双阳极电解质甩打清理系统论文和设计

全文摘要

本实用新型涉及双阳极电解质甩打清理系统，包括两个左右间隔设置的甩打清理装置，甩打清理装置包括甩打装置底座和在左右方向上位置可调地安装在甩打装置底座上的甩打组件，甩打组件包括甩打座、安装在甩打座上的旋转架和安装在旋转架上的甩链组件，一个甩打座上安装有两个旋转架，各旋转架上分别安装有一甩链组件，旋转架铰接在甩打座上，两旋转架之间通过传动结构传动连接，甩打座上设有用于驱动其中一旋转架转动的液压缸；其中一甩打清理装置的甩打底座上安装有用于夹紧导杆组的夹紧装置。相比于现有技术，甩打组件位置可根据电解质调整，全自动化作业，节省人力，清理效果好，工作效率高。

主设计要求

1.双阳极电解质甩打清理系统，其特征在于：包括两个左右间隔设置的甩打清理装置，甩打清理装置包括甩打装置底座和在左右方向上位置可调地安装在甩打装置底座上的甩打组件，甩打组件包括甩打座、安装在甩打座上的旋转架和安装在旋转架上的甩链组件，一个甩打座上安装有两个旋转架，各旋转架上分别安装有一甩链组件，旋转架铰接在甩打座上，两旋转架之间通过连杆机构传动连接，甩打座上设有用于驱动其中一旋转架转动的液压缸；其中一甩打清理装置的甩打底座上安装有用于夹紧导杆组的夹紧装置。

设计方案

2.根据权利要求1所述的双阳极电解质甩打清理系统，其特征在于：甩链组件包括甩打轴和安装在甩打轴上的甩链，甩打轴向上伸出旋转架，旋转架顶部设有用于驱动甩打轴转动的同步带传动结构。

3.根据权利要求2所述的双阳极电解质甩打清理系统，其特征在于：旋转架上于同步带传动结构的外侧设有防护罩。

4.根据权利要求1或2或3所述的双阳极电解质甩打清理系统，其特征在于：甩链组件包括甩打轴和安装在甩打轴上的甩链，甩链包括上层甩链和下层甩链，仅下层甩链装有重锤。

5.根据权利要求1或2或3所述的双阳极电解质甩打清理系统，其特征在于：夹紧装置包括夹紧装置支架和安装在夹紧装置支架上的夹紧机构，夹紧机构包括夹持爪安装架、安装在夹持爪安装架上的两夹持爪和两个用于驱动夹持爪动作的夹持爪用液压缸，夹紧机构有两个，两夹紧机构上下间隔设置。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于电解铝生产设备领域，尤其涉及一种双阳极电解质甩打清理系统。

背景技术

阳极钢爪有平行三爪、四爪、立体四爪、六爪、八爪、双阳极钢爪等型号，阳极导杆上有铝导杆，下有阳极炭块，组成的阳极部件的生产消耗品，作为消耗品，阳极钢爪及其铝导杆在电解车间生产一个月后将会消耗殆尽，这时需要去除旧的阳极组件，换上新的，要将旧导杆上残存着的铝渣和电解质清理吊掉。双阳极电解质清理是双阳极电解铝阳极生产中的重要一环，人工清理电解质成本高、效率低、污染严重；但是受双阳极导杆组结构限制，电解质自动化清理过程复杂、难度大。公布号为CN103849892A、公布日为2014.06.11的中国发明专利申请公开了一种新型残阳极电解质清理设备，包括悬链小车部件、液压震动破碎锤部件、铲刀清理部件和甩链清理部件，悬链小车部件与液压震动破碎锤部件、铲刀清理部件、甩链清理部件三个部件为滑动连接，并位于三个部件上方，液压震动破碎锤部件、铲刀清理部件、甩链清理部件三个部件通过固定架体连接。对于该设备中国的甩链清理部件来说，甩链清理部件位置固定，由于不同双阳极钢爪上电解质的厚度不同，甩链清理部件的位置无法调节，导致清理效果不理想。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种清理效果好、工作效率高的双阳极电解质甩打清理系统。

