实现节能的全自动阳极母线提升框架液压系统的制作方法

文档序号:15549360发布日期:2018-09-28 23:40阅读:437来源:国知局

本发明涉及一种全自动阳极母线提升框架液压系统,具体来说涉及一种回油压力低可实现零负荷启动的全自动阳极母线提升框架液压系统。

(二)

背景技术:

在母线提升框架中,小盒卡具的松开和拧紧是电解铝行业抬母线作业时的关键操作,传统的抬母线作业由人工操作,需要人使用专用扳手来完成小盒卡具的松开和拧紧。但人工操作会造成以下问题:①人工松开和拧紧小盒卡具时,操作者需站在高温的槽罩板上操作,易造成人员碰伤或烫伤事故;②小盒卡具松开不到位或拧紧扭矩不足,损坏设备,伤及人身;③作业时需多名人员配合,效率低、成本高、操作时间长;④若误操作时易导致爆炸等恶性事故。

为此,现在普遍采用的是带有气动系统或液压系统的母线提升框架,该气动系统或液压系统用于全自动阳极母线提升框架在电解铝行业抬母线作业时将松开和拧紧小盒卡具的功能集成在母线提升框架上。采用液压系统的提升框架,由液压泵作为动力源,通过换向阀间接控制液压马达的双向旋转。系统工作时由电机通过联轴器驱动液压泵提供高压油,通过换向阀来控制液压马达的正转或反转来实现液压扭矩扳手的双向旋转继而实现小盒卡具的拧紧和松开。但是,由于液压泵泵送的油压波动范围较大,控制不够精确,容易造成液压扭矩扳手的扭矩大小变化较大,不够精确,存在松开不到位或拧紧扭矩不足问题,造成安全事故。

如在cn203999849u中,公开了一种母线提升框架结构,包括母线提升框架本体,在所述母线提升框架本体的两侧对称均布设置有一系列的抱紧夹具,所述的抱紧夹具外侧设置有与小盒卡具的螺杆对应的拧头装置,所述的拧头装置包括固定设置在抱紧夹具侧边的驱动马达、与驱动马达输出轴连接的传动轴、以及设置在传动轴端部的拧头,所述的拧头转轴外侧套装有导向轴套,所述的导向轴套通过支撑板设置在抱紧夹具的侧边。主要就是采用的液压或气动驱动拧头,则主要存在控制不够精确,容易造成液压扭矩扳手的扭矩大小变化较大,不够精确,存在松开不到位或拧紧扭矩不足问题。

又如cn204849060u中,公开了一种母线提升框架全自动打紧装置及母线提升装置,包括框架,该框架上设有液压动力装置和若干组阳极导杆夹具;每一阳极导杆夹具上均设有一用于夹紧阳极导杆的小盒夹具、一位于小盒夹具上方的扳手装置;扳手装置包括固设于阳极导杆夹具上的升降气缸、固设于升降气缸的活塞杆上的液压马达、通过一转接头与液压马达的驱动轴固定连接的扳手;液压动力装置包括至少两个以上的液压泵站、与液压泵站连接的油压管;液压动力装置通过该油压管与液压马达连接,为液压马达的驱动提供动力;液压泵站的自动化控制由控制装置操作。

在这样的液压系统中,主要存在以下问题:存在容易造成液压扭矩扳手的扭矩大小变化较大,不够精确的问题,不能精确设置或调节拧紧或松开小盒卡具的扭矩大小,严重影响生产过程中的安全;另外还存在电机启停瞬间对液压泵的反冲伤害故障,通常存在回油背压太高导致液压马达轴封被冲开的疑难问题;另外在启动的过程中,传统的系统设计不够节能环保,不符合节能减排理念,使得整个系统的启动负荷非常大,浪费能源;而且伴随着设备的使用,油液的清洁度会逐步下降,造成元器件磨损,使得整个系统不稳定;整个的系统不够集成化、智能化,本方案则能够提升该产品智能操作性,可视化程度更高,且各元件布置更紧凑,管线布置起来更简洁、美观、合理;还有在实际的系统中,都是在满足上述基本使用功能的前提下,不能够使液压系统的设计更安全、更完善、更人性化。

