遠程炭塊測高裝置的製作方法
2023-12-07 06:42:26
專利名稱：遠程炭塊測高裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種應用於鋁電解行業中的炭塊炭碗清理系統中的裝置，尤其涉及一種遠程炭塊測高裝置。
背景技術：
鋁電解陽極炭塊以石油焦為原料，經過高溫煅燒、混捏、成型、焙燒等工序，得到焙燒陽極塊，再與導電鋼爪連接後掛接在電解槽中，通過電解置換出鋁金屬。炭塊在焙燒過程中，為了避免氧化變形，在炭塊周圍鋪設大量炭粒進行保護。焙燒完成後，在炭塊表面和炭碗中粘接了大量的炭粒並且有一定的粘接強度。為此，整個生產過程中必須設定一個清理炭塊表面粘結炭粒的工序。在當前生產中，清理炭塊粘連炭粒，主要通過特製鐵鏟將炭塊表面及炭碗內的粘連填充料鏟掉，再用壓縮空氣吹走，致使車間廠房中瀰漫大量粉塵，汙染環境的同時給工作人員身體健康帶來很大危害。人工清理炭塊一般要清理2-3次才能符合使用要求。由此可見，目前炭塊清理工作環境惡劣、工作量大，人員流動性較大，存在安全隱患。為解決以上問題，企業提出研發一種自動清理炭塊裝置，實現對陽極表面和陽極炭碗中填充炭粒的清理工作、並回收清理出的炭粒，以提高生產效率、節約資源、改善工作環境。在清理炭塊的過程中需要高度測量裝置。清理機刀具的定位需要對待清理的炭塊在進入工作區域過程中進行預測高。這樣可以對刀具進行預定位，提高工作效率。由於待清理的炭塊處於高溫狀態，在進入工作區域時，電子設備不能近距離直接測量炭塊的高度。現有技術中還沒有這樣一種高度測量裝置，能遠程、實時、方便、高精度地對高溫炭塊進行預測高，導致設備的工作效率下降。
發明內容
本發明的目的是提供一種結構簡單、使用方便的遠程炭塊測高裝置。本發明的目的是通過以下技術方案實現的本發明的遠程炭塊測高裝置，包括L形的安裝基座，所述安裝基座的水平邊上裝有橫杆，豎直邊上裝有平行四連杆機構，所述平行四連杆機構包括與所述豎直邊平行的豎杆，所述豎杆通過兩根平行連杆與所述豎直邊鉸接；所述橫杆的一端與所述平行連杆的一端固定連接，另一端固定連接有接觸杆；所述豎杆的上部與直線傳感器接觸。由上述本發明提供的技術方案可以看出，本發明實施例提供的一種遠程炭塊測高裝置，由於安裝基座的水平邊上裝有橫杆，豎直邊上裝有平行四連杆機構，平行四連杆機構包括與豎直邊平行的豎杆，豎杆通過兩根平行連杆與豎直邊鉸接；橫杆的一端與平行連杆的一端固定連接，另一端固定連接有接觸杆；豎杆的上部與直線傳感器接觸。當炭塊從接觸杆的一側向另一側運動時，炭塊推動接觸杆，接觸杆被推動做向上圓弧運動，帶動橫杆轉動，橫杆將扭矩傳遞給平行四連杆機構，使平行連杆向上做圓弧運動，帶動豎杆向上運動並壓縮直線位移傳感器，直線位移傳感器輸出高度數據。重要的是直線位移傳感器通過簡單的機械結構測量出處於高溫中炭塊的高度，接觸杆在做圓弧運動時，接觸杆豎直方向的上升高度與豎杆壓縮直線位移傳感器的距離成線性變換，而不是非線性變換，保證計算簡單、 測量精度高。能遠程、實時、方便、高精度地對高溫炭塊進行預測高，提高工作效率。
為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域的普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他附圖。圖1為本發明實施例提供的遠程炭塊測高裝置的結構示意圖；圖2為本發明實施例中豎杆的結構示意圖；圖3為本發明實施例中橫杆的結構示意圖。圖中1、直線傳感器，2、直線傳感器安裝座，3、限位塊(兩件)，4、軸承，5、平行連杆(兩件)，6、軸承，7、拉簧，8、豎杆，9、軸承座(三件)，10、橫杆，11、安裝基座，12、底座， 13、接觸杆；8-1、凹槽(對直線傳感器觸頭起到導向作用)，8_2、螺紋孔(安裝限位塊)，8_3、 連接軸孔(與連接軸為過盈配合)，8-4、減重孔(減輕豎杆重量，防止測高完成，在重力作用下，對限位塊過大的撞擊)；10-1、彈性擋圈槽，10-2、鍵槽，10-3、減重孔，10_4、接觸杆螺紋孔。
具體實施例方式下面結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明的保護範圍。本發明的遠程炭塊測高裝置，其較佳的具體實施方式
是包括L形的安裝基座，所述安裝基座的水平邊上裝有橫杆，豎直邊上裝有平行四連杆機構，所述平行四連杆機構包括與所述豎直邊平行的豎杆，所述豎杆通過兩根平行連杆與所述豎直邊鉸接；所述橫杆的一端與所述平行連杆的一端固定連接，另一端固定連接有接觸杆；所述豎杆的上部與直線傳感器接觸。所述豎杆與直線位移傳感器接觸的部位設有凹槽。所述豎杆與平行連杆之間設有單向限位塊。所述豎杆的下端與所述豎直邊的上端設有拉簧。所述接觸杆的有效長度與所述平行連杆的有效長度相等。所述豎杆和所述橫杆其中一件設有減重孔或均設有減重孔。