为实现上述目的，本实用新型的双阳极电解质全自动清理系统采用以下的技术方案：双阳极电解质甩打清理系统包括两个左右间隔设置的甩打清理装置，甩打清理装置包括甩打装置底座和在左右方向上位置可调地安装在甩打装置底座上的甩打组件，甩打组件包括甩打座、安装在甩打座上的旋转架和安装在旋转架上的甩链组件，一个甩打座上安装有两个旋转架，各旋转架上分别安装有一甩链组件；其中一甩打清理装置的甩打底座上安装有用于夹紧导杆组的夹紧装置，旋转架铰接在甩打座上，两旋转架之间通过连杆机构传动连接，甩打座上设有用于驱动其中一旋转架转动的液压缸。

有益效果：工作时推车机将导杆组推入甩打清理工位进行甩打清理，夹紧装置将导杆组夹紧定位，移动平台带动甩打组件移动，先清理残阳极的左侧和右侧，清理完成后甩打组件退出，同一甩打座上的两旋转架张开一定夹角，甩打组件再前进，清理残阳极的前侧和后侧。相比于现有技术，清理范围很大，清理效果好，全自动化作业，节省人力，工作效率高。

进一步的，甩链组件包括甩打轴和安装在甩打轴上的甩链，甩打轴向上伸出旋转架，旋转架顶部设有用于驱动甩打轴转动的同步带传动结构。

进一步的，旋转架上于同步带传动结构的外侧设有防护罩。

进一步的，甩链组件包括甩打轴和安装在甩打轴上的甩链，甩链包括上层甩链和下层甩链，仅下层甩链装有重锤。

进一步的，夹紧装置包括夹紧装置支架和安装在夹紧装置支架上的夹紧机构，夹紧机构包括夹持爪安装架、安装在夹持爪安装架上的两夹持爪和两个用于驱动夹持爪动作的夹持爪用液压缸，夹紧机构有两个，两夹紧机构上下间隔设置。

附图说明

图1是双阳极电解质全自动清理系统的立体图一；

图2是双阳极电解质全自动清理系统的立体图二；

图3是双阳极电解质全自动清理系统的主视图；

图4是图3的左视图；

图5是振动松解清理系统的立体图；

图6是振动松解清理系统的主视图；

图7是振动装置底座的立体图；

图8是振动装置中间座的立体图；

图9是振动装置上座的立体图；

图10是夹紧装置支架的立体图；

图11是夹紧机构的立体图；

图12是铲推清理系统的立体图；

图13是翻转装置在翻转前的立体图一；

图14是翻转装置在翻转前的立体图二；

图15是翻转装置在翻转前的立体图三；

图16是翻转装置在翻转后的立体图一；

图17是翻转装置在翻转后的立体图二；

图18是翻转装置在翻转后的立体图三；

图19是翻转装置底座的立体图；

图20是翻转支架的立体图一；

图21是翻转支架的立体图二；

图22是导杆定位装置的立体图；

图23是残极支撑装置的立体图一；

图24是残极支撑装置的立体图二；

图25是支撑架的立体图；

图26是翻转轴架的立体图；

图27是铲碎装置的立体图；

图28是铲碎装置机架的分解图；

图29是左刀架的立体图；

图30是垂直刀架的立体图；

图31是甩打清理系统的立体图；

图32是甩打清理系统的主视图；

图33是甩打组件的立体图。

图中：2000-振动松解清理系统、2100-第一振动松解清理装置、2110-振动装置底座、2120-振动装置中间座、2130-振动装置上座、2140-液压振动装置、2200-第二振动松解清理装置、2300-夹紧装置、2310-夹紧装置支架、2311-门架、2312-悬伸架、2313-导杆挡板、2320-夹紧机构、2321-夹持爪安装架、2322-夹持爪、2323-液压缸；

