一种打壳气缸螺旋丝杠高度调整装置的制作方法

技术领域：本发明一种打壳气缸螺旋丝杠高度调整装置，是安装在铝电解槽打壳气缸侧部，调整打壳气缸安装固定点高度的装置，主要用于铝电解槽打壳气缸设计制造以及铝电解槽打壳锤头运动下止点高度的调整。

背景技术：
：现通用的铝电解槽打壳下料装置所配置的打壳气缸，由气缸筒体、活塞杆、上端盖、下端盖、中摆轴连接板，以及螺栓连接杆等零部件组装而成。打壳气缸通过设置在气缸中部连接板两侧的两个中摆轴，与铝电解槽上部桁架结构安装固定在一起。打壳下料装置工作时，其打壳气缸活塞杆，在压缩空气的推动下，带动导向连杆和打壳锤头进行上下往复运动。用打壳锤头的下端部，冲击开铝电解槽电解质液层上部的冷凝覆盖料结壳层，形成一个圆孔型的氧化铝加料通道和电解溢出气体排放孔。即俗称“下料口火眼”。

由于现行的铝电解结构设计，其打壳下料装置的执行机构运动部件，即打壳锤头、导向连杆、活塞杆，以及气缸活塞运动的行程是设定不变的。其打壳气缸在铝电解槽上部结构上安装固定后，其打壳锤头下行运动的高度为一个定值，即打壳锤头下行冲击运动高度，等于气缸活塞形成运动的高度，即打壳气缸冲击运动的下止点，相对与铝电解结构设计的固定高度是一个确定不变的固定值；而在日常电解生产过程中，其铝电解槽内电解质结壳层的高度，则是随着电解槽内电解质液层和铝液层“两水平”高度变化而发生变化的变量值。

由于现行的铝电解结构设计，即打壳下料装置执行机构所配置的打壳锤头运动下止点的高度，不能够随着槽内“两水平”高度的变化而发生变化。在进行电解生产时，就会产生以下缺陷：

1、当电解槽的两水平过低时，其覆盖料结壳层的高度较低，打击锤头的运动的下止点，则相对较高，致使打壳锤头冲击不到位，不能冲击开电解质冷凝结壳层，造成铝电解槽氧化铝加料通道和电解排气通道“下料火眼”的堵塞。

2、当电解槽的两水平过高时，槽内覆盖料结壳层的高度较高，打击锤头的运动的下止点，则相对较低，其打击锤头的运动的下止点，会击穿覆盖料结壳层，插入到电解质液层内去，造成打壳锤头与电解质液接触面积过大，在打壳锤头的外表面形成冷凝长包(俗称葫芦头)，致使锤头丧生打壳冲击功能，不能再完成冲击结壳形成“下料火眼”，造成铝电解槽氧化铝加料通道和电解排气通道“下料火眼”的堵塞。

现有铝电解槽所配置的打壳装置所存在的上述问题，是国内外电解铝槽结构设计普遍存在的共性问题。为此，电解铝行业的工程技术人员，都试图解决铝电解槽打壳锤头冲击运动的下止点，相对“两水平”高度变化不受控，不能够随着电解槽内“两水平”的高度的变化，而进行高度调整的问题。但至今为止，都没有提出一个切实可行、简单有效的技术方案。

技术实现要素：
：针对现通用的铝电解槽打壳下料装置设计，所存在的打壳锤头冲击运动下止点的相对工作高度，不能够随着铝电解槽内铝液、电解质液“两水平”高度变化，而进行调整的问题，以及所产生的上述技术缺陷，本发明提出了一个新的创新技术方案。该技术方案的技术路线是：

在铝电解槽打壳气缸的侧部，配置安装上一个螺旋丝杠高度调整装置，通过旋转该高度调整装置的螺旋丝杠，可使得打壳气缸筒体，能够进行上下直线运动；以此来调整气缸活塞杆及打壳锤头运动下止点的工作高度，用控制打壳锤头运动下止点与电解质液上表面接触距离的方法，克服现有打壳下料装置设计结构，所产生的上述技术问题。本发明一种打壳气缸螺旋丝杠高度调整装置，其技术方案是：

