颚齿电震残极自动清理机组的制作方法

本发明涉及电解铝技术研究领域中的一种新型残极清理设备，特别是一种残极清理设备中的颚齿电震残极自动清理机组。

背景技术：

目前，中国电解铝向规模化、自动化生产的趋势发展，在铝冶炼过程中的阳极清理工序，需要对电解铝使用过的阳极残极组上的残极碳块（黑料）与覆盖料电解质（白料）从钢叉导杆上分离出来，然后将残极碳块上的覆盖料电解质分离后，分别回收利用。常用的残极碳块上的覆盖料分离的方法有两种：一种为人工手动清理，工人借助锤子、气镐等工具手动将残极上的覆盖料电解质打下；另一种是利用残极清理冲切设备进行分离处理。冲切分离的问题是黑白料容易混料，严重影响铝水的质量。因而这些设备，目前国内基本都已经停用，各个铝厂都在采用人工清理。

人工手动进行残极清理的方式，工人工作环境恶劣，工人劳动强度大，生产效率低，尤其是压缩空气清吹工序，粉尘飞扬，环保指标严重超标，是所有电解铝行业一直头痛的工序，也是环保部门重点监测企业。

而现有技术中的残极清理设备结构复杂，一般通过冲刀绕某点或者某轴旋转后对残极表面的电解质进行冲切，此种结构冲切的位置相对固定，要求残极冲切时的位置精度高，在实际的使用过程中，由于残极通过经过吊装设备悬空吊装的，导致每个残极的位置不固定，在冲刀冲击时容易将残极炭块击碎，覆盖料电解质和残极炭块混在一起，导致自动化清理不干净，需要人工进行二次处理。另外，现有的残极清理设备价格高、维护费用高。

技术实现要素：

本发明的目的，在于为电解铝行业提供一种颚齿电震残极自动清理机组。

本发明解决其技术问题的解决方案是：颚齿电震残极自动清理机组，包括粗清机座以及布置粗清机座上的两个粗清平台，两个所述粗清平台之间布置有一个升降翻转机构，所述升降翻转机构包括第一机座、第二机座以及一端铰接在第二机座上端面的支撑平台，所述第一机座和第二机座之间布置有两台液压缸和两组升降杆组，所述两台液压缸位于两组升降杆组之间，所述第二机座内部布置有两台翻转气缸，所述翻转气缸的伸出端铰接在支撑平台的下端面，翻转气缸的另一端通过翻转铰接座铰接在第二机座内，每个粗清平台的上端面布置有至少一个震动机构，所述震动机构包括震动安装机架、震动支撑机架、双面弹簧震动平台以及安装在双面弹簧震动平台下端面的多把震切刀，所述震动安装机架和震动支撑机架之间安装摆动式四杆震动杆组，震动安装机架上安装有震动升降油缸，所述震动升降油缸的动作端直接或者间接安装在摆动式四杆震动杆组上，所述震动支撑机架上安装有多个震动电机，所述双面弹簧震动平台通过悬挂弹簧安装在震动电机的输出端上，所述震切刀和支撑平台之间形成残极切除空间。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第二机座的上端面布置有两排相对分布的侧刀，其中一排所述侧刀位于第二机座和支撑平台铰接处外侧。

作为上述技术方案的进一步改进，每排所述侧刀布置有多个侧刀体，所述侧刀体刃口向上，所述侧刀体和震切刀错位分布。

作为上述技术方案的进一步改进，每组所述升降杆组包括交叉分布的第一升降杆和第二升降杆，所述第一升降杆的一端铰接在第一机座的上端面，第一升降杆的另一端铰接在第二机座的下端面，所述第二升降杆的一端铰接在第一机座的上端面，第二升降杆的另一端铰接在第二机座的下端面，所述第一升降杆和第二升降杆的中部通过铰接杆铰接。

作为上述技术方案的进一步改进，两根第一升降杆的下部之间布置有第一辅助杆，两根所述第二升降杆的下部之间布置有第二辅助杆，其中一台液压缸的一端铰接在第一辅助杆上，另外一台液压缸的一端铰接在第二辅助杆上，两台液压缸的伸出端均铰接在第二机座的下端面。

作为上述技术方案的进一步改进，所述摆动式四杆震动杆组包括位于两根第一震动连接杆以及两根位于第一震动连接杆下方的第二震动连接杆，所述第一震动连接杆的一端铰接在震动安装机架上，第一震动连接杆的另一端铰接在震动支撑机架，所述第二震动连接杆的一端铰接在震动安装机架上，第二震动连接杆的另一端铰接在震动支撑机架，两根第二震动连接杆之间横架有震动辅助连接杆，所述震动升降油缸的动作端与震动辅助连接杆连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述震动电机的输出端和悬挂弹簧之间安装有震动弹簧，所述震动弹簧外套有套筒，所述震动弹簧和悬挂弹簧之间的安装方式为预紧安装。