3000-铲推清理系统、3100-翻转装置、3110-翻转装置底座、3111-矩形底板、3112-F型架、3113-铰接座、3114-翻转支架挡止梁、3120-翻转支架、3121第一支架、3122-第二支架、3130-导杆定位装置、3131-夹持爪安装座、3132-夹持爪、3133-液压缸、3134-夹持爪锁紧装置、3135-矩形安装板、3140-残极支撑装置、3141-残极支撑架、3142-传动架、3143-液压缸、3150-支撑架、3160-翻转轴架、3161-三角型连接座、3170-液压缸、3200-铲碎装置、3210-铲碎装置底座、3220-铲碎装置中间座、3221-矩形座、3222-刀架安装架、3230-铲碎装置上座、3240-左刀架、3241-左刀架底座、3242-大刀架组件、3243-小刀架组件、3244-导轨座、3250-右刀架、3260-垂直刀架、3261-支架底板、3262-垂直刀架底座、3263-刀架组件、3264-导轨座；

4000-甩打清理系统、4100-第一甩打清理装置、4110-甩打装置底座、4120-甩打组件、4121-甩打座、4122-甩链组件、4123-导轨座、4124-旋转架、4125-甩链、4126-同步带轮、4127-防护罩、4128-液压缸、4200-第二甩打清理装置。

具体实施方式

如图1至图33所示，双阳极电解质全自动清理系统包括机房、电气系统、气控系统、液压系统、振动松解清理系统2000、铲推清理系统3000、甩打清理系统4000、悬链输送装置、皮带输送机。机房为密封房，密封房具有进口和出口，电气系统主要由操作台、PLC柜、配电柜组成，用于操作控制设备的各个动作；气控系统主要由电磁阀、油水分离器等元件组成，控制设备各气缸动作；液压站主要由压力泵、油箱、加热器和仪表等组成，用于驱动各个油缸动作。悬链输送装置从机房进口进入并从机房出口引出，悬链输送装置为现有技术，悬链输送装置包括悬链、设置在悬链的旋转装置和用于推动导杆组前进的推车机，旋转装置用于带动导杆组旋转，调整导杆组位置。振动松解清理系统2000、铲推清理系统3000和甩打清理系统4000在机房内在悬链输送装置的行进方向上依次设置，皮带输送机布置在悬链输送装置的下方，用于将清理下的电解质运出。

对于振动松解清理系统2000：如图5-图11所示，包括两种振动松解清理装置，分别为第一振动松解清理装置2100和第二振动松解清理装置2200，第一振动松解清理装置2100和第二振动松解清理装置2200均包括振动装置底座2110、振动装置中间座2120、振动装置上座2130和液压振动装置2140，振动装置底座2110为长方体型、中空结构，振动装置底座2110的顶部设有两根沿左右方向延伸的直线圆柱导轨，振动装置中间座2120安装在该导轨上，两导轨之间设有用于驱动振动装置中间座2120移动的液压缸。振动装置中间座2120为板式结构，包括一矩形结构的水平板，水平板的顶面上安装两根沿前后方向延伸的直线圆柱导轨，振动装置上座2130安装在该导轨上，两导轨之间设置用于驱动振动装置上座2130移动的液压缸。振动装置上座2130包括一矩形板和设置在矩形板底面上的四个导轨座，矩形板上设有液压振动装置安装孔，液压振动装置2140固定地安装在振动装置上座2130上，液压振动装置2140采用液压破碎锤，用于对残极表面的电解质进行破碎松解。

与第二振动松解清理装置2200不同的是，第一振动松解清理装置2100的振动装置底座2110上还设有用于夹紧导杆组的夹紧装置2300，夹紧装置2300包括夹紧装置支架2310和安装在夹紧装置支架2310上的夹紧机构2320，夹紧装置支架2310具有门架2311和设置在门架2311顶部的悬伸架2312，悬伸架2312具有两根处于门架2311外侧的悬臂，两悬臂上下间隔，各悬臂顶部靠近端部的位置分别设置一安装板，两安装板上分别安装一夹紧机构2320，各悬臂端部还设有一导杆挡板2313，导杆挡板2313成等腰梯形状弯折。夹紧机构2320包括夹持爪安装架2321，夹持爪安装架2321上铰接有两夹持爪2322，两夹持爪2322相向设置，夹持爪安装架2321上还设有两个用于驱动对应夹持爪2322摆动的液压缸2323。