1、该打壳气缸螺旋丝杠高度调整装置，主要由支撑导向滑杆(1)、螺旋丝杠(2)、气缸抬升连接板(3)、以及上部盖板(4)、下部底板(5)构造而成，其特征是；用若干个高度相同的支撑导向滑杆(1)作为上部盖板(4)和下部底板(5)之间的支撑立柱，和气缸抬升连接板(3)进行上下直线运动的导轨；将螺旋丝杠(2)穿过气缸抬升连接板(3)的螺纹孔(8)，安装在上部盖板(4)和下部底板(5)之间，其支撑导向滑杆(1)的轴向中心线，与螺旋丝杠(2)的轴向中心线相互平行；通过旋转其螺旋丝杠(2)，可带动气缸抬升连接板(3)在支撑导向滑杆(1)的约束下，能够进行上下直线运动，

2、依据上述技术方案，在支撑导向滑杆(1)的两端设置有紧固连接螺纹杆(11)，其上部固定连接盖板(4)和下部固定连接底板(5)，用紧固螺母(6)，安装在支撑导向滑杆(1)两端的紧固连接螺纹杆(11)上。

3、依据上述技术方案：在气缸抬升连接板(3)上设置有与支撑导向滑杆(1)相互配置的导向滑孔(7)，和与螺旋丝杠(2)相互配置螺纹孔(8)。

4、依据上述技术方案，在上部盖板(4)和下部底板(5)上，设置有与支撑导向滑杆(1)两端的紧固连接螺纹杆(11)进行相互配置的螺纹杆穿过孔(9)，和与螺旋丝杠(2)轴相互配置的安装轴孔(10)。

5、依据上述技术方案，在螺旋丝杠轴的两端与上部盖板(4)和下部底板(5)安装轴孔(10)处，配置有推力轴承(13)；螺旋丝杠(2)穿过气缸抬升连接板(3)上的螺纹孔(8)，安装在上部盖板(4)和下部底板(5)的丝杠安装轴孔(10)之间；

6、依据上述技术方案，抬升连接板(3)与打壳气缸(21)上的连接部件对应配置，在抬升连接板(3)上，设置有与打壳气缸(21)进行对应配置的连接螺栓孔(25))和气缸安装孔(26)；抬升连接板(3)上设置有与支撑导向滑杆(1)相互配置的导向滑孔(7)，和与螺旋丝杠(2)对应配置螺纹孔(8)。

7、依据上述技术方案，在气缸抬升连接板(3)上设置有螺纹套管(12)，其螺纹套管(12)的螺纹孔(8)的与螺旋丝杠(2)对应配置，螺纹套管(12)与气缸抬升连接板(3)组装构造成为一个整体的零部件。

8、依据上述技术方案：在上部盖板(4)的上端，设置有丝杠导向定位轴套(15)或丝杠导向压板(16)；在螺旋丝杠导向管套(15)或螺旋丝杠导向压板(16)上，设置有与螺旋丝杠(2)轴进行相互配置导向轴孔(17)；其螺旋丝杠导向管套(15)或螺旋丝杠导向压板(16)，与上部盖板(4)之间为固定连接构造。

9、依据上述技术方案：在下部底板(5)的下端，设置有用于固定螺旋丝杠(2)的下挡板(18)，其下挡板(18)与下部底板(5)之间为固定连接构造。

10、依据上述技术方案：在一个高度调整装置上，可设置2个至4个支撑导向滑杆(1)，各个支撑导向滑杆(1)的轴向中心线相互平行，且为等高设置，以保证上部盖板(4)与下部底板(5)之间的平行设置；

