SU1135812A1

SU1135812A1 - Device for piercing alumina crust

Info

Publication number: SU1135812A1
Application number: SU833630220A
Authority: SU
Inventors: Константин Константинович Рыбкин; Геннадий Иванович Гладких; Иван Антонович Кальян; Николай Тимофеевич Корсаков; Александр Константинович Спицын; Игорь Владимирович Боровой
Priority date: 1983-07-29
Filing date: 1983-07-29
Publication date: 1985-01-23

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОБИВКИ КОРКИ ГЛИНОЗЕМА, включающее привод, пробойник, соединенный, с кронштейном посредством системы рычагов, выполненной в виде шарнирного параллелограмма , отличающеес тем, что, с целью расширени функциональных возможностей путем уменьшени его габаритов и металлоемкости, оно дополнительно снабжено курковым механизмом , взаимодействующим с приводом, элементы шарнирного параллелограмма соединены между собой и с кронштейном посредством подпружиненной т ги с возможностью изменени ее длины, ,- е причем рычаг куркового механизма под- g |СЛ вижно закреплен на одном из шарниров, установленных на кронштейне. Я 17 1 ij Фиг.1A DEVICE FOR PUNCHING THE CORK OF GLINOZEM, including a drive, punch, connected to the bracket by means of a lever system, made in the form of a hinged parallelogram, characterized in that, in order to expand its functionality by reducing its dimensions and metal consumption, the drive, the elements of the articulated parallelogram are interconnected and with the bracket by means of spring-loaded rods with the possibility of changing its length, - e and the lever urkov mechanism sub-g | Vision SL is fixed to one of the hinges mounted on a bracket. I 17 1 ij Figure 1

