专利名称：用于天车的机械臂的制作方法
技术领域：
本发明涉及铝电解技术领域，特别涉及一种用于天车的机械臂。
背景技术：
天车是铝电解车间的主体设备，主要承担着铝电解车间内阳极更换过程中的打壳、捞渣、添加极上料等工作。其工作的好坏将对生产产生重要影响。传统技术的设计的天车捞渣装置在工作中主要存在以下问题I)原设计结构采用矩形三级连套式升降结构，其中第一移动件通过钢绳绕过固定在第二移动件上的滑轮后固定在固定件下部。当油缸带动第二移动件升降时，第一移动件也跟随其做升降运动。固定件与第一移动件以及第一移动件与第二移动件之间相对移动采用滑块式结构，升降过程中摩擦阻力较大，经常出现卡阻不能升降，无法实现阳极更换过程中的捞渣作业。2)电解槽温度为950度左右，在天车捞渣装置不能使用的情况下只能通过人工打捞方式进行阳极坑清理工作，热辐射较强，人员易疲劳，存在烫伤等诸多不安全因素。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的一个目的在于提出一种可降低天车的故障率的用于天车的机械臂。根据本发明实施例的用于天车的机械臂，包括筒体，所述筒体内具有第一通道且所述第一通道的第一端具有开口 ；第一滑杆，所述第一滑杆的一部分穿过所述第一通道的第一端并沿所述筒体的轴线方向可移动地设在所述第一通道内，所述第一滑杆内具有第二通道且所述第二通道的第一端具有开口 ；第二滑杆，所述第二滑杆的一部分穿过所述第一通道的第一端并沿所述第一滑杆的轴线方向可移动地设在所述第二通道内；用于驱动所述第一滑杆沿所述筒体的轴线方向移动的驱动件；滑轮和连接绳，所述滑轮设在所述第一滑杆上，所述连接绳的一端与所述筒体的第一端相连且另一端绕过所述滑轮与所述第二滑杆相连；第一和第二导向组件，所述第一导向组件安装在所述筒体上且所述第一导向组件的内侧与所述第一滑杆接触，所述第二导向组件安装在所述第一滑杆上且第二导向组件的内侧与所述第二滑杆接触，其中，所述第一和第二导向组件的至少一个导向组件具有轴承且该导向组件通过该轴承的外圈与所述第一滑杆或第二滑杆接触。根据本发明实施例的用于天车的机械臂，在第一滑杆沿筒体的轴线方向移动时，在滑轮和连接绳的带动作用下，第二滑杆与第一滑杆同向移动，且第二滑杆的移动速度为第一滑杆的移动速度的两倍，可以使机械臂快速伸缩，提高了机械臂的伸缩效率，此外，第一导向组件和第二导向组件中的至少一个具有轴承，使本发明的机械臂采用滚动摩擦代替传统技术的滑动摩擦，降低了机械臂的摩擦阻力，使机械臂可以快速稳定的伸缩，减少了传统技术中的卡阻现象。此外，滚动摩擦的摩擦力小，降低了机械臂的能耗，节能环保。另外，根据本发明上述实施例的用于天车的机械臂，还可以具有如下附加的技术特征根据本发明的一个实施例，所述第一导向组件具有第一轴承且第二导向组件具有第二轴承，所述第一轴承的外圈与所述第一滑杆接触，所述第二轴承的外圈与所述第二滑杆接触。由此，极大地提高了该机械臂的稳定性，且降低了机械臂伸缩过程中的摩擦力，进一步地避免了机械臂运行过程中出现卡阻现象，降低了机械臂的维护成本。根据本发明的一个实施例，所述第一轴承包括沿所述第一滑杆的周向间隔布置并分别与所述第一滑杆的外周壁接触的多个，所述第二轴承包括沿所述第二滑杆的周向间隔布置并分别与所述第一滑杆的外周壁接触的多个。由此，提高了第一滑杆和第二滑杆的稳定性，使其稳定的滑动，提高了该机械臂运行的稳定性，降低了第一滑杆和第二滑杆移动过程中的阻力。根据本发明的一个实施例，所述筒体以及所述第一和第二滑杆的横截面均为矩形，所述第一导向组件包括分别设在所述筒体的四个侧壁上的四个第一轴承座，所述第二导向组件包括分别设在所述第一滑杆的四个侧壁上的四个第二轴承座，所述第一和第二轴承分别设在所述第一和第二轴承座上。由此，提高了第一轴承和第二轴承的稳定性，使第一轴承与第一滑杆以及第二轴承和第二滑杆稳定的配合，提高了该机械臂的稳定性。