CN218775993U - 一种铝电解槽平行母线自动修复装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种铝电解槽平行母线自动修复装置，其中水平调节机构设于行走小车前部，且水平调节机构设有水平调节移动座，升降调节机构设于水平调节移动座上，且升降调节机构设有升降调节座，角度调节机构设于升降调节座上，且角度调节机构设有可前后摆动的角度调节座，角度调节座上设有二次升降驱动组件，二次调节架下侧设有二次升降座，且二次升降座与角度调节座滑动连接并通过二次升降驱动组件驱动升降，二次调节架上端设有安装防磁线圈的防磁安装架，焊枪安装于二次调节架上且置于防磁线圈中，行走小车后部设有设备箱体，焊接组件和控制箱体均设于设备箱体上。本实用新型可根据平行母线补焊位置进行调节，并且屏蔽了焊接区域磁场影响。

Description

一种铝电解槽平行母线自动修复装置

技术领域

本实用新型涉及电解铝生产领域，具体地说是一种铝电解槽平行母线自动修复装置。

背景技术

我国电解铝运行产能3700万吨左右，占比全球56％。电解铝生产也是用能大户，我国电解铝每年用电5015.35亿kw.h，占比全国总能耗约6％,平均电耗13555kw.h/吨铝，合计碳排放474万吨/年，占比全球71％。在当前双碳政策下，电解铝行业节能降耗、减排对于电解铝企业来说是十分迫切的需求。

铝电解槽平行母线是电解槽中的关键导电部件，每台电解槽配备2根平行母线，材质为纯铝，平行母线主要作用是将电解槽输入的大电流均匀通过多组阳极导杆送到槽内，从而完成电解槽内电解铝生产的电化学反应。平行母线与铝导杆之间为接触导电方式，其通过两平面压接进行电流传输，因此平行母线表面光洁度如何直接影响导电效率，如果平行母线表面不平整会导致电阻增大，由于电流很大，会大大增加电解铝能耗。

实际生产中，平行母线在电解槽大修时会进行表面修复工作，以保证其表面平整，修复方式主要采用氩弧焊接补焊方式将平行母线不平整处补焊，然后进行表面铣削保证光洁度。由于电解槽上部结构及平行母线整体尺寸很大，且通常距离地面有一定高度，人工修复难度较大，而且修复工作一般直接在电解车间内进行，电解车间磁场环境下对于铝氩弧焊影响很大，经常产生磁偏吹、断弧频繁等现象，影响焊接质量，另外由于平行母线上的补焊位置为随机状态，还要考虑工人能够根据需要灵活调整焊枪位置以满足作业要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种铝电解槽平行母线自动修复装置，能够灵活地根据平行母线补焊位置进行调节，并且屏蔽了焊接区域磁场影响，保证焊接质量。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种铝电解槽平行母线自动修复装置，包括行走小车、水平调节机构、升降调节机构、角度调节机构、二次调节架、焊接组件和控制箱体，其中水平调节机构设于行走小车前部，且所述水平调节机构设有水平调节移动座，升降调节机构设于所述水平调节移动座上，且所述升降调节机构设有升降调节座，角度调节机构设于所述升降调节座上，且所述角度调节机构设有可前后摆动的角度调节座，所述角度调节座上设有二次升降驱动组件，所述二次调节架下侧设有二次升降座，且所述二次升降座与所述角度调节座滑动连接并通过所述二次升降驱动组件驱动升降，所述二次调节架上端设有安装防磁线圈的防磁安装架，焊枪安装于所述二次调节架上且置于所述防磁线圈中，所述行走小车后部设有设备箱体，焊接组件和控制箱体均设于所述设备箱体上。

所述水平调节机构包括安装底板和水平调节驱动组件，其中安装底板设于所述行走小车上，水平调节驱动组件设于所述安装底板上，水平调节移动座与所述安装底板滑动连接，且所述水平调节移动座通过所述水平调节驱动组件驱动移动。

所述水平调节驱动组件包括水平调节手轮、水平调节丝杠和水平调节丝母，其中水平调节丝杠通过水平调节手轮驱动转动，水平调节丝母套装于所述水平调节丝杠上并与所述水平调节移动座固连。

