RU2458186C1 - Anode device of aluminium electrolyser - Google Patents

Anode device of aluminium electrolyser Download PDF

Info

Publication number
RU2458186C1
RU2458186C1 RU2011112600/02A RU2011112600A RU2458186C1 RU 2458186 C1 RU2458186 C1 RU 2458186C1 RU 2011112600/02 A RU2011112600/02 A RU 2011112600/02A RU 2011112600 A RU2011112600 A RU 2011112600A RU 2458186 C1 RU2458186 C1 RU 2458186C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
screw
jack
worm wheel
nut
anode
Prior art date
Application number
RU2011112600/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Александрович Пак (RU)
Михаил Александрович Пак
Дмитрий Александрович Требух (RU)
Дмитрий Александрович Требух
Алексей Иванович Толкачев (RU)
Алексей Иванович Толкачев
Александр Михайлович Пак (RU)
Александр Михайлович Пак
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр"
Priority to RU2011112600/02A priority Critical patent/RU2458186C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2458186C1 publication Critical patent/RU2458186C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: anode device includes steel structure with mechanism moving anode bus with screw jack all installed on the steel structure. Screw jack consists of nut and located in the housing and interconnected worm, worm wheel and screw connected to anode bus. The screw is connected to the anode bus via carrier arm mounted on the jack screw. There is a nut rigidly fixed inside the carrier arm on spherically processed lower and upper parts, the nut has spherically processed ends and can move vertically up and down along the jack screw. Worm wheel located in jack reducer at the upper and lower part leans on spherical supports through thrust bearings. The lower part of jack screw is fixed inside the worm wheel via articulated coupling leaning from above and below on spherical supports through thrust bearings. The screw is connected to the articulated coupling with the possibility of transferring the torsion movement from worm wheel to screw for conversion vertical reciprocating movement of nut with carrier arm. Carrier arm has shackles for anode bus and cover with lugs attachment.
EFFECT: decrease of dimensions, increase of reliability and extension of reducers service life.
3 dwg

Description

Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности к оборудованию цехов по производству алюминия электролитическим способом в криолит-глиноземных расплавах, а именно конструкции анодного устройства алюминиевого электролизера с механизмом перемещения анодной ошиновки.The invention relates to the metallurgy of non-ferrous metals, in particular to the equipment of workshops for the production of aluminum by the electrolytic method in cryolite-alumina melts, namely, the design of the anode device of an aluminum electrolyzer with a mechanism for moving the anode busbar.

Известно анодное устройство алюминиевого электролизера (патент РФ 2214482, МПК C25C 3/12, 2003), включающее балку-коллектор, анодную ошиновку с установленными на ней с определенным шагом анодами и механизм перемещения ошиновки с электромеханическим приводом и домкратами. На верхнем поясе коллектора установлены винтовые домкраты, винты которых соединены с анодной ошиновкой, а входные их валы с помощью дополнительных валиков соединены с электромеханическим приводом, состоящим из электродвигателя в сочетании с червячными и коническими редукторами с соединительными муфтами. Сочетание этих редукторов может быть различным. Так, для электролизеров мощностью до 200 кА может применяться устройство с четырьмя домкратами с размещением электроприводов по торцам коллектора, т.к. в этом случае длина ошиновки относительно небольшая и достаточно двух точек ее соединения с винтами домкратов по каждой стороне.The anode device of an aluminum electrolyzer is known (RF patent 2214482, IPC C25C 3/12, 2003), including a collector beam, anode busbar with anodes mounted on it with a certain pitch and a busbar movement mechanism with an electromechanical drive and jacks. Screw jacks are installed on the upper belt of the collector, the screws of which are connected to the anode busbar, and their input shafts are connected with additional rollers to an electromechanical drive consisting of an electric motor in combination with worm and bevel gearboxes with couplings. The combination of these gearboxes may be different. So, for electrolyzers with a capacity of up to 200 kA, a device with four jacks can be used with electric drives placed at the ends of the collector, because in this case, the length of the busbar is relatively small and two points of its connection with the jack screws on each side are sufficient.

