陽極碳塊振動壓實機的製作方法

2023-06-06 13:10:21

專利名稱：陽極碳塊振動壓實機的製作方法
技術領域：
本實用新型公開了一種陽極碳塊振動壓實機，用於對電解鋁生產中使用的、由碳素糊料製成的生陽極碳塊進行振動壓實。
背景技術：
電解鋁陽極由混合了粘合劑(煤焦浙青)的碳素材料(煅燒石油焦)所成糊料製成。該糊料被揉合併加熱至高溫，多數情況下溫度介於150和180°C之間。隨後將糊料澆入被稱為振動壓實機的模具中。然後壓實糊料，以生產稱為「生陽極(green anode) 」的密實碳塊。壓實機的效率關乎優質陽極的生產，諸如密度、機械強度、有無裂縫。通常情況下，所使用的壓實機通常由振動臺、模具和重錘組成。將需壓縮的糊料澆至模腔中，其頂部放置重錘。振動臺的振動傳輸至整個裝置，尤其至彈回的重錘上，由此不斷錘打糊料。這樣糊料通過所需時間的壓實就能達到所需的密實度。為了提高壓實機效率， 在技術升級過程中逐漸加入了一些設備，諸如空氣懸架，真空壓縮或針對重錘的頂部回壓。 如此改進的壓實機變得沉重且複雜，導致性能難以得到改善。

實用新型內容從設計階段開始，本實用新型就旨在打造一種具備當前市場上可用先進功能的新型振動壓實機，該振動壓實機結構簡單，能夠應用最新技術，生產優質的生陽極，並且保持易於建造和維護的優勢。為了達到上述目的，根據實施例，本實用新型提供一種振動壓實機，包括一個裝有兩個旋轉方向相反的不平衡軸的振動臺、用於驅動所述軸的電機驅動單元、可移除地安裝在所述振動臺上的模具、封閉所述模具的罩殼和重錘，在所述重錘和罩殼之間裝配有頂部回壓系統，其中所述回壓系統由至少兩套回壓氣囊組成，其中每套包含兩個通過連接環堆疊的回壓氣囊組，其中所述連接環作為引導裝置，以便避免所述氣囊組彎曲。根據實施例且並非限定，本實用新型提供的振動壓實機還可包括以下特徵中的一項或數項連接環的引導系統由嵌入所述回壓氣囊組的支撐板的導向筒製成。導向筒裝配有止動器，這樣所述連接環就不會滑出所述導向筒的引導部分。模具提升和模具及罩殼夾緊至振動臺裝置包括兩個裝配有T形頭的雙向千斤頂。振動壓實機的罩殼裝配有兩個底部開口的可旋轉圓柱形鎖，這樣千斤頂T形頭在朝向適當方向時能夠通過該開口進入該圓柱形鎖。振動臺放置在四個振動氣囊上。形成陽極上倒角和鑄槽外罩所需的印模固定在通過螺栓緊固至所述振動臺的附板上。振動壓實機配有產生振動的不平衡配重。[0015]配有不平衡配重的不平衡軸的速度能在振動過程中通過電機上的變頻器來隨時調節。變頻器能在振動開始和結束時逐漸啟動和制動電機。模具由兩個較寬側壁和兩個較窄側壁組成，側壁之間通過螺杆固定在一起。模具和罩殼限定出模腔，該模腔內的真空能通過旋片泵形成。綜上所述，置於四個振動氣囊上的振動臺承載具有所需陽極形狀的模具，該模具可移除地安裝在所述振動臺上並具有封閉模具的罩殼和重錘，在該模具中澆入所需量糊料以製造陽極。罩殼和重錘分別放置在模具頂部和糊料頂部。然後模具液壓千斤頂將模具和罩殼裝置夾緊至振動臺上。在由模具和罩殼限定出的模腔內產生真空，以排除糊料產生的氣體。支撐振動臺的振動氣囊充壓，以便將機械振動與周邊環境隔離。振動階段由兩個裝配在振動臺內的不平衡軸開始，不平衡軸以相反方向旋轉，使壓實機產生豎嚮往復振動(垂直正弦平移)。在此階段，重錘回彈並捶打糊料。通過對位於重錘和罩殼之間的頂部回壓氣囊加壓，可以加強壓實效果，從而改善性能。當完成壓實後，不平衡軸停止運行，振動氣囊開始放氣，頂部回壓復位，模腔回到大氣壓力狀態，罩殼和重錘通過分離系統提升，最後，模具通過模具千斤頂提升，以釋放壓實的陽極。由此可見，本實用新型所提供的振動壓實機結構簡單，保持易於建造和維護的優勢；重錘和罩殼之間的頂部回壓系統加強了壓實效果，振動氣囊充壓將機械振動與周邊環境隔離，改善了工作環境，同時由於其範圍較廣的可用設置和操作條件，所以具有良好的性能。