所述水平调节移动座上设有一个立座，且所述升降调节座垂直滑动插装于所述立座中，所述升降调节机构包括升降驱动组件，且所述升降调节座通过所述升降驱动组件驱动升降。

所述升降驱动组件包括升降调节手轮、直角齿轮箱、升降调节丝杠和升降调节丝母，其中升降调节手轮与直角齿轮箱的动力输入端连接，升降调节丝杠上端与直角齿轮箱的动力输出端连接，升降调节丝杠下端转动安装于所述水平调节移动座上，所述立座一侧设有支座，且所述直角齿轮箱安装于所述支座上，所述升降调节丝母套装于所述升降调节丝杠上，且所述升降调节丝母一侧设有连接板插入所述立座中并与所述升降调节座连接，所述立座上设有供所述连接板升降移动的开槽。

所述角度调节机构包括角度调节组件，所述角度调节组件包括角度调节手轮、角度调节丝杠和角度调节丝母，所述角度调节丝母固装于所述升降调节座上，所述角度调节丝杠角可移动地穿过所述升降调节座，且所述角度调节丝母套装于所述角度调节丝杠上，所述角度调节丝杠一端设有角度调节手轮，所述角度调节丝杠另一端与所述角度调节座铰接，所述角度调节座上端设有铰接板与所述升降调节座上端铰接。

所述角度调节座上的二次升降驱动组件包括二次调节手轮、二次升降调节丝杠和二次升降调节丝母，其中二次升降调节丝杠通过二次调节手轮驱动转动，二次升降调节丝母套装于二次升降调节丝杠上并与所述二次升降座固连。

所述焊接组件包括焊接送丝机、焊丝收线器和冷水机，所述焊接送丝机设于设备箱体上端，焊枪通过焊接线缆与所述焊接送丝机连接。

所述设备箱体后侧设有把手支架和控制箱体，所述控制箱体上设有操作面板。

所述行走小车下侧设有滚轮和锁定地脚。

本实用新型的优点与积极效果为：

1、本实用新型包括行走小车、水平调节机构、升降调节机构、角度调节机构、二次调节架等结构，可以灵活地根据平行母线补焊位置进行调节，其中行走小车实现本实用新型的整体移动，水平调节机构和升降调节机构先将防磁线圈对准并覆盖待焊接修复区域，然后角度调节机构和二次调节架将焊枪调节至焊接开始位置。

2、本实用新型在二次调节架上设有防磁线圈，且焊枪置于所述防磁线圈中，从而利用所述防磁线圈屏蔽焊接区域的磁场影响，保证焊接质量。

3、本实用新型降低了操作人员数量及劳动强度，其中焊接修复人员数量可从4人降低为2人，同时提高了焊接质量和焊接效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图，

图2为图1中本实用新型的左视图，

图3为图1中本实用新型的俯视图。

其中，1为行走小车，2为水平调节机构，201为立座，202为水平调节移动座，3为升降调节机构，301为升降调节手轮，302为直角齿轮箱，303为升降调节丝杠，304为升降调节座，4为角度调节机构，401为角度调节手轮，402为角度调节座，4021为铰接板，5为二次调节架，501为二次升降座，502为防磁安装架，6为焊丝走线槽，7为冷水机，8为焊接送丝机，9为焊接电源，10为控制箱体，11为焊丝收线器，12为把手支架，13为设备箱体，14为焊接线缆，15为锁定地脚，151为锁定手柄，152为锁定螺柱。

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，本实用新型包括行走小车1、水平调节机构2、升降调节机构3、角度调节机构4、二次调节架5、焊接组件和控制箱体10，其中水平调节机构2设于行走小车1前部，且所述水平调节机构2设有水平调节移动座202，升降调节机构3设于所述水平调节移动座202上，且所述升降调节机构3设有升降调节座304，角度调节机构4设于所述升降调节座304上，且所述角度调节机构4设有可前后摆动的角度调节座402，所述角度调节座402上设有二次升降驱动组件，所述二次调节架5下侧设有二次升降座501，且所述二次升降座501与所述角度调节座402滑动连接并通过所述二次升降驱动组件驱动升降，所述二次调节架5上端设有用于安装防磁线圈的防磁安装架502，焊枪安装于所述二次调节架5上，且焊枪输出端置于所述防磁线圈中，所述行走小车1后部设有设备箱体13，焊接组件和控制箱体10均设于所述设备箱体13上，所述焊枪通过焊接线缆14与焊接组件相连。另外所述防磁线圈用于屏蔽焊接区域的磁场，保障焊接质量不受磁场影响，所述防磁线圈结构为本领域公知技术。