Известная конструкция имеет недостатки:Known design has disadvantages:

- последовательная схема компоновки редуктора домкрата в вертикальном направлении увеличивает высоту домкрата, что ведет к увеличению высоты электролизера;- a serial arrangement of the jack gear in the vertical direction increases the height of the jack, which leads to an increase in the height of the cell;

- червячное колесо во время работы испытывает трение скольжения с втулкой, на которую опирается, что ведет к увеличению крутящего момента на червяке;- during operation, the worm wheel experiences sliding friction with the sleeve on which it rests, which leads to an increase in the torque on the worm;

- винтовая пара (винт-гайка) не имет возможности откланяться в вертикальном положении, что приводит к возникновению поперечных нагрузок в винтовой паре.- a screw pair (screw-nut) does not have the ability to peel off in a vertical position, which leads to the appearance of transverse loads in the screw pair.

Известно анодное устройство алюминиевого электролизера (патент РФ 2214481, МПК C25C 3/12, 2003), принятое за прототип. Механизм перемещения анодной ошиновки состоит из электродвигателя, винтовых домкратов, соединенных с пакетами шин анодной ошиновки. Домкраты состоят из размещенных в его корпусе и соединенных между собой червяка, червячного колеса со ступицей, внутри которой находится гайка с винтом. Червячное колесо установлено на втулке, закрепленной на основании корпуса домкрата. Гайка установлена внутри ступицы червячного колеса и соединена с ней шлицевым соединением, выполненным с зазором 1-3 мм. Гайка верхним и нижним торцами опирается через упорные подшипники на сферические опоры.A known anode device of an aluminum electrolyzer (RF patent 2214481, IPC C25C 3/12, 2003), adopted as a prototype. The movement mechanism of the anode busbar consists of an electric motor, screw jacks connected to the busbar packages of the anode busbar. The jacks consist of a worm located in its housing and interconnected, a worm wheel with a hub, inside of which there is a nut with a screw. The worm wheel is mounted on a sleeve fixed to the base of the jack body. The nut is installed inside the hub of the worm wheel and connected to it by a spline connection made with a gap of 1-3 mm. The nut with the upper and lower ends is supported through spherical bearings through thrust bearings.

Приведенная конструкция прототипа имеет недостатки:The above prototype design has disadvantages:

- расположение конструктивных элементов приводит к увеличению высоты винтового домкрата, за счет того что при подъеме анодной ошиновки винт выворачивается вверх;- the location of the structural elements leads to an increase in the height of the screw jack, due to the fact that when the anode busbar is lifted, the screw turns up;

- червячное колесо во время работы испытывает трение скольжения с втулкой, на которую опирается, что ведет к увеличению крутящего момента на червяке.- during operation, the worm wheel experiences sliding friction with the sleeve on which it rests, which leads to an increase in the torque on the worm.

В результате этого возникают горизонтальные нагрузки в паре винт-гайка, что приводит к снижению надежности и срока эксплуатации анодного устройства.As a result of this, horizontal loads occur in the screw-nut pair, which leads to a decrease in the reliability and life of the anode device.

Техническим результатом изобретения является создание механизма перемещения анодной ошиновки, позволяющего уменьшить габариты корпуса редуктора и высоты электролизера, что позволяет более компактно расположить технологическое оборудование, при одновременном повышении надежности и увеличении срока эксплуатации редукторов домкратов.The technical result of the invention is the creation of a mechanism for moving the anode busbar, which allows to reduce the dimensions of the gear housing and the height of the electrolyzer, which allows more compact arrangement of technological equipment, while improving reliability and increasing the life of the jack reducers.