根据本发明的一个实施例，所述第一轴承座包括第一安装座和设在第一安装座上的第一装配轴，所述第一轴承设在所述第一装配轴上，所述第二轴承座包括第二安装座和设在第二安装座上的第二装配轴，所述第二轴承设在第二装配轴上。由此，使第一导向组件和第二导向组件的结构简单，装配方便，提高了第一导向组件和第二导向组件的装配效率，降低成本。根据本发明的一个实施例，所述第一轴承座和所述筒体之间设有第一调节垫片，所述第二轴承座和所述第一滑杆之间设有第二调节垫片。由此，可以调节第一轴承座以及第二轴承座的位置，使第一轴承与第一滑杆以及第二轴承与第二滑杆配合稳定。根据本发明的一个实施例，所述第一和第二轴承座分别与所述筒体和所述第一滑杆螺栓连接。由此，便于第一导向组件和第二导向组件的安装，提高了第一导向组件和第二导向组件的安装效率。根据本发明的一个实施例，所述第一和第二轴承分别为滚柱球轴承。由此，降低了本发明的轴承的成本，提高了该机械臂的稳定性，结构简单，效果好。根据本发明的一个实施例，所述第一导向组件包括沿所述筒体的轴向延伸的两个且所述第二导向组件包括沿所述第一滑杆的轴向延伸的两个。由此，进一步地提高了该机械臂伸缩过程中的稳定性，避免第一滑杆和第二滑杆晃动，此外，还可以减小每个轴承的受力，提闻了轴承的使用寿命。根据本发明的一个实施例，所述驱动件为液压驱动件，所述液压驱动件包括油缸和活塞杆，所述油缸与所述筒体相连且所述活塞杆的自由端与所述第一滑杆相连。由此，结构简单，移动平稳，效果好。本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中图1是本发明的一个实施例的用于天车的机械臂的示意图；图2是本发明的一个实施例的用于天车的机械臂的第一导向组件、筒体以及第一滑杆配合的剖面示意图；图3是本发明的一个实施例的用于天车的机械臂的第一轴承座和第一轴承配合的剖面示意图。
具体实施例方式下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。天车是铝电解车间的主体设备，主要承担着铝电解车间内阳极更换过程中的打壳、捞渣、添加极上料等工作。其工作的好坏将对生产产生重要影响。传统技术的设计的天车捞渣装置在工作中主要存在以下问题1)原设计结构采用矩形三级连套式升降结构，其中第一移动件通过钢绳绕过固定在第二移动件上的滑轮后固定在固定件下部。当油缸带动第二移动件升降时，第一移动件也跟随其做升降运动。固定件与第一移动件以及第一移动件与第二移动件之间相对移动采用滑块式结构，升降过程中摩擦阻力较大，经常出现卡阻不能升降，无法实现阳极更换过程中的捞渣作业。2)电解槽温度为950度左右，在天车捞渣装置不能使用的情况下只能通过人工打捞方式进行阳极坑清理工作，热辐射较强，人员易疲劳，存在烫伤等诸多不安全因素。为此，本发明提出了一种提高天车的稳定性的用于天车的机械臂。下面参照附图详细描述本发明的用于天车的机械臂。如图1至图2所示，根据本发明实施例的用于天车的机械臂，包括筒体10，第一滑杆21，第二滑杆22，驱动件30、滑轮41、连接绳42，第一导向组件50和第二导向组件60。具体而言，筒体10内具有第一通道(未示出)，筒体10的第一通道的第一端(即如图1所示的筒体10向下方向的一端)具有开口。第一滑杆21的一部分穿过第一通道的第一端并沿筒体10的轴线方向(即如图1所示的沿上下的方向)可移动地设在第一通道内，第一滑杆21内具有第二通道(未示出)，第二通道的第一端(即如图1所示的第一滑杆21向下方向的一端)具有开口。第二滑杆22的一部分穿过第一通道的第一端并沿第一滑杆21的轴线方向可移动地设在第二通道内。驱动件30用于驱动第一滑杆21沿筒体10的轴线方向移动。滑轮41设在第一滑杆21上，连接绳42的一端与筒体10的第一端相连，连接绳42的另一端绕过滑轮41与第二滑杆22相连，换言之，连接绳42与滑轮41 一起组成动滑轮结构。