(三)

技术实现要素:

【要解决的问题】

本发明的目的是提供一种能够实现精确设置或者调节液压扳手扭矩的全自动阳极母线提升框架液压系统;

本发明的另一目的是提供一种节约能源减少启停瞬间对液压泵的反冲伤害故障,且回油背压较低的全自动阳极母线提升框架液压系统;

本发明的另一目的是提供一种能够自动清洁液压油,减少元器件磨损使得系统运行更加稳定的全自动阳极母线提升框架液压系统;

本发明的另一目的是提供一种集成化、智能化、可视化且操作性程度更高的全自动阳极母线提升框架液压系统;

本发明的另一目的是提供一种各元件布置更紧凑,管线布置起来更简洁、美观、合理的全自动阳极母线提升框架液压系统。

【技术方案】

一种实现节能的全自动阳极母线提升框架液压系统,该系统包括电机1,联轴器/钟形罩2,液压泵3,换向阀5,液压马达6和液压油箱7,其中的电机1,联轴器/钟形罩2,液压泵3,换向阀5,液压马达6和液压油箱7通过连接液压元件的管路、接头联接。所述电机1通过联轴器/钟形罩2驱动液压泵3将液压油箱7中的液压油泵送到高压油管中,高压油管上依次联接有换向阀5和液压马达6,其中通过换向阀5来控制液压马达6的正转或反转,在液压泵3的输出侧的高压油管中还设置有泵出口阀组8。

所述泵出口阀组8包括串接到高压油管中的单向阀8.2,以及并联后联接到高压油管与液压油箱7之间的两位两通阀8.1和直动式溢流阀8.3。

所述的两位两通阀8.1、单向阀8.2和直动式溢流阀8.3是集成到一体的泵出口阀组8中的,形成一个整体的部件。

在高压油管的回油管路中还设置有回油过滤器9。

所述系统由两组独立电机1通过两套联轴器/钟形罩2分别同时驱动两组液压泵3,经各自吸油管从液压油箱7中吸油,高压油先分别通过泵出口阀组8后,再经直接设置在母线框架各个液压扭矩扳手旁边的独立电磁换向阀5,且电磁换向阀5对称布置在框架两侧,一次可同时控制框架两侧各一组液压马达6的旋转,实现小盒卡具的拧紧或松开。

该系统还包括与电机1和换向阀5电连接的控制器,用于控制电机1和换向阀5的动作。

【有益效果】

具体地说,本发明的优点如下:

该系统集中优化解决了系统不节能,泵反冲损坏故障,油液脏降低元件使用寿命等问题,此优化改进设计不仅能实现小盒卡具的自动化操作,而且节省能源损耗,降低元器件故障率,提升产品质量,实现零负荷启动,减少设备的冲击;还能够精确设置或调整扳手的扭矩大小,提升设备的安全可靠性;提升智能化、集成化,提升产品智能操作性,可视化程度更高,并解决在实际操作过程中无压力检测、显示,系统回油背压高,管路布置凌乱等问题,使全自动母线提升框架的液压系统更加完善、科学,小盒卡具的松开和拧紧更安全可靠。该项改进设计使结构生产更简单,易于人员操作,各元件布置更紧凑,管线布置起来更简洁、美观、合理,智能化程度更高等优点。

(四)附图说明

图1为全自动母线提升框架的液压系统的液压原理图;

图2为全自动母线提升框架的液压系统中泵出口阀组的管路原理图。

(五)具体实施方式

本发明的全自动母线提升框架液压系统的设计雏形及在应用实践过程中如何对系统进行不断优化,改进设计理念,提高产品使用性能,以适应电解铝行业复杂、恶劣的工作环境。用于全自动阳极母线提升框架在电解铝行业抬母线作业时将松开和拧紧小盒卡具的功能集成在母线提升框架上,由液压泵驱动高压油通过控制换向阀的换向操作,可驱动液压马达双向旋转来实现小盒卡具的松开和拧紧,更安全高效,且操作便捷。