11、依据上述技术方案：在上部盖板(4)上，设置有与铝电解槽上结构实施固定连接的螺栓安装孔(30)。

在打壳气缸的侧部，配置安装上本发明所述的用若干个高度相同的支撑导向滑杆(1)作为上部盖板(4)和下部底板(5)之间的支撑立柱和气缸抬升连接板(3)进行上下直线运动的导轨的打壳气缸螺旋丝杠高度调整装置，在电解生产生产过程中，就可以根据铝电解槽内铝液层、电解质液层的两水平变化的高度，通过旋转螺旋丝杠，调节打壳锤头运动下止点的相对工作高度。以此来解决由于打壳锤头插入电解质液层中过深，使得锤头粘结电解质形成葫芦头长包的问题，和由于打壳锤头下行冲击不到位，不能冲击开覆盖料结壳，难以形成“火眼加料孔”的问题。这样，就可以实现减少铝电解槽“火眼加料孔”故障机率，减少“火眼加料孔”部位的热散失电耗，减少冶炼工人对铝电解槽的维护操作工作量的目的，为铝电解槽的无人值守提供技术支撑。

本发明一种打壳气缸螺旋丝杠高度调整装置，由于采用支撑导向滑杆(1)，作为上部盖板(4)和下部底板(5)之间的支撑立柱和气缸抬升连接板(3)上下直线运动的导轨，相对于其它结构而言，具有构造简单，装配方便、零件互换性强、标准化程度高、造价低廉构造成本低等优点。

附图说明：本发明一种打壳气缸螺旋丝杠高度调整装置的技术特征，在说明书附图和实施例中表述的则更加清晰。

图1：为实施例1一种打壳气缸螺旋丝杠高度调整装置的主视图。

图2：为图1的侧视图。

图3：为图1的俯视图。

图4：为a-a断面的截面图。

图5：为上部连接盖板、螺旋丝杠和导向定位轴套装配结构的剖视图。

图6：为图5的俯视图。

图7：为上部连接盖板、螺旋丝杠和导向定位轴套装配结构的剖视图。

图8：为图7的俯视图。

图9、为其零件上直接构造有丝杠螺纹孔的气缸抬升连接板结构的剖面图

图10、为图9的俯视图。

图11：为气缸抬升连接板上设置有螺纹套管零件的主视剖面图

图12：为图11的俯视图。

图13：为气缸抬升连接板上焊接设置有螺纹套管零件的主视剖面图。

图14：为图13的俯视图。

图15：本发明一种打壳气缸螺旋丝杠高度调整装置实施例2的主视图。

图16：为图15的b-b截面侧视图。

图17：为图15的俯视图。

图18：为图15的a-a断面的俯视图。

图19：本发明实施例3一种打壳气缸螺旋丝杠高度调整装置的俯视图。

图20：为发明实施例3一种打壳气缸螺旋丝杠高度调整装置其气缸抬升连接板处的俯视图。

图21：为本发明一种打壳气缸螺旋丝杠高度调整装置与打壳气缸中部连接板进接组装构造配置的示意图。

图22：本发明一种打壳气缸螺旋丝杠高度调整装置与打壳气缸下部底板进行组装构造配置的示意图。

其图中所示：1支撑导向滑杆、2螺旋丝杠、3气缸抬升连接板、4上部盖板、5下部底板、6紧固螺母、7导向滑孔、8螺纹孔；9紧固螺纹穿孔、10丝杠轴安装孔、11紧固连接螺纹杆、12螺纹套管，13螺纹套安装孔、14推力轴承、15丝杠导向定位轴套、16丝杠导向压板、17导向轴孔、18下底板封盖、19旋转驱动装置、20紧固螺钉、21打壳气缸、22气缸上端盖、23气缸下端盖、24中部连接板、25连接螺栓孔、26气缸安装孔、27气缸安装螺杆、28活塞杆、29安装螺栓孔、30紧固螺钉。