通過閱讀以非限定實例形式列舉的、並且由附圖闡明的實施例的詳細描述，可以更好地理解本發明，其中-圖1是根據本實用新型的振動壓實機的主視圖；-圖2是圖1所示的振動壓實機的剖視圖；-圖3示出了圖1所示振動壓實機中夾緊系統的剖視圖。
具體實施方式
如圖1和圖2所示，振動臺1為組裝式裝配結構，在四角均配置了橡膠振動氣囊2。 振動氣囊2下部固定在地面支架9上，上部通過螺栓固定在振動臺1上。兩個鏜孔內容納兩個護罩，每個護罩內都有一套振動器。護罩緊密裝配在振動臺 1上，採用螺栓法蘭固定。每個護罩內有一個軸，該軸在兩個滾柱軸承內旋轉。扇形不平衡配重6固定在每個軸的兩個端部。可使用不同厚度的扇形圓盤，產生振動的不平衡配重能通過可拆裝扇形圓盤調節，其可以裝配到軸上，也可以從軸上卸下，目的是為了調節不平衡數值。某些扇形圓盤可以在180°角度上安裝以獲得較小不平衡。振動臺1還裝配有支架7，用於固定模具千斤頂8。模具千斤頂8可通過專用的轉動活節14固定。[0033]在振動臺上固定有兩個垂直導軸10，用於在垂直運動過程中對模具3的引導。振動臺1也配有各式附件，諸如氣管和油管以及電纜。模具3依據所需陽極大小設計，由通過螺杆緊固的四個側壁構成，包括兩個寬壁和兩個窄壁。相鄰側壁由0形密封圈固定，同樣地，上下兩側也有燕尾槽，用於放置0形密封圈，這樣設備就能夠完全固定在罩殼和振動臺間夾緊的模具上。在下部加裝空心軸瓦11， 這樣就能確保模具無論在何位置都能套著導軸10運動。兩個導向環13裝配於罩殼上配置的導杆12的上部，以使所有移動部件相互配合。 模具千斤頂8並非直接與模具3直接相連，而是通過T形頭35與模具3相連，T形頭35可在上部法蘭至止推環37為止的部分衝程之間移動。當模具千斤頂8伸出時，可以抬升模具
3。隨後，當模具千斤頂8縮回時，由於自身重量，模具3下降。在模具下裝配有附板，附板上具有倒角和鑄槽外罩所需的印模，附板通過螺栓固定在振動臺1上。根據所需生產的陽極尺寸和外形，模具3和附板可移除。如圖3所示，罩殼4為焊接組裝結構，用於壓實過程中封閉模具。振動壓實機配有夾具系統，在模具千斤頂的配合下可以在振動過程中同時將罩殼
4、模具3牢固地鎖緊在振動臺上。每個夾具系統主要由圓柱形鎖34組成，其底部具有開口 33形成T型罩，這樣允許模具千斤頂8的T型頭35可在面朝T型罩與開口 33相吻合時通過該開口進入圓柱形鎖 ；34。當圓柱形鎖相對上述位置旋轉90°角時，千斤頂T型頭35會與圓柱形鎖34開口 33相牴觸，在90度角夾緊模具/罩殼可以避免所述T型頭回縮，並能為夾緊到所述振動臺上的模具/罩殼提供支持點，因此，可以在千斤頂8縮回時將罩殼4緊固到模具3上。旋轉千斤頂36用來驅動圓柱形鎖34，使之能夠鎖定和解鎖，以將模具及罩殼夾緊到振動臺上或從振動臺上解除。當將由模具3和罩殼4組成的模腔在壓實過程中置於真空環境時，罩殼4是真空密閉性能良好的完全緊密結構。厚截面0形環15裝配在罩殼4和模具3下部法蘭上的燕尾槽中。同樣地，0形密封圈和軸瓦27使系統在穿過罩殼4頂部的提升軸20上保持緊密。 藉助於通過軟管5與罩殼相連的閥門和管路，與罩殼/模腔連接的旋片泵可在模腔內形成真空環境。重錘16置於罩殼4內部。塑造陽極頂部外形的印模17通過螺栓固定在重錘16 上。印模17上配置有成孔器18，用於鑄造陽極杆的孔洞。裝配有成孔器18的印模17是可移除部件，具體按照需鑄造的陽極設計來確定。印模17配置有導向塊19，這樣印模17側邊不與模具3壁直接接觸。重錘16固定在提升軸20上，其用於罩殼升降系統的掛接，以及引導罩殼4內的重錘16。容許提升軸20通過罩殼4的軸承21上裝配有保持設備密封的軸瓦27。軸承體是球面樞軸，允許在對軸瓦27沒有應力的情況下，罩殼4中的重錘16與軸瓦27之間可以有小幅度的錯位。當在真空環境下，可以保持模腔/罩殼緊密。如圖2所示，頂部回壓系統位於罩殼4和重錘16之間，由兩套堆疊的回壓氣囊M 組成，由壓縮空氣充壓並在提升軸20兩側對稱分布。該系統用於為糊料壓實的重錘16提供額外壓力。每套系統由兩個在中心位置通過圓形連接環25相連的回壓氣囊M組成，其中連
