用于铝电解生产的阳极更换系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及铝电解领域，更具体地，涉及一种用于铝电解生产的阳极更换系统。
【背景技术】
[0002]在铝电解的生产过程中，阳极炭块会随着电解的进行而不断地消耗，消耗到一定程度就需要进行更换。被损耗需更换的阳极叫做旧极，也称残极，替换的阳极叫做新极。根据铝电解的生产工艺要求，新极的底掌平面要与残极的底掌平面在电解槽中的同一水平面上，以实现电流均衡。因此，进行阳极更换时，需要对新旧阳极进行测高定位，此过程需运用铝电解多功能机组协助。
[0003]目前更换阳极时对阳极测高定位的方法有以下几种:1、传统的人工划线法，人需要爬到电解槽上方去，不安全，劳动强度大，且误差大，工作效率低；2、使用重力感应进行测量，不利于多阳极的更换；3、使用升降装置加激光装置进行测量的，但由于激光受高温的残极炭块的光谱干扰容易产生误动作，影响换极精度。此外，国外恩凯诺尔(法国REEL集团)开发出的一套测高系统主要由DJCG-1I型测高装置和DJCG-1I型可移动阳极水平比较基两个部分组成。但是这套系统在实际应用过程中并不是很理想，由于要通过一套水平比较基，效率比较低；同时，其精度得不到保证，通过使用阳极测高平台更换的阳极16小时合格率也不是很稳定；在装极过程中如遇到铝电解多功能机组故障，还会出现丢失数据情况，比较难处理。国内中国有色沈阳冶金机械有限公司也做过类似地面比较基的阳极测高装置，但其应用也没有推广开。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种用于铝电解生产的阳极更换系统，所述更换阳极装置克服了传统的人工划线法的不安全、劳动强度大、且误差大、工作效率低的缺陷，克服了使用重力感应进行测量不利于多阳极的更换的缺陷，也克服了使用升降装置加激光装置进行测量技术换极精度不够的缺陷，具有自动化操作程度高、劳动强度降低、换极效率高、精度高的特点。
[0005]本发明的目的通过以下技术方案予以实现:
提供一种用于铝电解生产的阳极更换系统，包括设有行程测量装置的阳极提升机构、阳极测高装置和控制系统；所述阳极测高装置包括测量升降杆、驱动测量升降杆运动的导向机构、测量横杆，所述测量升降杆的上端与导向机构连接，其下端与测量横杆连接；所述导向机构与阳极提升机构固定连接，所述阳极提升机构和导向机构分别与控制系统连接；所述导向机构设有计量测量升降杆升降行程的计量装置；所述阳极提升机构下端设置阳极夹具。
[0006]优选地，所述驱动测量升降杆运动的导向机构还包括导杆和设置于导杆上的驱动器一和传动装置；所述导杆固定于阳极提升机构，所述传动装置分别与驱动器一和测量升降杆连接。
[0007]优选地，所述驱动器一为电机、液压马达、气动马达的一种；所述传动装置为减速器机构、直线运动单元机构、钢丝卷轮机构的一种或多种。
[0008]优选地，所述传动装置为直线运动单元机构，所述直线运动单元机构分为驱动部分和导向部分；所述驱动部分包括丝杆、皮带的一种以及滑块；所述导向部分包括滚珠导杆、滑轨、导轮导轨的一种；所述滑块一端与丝杆或皮带连接，另一端与测量升降杆的上端连接；所述直线单元的上端与驱动器一或减速机构连接。
[0009]进一步优选地，所述滑块上设有支撑件，所述滑块经支撑件与所述测量升降杆连接，所述测量升降杆的上端设有防止滑块掉落的限位件。进一步地，所述滑块上设有支撑件，所述测量升降杆设有轴承座，所述支撑件与测量升降杆的轴承座连接。
[0010]优选地，所述计量装置所述计量装置为设置于驱动器一的编码器或设置于传动装置的位移传感器；所述位移传感器或编码器与控制系统电气连接
优选地，所述导向机构通过支架设置于阳极提升机构的外壁。
