过程中，有可能会损坏打磨片。另外，振动片503的结构特性，使之在竖直方向上又有一定的刚性，从而能够将阳极碳块碳碗斜槽中的较硬的渣打磨下来。

具体实施例二：

一种用于碳块碳碗内斜槽打磨的打磨机构，包括顶升机构，还包括具体实施例一中的用于碳块碳碗内斜槽打磨的打磨组件，所述顶升机构包括刀杆本体502，所述刀杆本体502与所述振动片503的连接臂5031连接。

所述振动片503安装在刀杆本体502上后，所述振动臂5033的倾斜角度与待打磨的碳块碳碗斜槽的倾斜角度相适配。

所述用于碳块碳碗内斜槽打磨的打磨机构还包括刀杆支架505，所述刀杆支架505上设有滑块8，所述刀杆本体502一侧设有与所述滑块8相适配的滑轨7。所述刀杆本体502相对于所述刀杆支架505能够上下移动。

所述刀杆本体502上方设有滚子6，所述滚子6通过轮轴安装在所述刀杆本体502上。当有振动力作用在所述滚子6上时，所述滚子6能够带动所述刀杆本体502、振动片503以及打磨头501做上下振动运动。

所述用于碳块碳碗内斜槽打磨的打磨机构还包括驱动凸轮体1，所述驱动凸轮体1为圆柱筒状，在所述圆柱筒侧壁上沿圆周方向开设环形导槽2，所述环形导槽2的上缘面和/或下缘面呈周期性波浪形或正弦曲线形，所述滚子安装在所述环形导槽2内，即环形导槽2的上缘面和下缘面上具有交替重复排列的凸峰3和凹谷4。当凸轮体1高速旋转时，由于刀杆本体502通过滑轨7安装在刀杆支架上，刀杆支架505与打磨设备的外壳是固定在一起的，由于滑轨22的限制作用，所述刀杆本体502、振动片503和斜槽打磨头501均不能随凸轮体1同步旋转，而是滚子6在环形导槽2内沿凸峰3-凹谷4-凸峰3上下移动，从而带动斜槽打磨机构5做出简谐振动，进而带动斜槽打磨机构5的斜槽打磨头501上下振动，这样斜槽打磨头501就会在斜槽内进行高速的振动来将斜槽内的渣打磨干净，并且当凸轮体1受到外力作用向上运动时，刀杆本体会带动打磨头501沿滑轨7向上运动。

所述用于碳块碳碗内斜槽打磨的打磨机构还包括弹簧顶块及顶升弹簧，所述弹簧顶块固定于所述刀杆支架上，所述弹簧下端设于所述弹簧顶块上，上端固定于所述刀杆本体的上部。所述顶升弹簧504给滚子6一个向上的力，使滚子6一直与环形导槽2的上缘面接触，当凸轮体1高速旋转时，滚子6在环形导槽2内与凸轮体1之间为滚动摩擦。如果没有顶升弹簧504，凸轮体1在旋转时，由于环形导槽2的上缘面和/或缘面上呈周期性波浪形或正弦曲线形，那么滚子6将一会与环形导槽2的上表面接触，一会与环形导槽2的下表面接触，则会造成滚子6反复变换旋转方向的情况，滚子6将会与凸轮体1之间产生滑动摩擦力而非滚动摩擦力，将大大降低滚子6与凸轮的寿命。由于凸轮体1高速转动，而凸轮体1转动一圈滚子6轴承将做多次的上下运动，而凸轮体1的转速很高，所以顶升弹簧504的寿命将无法保证，为了增加顶升弹簧504的使用寿命，选用的弹簧的尺寸较长，从而使弹簧在压缩过程中一直远离其极限压缩位置，从而增大弹簧的寿命。

本实用新型的工作原理是，将所述驱动凸轮体3安装在旋转轴上，电机16通过皮带轮17带动旋转轴旋转，凸轮体3跟随旋转轴同步旋转，由于所述振动体5的刀杆本体502通过滑轨22安装在所述刀杆支架505上，所述振动体5不能随凸轮体3同步旋转，驱动凸轮体3的旋转使得滚子12在环形导槽301内沿上缘面从凸峰302-凹谷303-凸峰302的滚动运动中带动振动体5的斜槽打磨头501上下振动，这样斜槽打磨头501就会在斜槽内进行高速的振动来将斜槽内的渣打磨干净，驱动凸轮体3受到外力作用沿旋转轴向上运动时，会带动斜槽打磨头501向上运动。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于碳块碳碗内斜槽打磨的打磨组件，其特征在于，包括振动片(503)，所述振动片(503)包括连接臂(5031)、折弯臂(5032)和振动臂(5033)，所述连接臂(5031)、折弯臂(5032)和振动臂(5033)依次连接，且所述连接臂(5031)与所述振动臂(5033)不在同一个平面上。

2.根据权利要求1所述的用于碳块碳碗内斜槽打磨的打磨组件，其特征在于，还包括打磨头(501)，所述打磨头(501)安装在所述振动臂(5033)的端部。

3.根据权利要求1或2所述的用于碳块碳碗内斜槽打磨的打磨组件，其特征在于，所述振动片(503)上还设有一挡板(5034)，所述挡板(5034)的一端安装在所述连接臂(5031)上，所述挡板(5034)的另一端靠近所述振动臂(5033)。

4.根据权利要求1或2任意一项所述的用于碳块碳碗内斜槽打磨的打磨组件，其特征在于，所述连接臂(5031)和折弯臂(5032)垂直连接，所述折弯臂(5032)和振动臂(5033)垂直连接或呈锐角连接。

5.根据权利要求1所述的用于碳块碳碗内斜槽打磨的打磨组件，其特征在于，至少所述振动臂(5033)由弹性材料制成。

6.一种用于碳块碳碗内斜槽打磨的打磨机构，包括顶升机构，还包括如权利要求1-5任一项所述的打磨组件，其特征在于，所述顶升机构包括刀杆本体(502)，所述刀杆本体(502)与所述振动片(503)的连接臂(5031)连接。

7.根据权利要求6所述的用于碳块碳碗内斜槽打磨的打磨机构，其特征在于，所述顶升机构还包括刀杆支架(505)，所述刀杆支架(505)上设有滑块(8)，所述刀杆本体(502)一侧设有与所述滑块(8)相适配的滑轨(7)。

8.根据权利要求6或7所述的用于碳块碳碗内斜槽打磨的打磨机构，其特征在于，所述刀杆本体(502)上方设有滚子(6)。

9.根据权利要求7所述的用于碳块碳碗内斜槽打磨的打磨机构，其特征在于，还包括弹簧顶块(506)及顶升弹簧(504)，所述弹簧顶块(506)固定于所述刀杆支架(505)上，所述弹簧下端设于所述弹簧顶块(506)上，上端固定于所述刀杆本体(502)的上部。

10.根据权利要求8所述的用于碳块碳碗内斜槽打磨的打磨机构，其特征在于，所述顶升机构还包括驱动凸轮体(1)，所述驱动凸轮体(1)为圆柱筒状，在所述圆柱筒侧壁上沿圆周方向开设环形导槽(2)，所述环形导槽(2)的上缘面和/或下缘面呈周期性波浪形或正弦曲线形，所述滚子(6)安装在所述环形导槽(2)内。

Images