Технический результат достигается тем, что в анодном устройстве, включающем металлоконструкцию с установленным на ней механизмом перемещения анодной ошиновки с винтовым домкратом, состоящим из гайки и размещенных в корпусе и соединенных между собой червяка, червячного колеса и винта, соединенного с анодной ошиновкой, согласно заявляемому изобретению, соединение винта и анодной ошиновки выполнено через подвес, установленный на винте домкрата, при этом, внутри подвеса неподвижно зафиксирована на сферически обработанных нижней и верхней частях гайка, выполненная со сферически обработанными торцами, с возможностью вертикального перемещения вниз-вверх по винту домкрата, а червячное колесо, размещенное в редукторе домкрата, сверху и снизу опирается на сферические опоры через упорные подшипники качения, и нижняя часть винта домкрата закреплена внутри червячного колеса при помощи шарнирной муфты, опертой сверху и снизу на сферические опоры, через упорные подшипники качения, кроме того, винт сопряжен с шарнирной муфтой с возможностью передачи крутящего момента от червячного колеса винту для преобразования в вертикальное возвратно-поступательное движение гайки с подвесом.The technical result is achieved by the fact that in the anode device comprising a metal structure with a mechanism for moving the anode busbar mounted on it with a screw jack, consisting of a nut and housed in the housing and interconnected by a worm, a worm wheel and a screw connected to the anode busbar, according to the claimed invention , the connection of the screw and the anode busbar is made through a suspension mounted on the screw of the jack, while inside the suspension is fixedly fixed on the spherically machined lower and upper parts, a nut made with spherically machined ends, with the possibility of vertical movement up and down on the jack screw, and the worm wheel placed in the jack reducer is supported from the top and bottom by spherical bearings through axial rolling bearings, and the lower part of the jack screw is fixed inside the worm wheel by means of an articulated clutch, supported above and below on spherical bearings, through thrust rolling bearings, in addition, the screw is coupled to the articulated clutch with the possibility of transmitting torque from the worm a wheel screw for converting a reciprocating vertical motion of the nut with the suspension.

Подвес снабжен серьгами для закрепления анодной ошиновки и крышкой с бобышками, стопорящими гайку от проворачивания.The gimbal is equipped with earrings for securing the anode busbar and a lid with bosses locking the nut from turning.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены:The invention is illustrated by drawings, which depict:

на Фиг.1 - вид анодного устройства с продольной стороны;figure 1 is a view of the anode device from the longitudinal side;

на Фиг.2 - главный вид анодного устройства (в плане);figure 2 is a main view of the anode device (in plan);

на Фиг.3 - разрез А-А на Фиг.1 (конструкция домкрата и подвеса).figure 3 is a section aa in figure 1 (construction of the jack and suspension).

