一種陰極鋼棒安放裝置的製作方法

2023-04-27 19:30:11

專利名稱：一種陰極鋼棒安放裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種鋁電解技術，具體地說是涉及一種用於鋁電解陰極組裝生產線的
陰極鋼棒安放裝置。
背景技術：
鋁電解陰極炭塊是生產工業鋁錠的設備——鋁電解槽的重要組成部分，因而陰極 組裝效率的高低及組裝的質量直接影響到鋁錠的生產質量。目前陰極組裝生產工藝為地下 式預熱爐對陰極和鋼棒進行預熱，用電動吊車把陰極和鋼棒從預熱爐內吊出放置在組裝平 臺上；用墊塊固定陰極鋼棒，再由四人同時在陰極兩側用兩個搗固機進行搗固。搗固完畢， 陰極兩端採用圓盤固定，由人工使陰極炭塊組在組裝平臺上滾動180° ，由天車吊出堆垛。 由於整個陰極組裝均為純人工操作，不僅工人勞動強度大，因人工操作的隨意性因素對扎 固質量有一定影響，使陰極鐵炭之間電阻值不均勻，陰極炭塊密實性差，進而影響電解槽的 使用壽命。用於鋁電解陰極炭塊組裝生產線的陰極鋼棒安放裝置，尚未見記載。

發明內容
本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種陰極自動組裝生產線 的陰極鋼棒安放裝置。 本發明一種陰極鋼棒安放裝置通過下述技術方案予以實現本發明一種陰極鋼棒 安放裝置包括鋼棒夾具鋼棒安放支架、炭塊、工作檯、輥道、油缸、鋼棒導向裝置、支架、夾具 導向柱、電機防護罩、導向塊、直線電機、燕尾槽導軌、通槽、電磁鐵、夾具吊環、楔形重塊吊 環、鋼棒、楔形重塊、夾臂、導向孔、鋼棒支架平臺、導向孔座，所述的鋼棒安放支架通過四個 油缸設置在工作檯的上方，鋼棒夾具設置在鋼棒安放支架的上方；所述的鋼棒安放支架包 括油缸、鋼棒導向裝置、支架、夾具導向柱、電機防護罩、導向塊、直線電機、燕尾槽導軌、通 槽、鋼棒支架平臺，所述的支架由四個油缸支撐，四個夾具導向柱設置在鋼棒支架平臺中心 兩側，鋼棒支架平臺上縱向開有放置鋼棒的通槽，鋼棒支架平臺上設置有鋼棒導向裝置；所 述的鋼棒夾具包括夾臂、電磁鐵、夾具吊環、楔形重塊吊環、楔形重塊、導向孑L、導向孔座，所 述的楔形重塊內側設置為斜面與夾臂外斜面滑動連接，電磁鐵設置在楔形重塊上夾臂中間 和兩夾具之間，電磁鐵通過螺栓固定在楔形重塊上；楔形重塊上平面兩導向孔座內側設置 有楔形重塊吊環，夾臂的上橫梁中部設置有夾具吊環。 本發明一種陰極鋼棒安放裝置與現有技術相比較有如下有益效果本發明一種陰 極鋼棒安放裝置由鋼棒夾具和鋼棒安放支架兩大部分組成。鋼棒安放支架由四個油缸支 撐，使用支架可以上下移動；四個導向柱上半部分製成圓錐形，方便鋼棒夾具下落時的定 位；在鋼棒支架平臺上還縱向開有放置鋼棒的通槽，通槽的寬度大於鋼棒寬度，當鋼棒夾具 鬆開時，鋼棒可無約束地落下。在每個通槽的兩側各設置有直線電機與導向塊螺紋連接，可 通過直線電機調整通槽兩個的導向塊之間的位移，使導向塊沿燕尾槽導軌前後移動，將導 向塊調整至使鋼棒落入炭槽中的理想位置；導向塊下面設置的燕尾槽導軌，防止導向塊在