Description

Изобретение- относитс к алюминиевой промьппленности, в частности к средствам механизации электролизного производства алюмини . Известно устройство дл пробивки глиноземной корки в алюминиевых электролизерах, включающее корпус с кривошипно-шатунным механизмом и два пробойника, смонтированные на замкну той системе рычагов с уравнителем, образующих параллелограмм, причем ось уравнител жестко соединена с осью несущего рычага посредством качалки , снабженной коромыслом с пружи нами дл возврата пробойников в исходное положение ij . Однако громоздкость рабочего органа данного устройства преп тствует внедрению устройства на заводах отрасли . Известно устройство, выполненное в виде шарнирно-рычажного механизма, состо щего из двух снабженных автономными гидроприводами параллелограм мов, один из KOTOpbix смонтирован на стойке тележки, а на конце второго закреплен пневмоударник. Рабочий орган устройства, в отличие от предыдущего , компактен, что позвол ет использовать его дл обработки не толь ко продольных, но и торцовых сторон электролизера, где рассто ние между его металлоконструкци ми ограничивает высоту рабочего органа размером 650-700 мм, а ширина 200-250 мм 2 Однако применение данного устройства резко снижает производительность труда при обработке глиноземной корки, поскольку пневмоударник имеет малую энергию удара. На обработку торцовой стороны электролизера одного из алюминиевых заводов тратитс до 45 мин. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс устройство дл пробивки корки глинозема, вклюгчающее привод, пробойник, соединенный с кронштейном посредством системы рычагов, выполненной в виде шарнирного параллелограмма. Устройство установлено на самоходной тележке и снабжено кривошипно-шатунным ударником , смонтированным консольно на кронштейне, имеющем гидроцилиндр дл его подъема, причем обе полости гидроцилиндра соединены с пружинными гидроамортизаторами. Кривошипно-шл1 2 тунный механизм соединен с приводом текстропной передачей. Динамическое, усилие, развиваемое машиной на пике ударника, определ етс мощностью привода и энергоемкостью маховиков, установленных на оси кривошипа. Это усилие достаточно велико дл разрушени корки даже на торцовых- сторонах электролизёра, где ее прочность в 2-3 раза больше, чем на продольных сторонах 3j . Однако габариты рабочего органа известной машины с громоздкими маховиками и массивным герметичным корпусом ударника не позвол ют применить ее дл обработки торцовых сторон электролизера. Цель изобретени - расширение функциональных возможностей устройства путем уменьшени его габаритов и металлоемкости. Поставленна цель достигаетс тем, что устройство дл пробивки корки глинозема, включающее привод, пробойник, соединенный с кронштейном посредством системы рычагов, выполненной в виде шарнирного параллелограмма , дополнительно снабжено кур ковым механизмом, взаимодействующим с приводом, элементы шарнирного па-, раллелограмма соединены между собой и с кронштейном посредством подпружиненной т ги с возможностью изменени ее длины, причем рычаг куркового механизма подвижно закреплен на одном из шарниров, установленных на кронштейне. На фиг.1 - изображено устройство, вид сбоку; на фиг.2 - разрез Е-Е на фиг.1.Устройство включает кронштейн 1, на конце которого шарнирно закреплены рычаги 2 и 3, соединенные шарнирами с пробойником 4. Элементы шарнир- но-рычажной системы образуют шарнирный параллелограмм ABCD. По диагонали параллелограмма установлена т га 5, выполненна из двух сварных элементов - стакана 6 и штока 7. На стакан 6 установлена пружина 8 сжати j упирающа с одним концом в буртик 9 стакана 6, а другим - в шайбу 10, закрепленную на штоке 7. Така конструкци т ги 5 позвол ет измен ть ее длину. Шарниры т ги 5 могут не совпадать с шарнирами В и D параллелограмма , а быть смонтированными на любой стороне этого параллелограмма.The invention relates to an aluminum industry, in particular to the means of mechanization of the electrolysis production of aluminum. A device for punching an alumina crust in aluminum electrolysers is known, including a housing with a crank mechanism and two punches mounted on a closed leverage system with equalizer, forming a parallelogram, the equalizer axis being rigidly connected to the axis of the carrier arm by means of a rocker equipped with a rocker arm. to return the punches to the initial position ij. However, the bulkiness of the working body of this device prevents the introduction of the device in the factories of the industry. It is known a device made in the form of a hinged-lever mechanism consisting of two parallelograms fitted with autonomous hydraulic actuators, one of KOTOpbix mounted on a rack of a trolley, and an air hammer at the end of the second. The working body of the device, unlike the previous one, is compact, which makes it possible to use it for processing not only the longitudinal, but also the frontal sides of the electrolyzer, where the distance between its metal structures limits the height of the working body 650–700 mm in size and 200 250 mm 2 However, the use of this device dramatically reduces productivity in the processing of alumina crust, because the hammer has a low impact energy. It takes up to 45 minutes to process the face side of the electrolyzer of one of the aluminum plants. The closest to the invention to the technical essence and the achieved result is a device for punching an alumina crust, including a drive, a punch connected to the bracket by means of a leverage system made in the form of a hinged parallelogram. The device is mounted on a self-propelled trolley and is equipped with a crank drum rod mounted cantilever on a bracket having a hydraulic cylinder for lifting it, with both cavities of the hydraulic cylinder connected to spring hydraulic shock absorbers. Crankshaft-2 tunnel mechanism is connected with a drive with a text drive. The dynamic force developed by the machine at the peak of the impactor is determined by the drive power and the power capacity of the flywheels mounted on the crank axle. This force is sufficiently large to crush the crust even on the end-sides of the electrolyzer, where its strength is 2–3 times greater than on the longitudinal sides 3j. However, the dimensions of the working body of a well-known machine with bulky flywheels and a massive hermetic body of a drummer do not allow it to be used for processing the end sides of the electrolyzer. The purpose of the invention is to expand the functionality of the device by reducing its size and metal consumption. The goal is achieved by the device for punching alumina crust, including a drive, punch, connected to the bracket by means of a system of levers made in the form of a hinge parallelogram, additionally equipped with a trigger mechanism that interacts with the drive, with the bracket by means of spring-loaded gi with the possibility of changing its length, and the trigger lever is movably mounted on one of the hinges mounted on the bracket. Figure 1 - shows the device, side view; Fig. 2 shows the section E-E in Fig. 1. The device includes a bracket 1, at the end of which the arms 2 and 3 are hinged and connected by hinges to the piercer 4. The elements of the hinge-lever system form the hinged parallelogram ABCD. Diagonally, the parallelogram is installed in a ha 5, made of two welded elements — cup 6 and stem 7. On cup 6, a spring 8 is pressed, j abutting with one end into the bead 9 of cup 6, and the other into the washer 10 fixed on the rod 7. This thrust construction 5 allows the length to be varied. The hinges of cable 5 may not coincide with the hinges of B and D parallelogram, but be mounted on either side of this parallelogram.