具体实施方式：本发明一种打壳气缸螺旋丝杠高度调整装置，由支撑导向滑杆(1)、螺旋丝杠(2)、气缸抬升连接板(3)、上部连接压盖板(4)、底部连接压板(5)和压紧螺栓(6)组装配置而成，其特征是：用若干个高度相同的支撑导向滑杆(1)作为上部连接压盖板(4)和下部底板(5)之间的支撑构件，和气缸抬升连接板(3)进行上下直线运动的导轨构件；将气缸抬升连接板(3)套装在支撑导向滑杆(1)和螺旋丝杠(2)上；而后，用紧固螺栓(6)将上部连接压盖板(4)、底部连接压盖板(5)以及螺旋丝杠(2)固定安装在若干根支撑导向滑杆(1)的两端；通过旋转螺旋丝杠(2)，可以驱动气缸抬升连接板(3)，在支撑导向滑杆(1)的约束下，进行上下直线运动。

实施例1：如图1、图2、图3、图4所示，本实施例1所述的一种打壳气缸螺旋丝杠高度调整装置由4个等高设置的支撑导向滑杆(1)和螺旋丝杠(2)、气缸抬升连接板(3)、上部连接压盖板(4)、下部底板(5)、以及压紧螺栓(6)构成而成。

在4个支撑导向滑杆(1)的上下两端，设置有用于安装上部连接压盖板(4)和底部连接压盖板(5)用的紧固连接螺纹杆(11)；

在上部盖板(4)上和下部底板(5)，设置有与支撑导向滑杆(1)端部紧固连接螺纹杆(11)对应配置的螺纹穿孔(9)；以及与螺旋丝杠(2)对应配置的丝杠轴安装孔(10)；

如图9、图10所示，在气缸抬升连接板(3)上，设置有与螺栓丝杠(2)对应配置的螺纹孔(8)；以及与4个支撑导向滑杆(1)对应配置的4个导向滑孔(7)。

在装配时，其气缸抬升连接板(3)首先装配在4根支撑导向滑杆(1)和螺栓丝杠(2)上；而后，用紧固螺母(6)，将上部连接压盖板(4)和下部底板(5)，装配在4根支撑导向滑杆(1)的两端；其螺栓丝杠(2)配置安装在上部连接压盖板(4)和下部底板(5)之间；整体组装后，通过旋转螺栓丝杠(2)，可将螺旋丝杠(2)的旋转运动，转换为气缸抬升连接板(3)的上下直线运动。

如图1、图2所示，该装置的上部盖板(4)和下部连接压板(5)之间为平行设置。该装置的气缸抬升连接板(3)的水平工作面，相对于支撑导向滑杆(1)的轴向中心线而言，为垂直配置。该装置的支撑导向滑杆(1)的轴向中心线，与螺旋丝杠(2)轴向中心线相互平行。

如图1、图2所示，在螺旋丝杠(2)的上端，设置有螺旋丝杠(2)旋转驱动装置(19)。

如图5、图7所示，在上部盖板(4)的丝杠轴安装孔(10)处，螺栓丝杠(2)上设置有推力轴承(14)，用以减轻螺旋丝杠(2)的旋转阻力。

如图1所示，在下部底板(5)的丝杠轴安装孔(10)处的螺栓丝杠(2)上，设置有推力轴承(14)，用以减轻螺旋丝杠(2)的旋转阻力。

在上部盖板(4)丝杠轴安装孔(10)的上方，设置有丝杠导向定位轴套(15)，其定位轴套(15)与上部盖板(4)之间为固定连接构造，如采用螺钉(30)紧固连接构造如图7、图8所示，或采用焊接固定连接构造如图5、图6所示。

其定位轴套(15)的轴孔(17)与螺旋丝杠(2)轴相互配置；以限定螺旋丝杠(2)在旋转过程中的径向跳动。

如图1、图2所示，在水平连接底板(5)丝杠轴安装孔(10)处，设置有底板封盖(18)，以防止螺旋丝杠(2)和推力轴承(14)的上下串动，其底板封盖(18)与下部水平连接底板(5)之间为固定构造连接或一体化构造。

如图1、图5、图6所示，该装置的螺旋丝杠(2)穿过设置在气缸抬升连接板(3)上的螺纹孔(8)、以及上部盖板(4)上的丝杠轴安装孔(10)、下部底板(5)上的丝杠轴安装孔(10)，安装在上部盖板(4)和下部底板(5)上。