В предлагаемом анодном устройстве механизм перемещения анодов (МПА) изображен на фигурах 1, 2, 3, содержит асинхронный электродвигатель 1, червячный редуктор МПА 2, два угловых конических редуктора 3. Червячный редуктор МПА 2 имеет выходной вал с двумя концами, которые через втулочно-пальцевые муфты 4 соединены с угловыми коническими редукторами 3. Каждый конический редуктор 3 соединен карданным валом 5 с группой из 4-х последовательно соединенных винтовых домкратов 6 (см. фиг.1). Электродвигатель 1 через втулочно-пальцевую муфту 7 соединен с входным валом червячного редуктора МПА 2 (см. фиг.2 главный вид). Винтовые домкраты 6 соединены между собой карданными валами 8 и с червячными редукторами домкрата 9. Механизм перемещения анодов установлен на металлоконструкции электролизера 10. Винт 11 винтового домкрата 6 соединен шарнирной муфтой 12 (см. фиг.3) с червячным колесом 13 с возможностью вращения червяком 14 совместно с червячным колесом 13. Для исключения горизонтальных нагрузок шарнирная муфта 12 с винтом опирается на сферические опоры 15 и 16, выполненные в виде шайб. Гайка 17 неподвижно установлена в подвесе 18 и при вращении винта поднимается или опускается по нему, при этом происходит перемещение анодной ошиновки. Гайка 17 выполнена со сферическими торцами, которыми опирается в подвесе 18 на сферически обработанные поверхности. Червячное колесо 13, размещенное в редукторе винтового домкрата 9, сверху и снизу опирается на сферические опоры 15 и 16 через упорные подшипники качения 19 и 20. Подвес 18 снабжен серьгами 21 для закрепления анодной ошиновки и крышкой с бобышками 22.In the proposed anode device, the mechanism for moving the anodes (MPA) is depicted in figures 1, 2, 3, contains an asynchronous electric motor 1, a worm gear MPA 2, two angular bevel gears 3. The worm gear MPA 2 has an output shaft with two ends, which through the sleeve finger couplings 4 are connected to angular bevel gears 3. Each bevel gear 3 is connected by a driveshaft 5 to a group of 4 screw jacks 6 connected in series 6 (see Fig. 1). The motor 1 through a sleeve-finger coupling 7 is connected to the input shaft of the worm gear MPA 2 (see figure 2 main view). The screw jacks 6 are interconnected by cardan shafts 8 and with the worm gears of the jack 9. The mechanism for moving the anodes is mounted on the metal structures of the electrolyzer 10. The screw 11 of the screw jack 6 is connected by a swivel coupling 12 (see Fig. 3) to the worm wheel 13 with the possibility of rotation by the worm 14 together with the worm wheel 13. To exclude horizontal loads, the articulated coupling 12 with a screw rests on spherical bearings 15 and 16, made in the form of washers. The nut 17 is fixedly mounted in the suspension 18 and, when the screw rotates, rises or falls along it, while the anode busbar moves. The nut 17 is made with spherical ends, which rests in a suspension 18 on spherically machined surfaces. The worm wheel 13, located in the gearbox of the screw jack 9, is supported from above and below by spherical bearings 15 and 16 through axial rolling bearings 19 and 20. The suspension 18 is equipped with earrings 21 for fixing the anode bus and the lid with bosses 22.

Работа механизма перемещения анодной ошиновки производится за счет вращения винтов 11 винтовых домкратов 6, карданными валами 5 и 8 через редукторы МПА 2 от электродвигателя 1, расположенного в торцевой части с лицевой стороны металлоконструкции 10. Так как винтовые домкраты 6 расположены по краям верхней части балки-коллектора, поэтому средняя часть остается свободной.The movement of the anode busbar is carried out by rotating the screws 11 of the screw jacks 6, the driveshafts 5 and 8 through the MPA 2 reducers from the electric motor 1 located in the end part on the front side of the metal structure 10. Since the screw jacks 6 are located on the edges of the upper part of the beam collector, so the middle part remains free.

Отличием заявляемой конструкции является то, что винт домкрата соединен шарнирной муфтой, а шарнирная муфта верхним и нижним торцами опирается через упорные подшипники на сферические опоры, это дает возможность исключить горизонтальные нагрузки в паре винт-гайка и приводит к увеличению надежности и срока эксплуатации конструкции. Положение крепления винтов домкратов обеспечивает минимальный прогиб анодной ошиновки.The difference of the claimed design is that the jack screw is connected by an articulated coupling, and the articulated coupling is supported by spherical bearings on the upper and lower ends through thrust bearings, this makes it possible to eliminate horizontal loads in the screw-nut pair and increases the reliability and life of the structure. The fastening position of the jack screws ensures a minimum deflection of the anode busbar.

В данной конструкции применена схема, когда винт через шарнирную муфту соединен с червячным колесом редуктора винтового домкрата и вращается совместно с червячным колесом, что приводит к уменьшению габаритов корпуса редуктора и высоты электролизера, что позволяет более компактно расположить технологическое оборудование.In this design, a scheme is used when the screw is connected through a hinge to the worm gear of the screw jack reducer and rotates together with the worm gear, which reduces the dimensions of the gear housing and the height of the electrolyzer, which makes it possible to arrange the process equipment more compactly.