или даже за его пределами, например ,ч вместо точки D - в любой другой точке кронштейна 1. Совмещение шарниров т ги 5 с шарнирами параллелограмма ABCD - вариант ее конструктивного выполнени .or even outside of it, for example, h instead of point D — at any other point of bracket 1. Combining hinges of shaft 5 with hinges of parallelogram ABCD is a variant of its constructive implementation.

На кронштейне I установлен гидроцилиндр 11, шток которого шарнирно соединен с рычагом 12, свободно посаженным на ось шарнира С. На конце рычага 12 закреплен упор 13. На оси 14, смонтирован курковый механизм , вклгочак ций рычаг 15с роликом 1 j6 на конце. Фигурный паз 17 во втулке рычага 15 под шпонку 18, уста новленную на оси 14, допускает поворот рычага 15 на некоторый угол относительно оси 14. Рычаг 15 св зан с рычагом 3, жестко закрепленным на оси 14, прзгжиной 19 раст жени . С рычагом 2 жестко соединен рычаг 20 с амортизирующей прокладкой 21, а на кронштейне 1 закреплен упор 22.The bracket I is equipped with a hydraulic cylinder 11, the rod of which is pivotally connected to the lever 12, which is freely seated on the hinge axis C. A stop 13 is fixed on the end of the lever 12. On the axis 14, a trigger mechanism is mounted, including lever 15c with a roller 1 j6 at the end. The figured groove 17 in the hub of the lever 15 under the key 18 mounted on the axis 14 allows the lever 15 to rotate at some angle relative to the axis 14. The lever 15 is connected to the lever 3 rigidly fixed on the axis 14, by extension 19. With the lever 2, the lever 20 is rigidly connected to the shock-absorbing gasket 21, and the support 22 is fixed on the bracket 1.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

С помощью гидрораспределительной аппаратуры гидроцилиндр I1 приводитс в режим попеременного включени . При выходе штока из цилиндра рычаг 12 поворачива сь на своей оси, воздёйст вует упором 13 на ролик 16 рычага 15 поворачива последний по часовой стрелке. Вместе с рычагом 15 поворачиваетс ось 14 и закрепленньай на ней рычаг 3, поднима пробойник 4 в верхнее положение. При подъеме пробойника 4 диагональ BD параллелограмма ABCD укорачиваетс - конец штока 7 перемещаетс внутри стакана 6 т ги 5, а прзгжина 8 сжимаетс . Это происходит до определенного угла поворота рычага 15, т.е. пока упор 13 воздействует на ролик 16. По выходе кролика 16 из зацеплени с упором 13 пружина 8, мгновенно разжима сь, возвращает параллелограмм , ABCD в положение А, В С, D и происходит удар пробойника 4 по глиноземной корке. Энерги удара расходуетс на разруш&ние корки, а избыточна энерги гаситс амортизатором 21, который, поворачива сь вместе с рычагом 20,By means of the hydrodistributing equipment, the hydraulic cylinder I1 is brought into alternating switching mode. When the rod leaves the cylinder, the lever 12 rotates on its axis, pressing in focus 13 on the roller 16 of the lever 15 turning the latter clockwise. Together with the lever 15, the axis 14 and the lever 3 fastened on it rotate, raising the piercer 4 to the upper position. When the punch 4 is raised, the BD diagonal of the parallelogram ABCD is shortened — the end of the rod 7 moves inside the cup 6 tons 5, and the pin 8 compresses. This occurs up to a certain angle of rotation of the lever 15, i.e. while the stop 13 acts on the roller 16. When the rabbit 16 leaves the engagement with the stop 13, the spring 8, instantly unclenches, returns the parallelogram, ABCD to position A, B C, D and the punch 4 hits the alumina crust. The impact energy is expended on destroying & crusting, and the excess energy is extinguished by a shock absorber 21, which, turning together with the lever 20,