该装置进行装配时，先将4个支撑导向滑杆(1)，穿过设置在气缸抬升连接板(3)上的4个导向滑孔(7)；而后，再用紧固螺母(6)，将上部固定连接盖板(4)和下部固定连接底板(5)，固定安装在4根等高支撑导向滑杆(1)的两端的紧固连接螺纹杆(11)上。形成一个用4个支撑导向滑杆(1)作为支撑立柱和导轨的的打壳气缸螺旋丝杠高度调整装置。通过旋转该装置的螺旋丝杠(2)，可以带动气缸抬升连接板(3)进行上下直线运动的打壳气缸螺旋丝杠高度调整装置。如图1、图2所示。

本装置的气缸抬升连接板(3)，是打壳气缸螺旋丝杠高度调整装置和打壳气缸(21)之间的连接部件如图21、图22所示，其气缸抬升连接板(3)与打壳气缸(19)上的连接部件进行对应配置。为了将打壳气缸上的连接部件，与打壳气缸螺旋丝杠高度调整装置进行配置构造连接；其气缸抬升连接板(3)可采用以下几种方式与打壳气缸进行连接：

一是在气缸抬升连接板(3)上，设置构造有气缸安装螺栓连接孔(25)，以及打壳气缸安装孔(26)，采用螺栓连接的方式，与打壳气缸上的连接部件进行固定连接。如图9、图10所示。

二是将气缸抬升连接板(3)与打壳气缸上的连接部件直接构造为一个部件。如将气缸抬升连接板(3)与打壳气缸上的连接部件，如合二为一的构造加工成为一个部件，如图21所示。

三是，采用焊接的方法，将气缸抬升连接板(3)和打壳气缸本体的连接部件直接焊接在一起，如将气缸抬升连接板(3)和气缸下端盖(23)、中部连接板(24)焊接在一起。

本装置的气缸抬升连接板(3)，也是将螺旋丝杠(2)的旋转运动，通过设置在气缸抬升连接板(3)螺纹孔(8)内的螺纹，转换成可使气缸抬升连接板(3)能够进行上下直线运动的部件。其气缸抬升连接板(3)上螺纹孔(8)内的螺纹配置加工方式，可以采用以下三种方法进行；

一是将与螺旋丝杠(2)对应配置的螺纹孔(8)，直接加工构造在气缸抬升连接板(3)上。如图9、图10所示，

二是将与螺旋丝杠(2)对应配置的螺纹孔(8)，预制加工在一个螺纹套管(12)上，而后，将再螺纹套管(12)，用紧固螺钉(20)，固定安装在气缸抬升连接板(3)的定位安装孔(13)上，使其构造成为一个抬升连接板(3)上设置有螺纹孔(8)的整体部件。如图11、图12所示。

三是将与螺旋丝杠(2)对应配置的螺纹孔(8)，预制加工在一个螺纹套管(12)上，而后，采用焊接的方法，将螺纹套管(12)，焊接在气缸抬升连接板(3)的定位安装孔(13)上，使其构造成为一个抬升连接板(3)上设置有螺纹孔(8)的整体部件，如图13、图14所示。

本发明所述的打壳气缸螺旋丝杠高度调整装置，采用螺栓连接的方式，安装固定在铝电解槽的上部承重结构上的结构上，因此，在该高度调整装置的上部水平盖板(4)上，设置有与铝电解上部结构进行安装连接用的安装螺栓孔(30)。如图3、图17、图19所示。

实施例2、图15、图16、图17所示，本实施例所述的一种打壳气缸螺旋丝杠高度调整装置，其结构和制备方法，与实施例1基本相同，其区别特征主要有以下两点：

一是，将设置在上部盖板(4)和下部底板(5)之间的，具有支撑立柱和导向功能的支撑导向滑杆(1)，由实施例1的四个，改为三个。

其气缸抬升连接板(3)上与支撑导向滑杆(1)对应配置的导向滑孔(7)，也改为三个，其上部盖板(4)和下部底板(5)上与支撑导向滑杆(1)两端的紧固连接螺纹杆(11)所对应配置的紧固螺纹穿孔(9)也为三个。