所述安裝基座通過至少2個底座安裝在炭碗清理系統上。本發明是一種適用於連續作業的測高裝置。炭碗清理過程中，炭碗通過測高裝置不斷地讀取炭塊高度的數據，當炭塊高度超過或低於預設值時，發出警告信息。保證設備的連續運行。發明中，傳動裝置通過橫杆與平行四連杆機構的傳動作用，實現了水平推動接觸杆，便可使平行四連杆機構的豎杆水平壓縮直線位移傳感器。具體實施例中，可以通過接觸杆的有效長度(r)與平行四連杆機構橫邊的有效長度(R)成固定比例(R/r)，使接觸杆移動高度與豎杆水平移動的距離成線性變換，使高度測量裝置中距離的線性性的保持；平行四桿機構與直線位移傳感器接觸部分凹槽設計，使豎杆上升過程中實現壓縮直線位移傳感器時起到導向作用；行四桿機構豎杆安裝有兩個定位塊，結合橫邊的半圓設計，使平行四桿機構的橫杆達到水平時遍不能繼續下降，保證接觸杆垂直；機座的設計固定整個機構同時也對被安裝設備的平面度水平要求減小；平行四桿機構對角有拉伸彈簧進行緩震，保證豎杆下落時的震動較小。本發明從安裝的方便性、線性的傳遞性、設備的減震性都進行了考慮。除了直線傳感，整個全部是機械機構，保證了機構的可靠性。具體實施例及其工作原理，如圖1、圖2、圖3所示安裝基座11通過三個底座12與炭碗清理系統連接，自然狀態下，接觸杆13保持豎直方向。炭塊從接觸杆13的一側向另一側運動，當接觸杆13與炭塊接觸時，炭塊推動接觸杆13，接觸杆13被推動做向上圓弧運動，帶動橫杆10轉動，橫杆10將扭矩傳遞給平行四連杆機構，使平行連杆5向上做圓弧運動，帶動豎杆8向上運動並壓縮直線位移傳感器1，直線位移傳感器1輸出高度數據。當炭塊經過高度測量裝置後，在重力作用下豎杆8帶動平行四連杆機構落回原位，當接觸杆13垂直水平面時，平行四連杆機構受到限位塊3的限位而停止下落，下落過程中，拉簧7被拉伸以緩衝下落振動，至此高度測量裝置的一個運動周期結束。以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護範圍並不局限於此， 任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明披露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換， 都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應該以權利要求書的保護範圍為準。
權利要求
1.一種遠程炭塊測高裝置，其特徵在於，包括L形的安裝基座，所述安裝基座的水平邊上裝有橫杆，豎直邊上裝有平行四連杆機構，所述平行四連杆機構包括與所述豎直邊平行的豎杆，所述豎杆通過兩根平行連杆與所述豎直邊鉸接；所述橫杆的一端與所述平行連杆的一端固定連接，另一端固定連接有接觸杆；所述豎杆的上部與直線傳感器接觸。
2.根據權利要求1所述的遠程炭塊測高裝置，其特徵在於，所述豎杆與直線位移傳感器接觸的部位設有凹槽。
3.根據權利要求2所述的遠程炭塊測高裝置，其特徵在於，所述豎杆與平行連杆之間設有單向限位塊。
4.根據權利要求3所述的遠程炭塊測高裝置，其特徵在於，所述豎杆的下端與所述豎直邊的上端設有拉簧。
5.根據權利要求1至4任一項所述的遠程炭塊測高裝置，其特徵在於，所述豎杆和所述橫杆其中一件設有減重孔或均設有減重孔。
6.根據權利要求6所述的遠程炭塊測高裝置，其特徵在於，所述安裝基座通過至少2個底座安裝在炭碗清理系統上。
全文摘要
本發明公開了一種遠程炭塊測高裝置，包括L形的安裝基座，安裝基座的水平邊上裝有橫杆，豎直邊上裝有平行四連杆機構，平行四連杆機構包括與豎直邊平行的豎杆，豎杆通過兩根平行連杆與豎直邊鉸接；橫杆的一端與平行連杆的一端固定連接，另一端固定連接有接觸杆；豎杆的上部與直線傳感器接觸。當炭塊從接觸杆的一側向另一側運動時，炭塊推動接觸杆，接觸杆被推動做向上圓弧運動，帶動橫杆轉動，橫杆將扭矩傳遞給平行四連杆機構，使平行連杆向上做圓弧運動，帶動豎杆向上運動並壓縮直線位移傳感器，直線位移傳感器輸出高度數據。能遠程、實時、方便、高精度地對高溫炭塊進行預測高，提高工作效率。
文檔編號G01B21/02GK102175201SQ20111004057
公開日2011年9月7日 申請日期2011年2月18日 優先權日2011年2月18日
發明者何廣平, 李士明, 王利超, 蘇鵬, 袁俊傑, 黃昔光 申請人:北方工業大學