工作时夹紧装置2300将导杆组夹紧，振动装置中间座2120和\/或振动装置上座2130带动液压破碎锤2140移动，对钢爪中间和外侧的电解质进行各个方位的松解，使钢爪中间和钢爪外侧的大块电解质分解松动脱落，清理下来的电解质落入设备下方的皮带输送机上运出。清理完成后，各机构复位，悬链上的旋转装置带动导杆组旋转90°，然后夹紧装置2300再将导杆组夹紧，定位完成后液压破碎锤2140移动，对两排钢爪中间和外侧的电解质进行各个方位的松解，使两排钢爪中间和外侧的大块电解质分解松动脱落，清理下来的电解质落入设备下方的皮带输送机上运出。清理完成后，各机构复位，导杆组移出设备，设备进入下一工作循环。

对于铲推清理系统3000：如图12至图30所示，铲推清理系统3000的主要作用是将振动松解后残极炭块上残留的电解质清除；铲推清理系统3000包括翻转装置3100和铲碎装置3200，翻转装置3100包括翻转装置底座3110、翻转支架3120、导杆定位装置3130、残极支撑装置3140、支撑架3150和翻转轴架3160。翻转装置底座3110包括一矩形底板3111和设置在矩形底板3111上的两个水平放置的F型架3112，两F型架3112并列间隔设置，F型架3112的上梁伸出矩形底板3111，伸出部分上设置供翻转支架3120安装的铰接座3113，两F型架3112之间还设有用于在翻转支架3120转动至水平时对翻转支架3120进行挡止的翻转支架挡止梁3114。

翻转支架3120包括第一支架3121和第二支架3122，第一支架3121为矩形结构，第二支架3122为U型结构，第一支架3121的宽度和第二3122的宽度一致，第二支架3122搭接在第一支架3121上，第一支架部分3121矩形架的内部设有三根横梁，其中两根横梁靠近第一支架3121中部设置，另一根靠近第一支架3121的底梁设置，第一支架3121的背向第二支架3122的支架面上设置一矩形面板，矩形面板上在中间位置的两横梁之间、在底梁与靠下设置的横梁之间分别设置一供导杆定位装置3130穿过的矩形口，矩形面板上在矩形口的两侧分别设置一排供导杆定位装置3130安装的安装孔。

导杆定位装置3130有两个，两导杆定位装置3130分别安装在翻转支架3120上的两矩形口中，导杆定位装置3130包括夹持爪安装座3131、夹持爪3132、液压缸3133、垂直于夹持爪安装座3131设置的夹持爪锁紧装置3134，夹持爪安装座3131为U型结构，夹持爪3132有两个，两夹持爪3132铰接在夹持爪安装座3131底部，且两夹持爪3132相向设置。液压缸3133有两个，分别安装在夹持爪安装座3131的左侧和右侧，用于驱动夹持爪3132摆动。夹持爪安装座3131的两个U型侧面上靠近夹持爪3132的位置分别设有一矩形安装板3135，矩形安装板3135垂直于U型面设置，矩形安装板3135上设置一排安装孔。安装时夹持爪安装座3131穿过翻转支架3120上的对应矩形口，夹持爪锁紧装置3134朝上，矩形安装板3135贴在翻转支架3120上并用螺钉固定。

支撑架3150安装在位置靠上的矩形口的下侧，翻转轴架3160安装在支撑架3150和位置靠下的矩形口之间，支撑架3150和翻转轴架3160均具有一长方体型部分和一等腰梯型部分，长方体型部分连接翻转支架3120，等腰梯型部分的顶面用于支撑导杆组。与支撑架3150不同的是，翻转轴架3160的长方体型部分的两端分别设有三角型连接座3161，三角型连接座3161上设有用于安装在翻转装置底座3110上的固定轴，翻转支架3120焊接通过翻转轴架3160安装在翻转装置底座3110上；另外，翻转轴架3160的长方体型部分上设有用于避让夹持爪锁紧装置3134的避让口。翻转装置3100还包括用于驱动翻转支架3120转动的液压缸3170，液压缸3170的缸体安装在翻转装置底座3110的矩形底板3111上，活塞杆连接在翻转支架3120的横梁上。