Перечень конструктивных элементов:The list of structural elements:

асинхронный электродвигатель 1,asynchronous electric motor 1,

червячный редуктор МПА 2,worm gear MPA 2,

два угловых конических редуктора 3,two angular bevel gears 3,

втулочно-пальцевые муфты 4,sleeve-finger couplings 4,

карданный вал 5,driveshaft 5,

винтовой домкрат 6,screw jack 6,

втулочно-пальцевая муфта 7,sleeve-finger coupling 7,

карданный вал 8,driveshaft 8,

червячный редуктор домкрата 9,worm gear of the jack 9,

металлоконструкция электролизера 10,metal structure of the electrolyzer 10,

винт 11,screw 11,

шарнирная муфта 12,swivel coupling 12,

червячное колесо 13,the worm wheel 13,

червяк 14,worm 14,

сферические опоры 15 и 16,spherical bearings 15 and 16,

гайка 17,nut 17,

подвес 18,suspension 18,

упорные подшипники качения 19 и 20,persistent rolling bearings 19 and 20,

серьги 21,earrings 21,

крышка с бобышками 22.lid with lugs 22.

Claims (2)

1. Анодное устройство алюминиевого электролизера, содержащее металлоконструкцию с установленным на ней механизмом перемещения анодной ошиновки с винтовым домкратом, состоящим из гайки и размещенных в корпусе и соединенных между собой червяка, червячного колеса и винта, соединенного с анодной ошиновкой, отличающееся тем, что винт соединен с анодной ошиновкой посредством подвеса, установленного на винте домкрата, при этом внутри подвеса неподвижно зафиксирована на сферически обработанных нижней и верхней его частях гайка, которая выполнена со сферически обработанными торцами, с возможностью вертикального перемещения вниз-вверх по винту домкрата, а червячное колесо, размещенное в редукторе домкрата, сверху и снизу опирается на сферические опоры через упорные подшипники качения, а нижняя часть винта домкрата закреплена внутри червячного колеса при помощи шарнирной муфты, опертой сверху и снизу на сферические опоры через упорные подшипники качения, при этом винт сопряжен с шарнирной муфтой с возможностью передачи крутящего движения от червячного колеса винту для преобразования в вертикальное возвратно-поступательное движение гайки с подвесом.1. An anode device of an aluminum electrolyzer containing a metal structure with a mechanism for moving the anode busbar with a screw jack consisting of a nut and interconnected worm, a worm wheel and a screw connected to the anode busbar, characterized in that the screw is connected with the anode busbar by means of a suspension mounted on the screw of the jack, while inside the suspension it is fixed on a spherically machined lower and upper parts of the nut, which is made spherically machined ends, with the possibility of vertical movement up and down on the jack screw, and the worm wheel placed in the jack reducer is supported from above and below by spherical bearings through axial rolling bearings, and the lower part of the jack screw is fixed inside the worm wheel by means of a hinge a coupling supported on top and bottom by spherical bearings through axial rolling bearings, the screw being coupled to an articulated coupling with the possibility of transmitting torque from the worm wheel to the screw for azovaniya in vertical reciprocating nuts with the suspension. 2. Анодное устройство по п.1, отличающееся тем, что подвес снабжен серьгами для закрепления анодной ошиновки и крышкой с бобышками. 2. The anode device according to claim 1, characterized in that the suspension is equipped with earrings for securing the anode busbar and a lid with bosses.
RU2011112600/02A 2011-04-01 2011-04-01 Anode device of aluminium electrolyser RU2458186C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011112600/02A RU2458186C1 (en) 2011-04-01 2011-04-01 Anode device of aluminium electrolyser

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011112600/02A RU2458186C1 (en) 2011-04-01 2011-04-01 Anode device of aluminium electrolyser