3對鋼棒導向過程中的晃動。鋼棒夾具的楔形重塊上設置有楔形重塊吊環，將楔形重塊吊起 後可方便地鋼棒放入夾臂，鋼棒放入夾臂後放開楔形重塊吊環，楔形重塊落下，兩側夾臂靠 楔形重塊和夾臂之間的斜面使夾臂向內收縮把鋼棒夾緊。在夾臂內側與鋼棒接觸的表面 上，還製作有細小的齒紋，可增加夾臂與鋼棒之間的摩擦力。鋼棒夾具上部還設置有三塊電 磁鐵，承擔夾具對鋼棒的重力。鋼棒夾具和鋼棒安放支架在安放鋼棒時先由直線電機根據 炭塊定位和測量裝置對炭槽外形測量的數據調整導向塊的距離，當炭塊工作檯運動至鋼棒 安放支架下時，油缸帶動鋼棒安放支架下降，直至導向塊下部的薄片進入炭槽時支架停止 下降。利用天車將鋼棒夾具夾好的鋼棒吊至鋼棒安放支架上方，鋼棒夾具上楔形重塊的導 向孔和鋼棒安放支架的導向柱要配合將上放，在鋼棒下降至接觸到鋼棒安放支架上的導向 塊時，停止下降，電磁鐵斷電，鋼棒即可在重力作用一沿導向塊落入炭槽，完成鋼棒安放。本 發明一種陰極鋼棒安放裝置結構簡便，操作方便，鋼棒安放位置準確，並且在鋼棒吊裝和安 放過程中完全自動操作，自動化程度高，提高了陰極組裝質量，改善了現場施工作業環境， 減輕了工人勞動強度，提高了組裝能力和組裝工序勞動生產率，從而延長了電解槽的槽壽 命。本實用新型適用於陰極組裝生產。


本發明一種陰極鋼棒安放裝置有如下附圖
圖1為本發明--種陰極鋼棒安放裝置主視結構示意圖；圖2為本發明--種陰極鋼棒安放裝置左視結構示意圖；圖3為本發明--種陰極鋼棒安放裝置俯視結構示意圖；圖4為本發明--種陰極鋼棒安放裝置鋼棒安放支架主視結構示意圖；圖5為本發明--種陰極鋼棒安放裝置鋼棒安放支架左視結構示意圖；圖6為本發明--種陰極鋼棒安放裝置鋼棒安放支架俯視結構示意圖；圖7為本發明--種陰極鋼棒安放裝置鋼棒安放支架I局部放大結構示意圖；圖8為本發明--種陰極鋼棒安放裝置圖7的A-A剖視結構示意圖；圖9為本發明--種陰極鋼棒安放裝置鋼棒夾具主視結構示意圖；圖io為本發明-一種陰極鋼棒安放裝置鋼棒夾具俯視結構示意圖；圖ll為本發明-一種陰極鋼棒安放裝置鋼棒夾具左視結構示意圖；圖12為本發明-一種陰極鋼棒安放裝置鋼棒夾具B-B剖視結構示意圖；圖13為本發明-一種陰極鋼棒安放裝置鋼棒夾具A-A剖視結構示意圖。其中1、鋼棒夾具；2、鋼棒安放支架；3、炭塊；4、工作檯；5、輥道；6、油缸；7、鋼棒導向裝置；8、支架；9、夾具導向柱；10、電機防護罩；11、導向塊；12、直線電機；13、燕尾槽 導軌；14、通槽；15、電磁鐵；16、夾具吊環；17、楔形重塊吊環；18、鋼棒；19、楔形重塊；20、 夾臂；21、導向孔；22、鋼棒支架平臺；23、導向孔座。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發明一種陰極鋼棒安放裝置技術方案作進一步描述。
如圖1-圖13所示，本發明一種陰極鋼棒安放裝置包括鋼棒夾具1、鋼棒安放支架 2、炭塊3、工作檯4、輥道5、油缸6、鋼棒導向裝置7、支架8、夾具導向柱9、電機防護罩10、導向塊11、直線電機12、燕尾槽導軌13、通槽14、電磁鐵15、夾具吊環16、楔形重塊吊環17、 鋼棒18、楔形重塊19、夾臂20、導向孔21、鋼棒支架平臺22、導向孔座23，所述的鋼棒安放 支架2通過四個油缸6設置在工作檯4的上方，鋼棒夾具1設置在鋼棒安放支架2的上方； 所述的鋼棒安放支架2包括油缸6、鋼棒導向裝置7、支架8、夾具導向柱9、電機防護罩10、 導向塊11、直線電機12、燕尾槽導軌13、通槽14、鋼棒支架平臺22，所述的支架8由四個油 缸6支撐，四個夾具導向柱9設置在鋼棒支架平臺22中心兩側，鋼棒支架平臺22上縱向開 有放置鋼棒18的通槽14，鋼棒支架平臺22上設置有鋼棒導向裝置7 ;所述的鋼棒夾具1包 括夾臂20、電磁鐵15、夾具吊環16、楔形重塊吊環17、楔形重塊19、導向孔21、導向孔座23， 所述的楔形重塊19內側設置為斜面與夾臂20外斜面滑動連接，電磁鐵15設置在楔形重塊 19上夾臂20中間和兩夾具之間，電磁鐵15通過螺栓固定在楔形重塊19上；楔形重塊19 上平面兩導向孔座23內側設置有楔形重塊吊環17，夾臂20的上橫梁中部設置有夾具吊環 16。 