第一导向组件50安装在筒体10上，第一导向组件50的内侧与第一滑杆21接触，换言之，第一导向组件50环绕第一滑杆21设置，第一滑杆21穿过第一导向组件50并与第一导向组件50的内侧接触，该第一导向组件50的内侧指第一导向组件50面向第一滑杆21的一侧。第二导向组件60安装在第一滑杆21上且第二导向组件60的内侧与第二滑杆22接触，换言之，第二导向组件60环绕第二滑杆22设置，第二滑杆22穿过该环形的第二导向组件60并与第二导向组件60的内侧接触，该第二导向组件60的内侧指第二导向组件60面向第一滑杆21的一侧。其中，第一导向组件50或第二导向组件60中的任一个具有轴承，或第一导向组件50和第二导向组件60均具有轴承。进一步地，当第一导向组件50具有第一轴承时，第一导向组件50通过该第一轴承与第一滑杆21接触，该第一轴承的外圈与第一滑杆21接触；当第二导向组件60具有第二轴承时，第二导向组件60通过该第二轴承与第二滑杆22接触，该第二轴承的外圈与第二滑杆22接触。根据本发明实施例的用于天车的机械臂，在第一滑杆21沿筒体10的轴线方向移动时，在滑轮41和连接绳42的带动作用下，第二滑杆22与第一滑杆21同向移动，且第二滑杆22的移动速度为第一滑杆21的移动速度的两倍，可以使机械臂快速伸缩，提高了机械臂的伸缩效率，此外，第一导向组件50和第二导向组件60中的至少一个具有轴承，使本发明的机械臂采用滚动摩擦代替传统技术的滑动摩擦，降低了机械臂的摩擦阻力，使机械臂可以快速稳定的伸缩，减少了传统技术中的卡阻现象。此外，滚动摩擦的摩擦力小，降低了机械臂的能耗，节能环保。此外，天车的机械臂还具有其他部件，现有技术用可以已知的本发明不进行详细说明，这对于本领域的普通技术人员是可以理解的。如图1至图3所示，根据本发明的一个实施例，第一导向组件50和第二导向组件60上均具有轴承，具体地，第一导向组件50具有第一轴承51，第一轴承51的外圈与第一滑杆21接触。第二导向组件60具有第二轴承，第二轴承的外圈与第二滑杆22接触。由此，使第一滑杆21与筒体10之间的摩擦为滚动摩擦，第二滑杆22和第一滑杆21之间的摩擦也为滚动摩擦，极大地提高了该机械臂的稳定性，且降低了机械臂伸缩过程中的摩擦力，进一步地避免了机械臂运行过程中出现卡阻现象，降低了机械臂的维护成本。如图2所示，第一轴承51包括沿第一滑杆21的周向间隔布置的多个，多个第一轴承51的外圈分别与第一滑杆21的外周壁接触。第二导向组件60具有与第一导向滑块大体一致的结构，具体而言，第二轴承包括沿第二滑杆22的周向间隔布置的多个，多个第二轴承的外圈分别与第二滑杆22的外周壁接触.由此，提高了第一滑杆21和第二滑杆22的稳定性，使其稳定的滑动，提高了该机械臂运行的稳定性，降低了第一滑杆21和第二滑杆22移动过程中的阻力。具体而言，如图1所示，多个第一轴承51的轴线垂直于第一滑杆21的轴线，每个第一轴承51的外圈的外周面贴合在第一滑杆21的外壁面上并与第一滑杆21的外壁面相切，多个第二轴承52的轴线垂直于第二滑杆22的轴线，每个第二轴承52的外圈的外周面贴合在第二滑杆22的外壁面上并与第二滑杆22的外壁面相切，此外，如图2所示，在本发明的一个实施例中，筒体10以及第一滑杆21和第二滑杆22的横截面均为矩形，第一导向组件50包括分别设在筒体10的四个侧壁上的四个第一轴承座52，第一轴承51设在第一轴承座52上。此外，第二导向组件60具有与第一导向组件50大体一致的结构，具体而言，第二导向组件60包括分别设在第一滑杆21的四个侧壁上的四个第二轴承座，第二轴承设在第二轴承座上。由此，提高了第一轴承51和第二轴承的稳定性，使第一轴承51与第一滑杆21以及第二轴承和第二滑杆22稳定的配合，提高了该机械臂的稳定性。