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2458186C1 true RU2458186C1 (en) 2012-08-10

Family

ID=46849632

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011112600/02A RU2458186C1 (en) 2011-04-01 2011-04-01 Anode device of aluminium electrolyser

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2458186C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1195055B (en) * 1959-03-25 1965-06-16 Montedison Spa Suspension device for the anode jacket in aluminum electrolysis ovens
US4414070A (en) * 1982-02-12 1983-11-08 Alcan International Limited Anode positioning system
SU1721050A1 (en) * 1989-11-30 1992-03-23 Иркутский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института алюминиевой, магниевой и электродной промышленности Anode unit of aluminum electrolyzer with top current supply
RU2155825C2 (en) * 1997-12-11 2000-09-10 Акционерное общество открытого типа "Всероссийский алюминиево-магниевый институт" Anode unit of electrolizer with self-baking anode with upper current lead
RU2214482C1 (en) * 2002-05-06 2003-10-20 Открытое акционерное общество "Всероссийский алюминиево-магниевый институт" Anode gear of electrolyser with burnt anodes
RU2214481C1 (en) * 2002-05-06 2003-10-20 Открытое акционерное общество "Всероссийский алюминиево-магниевый институт" Anode arrangement of aluminum electrolyser

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1195055B (en) * 1959-03-25 1965-06-16 Montedison Spa Suspension device for the anode jacket in aluminum electrolysis ovens
US4414070A (en) * 1982-02-12 1983-11-08 Alcan International Limited Anode positioning system
SU1721050A1 (en) * 1989-11-30 1992-03-23 Иркутский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института алюминиевой, магниевой и электродной промышленности Anode unit of aluminum electrolyzer with top current supply
RU2155825C2 (en) * 1997-12-11 2000-09-10 Акционерное общество открытого типа "Всероссийский алюминиево-магниевый институт" Anode unit of electrolizer with self-baking anode with upper current lead
RU2214482C1 (en) * 2002-05-06 2003-10-20 Открытое акционерное общество "Всероссийский алюминиево-магниевый институт" Anode gear of electrolyser with burnt anodes
RU2214481C1 (en) * 2002-05-06 2003-10-20 Открытое акционерное общество "Всероссийский алюминиево-магниевый институт" Anode arrangement of aluminum electrolyser

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN203558821U (en) Bogie elevating device
CN209999192U (en) Automatic manipulator of infiltration equipment
CN206319560U (en) A kind of civil engineering support meanss
CN210214663U (en) Marine electric lifting device
CN210589028U (en) Engine dismounting rack
CN205677222U (en) A kind of civil engineering work construction bracket
RU2458186C1 (en) Anode device of aluminium electrolyser
CN211961608U (en) New energy automobile part show stand
CN202880760U (en) Four-point synchronization cylinder lifting and descending movement carrying table
CN107790057A (en) A kind of sewage agitating device of environment-friendly high-efficiency
CN105217543B (en) Insulator easing gear
CN101676437B (en) Cathode lifting device used for aluminum reduction cell
CN203095557U (en) Synchronous displacement mobile stage
CN211034879U (en) Lifting chain with high wear resistance
CN208896086U (en) A kind of double mechanical arms hot line robot
CN212956130U (en) Rotary structure for improving and installing rear support leg trolley of bridge girder erection machine during girder erection with small curve radius
CN208700483U (en) A kind of lifting body and unmanned floor truck
CN219747927U (en) Electromechanical device installation, maintenance and repair platform
CN215772214U (en) Lifting type power supply cabinet
CN102031386B (en) Lifting platform and transmission device
CN211331671U (en) Rotary piston rod
CN214464441U (en) Rotor supporting and rotating device of nuclear turbine
CN212865642U (en) Bridge overhauls device
RU149195U1 (en) SCREW WITH SCREW SUPPORT FUNCTION
CN218669196U (en) Transmission line iron tower cross arm scaling ladder

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180321

Effective date: 20180321