如图1所示，本实施例中，所述水平调节机构2包括安装底板和水平调节驱动组件，其中安装底板设于所述行走小车1上，水平调节驱动组件设于所述安装底板上，水平调节移动座202通过滑块滑轨结构与所述安装底板滑动连接，且所述水平调节移动座202通过所述水平调节驱动组件驱动移动。本实施例中，所述水平调节驱动组件包括水平调节手轮、水平调节丝杠和水平调节丝母，其中水平调节丝杠通过水平调节手轮驱动转动，水平调节丝母套装于所述水平调节丝杠上并与所述水平调节移动座202固连，水平调节丝杠转动即驱动水平调节丝母带动水平调节移动座202移动。

如图1所示，本实施例中，所述水平调节移动座202上设有一个立座201，且所述升降调节座304通过滑块滑轨结构垂直滑动插装于所述立座201中，所述升降调节机构3包括驱动所述升降调节座304升降的升降驱动组件，本实施例中，所述升降驱动组件包括升降调节手轮301、直角齿轮箱302、升降调节丝杠303和升降调节丝母，其中升降调节手轮301与直角齿轮箱302的动力输入端连接，升降调节丝杠303上端与直角齿轮箱302的动力输出端连接，升降调节丝杠303下端通过轴承转动安装于所述水平调节移动座202上，所述立座201一侧设有支座，且所述直角齿轮箱302安装于所述支座上，所述升降调节丝母套装于所述升降调节丝杠303上，且所述升降调节丝母一侧设有连接板插入所述立座201中并与所述升降调节座304连接，所述立座201上设有供所述连接板升降移动的开槽。机构工作时，所述升降调节丝杠303通过所述升降调节手轮301驱动旋转，且所述升降调节手轮301通过所述直角齿轮箱302传递转矩，所述直角齿轮箱302的动力输入端和输出端垂直以方便操作，所述升降调节丝杠303转动即驱动升降调节丝母带动升降调节座304升降移动。所述直角齿轮箱302为本领域公知技术，并且可以根据需要采购市场上的成熟产品。

如图1所示，所述角度调节机构4包括驱动所述角度调节座402摆动的角度调节组件，本实施例中，所述角度调节组件包括角度调节手轮401、角度调节丝杠和角度调节丝母，其中所述角度调节座402上端设有铰接板4021与所述升降调节座304上端铰接以实现角度调节座402的转动，所述角度调节丝母固装于所述升降调节座304上，所述角度调节丝杠可移动地穿过所述升降调节座304，且所述角度调节丝母套装于所述角度调节丝杠上，所述角度调节丝杠一端设有角度调节手轮401，所述角度调节丝杠另一端与所述角度调节座402铰接。机构工作时，所述角度调节丝杠通过角度调节手轮401驱动转动，由于角度调节丝母固定，角度调节丝杠可以前后移动，进而驱动所述角度调节座402前后摆动调整角度。

如图1所示，所述角度调节座402靠近所述升降调节座304一侧通过滑块滑轨结构与所述二次调节架5下侧的二次升降座501滑动连接，本实施例中，所述角度调节座402上的二次升降驱动组件包括二次调节手轮、二次升降调节丝杠和二次升降调节丝母，其中二次升降调节丝杠通过二次调节手轮驱动转动，二次升降调节丝母套装于二次升降调节丝杠上并与所述二次升降座501固连，二次升降调节丝杠转动，进而驱动二次升降调节丝母带动二次升降座501移动。