二是，为了降低制作成本，简化制造组装程序，将实施例1中，设置在上部盖板(4)上部的丝杠导向管套(15)，改成为钢板构造的丝杠导向压板(16)，如图15、图16、图17所示。

在丝杠导向压板(16)上，设置有紧固螺纹穿孔(9)，和螺旋丝杠(2)定位轴孔(17)，如图16所示。

在组对安装时，可将丝杠导向压板(16)，与上部水平盖板(4)，同时装配在支撑导向滑杆(1)的上端，或将丝杠导向压板(16)焊接在上部水平盖板(4)上。将丝杠导向压板(16)和上部水平盖板(4)，可组合构造成为一个零部件。

丝杠导向压板(16)或丝杠导向管套(15)的作用是固定螺旋丝杠(2)和推力轴承(14)，防止螺旋丝杠(2)和推力轴承(14)发生串动。

实施例3、如图19、图20所示，本实施例所述的一种打壳气缸螺旋丝杠高度调整装置，与上述两个实施例基本相同，其区别在于支撑导向滑杆(1)设置数量为两个，其上部盖板(4)、下部底板(5)所对应配置螺纹穿孔(9)，以及气缸抬升连接板(3)所对应配置的导向滑孔(7)也为两个。

本发明所述的打壳气缸螺旋丝杠高度调整装置，是安装在打壳气缸(21)侧部的，用于调整打壳气缸(21)安装工作固定点高度的装置，其气缸抬升连接板(3)，是打壳气缸螺旋丝杠高度调整装置和打壳缸(21)之间的水平连接部件。

其气缸抬升连接板(3)的一侧与打壳气缸螺旋丝杠高度调整装置的支撑导向滑杆(1)和螺旋丝杠(2)进行连接配置；其另一侧与打壳气缸(21)上的水平连接部件，如气缸上端盖(22)，或气缸下端盖(23)、或中部固定连接板(24)进行构造连接；在该装置螺旋丝杠(2)的驱动下，可使得打壳气缸(21)和气缸抬升连接板(3)同步进行上下直线运动。

其气缸抬升连接板(3)上设置有与打壳气缸上连接部件进行配置的连接螺栓孔(25))、气缸安装孔(26)。

如图22所示，其气缸抬升连接板(3)，与打壳气缸(21)上的气缸下端盖(23)进行构造连接，用气缸安装螺杆(28)，将打壳气缸螺旋丝杠高度调整装置和打壳气缸(21)通过气缸抬升连接板(3)组装连接在一起。

如图21所示，本发明所述的打壳气缸螺旋丝杠高度调整装置可与打壳气缸(21)，进行一体化构造设计。即将打壳气缸螺旋丝杠高度调整装置上的气缸抬升连接板(3)和打壳气缸(21)上的水平连接部件，如气缸上端盖(22)，或气缸下端盖(23)、或中部固定连接板(24)制造成为一个整体零件。使得气缸抬升连接板(3)既是打壳气缸螺旋丝杠高度调整装置零部件，又是打壳气缸(21)上的构造部件。

在一个打壳气缸(21)侧部，配置安装上本发明所述的螺旋丝杠高度调整装置，就可以直接形成一个新型打壳气缸产品结构。

在铝电解槽上，安装配置上在打壳气缸侧部设置有螺旋丝杠高度调整装置的新型打壳气缸，可以用调整打壳气缸的安装固定点相对高度的办法，控制调整打壳锤头运动下止点的工作高度，防止锤头粘结长包现象的发生。同时可缩减打壳气缸(21)的空载无功行程，减少打壳气缸总体设计高度，减少打壳气缸(21)的耗气用量，节约气动配置能源，实现电解铝的节能减排生产。