此外，如图3所示，第一轴承座52包括第一安装座521和第一装配轴522，第一装配轴522设在第一安装座521上，第一轴承51的内圈套设在第一装配轴522上，第二轴承座与第一轴承座52具有大体一致的结构,具体而言,第二轴承座包括第二安装座和第二装配轴，第二装配轴设在第二安装座上，第二轴承的内圈套设在第二装配轴上，由此，使第一导向组件50和第二导向组件60的结构简单，装配方便，提高了第一导向组件50和第二导向组件60的装配效率，降低成本。此外，为避免第一装配轴522在第一安装座521内转动，本发明的第一装配轴522和第二装配轴均为矩形轴，第一安装座521上设有与第一装配轴522的外壁面的一部分配合的第一配合槽，第二安装座上设有与第二装配轴的外壁面的一部分配合的第二配合槽。此外，第一安装座和第二安装座上均设有让位凹槽，以使第一轴承51与第一安装座521的内壁间隔开，第二轴承与第二安装座的内壁间隔开。此外，在本发明的一些具体示例中，第一轴承座52和筒体10之间设有第一调节垫片(未示出)，第二轴承座和所述第一滑杆之间设有第二调节垫片。用于调节第一轴承座52以及第二轴承座的位置，使第一轴承51与第一滑杆21以及第二轴承与第二滑杆22配合稳定。根据本发明的一个实施例，第一轴承座52与所述筒体10螺栓连接，第二轴承座与第一滑杆21螺栓连接。具体而言，第一安装座521和第二安装座上均具有通孔，螺栓分别将第一轴承座52和第二轴承座安装在筒体10和第一滑杆21上。由此,便于第一导向组件50和第二导向组件60的安装，提高了第一导向组件50和第二导向组件60的安装效率。根据本发明的一个实施例，第一轴承51和第二轴承分别为滚柱球轴承。由此，降低了本发明的轴承的成本，提高了该机械臂的稳定性，结构简单，效果好。
根据本发明的一个实施例，第一导向组件50包括沿筒体10的轴向延伸的两个，第二导向组件60包括沿第一滑杆21的轴向延伸的两个。由此，进一步地提高了该机械臂伸缩过程中的稳定性，避免第一滑杆21和第二滑杆22晃动，此外，还可以减小每个轴承的受力，提闻了轴承的使用寿命。根据本发明的一个实施例，驱动件30为液压驱动件，液压驱动件30包括油缸31和活塞杆32，油缸31与筒体10相连且活塞杆32的自由端(B卩如图1所示的下端)与第一滑杆21相连。由此，结构简单，移动平稳，效果好。如图1所示，根据本发明的个具体示例，第二滑杆22沿第一滑杆21的轴向可移动地套设在筒体10内，第二滑杆22沿第一滑杆21的轴向可移动地套设在第一滑杆21内，滑轮41设在第一滑杆21的上端，连接绳42的一端与筒体10相连，连接绳42另一端绕过滑轮41与第二滑杆22相连。驱动件30可以带动第一滑杆21沿上下方向移动，在连接绳42和滑轮41的带动下，第 二滑杆22也将随第一滑杆21做升降运动。筒体10和第一滑杆21之间设有第一导向组件50，第一滑杆21和第二滑杆22之间设有第二导向组件60，使筒体10和第一滑杆21以及第二滑杆22和第一滑杆21之间为滚动摩擦，以降低摩擦阻力。下面参照附图简略描述本发明实施例的第一导向组件50的装配过程。如图1所示，将两个第一轴承51分别套设在第一装配轴522的两端，有利地，第一轴承51的内圈与第一装配轴522过盈配合。然后将装配好第一轴承51的的第一装配轴522设在第一安装座521的凹槽内，完成第一轴承座52和第一轴承51的安装过程。安装完成四组第一轴承座52和第一轴承51后，将四个第一轴承座52分别安装在矩形筒体10的四个侧板上，并使第一轴承51穿过筒体10上预定的通孔与第一滑杆21接触，通过调节第一轴承座52与筒体10之间的调整垫片使每个第一轴承51均与第一滑杆21接触。此外，第二导向组件60与第一导向组件50具有大体一致的结构，参照第一导向组件50的装配过程，容易得出第二导向组件60的装配过程，这对于本领域的普通技术人员是可以理解的。根据本发明的用于天车的机械臂，使用平稳可靠，降低了成本，实现了安全平稳生产。降低了工人的劳动强度，缓解劳动强度，提高劳动生产率，从根本上改变了铝电解阳极更换过程中人工捞渣的被动局面，提高铝电解行业的自动化程度。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