[0011]优选地，所述导向机构的上下两端或导向机构上下两端的支架上分别设有限位开关，所述限位开关与控制系统电气连接。可以很好地防止由于误操作或惯性导致测量升降杆移动超量程冲顶。
[0012]优选地，还包括驱动器二，所述驱动器二为电机、液压马达、气动马达、气缸、液压缸的一种；所述驱动器二与所述测量升降杆连接并驱动测量升降杆绕轴线旋转，所述驱动器二与控制系统电气连接。
[0013]优选地，所述驱动器二或测量升降杆上设有限制测量升降杆旋转角度的限位装置。
[0014]优选地，所述限位装置包括设置于测量升降杆的定位片和限位开关，所述限位开关与控制系统电气连接。
[0015]优选地，所述限位开关为传感器或机械式限位开关。
[0016]优选地，所述测量横杆与测量升降杆通过螺栓固定连接。
[0017]优选地，所述测量横杆铰接于测量升降杆，可实现对测量横杆的过载保护。
[0018]所述铰接可选的方案之一，所述测量横杆的一端通过扭转弹簧铰接于测量升降杆。
[0019]所述铰接可选的方案之二，所述测量横杆的中部通过弹簧与测量升降杆连接。
[0020]所述铰接可选的方案之三，所述测量横杆的一端设有配重块，测量升降杆设有驱动装置，驱动装置连接活动头，所述活动头与测量横杆铰接。
[0021]优选地，所述测量横杆包括驱动装置和伸缩杆，所述伸缩杆与测量升降杆连接，所述驱动装置驱动伸缩杆伸缩。
[0022]优选地，所述测量横杆上设有感应受力的测力装置。
[0023]本发明所述更换系统，其中所述控制系统包括对阳极升降机构升降进行控制、对测量杆升降驱动及限位动作、测量杆旋转进行控制的PLC装置和/或伺服驱动装置。
[0024]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
本发明不仅科学设计了更换阳极时能进行自动测高的装置，而且优化了阳极提升机构、阳极测高装置和控制系统之间的结构关系以及测量升降杆、驱动测量升降杆运动的导向机构、测量横杆、计量装置的结构设计，提供了一种整体化的更换系统，自动化操作程度高，克服了传统的人工划线法的不安全、劳动强度大、且误差大、工作效率低的缺陷；各部位结构合理，连接运作顺畅，换极效率高，克服了使用重力感应进行测量不利于多阳极的更换的缺陷；精度高，克服了使用升降装置加激光装置进行测量技术换极精度不够的缺陷。
[0025]具体地来说，本发明由于使用了更换阳极时能进行自动测高的装置，无需固定平台，无需对新极残极进行多次吊运，换极效率高；更换阳极工作能够全部在电解多功能机组操作室完成，大大降低了划线操作者的劳动强度，又消除了安全隐患；同时，电解槽的电流效率得到了提高，电解槽的产量也得到了增加，经济及社会效益十分显著。因此，具有重要的实际应用推广价值。
【附图说明】
[0026]图1为实施例1所述阳极更换装置的结构示意图；
图2为实施例1测量升降杆左视图；
图3为实施例1限位装置的主视图；
图4为实施例1限位装置的左视图；
图5为实施例1限位装置的俯视图；
图6为实施例1扭转弹簧测量横杆的主视图；
图7为实施例1扭转弹簧测量横杆的左视图；
图8为实施例2拉伸螺旋弹簧控制测量横杆的结构示意图；
图9为实施例3导向机构的结构示意图；
图10为实施例3电机驱动丝杆控制测量横杆的结构示意图；
图11为实施例4液压缸控制测量横杆的结构示意图；
图12为实施例5气缸或液压缸控制测量升降杆旋转的结构示意图；
图13为阳极更换装置的测量原理图；
图14为实施例1的行程测量装置结构示意图；
图15为实施例6测量横杆的结构示意图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合【具体实施方式】对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
[0028]实施例1
如图1所示，本实施例提供一种用于铝电解生产的