所述的鋼棒導向裝置7包括電機防護罩10、導向塊11、直線電機12、燕尾槽導軌 13，所述的直線電機12設置在鋼棒支架平臺22上的通槽14兩側，直線電機12與導向塊11 螺紋連接，燕尾槽導軌13設置在鋼棒支架平臺22上導向塊11下面，直線電機12設置有電 機防護罩10。 所述的導向塊11頂面在通槽14一側設置為有利於鋼棒18落入的圓弧狀；所述的 夾具導向柱9上半部分設置為方便鋼棒夾具下落時定位的圓錐形。 所述的楔形重塊19的俯視形狀為橫T形，在T形頭兩側設置有導向孔座23，導向 孔座23上開有導向孔21。 所述的夾臂20與鋼棒18接觸面處加工製成細小的齒紋。
實施例l。 輥道輸送機將炭塊3送入工作檯4後，首先要對炭塊3和炭槽外形尺寸進行測量， 並扎固炭槽全長底層至20mm，然後再返回到安放鋼棒18的確定位置。當工作平臺4到達預 定的位置時發出信號，使拖動工作平臺4的步進電機停止工作，準備鋼棒18的安放。鋼棒 安放設備的整體結構如圖1-圖3所示它主要由鋼棒夾具、鋼棒安放支架兩大部分組成。
鋼棒安放支架如圖4-圖8如示。它由四個油缸6支持，鋼棒支架平臺22可以上下 移動；並且作有四個導向柱9，導向柱9上半部分呈圓錐形，方便操作工通過天車將鋼棒夾 具1下落時的定位；在鋼架支架平臺22上還開有放置鋼棒18的通槽14，通槽14寬度尺寸 大於鋼棒18寬度尺寸。鋼棒夾具1鬆開時，鋼棒19便可從通槽14中無約束地落入。在每 個通槽的兩端各有二個直線電機12，它們與導向塊11螺紋聯結，導向塊11下面設計有燕尾 槽導軌13，從而防止導向塊11在對鋼棒18導向過程中產生的晃動。為了適應不同的炭塊 炭槽之間的差異，利用炭槽測量裝置上傳感器對炭槽的測量數據，再通過控制直線電機12 來調整導向塊11位移，使導向塊11沿燕尾槽導軌13道前後移動，將導向塊11調整至使鋼 棒18落入炭槽中的理想位置。 鋼棒夾具1如圖9-圖13所示。夾具吊環16、楔形重塊吊環17上裝有鋼絲繩，通 過夾具吊環16與天車相連接，可以將鋼棒夾具1移動鋼棒18的料床上。料床必順保證好 四個鋼棒18相對之間準確位置。裝鋼棒18時，吊車吊鉤改換楔形重塊吊環17，將楔形重塊 19提起，讓鋼棒夾具兩側夾臂20張開，使鋼棒18放入夾臂20。然後再放下鋼絲繩，楔形重
5塊19落下，兩側夾臂20就可把鋼棒18夾緊，鋼棒18的兩個側面就緊緊貼在夾臂20和楔 形重塊19上。在夾臂20和楔形重塊19與鋼棒18接觸的表面上，為增大摩擦力，還製作有 細小的齒紋。但是，由於鋼棒具有較大的重量，如果僅僅依靠磨擦力，必順要很大的楔形重 塊才能夾住鋼棒，因此在整個夾具的上部還另設計有三塊電磁鐵15，承擔鋼棒18的部分重 力。電磁鐵15通電，再改換夾具吊環16才可提起整套夾具。當放鋼棒18的時候，只要電 磁鐵15斷電，由於設計好的楔形重塊19不足以承擔鋼棒18全部重力，但對鋼棒18的下落 卻起到了很好的阻滯作用，鋼棒18將沿下面已調整好位置的導向塊11緩慢下落。
整個鋼棒18安放流程是這樣的。首先，直線電機12再根據前面對炭槽外形測的 相應數據調整導向塊11。當炭塊3工作檯來到鋼棒安放支架2下時，油缸6帶動鋼棒安放 支架2下降，直到鋼棒安放支架2上導向塊11下部的薄片充分進入炭槽後油缸6停止。接 著，鋼棒夾具1將事先已從料床上取好的鋼棒18，利用天車使鋼棒夾具1上導向孔21和鋼 棒安放支架2的夾具導向柱9相配合，將夾具1慢慢往下放；當觀察到鋼棒18接觸到或快 要接觸到導向塊11時，停止下放。這時，只要使鋼棒夾具1上電磁鐵15斷電，鋼棒18即可 在重力作用下沿導向塊11落入炭槽，完成鋼棒的安放。