如图1～3所示，所述焊接组件包括焊接送丝机8、焊丝收线器11和冷水机7，其中焊丝通过焊接送丝机8送入焊枪中，并通过焊丝收线器11回收，如图1所示，所述焊接送丝机8设于设备箱体13上端，且焊枪通过焊接线缆14与所述焊接送丝机8连接，如图3所示，所述行走小车1一侧设有焊丝走线槽6用于焊丝走线，另外如图2所示，所述设备箱体13下部设有冷水机7用于焊接冷却，设备箱体13中部设有焊接电源9为整个焊接组件供电。所述焊接组件(包括焊接送丝机8、焊丝收线器11和冷水机7)为本领域公知技术且为市购产品，所述焊枪也与焊接组件一起配套采购，所述焊枪为自动焊枪,其可以自动移动完成指定区域的焊接。

如图1～2所示，所述设备箱体13下端与行走小车1固连，所述设备箱体13后侧设有把手支架12和控制箱体10，所述把手支架12方便操作人员推动行走小车1，同时也可以作为连接线缆支架用于支撑与设备箱体13连接的外部线缆，所述控制箱体10内部的控制系统模块通过线路与焊接组件等装置连接以实现控制，在所述控制箱体10上可根据需要设置操作面板以方便人员操作，此为本领域公知技术。

如图1～2所示，所述行走小车1除了设置滚轮外，还设有锁定地脚15以实现行走小车1焊接时的固定，本实施例中，所述锁定地脚15包括锁定手柄151和锁定螺柱152，其中所述锁定螺柱152上端与锁定手柄151连接，所述锁定螺柱152下端穿过设于行走小车1上的锁定丝母，且所述锁定螺柱152下端设有锁定吸盘，旋拧所述锁定手柄151即可驱动锁定螺柱152下移直至锁定吸盘完全抵住地面。

本实施例主要考虑到平行母线上补焊位置的随机性，所有调节机构均采用手轮驱动以方便作业人员现场操作和调节，所述手轮均可以根据实际需要换成伺服减速电机等装置以实现自动控制调节。

本实用新型的工作原理为：

一、设备就位：根据铝电解槽平行母线的补焊位置，将行走小车1先推至合适位置，并将焊接组件保护气体处连通99.99％高纯氩气，电源处接通380V焊接电源。

二、确定焊接修复区域：根据平行母线损坏情况及位置确定焊接修复区域，先通过所述水平调节机构2和升降调节机构3调节，使防磁线圈调整至待焊接修复区域，并且需使防磁线圈完全覆盖焊接修复区域并将待焊接修复区域置于防磁线圈中心位置，然后通过角度调节机构4的角度调节以及二次调节架5的二次升降调节，将焊枪调节至待焊接修复区域左下角处。

三、参数设定：根据焊接区域大小，在控制箱体10的操作面板上设置焊接区域长度(本实施例为240mm)及宽度(本实施例为450mm)，并且焊接区域不能超过防磁线圈范围，以保证防磁线圈实现屏蔽焊接区域磁场的作用，进而保障焊接质量不受磁场影响，然后根据待修复区域破损程度设置焊接组件设备的相关参数，本实施例包括设备焊接电流320A、焊接电压30V、焊接振幅6mm、频率5HZ、焊枪行走速度4mm/s。

四、自动焊接：参数设置完成后，打开高纯氩气阀门，打开焊接电源开关，按下自动焊接开始按钮，焊枪自动起弧并沿焊接区域自左至右、自上而下进行自动焊接修复直至所设置焊接区域全部焊接完成，焊枪自动停弧，返回焊接初始位置。

五、设备移位：待焊接修复区域焊接完成后，移动本实用新型至下一处待焊接修复位置，并重复上述操作进行焊接修复，直至完成整根电解槽平行母线全部焊接修复工作。

Claims (10)

1.一种铝电解槽平行母线自动修复装置，其特征在于：包括行走小车(1)、水平调节机构(2)、升降调节机构(3)、角度调节机构(4)、二次调节架(5)、焊接组件和控制箱体(10)，其中水平调节机构(2)设于行走小车(1)前部，且所述水平调节机构(2)设有水平调节移动座(202)，升降调节机构(3)设于所述水平调节移动座(202)上，且所述升降调节机构(3)设有升降调节座(304)，角度调节机构(4)设于所述升降调节座(304)上，且所述角度调节机构(4)设有可前后摆动的角度调节座(402)，所述角度调节座(402)上设有二次升降驱动组件，所述二次调节架(5)下侧设有二次升降座(501)，且所述二次升降座(501)与所述角度调节座(402)滑动连接并通过所述二次升降驱动组件驱动升降，所述二次调节架(5)上端设有安装防磁线圈的防磁安装架(502)，焊枪安装于所述二次调节架(5)上且置于所述防磁线圈中，所述行走小车(1)后部设有设备箱体(13)，焊接组件和控制箱体(10)均设于所述设备箱体(13)上。