如图1所示,提供一种全自动母线提升框架的液压系统,由人工拧紧和松开小盒卡具可能伴随的危险性和低效问题,初步实现小盒卡具的自动化操作;集中优化出现的系统不节能,泵反冲损坏故障,油液脏降低元件使用寿命等问题,此优化改进设计不仅能实现小盒卡具的自动化操作,而且节省能源损耗,降低元器件故障率,提升产品质量;全自动阳极母线提升框架液压系统及优化设计主要由电机1,联轴器/钟形罩2,以及检测元件等组成。其液压系统包括液压泵3,直动式溢流阀4,换向阀5,液压马达6,液压油箱7,泵出口阀组8,回油过滤器9以及连接液压元件的管路、接头等辅助件。

较为优选的实施方式为系统由两组独立电机1通过两套联轴器/钟形罩2分别同时驱动两组液压泵3,经各自吸油管从液压油箱7中吸油,高压油先分别通过泵出口阀组8后,再经直接设置在母线框架各个液压扭矩扳手旁边的独立电磁换向阀5,且电磁换向阀5对称布置在框架两侧,一次可同时控制框架两侧各一组液压马达6的旋转,实现小盒卡具的拧紧或松开。拧紧的力矩值则由调节集成在泵出口阀组8中的直流式溢流阀8.3的压力来设定或调节。

全自动阳极母线提升框架优化系统由电机1,联轴器/钟形罩2,液压系统,及电气系统等组成。液压系统包括液压泵3,换向阀5,液压马达6,液压油箱7,泵出口阀组8,回油过滤器9,以及连接液压元件的管路、接头等辅助件。电气系统主要是电源以及相应的控制器,在此不再详细赘述。

两组单独设置的电机1通过两套联轴器/钟形罩2分别同时驱动两组液压泵3,经各自吸油管从液压油箱7中吸油,高压油先分别通过泵出口阀组8后,再经直接设置在母线框架各个液压扭矩扳手旁边的独立电磁换向阀5,且电磁换向阀5对称布置在框架两侧,一次可同时控制框架一侧各一组液压马达6的旋转,实现小盒卡具的拧紧或松开。拧紧的力矩值则由调节集成在泵出口阀组8中的溢流阀的压力来设定。泵出口阀组8可实现电机零负载启动,因设置有两位两通阀8.1,该两位两通阀8.1仅在小盒卡具需松紧工作时才得电,非工作状态时能将系统压力卸荷,实现电机零载荷启动和空转,节省能源消耗;而通过设置在泵出口阀组8中的单向阀8.2,能解决电机启停瞬间对液压泵的反冲伤害故障,防止液压马达的油封被冲开;且系统回油管路中增加回油过滤器9,能大幅提高油液的清洁度,能降低元器件磨损,保障系统更稳定。此优化改进设计在保证小盒卡具的自动化操作功能基础上,更有效节省能源损耗,降低元器件故障率,提升产品质量。

如图2所示,泵出口阀组8由两位两通阀8.1、单向阀8.2、溢流阀8.3组成。当液压泵启动时,两位两通阀8.1为通,液压泵出油通过两位两通阀8.1直接返回油箱,实现液压泵电机的零负荷启动。拧紧小盒卡具所需的力矩值由溢流阀8.3的压力设定值来保证。当需要松开或拧紧小盒卡具时,两位两通阀8.1得电关闭,液压泵按照溢流阀8.3的设定压力输出高压油,经过换向阀5的换向,实现液压马达6的正转或反转。当液压泵关闭时,单向阀8.2保护液压泵免受系统压力对液压泵的反冲损害。

为了提升设备智能化、集成化,提升产品智能操作性,可视化程度更高,管路布置凌乱等问题,使全自动母线提升框架的液压系统更加完善、科学,小盒卡具的松开和拧紧更安全可靠。该项改进设计使结构生产更简单,易于人员操作,各元件布置更紧凑,管线布置起来更简洁、美观、合理,智能化程度更高。系统采用集成一体的

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的一个可行性实施例的具体说明,但是该实施例并非用以限制本发明的专利范围,凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更,例如,等变化的等效性实施例,均应包含于本案的专利范围之内。

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