權利要求
一種陰極鋼棒安放裝置，包括鋼棒夾具(1)、鋼棒安放支架(2)、炭塊(3)、工作檯(4)、輥道(5)、油缸(6)、鋼棒導向裝置(7)、支架(8)、夾具導向柱(9)、電機防護罩(10)、導向塊(11)、直線電機(12)、燕尾槽導軌(13)、通槽(14)、電磁鐵(15)、夾具吊環(16)、楔形重塊吊環(17)、鋼棒(18)、楔形重塊(19)、夾臂(20)、導向孔(21)、鋼棒支架平臺(22)、導向孔座(23)，其特徵在於所述的鋼棒安放支架(2)通過四個油缸(6)設置在工作檯(4)的上方，鋼棒夾具(1)設置在鋼棒安放支架(2)的上方；所述的鋼棒安放支架(2)包括油缸(6)、鋼棒導向裝置(7)、支架(8)、夾具導向柱(9)、電機防護罩(10)、導向塊(11)、直線電機(12)、燕尾槽導軌(13)、通槽(14)、鋼棒支架平臺(22)，所述的支架(8)由四個油缸(6)支撐，四個夾具導向柱(9)設置在鋼棒支架平臺(22)中心兩側，鋼棒支架平臺(22)上縱向開有放置鋼棒(18)的通槽(14)，鋼棒支架平臺(22)上設置有鋼棒導向裝置(7)；所述的鋼棒夾具(1)包括夾臂(20)、電磁鐵(15)、夾具吊環(16)、楔形重塊吊環(17)、楔形重塊(19)、導向孔(21)、導向孔座(23)，所述的楔形重塊(19)內側設置為斜面與夾臂(20)外斜面滑動連接，電磁鐵(15)設置在楔形重塊(19)上夾臂(20)中間和兩夾具之間，電磁鐵(15)通過螺栓固定在楔形重塊(19)上；楔形重塊(19)上平面兩導向孔座(23)內側設置有楔形重塊吊環(17)，夾臂(20)的上橫梁中部設置有夾具吊環(16)。
2. 根據權利要求1所述的陰極鋼棒安放裝置，其特徵在於所述的鋼棒導向裝置(7) 包括電機防護罩(10)、導向塊(11)、直線電機(12)、燕尾槽導軌(13)，所述的直線電機(12) 設置在鋼棒支架平臺(22)上的通槽(14)兩側，直線電機(12)與導向塊(11)螺紋連接，燕 尾槽導軌(13)設置在鋼棒支架平臺(22)上導向塊(11)下面，直線電機(12)設置有電機 防護罩(10)。
3. 根據權利要求1或2所述的陰極鋼棒安放裝置，其特徵在於所述的導向塊(11)頂 面在通槽(14) 一側設置為有利於鋼棒(18)落入的圓弧狀；所述的夾具導向柱(9)上半部 分設置為方便鋼棒夾具下落時定位的圓錐形。
4. 根據權利要求l所述的陰極鋼棒安放裝置，其特徵在於所述的楔形重塊(19)的俯 視形狀為橫T形，在T形頭兩側設置有導向孔座(23)，導向孔座(23)上開有導向孔(21)。
5. 根據權利要求l所述的陰極鋼棒安放裝置，其特徵在於所述的夾臂(20)與鋼棒 (18)接觸面處加工製成細小的齒紋。
全文摘要
本發明涉及一種鋁電解技術，具體地說是涉及一種用於鋁電解陰極組裝生產線的陰極鋼棒安放裝置。本發明所述的鋼棒安放支架通過四個油缸設置在工作檯的上方，鋼棒夾具設置在鋼棒安放支架的上方。本發明一種陰極鋼棒安放裝置結構簡便，操作方便，鋼棒安放位置準確，並且在鋼棒吊裝和安放過程中完全自動操作，自動化程度高，提高了陰極組裝質量，改善了現場施工作業環境，減輕了工人勞動強度，提高了組裝能力和組裝工序勞動生產率，從而延長了電解槽的槽壽命。本發明適用於陰極組裝生產。
文檔編號C25C3/00GK101717964SQ200910223730
公開日2010年6月2日 申請日期2009年11月18日 優先權日2009年11月18日
發明者萬五世, 周新林, 安華, 彭慶勇, 王平, 王廣穩, 車永林, 郭剛 申請人:中國鋁業股份有限公司