упираетс в конце удара в упор 22. Скорость перемещени пробойника 4 от действи пружины 8 достигает V 7 м/с, в то врем как максимальна скорость пробойника у машины МПК-5 У 2 м/с. Поскольку энерги удара равна-А ra-V , где m - масса элементов устройства, участвующих в ударе (ударник, рычаги, а в машине МПК-5 еще и маховики), нетрудно подсчитать , что дл обеспечени одинаковой с машиной МПК-5 энергии удара масса движущихс элементов ударного механизма в предлагаемом устройстве должна быть в 11,5 раза меньше, чем в машине МПК-5:rests at the end of the impact on the stop 22. The speed of movement of the piercer 4 from the action of the spring 8 reaches V 7 m / s, while the maximum speed of the piercer on the machine MPK-5 U 2 m / s. Since the impact energy is equal to -A ra-V, where m is the mass of the elements of the device involved in the impact (drummer, levers, and in the MPK-5 machine also flywheels), it is easy to calculate that to ensure the same impact energy as the MPK-5 the mass of moving elements of the percussion mechanism in the proposed device must be 11.5 times less than in the MPK-5 machine:

гg

m, m,

ViVi

2 Ф2 F

-,(-, (

m 1m 1

ТТГз mTTGs m

VV

Отсюда металлоемкость и, как след ствие, габариты предлагаемого устройства меньше, чем у ударного меха низма известной машины МПК-5.From here, the metal intensity and, as a result, the dimensions of the proposed device are smaller than those of the shock mechanism of the well-known machine MPK-5.

При обратном ходе штока гидроцилиндра I1 рычаг 12 поворачиваетс по часовой стрелке. В конечной стадии I поворота рычага 12 упор 13, воздейству на ролик 16, отклон ет рычаг 15 куркового механизма на некоторый угол против часовой стрелки ./а тот поворот возможен благодар наличию (Йгурного паза 17). По выходе олйка 16 из зацеплени с упором 13 пружина 19 возвращает рычаг 15 в исходное положение. На этом заканчиваетс цикл. Далее гидроцилиндр переключает с на ХОД штока из цилиндра, и начинаетс следующий цикл. Таким образом, применение подпружиненной т ги переменной длины дл св зи элементов шарнирного параллелограмма между собой и с кронштейном устройства и подвижное закрепле- . ние рычага куркового механизма на одном из шарниров, установленных в кронштейне, позвол ет расширить функциональные возможности устройства путем уменьшени габаритов метал-. 50лоемкости устройства дл пробивки корки, что дает возможность пркменить ее дл обработки торцовых сто рон электролизера.During the return stroke of the hydraulic cylinder rod I1, the lever 12 rotates clockwise. In the final stage I of the rotation of the lever 12, the stop 13, acting on the roller 16, deflects the lever 15 of the hammer mechanism at a certain angle counterclockwise. This rotation is possible due to the presence of (Ygur groove 17). Upon leaving the gear 16 from engagement with the stop 13, the spring 19 returns the lever 15 to its original position. This ends the cycle. Next, the cylinder switches from to the stroke of the rod from the cylinder, and the next cycle begins. Thus, the use of a spring-loaded variable-length cable for connecting the elements of the articulated parallelogram to each other and to the device bracket and the mobile is fixed. The movement of the trigger lever on one of the hinges mounted in the bracket allows the functionality of the device to be expanded by reducing the dimensions of the metal. 50 of the capacity of the device for punching the crust, which makes it possible to apply it to the processing of the end faces of the electrolyzer.

пвбернуто 6 Ю 7 pvbernato 6 Yu 7

Фиг2Fig2

Claims

A device for punching alumina peel, including a drive, a punch connected to a bracket using a lever system made in the form of an articulated parallelogram, characterized in that, in order to expand its functional capabilities by reducing its size and metal consumption, it is additionally equipped with a trigger mechanism interacting with the drive, the elements of the articulated parallelogram are connected to each other and to the bracket by means of a spring-loaded rod with the possibility of changing its length, and the trigger lever the mechanism is fixedly fixed on one of the hinges mounted on the bracket.