作为上述技术方案的进一步改进，所述震切刀通过刀座安装在双面弹簧震动平台的下端面，所述刀座上布置有多条平行分布的安装槽，所述震切刀的上端滑进安装槽后通过螺栓固定，实现震切刀的快速更换。

作为上述技术方案的进一步改进，每把所述震切刀的下端面布置有多个震切齿刃，所述震切齿刃呈弧形分布，靠近所述震动升降油缸的震切齿刃的末端低于远离所述震动升降油缸的震切齿刃。

作为上述技术方案的进一步改进，相邻的两把所述震切刀之间布置有一把震切纵向刀，所述震切纵向刀安装在刀座中远离震动升降油缸的一侧，震切纵向刀的刃口呈锯齿状。

本发明的有益效果是：本发明通过设置升降翻转机构和震动机构，当残极通过吊装杆送至残极切除空间后，液压缸将第二机座抬起使得支撑平台与残极底部接触，当震切刀切入电解质后，震动电机开始工作，在悬挂弹簧以及震动电机的作用下，震切刀沿着竖直方向上下周期性震动，完成对残极上的震动清理，不会损失残极中的碳块，避免了现有技术中出现碳块脱离的现象，避免人工清理残极，实现自动化处理残极。完成切除后，残极移出残极切除空间后，翻转气缸伸出，将支撑平台上的电解质废料倒出。完成废电解质料倒出后，翻转气缸缩回，支撑平台回复到水平位置，液压缸缩回。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1是本发明的正视图；

图2是本发明的等轴示意图；

图3是本发明中升降翻转机构的正视图；

图4是本发明中升降翻转机构的侧视图；

图5是本发明中升降翻转机构的等轴示意图；

图6是本发明中震动机构的正视图；

图7是本发明中震动机构的侧视图；

图8是本发明中震动机构的等轴示意图；

图9是本发明中震切刀的正视图；

图10是本发明中震切刀的等轴示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。

参照图1～图10，颚齿电震残极自动清理机组，包括粗清机座25以及布置粗清机座25上的两个粗清平台26，两个所述粗清平台26之间布置有一个升降翻转机构27，所述升降翻转机构27包括第一机座1、第二机座2以及一端铰接在第二机座2上端面的支撑平台3，所述第一机座1和第二机座2之间布置有两台液压缸5和两组升降杆组，所述两台液压缸5位于两组升降杆组之间，所述第二机座2内部布置有两台翻转气缸4，所述翻转气缸4的伸出端铰接在支撑平台3的下端面，翻转气缸4的另一端通过翻转铰接座铰接在第二机座2内，每个粗清平台26的上端面布置有至少一个震动机构28，优选地，每个粗清平台26上布置有两个震动机构28，所述震动机构28包括震动安装机架10、震动支撑机架12、双面弹簧震动平台13以及安装在双面弹簧震动平台13下端面的多把震切刀16，震切刀16的刃口垂直向下，所述震动安装机架10和震动支撑机架12之间安装摆动式四杆震动杆组，震动安装机架10上安装有震动升降油缸11，所述震动升降油缸11的动作端直接或者间接安装在摆动式四杆震动杆组上，所述震动支撑机架12上安装有多个震动电机14，所述双面弹簧震动平台13通过悬挂弹簧15安装在震动电机14的输出端上，所述震切刀16和支撑平台3之间形成残极切除空间。本发明中震动电机为震源，通过震动电机的变频实现电震动力的调节。

本发明通过设置升降翻转机构27和震动机构28，当残极通过吊装杆29送至残极切除空间后，液压缸将第二机座2抬起使得支撑平台与残极底部接触，升降油缸11带着震切刀16下移，当震切刀16切入电解质后，震动电机14开始工作，在悬挂弹簧15以及震动电机14的作用下，震切刀16沿着竖直方向上下周期性震动，完成对残极上的震动清理，不会损失残极中的碳块，避免了现有技术中出现碳块脱离的现象，避免人工清理残极，实现自动化处理残极。完成切除后，残极移出残极切除空间后，翻转气缸4伸出，支撑平台3沿着其铰接轴翻转后，将支撑平台3上的电解质废料沿着倾斜布置的支撑平台3倒出。完成废电解质料倒出后，翻转气缸4缩回，支撑平台3回复到水平位置，液压缸5缩回，第二机座2回复到初始位。

进一步作为优选的实施方式，所述第二机座2的上端面布置有两排相对分布的侧刀60，其中一排所述侧刀60位于第二机座2和支撑平台3铰接处外侧。

进一步作为优选的实施方式，每排所述侧刀60布置有多个侧刀体，所述侧刀体刃口向上，所述侧刀体和震切刀错位分布。在工作中，当震切刀16从上往下压的时候，侧刀60和震切刀相互配合，便于将电解质切开。