残极支撑装置3140包括残极支撑架3141和用于带动残极支撑架3141动作的传动架3142，残极支撑架3141为U型结构，U型结构包括两J型臂和连接在两J型臂的弯曲端之间的连接臂，两J型臂的远离连接臂的一端铰接在翻转支架3120的第二支架3122上，连接臂用于承托残极的底面，两J型臂用于承托残极的侧面。传动架3142具有两个三角型架和连接在两三角型架之间的连接架，各三角新架的一端端铰接在翻转支架3120的第二支架3122的底部、一端铰接在J型臂上、一端连接安装在第二支架3122上的液压缸3143的活塞杆。动作时液压缸驱动三角型架转动，三角型架带动残极支撑架3141摆动。

如图27至图30所示，铲碎装置3200包括铲碎装置底座3210、铲碎装置中间座3220、铲碎装置上座3230、左刀架3240、右刀架3250和垂直刀架3260，铲碎装置中间座3220安装在铲碎装置底座3210上，铲碎装置中间座3220的中间部分为中空的矩形座3221，矩形座3221的前侧部分上安装有沿前后方向设置的刀架安装架3222，刀架安装架3222上设有两组直线圆柱导轨，两组前后间隔，每组有两根，每两根上下间隔，左刀架3240和右刀架3250分别安装在两组导轨上。铲碎装置上座3230安装在矩形座3221上，铲碎装置上座3230为上小下大的直角楔形结构，铲碎装置上座3230上设有沿上下方向延伸的直线圆柱导轨，垂直刀架3260安装在该导轨上。

左刀架3240和右刀架3250结构相同，以左刀架3240为例，左刀架3240包括左刀架底座3241、大刀架组件3242、小刀架组件3243、导轨座3244，大刀架组件3242铰接在左刀架底座3241上，小刀架组件3243安装在大刀架组件3242的侧板上，小刀架组件3243随大刀架组件3242运动。大刀架组件3242和左刀架底座3241之间还设有用于限制大刀架组件3242摆动幅度的弹性连接件，当刀尖撞到硬点时会从硬点上偏移，保护刀尖。导轨座3244有四个，左刀架底座3241通过导轨座3244安装在铲碎装置中间座3220的导轨上。铲碎装置中间座3220上同一组导轨之间设有用于驱动对应的左刀架3240或右刀架3250滑动的液压缸。

垂直刀架3260包括支架底板3261、垂直刀架底座3262、刀架组件3263和导轨座3264。支架底板3261具有一矩形板和设置在矩形板上三角型架，安装时三角型架进入铲碎装置上座3230中，垂直刀架底座3262安装在支架底板3261上，刀架组件3263有四个，四个并列设置，各刀架组件3263安装在垂直刀架底座3262上，导轨座3264有四个，垂直刀架3260通过导轨座3264安装在铲碎装置上座3230的轨道上。铲碎装置上座3230内部设有用于驱动垂直刀架3260移动的液压缸。

工作时导杆定位装置3130、残极支撑装置3140将到位的导杆组定位，定位后翻转装置3100动作将导杆组翻转90度，然后垂直刀架3260动作，将钢爪中间和钢爪外侧的电解质清除，垂直刀架3260清理完成后，左刀架3240和右刀架3250分别动作，将两排钢爪中间和钢爪外侧的电解质清除，清理下来的电解质落入设备下方的皮带机上运出。清理完成后，各机构复位，导杆组移出设备，设备进入下一工作循环。

其他实施方式：将铲推清理系统的翻转装置设置成其他形式的翻转装置，例如，在夹紧力足够大，残阳极的重量也不是很重的情况下，若直接依靠导杆定位装置的夹紧力将导杆组夹紧的话，则可以省去残极支撑装置，导杆定位装置夹紧导杆组后直接翻转。另外，铲碎机也可以替换成其他任何形式的已经存在的铲碎机。