权利要求
1.一种用于天车的机械臂，其特征在于，包括筒体，所述筒体内具有第一通道且所述第一通道的第一端具有开口 ；第一滑杆，所述第一滑杆的一部分穿过所述第一通道的第一端并沿所述筒体的轴线方向可移动地设在所述第一通道内，所述第一滑杆内具有第二通道且所述第二通道的第一端具有开口 ；第二滑杆，所述第二滑杆的一部分穿过所述第一通道的第一端并沿所述第一滑杆的轴线方向可移动地设在所述第二通道内；用于驱动所述第一滑杆沿所述筒体的轴线方向移动的驱动件；滑轮和连接绳，所述滑轮设在所述第一滑杆上，所述连接绳的一端与所述筒体的第一端相连且另一端绕过所述滑轮与所述第二滑杆相连；和第一和第二导向组件，所述第一导向组件安装在所述筒体上且所述第一导向组件的内侧与所述第一滑杆接触，所述第二导向组件安装在所述第一滑杆上且第二导向组件的内侧与所述第二滑杆接触，其中，所述第一和第二导向组件的至少一个导向组件具有轴承且该导向组件通过该轴承的外圈与所述第一滑杆或第二滑杆接触。
2.根据权利要求1所述的用于天车的机械臂，其特征在于，所述第一导向组件具有第一轴承且第二导向组件具有第二轴承，所述第一轴承的外圈与所述第一滑杆接触，所述第二轴承的外圈与所述第二滑杆接触。
3.根据权利要求2所述的用于天车的机械臂，其特征在于，所述第一轴承包括沿所述第一滑杆的周向间隔布置并分别与所述第一滑杆的外周壁接触的多个，所述第二轴承包括沿所述第二滑杆的周向间隔布置并分别与所述第一滑杆的外周壁接触的多个。
4.根据权利要求3所述的用于天车的机械臂，其特征在于，所述筒体以及所述第一和第二滑杆的横截面均为矩形，所述第一导向组件包括分别设在所述筒体的四个侧壁上的四个第一轴承座，所述第二导向组件包括分别设在所述第一滑杆的四个侧壁上的四个第二轴承座，所述第一和第二轴承分别设在所述第一和第二轴承座上。
5.根据权利要求4所述的用于天车的机械臂，其特征在于，所述第一轴承座包括第一安装座和设在第一安装座上的第一装配轴，所述第一轴承设在所述第一装配轴上，所述第二轴承座包括第二安装座和设在第二安装座上的第二装配轴，所述第二轴承设在第二装配轴上。
6.根据权利要求4所述的用于天车的机械臂，其特征在于，所述第一轴承座和所述筒体之间设有第一调节垫片，所述第二轴承座和所述第一滑杆之间设有第二调节垫片。
7.根据权利要求4所述的用于天车的机械臂，其特征在于，所述第一和第二轴承座分别与所述筒体和所述第一滑杆螺栓连接。
8.根据权利要求2-7中任一项所述的用于天车的机械臂，其特征在于，所述第一和第二轴承分别为滚柱球轴承。
9.根据权利要求1所述的用于天车的机械臂，其特征在于，所述第一导向组件包括沿所述筒体的轴向间隔布置的两个且所述第二导向组件包括沿所述第一滑杆的轴向间隔布置的两个。
10.根据权利要求1所述的用于天车的机械臂，其特征在于，所述驱动件为液压驱动件，所述液压驱动件包括油缸和活塞杆，所述油缸与所述筒体相连且所述活塞杆的自由端与所述 第一滑杆相连。
全文摘要
根据本发明实施例的用于天车的机械臂，包括筒体、第一滑杆、第二滑杆、驱动件、滑轮、连接绳、第一导向组件和第二导向组件。其中，所述第一导向组件安装在所述筒体上且所述第一导向组件的内侧与所述第一滑杆接触，所述第二导向组件安装在所述第一滑杆上且第二导向组件的内侧与所述第二滑杆接触，其中，所述第一和第二导向组件的至少一个导向组件具有轴承且该导向组件通过该轴承与所述第一滑杆或第二滑杆接触。根据本发明实施例的用于天车的机械臂，机械臂采用滚动摩擦代替传统技术的滑动摩擦，降低了机械臂的摩擦阻力，减少了传统技术中的卡阻现象。
文档编号B66C1/68GK103043530SQ201210567828
公开日2013年4月17日 申请日期2012年12月24日 优先权日2012年12月24日
发明者杨叶伟, 王伟, 熊自勇, 贺永吉, 易吉龙, 普俊彪, 杨斌, 李鑫鸿 申请人:云南云铝涌鑫铝业有限公司