进一步作为优选的实施方式，每组所述升降杆组包括交叉分布的第一升降杆6和第二升降杆7，所述第一升降杆6的一端铰接在第一机座1的上端面，第一升降杆6的另一端铰接在第二机座2的下端面，所述第二升降杆7的一端铰接在第一机座1的上端面，第二升降杆7的另一端铰接在第二机座2的下端面，所述第一升降杆6和第二升降杆7的中部通过铰接杆铰接，通过四杆结构，提高第二机座2和支撑平台3沿竖直方向升降的平稳性。

进一步作为优选的实施方式，两根第一升降杆6的下部之间布置有第一辅助杆8，两根所述第二升降杆7的下部之间布置有第二辅助杆9，其中一台液压缸5的一端铰接在第一辅助杆8上，另外一台液压缸5的一端铰接在第二辅助杆9上，两台液压缸5的伸出端均铰接在第二机座2的下端面。

进一步作为优选的实施方式，所述摆动式四杆震动杆组包括位于两根第一震动连接杆18以及两根位于第一震动连接杆18下方的第二震动连接杆19，所述第一震动连接杆18的一端铰接在震动安装机架10上，第一震动连接杆18的另一端铰接在震动支撑机架12，所述第二震动连接杆19的一端铰接在震动安装机架10上，第二震动连接杆19的另一端铰接在震动支撑机架12，两根第二震动连接杆19之间横架有震动辅助连接杆，所述震动升降油缸11的动作端与震动辅助连接杆连接。震动安装机架10、震动支撑机架12、第一震动连接杆18以及第二震动连接杆19构成平行四连杆结构，可以使得震动支撑机架12沿竖直方向平稳移动，保证震切刀16的刃口垂直向下。所述震动辅助连接杆与第二震动连接杆19的连接处位于第二震动连接杆19的中部偏下位置，便于震动升降油缸11将震动支撑机架12平稳抬起或放下。

进一步作为优选的实施方式，所述震动电机14的输出端和悬挂弹簧15之间安装有震动弹簧，所述震动弹簧外套有套筒，通过套筒限制震动弹簧沿水平方向变形，使得震动弹簧的变形沿着竖直方向。所述震动弹簧和悬挂弹簧15之间的安装方式为预紧安装，使得震切刀16周期性上下震动。

进一步作为优选的实施方式，所述震切刀16通过刀座21安装在双面弹簧震动平台13的下端面，所述刀座21上布置有多条平行分布的安装槽，所述震切刀16的上端滑进安装槽后通过螺栓固定，便于快速更换磨损后的震切刀16。

进一步作为优选的实施方式，每把所述震切刀16的下端面布置有多个震切齿刃17，所述震切齿刃17呈弧形分布，靠近所述震动升降油缸11的震切齿刃17的末端低于远离所述震动升降油缸11的震切齿刃17，靠近所述震动升降油缸11的震切齿刃17的末端将残极周边的电解质切除，远离所述震动升降油缸11的震切齿刃17将残极中部附近的电解质切除。

进一步作为优选的实施方式，位于同一把所述震动刀中相邻的两个震切齿刃17之间布置梯形槽，便于将电解质切成块状。所述震切齿刃17的刃口和竖直方向的夹角为25~60°，便于将残极表面的电解质切除。所述梯形槽的下端小于梯形槽的上端，在震切刀切除电解质时，通过下端大上端小的梯形槽，便于将电解质切成块状。

进一步作为优选的实施方式，相邻的两把震切刀16之间布置有一把震切纵向刀20，所述震切纵向刀20安装在刀座21中远离震动升降油缸11的一侧，震切纵向刀20的刃口呈锯齿状，通过震切纵向刀20和远离震动升降油缸11的震切齿刃17将残极中部的电解质切除。

以下是震切刀的一个优选实施例。

震切刀，其包括刀体，所述刀体上布置有多个刃口朝下的震切齿刃17，相邻的震动齿刃之间布置有一个梯形槽24，所有所述震切齿刃17的刃口依次朝下延伸后所有震切齿刃17的刃口呈弧形分布。通过所有震切齿刃17的刃口依次朝下延伸后所有震切齿刃17的刃口呈弧形分布，即所有的震切齿刃17的刃口形成一个仿残极上端的弧形后震切齿刃17的刃口与残极表面距离等距，确保每次清理到位。所述刀体的上端布置有一个安装滑轨22，所述安装滑轨22的厚度大于刀体的厚度，刀体上布置有一排安装孔23，安装孔23位于安装滑轨22下方。另外，通过安装滑轨22和安装孔23，便于本发明安装与刀座中，可以快速更换，提高了更换效率，缩短停工工时。同时，由于震切刀在工作时，其顶部为受力位置，通过加厚安装滑轨22的厚度，可以延长震切刀的使用寿命。所述震切齿刃17的刃口和竖直方向的夹角为25~60°，便于将残极表面的电解质切除。所述震切齿刃17的刃口和竖直方向的夹角为30°或45°。所述梯形槽24的下端小于梯形槽24的上端，在震切刀切除电解质时，通过下端大上端小的梯形槽24，便于将电解质切成块状。

以上是对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。