2.根据权利要求1所述的铝电解槽平行母线自动修复装置，其特征在于：所述水平调节机构(2)包括安装底板和水平调节驱动组件，其中安装底板设于所述行走小车(1)上，水平调节驱动组件设于所述安装底板上，水平调节移动座(202)与所述安装底板滑动连接，且所述水平调节移动座(202)通过所述水平调节驱动组件驱动移动。

3.根据权利要求2所述的铝电解槽平行母线自动修复装置，其特征在于：所述水平调节驱动组件包括水平调节手轮、水平调节丝杠和水平调节丝母，其中水平调节丝杠通过水平调节手轮驱动转动，水平调节丝母套装于所述水平调节丝杠上并与所述水平调节移动座(202)固连。

4.根据权利要求1所述的铝电解槽平行母线自动修复装置，其特征在于：所述水平调节移动座(202)上设有一个立座(201)，且所述升降调节座(304)垂直滑动插装于所述立座(201)中，所述升降调节机构(3)包括升降驱动组件，且所述升降调节座(304)通过所述升降驱动组件驱动升降。

5.根据权利要求4所述的铝电解槽平行母线自动修复装置，其特征在于：所述升降驱动组件包括升降调节手轮(301)、直角齿轮箱(302)、升降调节丝杠(303)和升降调节丝母，其中升降调节手轮(301)与直角齿轮箱(302)的动力输入端连接，升降调节丝杠(303)上端与直角齿轮箱(302)的动力输出端连接，升降调节丝杠(303)下端转动安装于所述水平调节移动座(202)上，所述立座(201)一侧设有支座，且所述直角齿轮箱(302)安装于所述支座上，所述升降调节丝母套装于所述升降调节丝杠(303)上，且所述升降调节丝母一侧设有连接板插入所述立座(201)中并与所述升降调节座(304)连接，所述立座(201)上设有供所述连接板升降移动的开槽。

6.根据权利要求1所述的铝电解槽平行母线自动修复装置，其特征在于：所述角度调节机构(4)包括角度调节组件，所述角度调节组件包括角度调节手轮(401)、角度调节丝杠和角度调节丝母，所述角度调节丝母固装于所述升降调节座(304)上，所述角度调节丝杠角可移动地穿过所述升降调节座(304)，且所述角度调节丝母套装于所述角度调节丝杠上，所述角度调节丝杠一端设有角度调节手轮(401)，所述角度调节丝杠另一端与所述角度调节座(402)铰接，所述角度调节座(402)上端设有铰接板(4021)与所述升降调节座(304)上端铰接。

7.根据权利要求1所述的铝电解槽平行母线自动修复装置，其特征在于：所述角度调节座(402)上的二次升降驱动组件包括二次调节手轮、二次升降调节丝杠和二次升降调节丝母，其中二次升降调节丝杠通过二次调节手轮驱动转动，二次升降调节丝母套装于二次升降调节丝杠上并与所述二次升降座(501)固连。

8.根据权利要求1所述的铝电解槽平行母线自动修复装置，其特征在于：所述焊接组件包括焊接送丝机(8)、焊丝收线器(11)和冷水机(7)，所述焊接送丝机(8)设于设备箱体(13)上端，焊枪通过焊接线缆(14)与所述焊接送丝机(8)连接。

9.根据权利要求1所述的铝电解槽平行母线自动修复装置，其特征在于：所述设备箱体(13)后侧设有把手支架(12)和控制箱体(10)，所述控制箱体(10)上设有操作面板。

10.根据权利要求1所述的铝电解槽平行母线自动修复装置，其特征在于：所述行走小车(1)下侧设有滚轮和锁定地脚(15)。

Images