5接環25作為引導裝置以避免回壓氣囊組彎曲。每套系統的下部固定在重錘16上，上部固定在圓板上，圓板上裝配有引導連接環25的導向筒22。圓板23通過螺栓固定到罩殼4的內置法蘭上。中央導向筒22也配置有止動器沈，這樣連接環25就不會滑出導向筒22。如圖1所示，不平衡軸6由單個異步電機觀驅動，該電機通過變頻器提供動力，這樣就能按照所需陽極的特徵來調整旋轉速度。通過變頻器可以在振動開始和結束時逐漸啟動和制動電機觀。電機28通過彈性聯軸器30與位於每個不平衡軸6前方的兩個錐齒輪四相互耦合。錐齒輪四的作用是使兩個軸朝相反方向旋轉，這樣就能確保振動臺能以垂直正弦平移形式振動。錐齒輪四通過同步離合器31相連，其輸出軸通過套筒式萬向節32與不平衡軸 6相連，以配合位于振動氣囊上的振動臺位置和振動影響。
權利要求1.一種振動壓實機，其包括一個裝有兩個旋轉方向相反的不平衡軸的振動臺、用於驅動所述軸的電機驅動單元、可移除地安裝在所述振動臺上的模具、封閉所述模具的罩殼和重錘，其特徵在於在所述重錘和罩殼之間裝配有頂部回壓系統，其中所述回壓系統由至少兩套回壓氣囊組成，其中每套包含兩個通過連接環堆疊的回壓氣囊組，其中所述連接環作為引導裝置，以便避免所述氣囊組彎曲。
2.根據權利要求1所述的振動壓實機，其特徵在於，所述連接環的引導系統由嵌入所述回壓氣囊組的支撐板的導向筒製成。
3.根據權利要求2所述的振動壓實機，其特徵在於，所述導向筒裝配有止動器，這樣所述連接環就不會滑出所述導向筒的引導部分。
4.根據權利要求1所述的振動壓實機，其特徵在於，模具提升和模具及罩殼夾緊至振動臺裝置包括兩個裝配有T形頭的雙向千斤頂。
5.根據權利要求4所述的振動壓實機，其特徵在於，所述壓實機的罩殼裝配有兩個底部開口的可旋轉圓柱形鎖，這樣所述雙向千斤頂T形頭在朝向適當方向時能夠通過該開口進入該圓柱形鎖。
6.根據權利要求1所述的振動壓實機，其特徵在於，所述振動臺放置在四個振動氣囊上。
7.根據權利要求1所述的振動壓實機，其特徵在於，形成陽極上倒角和鑄槽外罩所需的印模固定在通過螺栓緊固至所述振動臺的附板上。
8.根據權利要求1所述的振動壓實機，其特徵在於，配有產生振動的不平衡配重。
9.根據權利要求8所述的振動壓實機，其特徵在於，配有不平衡配重的不平衡軸的速度能在振動過程中通過電機上的變頻器來隨時調節。
10.根據權利要求9所述的振動壓實機，其特徵在於，所述變頻器能在振動開始和結束時逐漸啟動和制動電機。
11.根據權利要求1所述的振動壓實機，其特徵在於，所述模具由兩個較寬側壁和兩個較窄側壁組成，側壁之間通過螺杆固定在一起。
12.根據權利要求1所述的振動壓實機，其特徵在於，該模具和罩殼限定出模腔，該模腔內的真空能通過旋片泵形成。
專利摘要一種陽極碳塊振動壓實機，用於對電解鋁生產中使用的、由碳素糊料製成的生陽極碳塊進行振動壓實。該壓實機主要由一個安裝有兩個旋轉方向相反的不平衡軸的振動臺、用於驅動軸的電機驅動單元、安裝在振動臺的可移除模具、閉合模具的罩殼和重錘組成。在將被壓縮的糊料澆至模具中，且糊料頂部放置重錘。振動臺的振動傳輸至整個裝置，尤其是施壓在彈回的重錘上，這樣就能不斷錘打糊料，以使其能達到所需的密實度。與現有技術相比，本實用新型提供的振動壓實機的優勢在於結構簡單，維護容易。同時由於其範圍較廣的可用設置和操作條件，所以具有良好的性能。
文檔編號B28B3/02GK202129847SQ201120055978
公開日2012年2月1日 申請日期2011年2月25日 優先權日2011年2月25日
發明者西爾萬·塔克斯翁埃拉, 金-弗朗索斯·安德雷 申請人:索裡斯卡彭公司