对于甩打清理系统4000：如图31至图33所示，包括两种甩打清理装置，分别为第一甩打清理装置4100和第二甩打清理装置4200，第一甩打清理装置4100和第二甩打清理装置4200均包括甩打装置底座4110和安装在甩打装置底座4110上的甩打组件4120，甩打装置底座4110采用振动装置底座2110。甩打组件4120包括甩打座4121和两个甩链组件4122，甩打座4121为平行四边形状的箱式结构，甩打座4121的底部设有四个导轨座4123，甩打组件4120通过导轨座4123安装在甩打装置底座4110上，甩打座4121的侧壁上靠近顶壁的位置设有两根固定轴，两固定轴上分别安装有一旋转架4124，旋转架4124的端部设有甩打轴，甩打轴上安装有甩链4125，上层甩链4125不装重锤，下层甩链4125上安装重锤。

甩打轴向上伸出旋转架4124，旋转架4124顶部设置用于驱动甩打轴转动的同步带传动结构，同步带传动结构包括同步带轮4126，同步带传动结构的外侧设置防护罩4127。甩打组件4120还包括用于驱动旋转架4124摆动的液压缸4128，液压缸4128的缸体安装在甩打座4121的侧壁上、活塞杆连接旋转架4124的侧板。两个旋转架4124之间采用连杆机构连接，液压缸4128驱动其中一个旋转架4124旋转，通过连杆机构带动另一个旋转架4124同步旋转，本领域技术人员参考现有技术可设计出各种形式的连杆机构。与第二甩打清理装置4200不同的是，第一甩打清理装置4200的甩打装置底座4110上还设有用于夹紧导杆组的夹紧装置2300。甩打清理系统4000的夹紧装置和振动松解清理系统2000的夹紧装置相同。

工作时夹紧装置2300将到位的导杆组夹紧，液压缸带动甩打组件4120左右移动，先清理残阳极的左侧和右侧，清理完成后甩打组件4120退出，液压缸4128带动旋转架4124向外转动一定角度，两旋转架4124张开一定夹角，然后甩打组件4120再前进，清理残阳极的前侧和后侧。清理下来的电解质落入设备下方的皮带机上运出。清理完成后，各机构复位导杆组移出设备，设备进入下一工作循环。其他实施方式：对于一个甩打座上的两旋转架，也可以分别用一液压缸驱动。

对于吹扫系统：吹扫系统主要由气动管路、吹扫嘴组成。其作用是将残极表面附着的电解质清理。工作时，当残极炭块经过该工位时，吹扫装置打开，通过压缩空气将残极表面残留的电解质吹落。

工作流程：工作时密封房的进出口门打开，推车机将进口等待位的导杆组推至振动松解清理工位，到位后，进出口门关闭，夹紧装置2300动作将导杆组夹紧，定位完成后液压缸带动移动平台移动，固定在移动平台上的液压破碎锤2140对导杆组进行横向电解质破碎清理，清理完成后，各机构复位；悬链上的旋转装置带动导杆组旋转90°，旋转到位后夹紧装置2300动作将导杆组夹紧，定位完成后液压缸带动移动平台移动，固定在移动平台上的液压破碎锤2140对导杆组进行纵向电解质破碎清理，清理完成后，各机构复位，悬链上的旋转装置带动导杆组反向旋转90°复位，推车机将导杆组推入铲推清理工位；到位后导杆定位装置3130、残极支撑装置3140将到位的导杆组定位，翻转装置3100动作带动导杆组翻转90°，翻转到位后，铲碎装置3200在液压缸的带动下动作，将导杆组上的电解质清除，清理完成后各机构复位。

推车机将导杆组推入甩打清理工位，到位后夹紧装置2300将导杆组夹紧，然后甩打装置动作对导杆组进行甩打清理，清理完成后，各机构复位，进出口门打开，推车机将导杆组推出设备至出口上链工位，导杆组行进过程中吹扫装置打开，残极炭块表面进行吹扫清理，设备进入下一工作循环。各工位清理下来的电解质落入设备下方的皮带机上运出，密封的机房预留收尘口，与除尘器连接达到收尘效果。工作中运出一导杆组时再运入一导杆组，保证各工位均有一组导杆组在同时清理。残极导杆组上的电解质经过五个工位的清理后，能够使95%以上的电解质达到清理。

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双阳极电解质甩打清理系统论文和设计

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