一种铝电解钢爪磷铁压脱装置及清理设备的制作方法

本发明属于电解法生产、回收或精炼金属的工艺，涉及磷铁环的压脱，特别涉及一种铝电解钢爪磷铁压脱装置及清理设备。

背景技术：

1、如图1所示，铝电解生产中的阳极包括铝导杆1、水平梁9、钢爪2和碳块，钢爪2等间距焊接在水平梁9的下端，水平梁9的上端焊接有铝导杆1，碳块通过浇注磷铁水的方式与钢爪2固联在一起。当阳极使用一个周期后，碳块大部分消耗掉，需先将碳块残极压脱下来，再将磷铁环3从钢爪2上压脱下来，然后重新用磷铁水浇注联结新的碳块。

2、申请号为cn201020691479.5的中国专利公开了一种铝电解磷铁环压脱机。它包括一个机架，在该机架的上半部设有一个工件夹持钳机构，在该机架的下半部设有一个上冲压脱机构。所述的工件夹持钳机构由两对钳口滑块、钳口滑块的推拉油缸和钳口滑块的导向结构构成。所述的上冲压脱机构包括两个冲头、压脱盘和压脱盘的升降油缸。

3、申请号为cn201811030109 .4的中国专利公开了磷铁环压脱机，包括机架和设置在机架上的用于夹紧钢爪的钢爪夹具、用于驱动钢爪夹具的夹紧油缸，机架具有供导杆进入的导杆通道，机架与钢爪夹具之间设有用于对钢爪夹具进行导向的导向结构，导向结构包括导向槽和导向凸起，在导杆通道延伸方向上导向槽与导向凸起之间留有供钢爪夹具活动以适应钢爪变形的间隔，钢爪夹具通过轴线沿竖直方向延伸的铰接结构与夹紧油缸连接和/或夹紧油缸通过轴线沿竖直方向延伸的铰接结构与机架连接。

4、上述技术中夹持钳的数量与钢爪的数量是对应的，夹持钳做直线运动同步压脱磷铁，但是长期使用后钢爪侧壁会变形，即钢爪直径变细，现有的一体式夹持钳无法适应钢爪变形，无法有效压脱磷铁。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种铝电解钢爪磷铁压脱装置及清理设备，解决上述背景技术中提出的一体式夹持钳无法适应钢爪变形，无法有效压脱磷铁的问题。

2、本发明采用的技术方案如下：一种铝电解钢爪磷铁压脱装置；包括机架，所述机架上安装有第一直线电机；第一直线电机的移动座通过螺栓连接有第一承载架；第一承载架的间隙内通过螺栓连接有第一导向座；第一导向座上滑动连接有第一导向杆；两个第一导向座的间隙内连接有第一电机；第一电机的轴端安装有第一丝杠，第一丝杠的上端连接有顶头，顶头上表面开设有凹槽，顶头与钢爪的底面相抵；第一丝杠上螺纹连接有第一载板，第一载板的底面与第一导向杆连接，第一导向杆对称分布在第一丝杠的两侧；第一载板上固接有第二载板，第二载板垂直于第一载板；第二载板上安装有第一伸缩杆，第一伸缩杆在水平方向移动，两侧的第一伸缩杆活塞端相对；第一伸缩杆的活塞侧壁安装有第一弹簧；第一伸缩杆的活塞端安装有夹钳，两个夹钳的形状为凹字形，夹钳的凹口与钢爪的侧壁间隙配合，夹钳的凹口通过螺钉连接有刮刀，刮刀的形状为c型，刮刀与钢爪的侧壁滑动适配；夹钳的侧壁连接有侧耳，相对的侧耳上通过连接螺栓连接，夹钳沿连接螺栓水平滑动；夹钳的底面安装有第二滑轨，第二滑轨上滑动连接有定位螺栓，定位螺栓的下端与第一载板连接。

3、进一步，提出一种用于铝电解钢爪磷铁压脱装置的清理设备，包括第三直线电机，第三直线电机设在机架的横向槽钢上；第三直线电机的移动座上安装有机械臂，机械臂上安装有敲击机构，敲击机构用于撞击磷铁周围的炭阳极，敲击机构包括法兰盘，法兰盘上安装有侧柱，侧柱的自由端安装有基板；基板上开设有光孔；基板的端面安装有第一气缸，第一气缸的活塞端穿过光孔铰接有转板，转板的端面安装有撞击柱，撞击柱用于敲击残存的炭阳极；基板的端面铰接有衔接杆，衔接杆的自由端与转板铰接，衔接杆位于第一气缸的下方，转板的端面安装有配重块，配重块位于衔接杆的下方，配重块与撞击柱分布在转板的两侧。

4、本发明的有益效果在于：本申请通过顶头抵住钢爪，向下拉动夹钳使得磷铁脱落，第一弹簧使得刮刀自适应磷铁表面，并且逐个脱去钢爪的磷铁，压脱位置可调，进一步提升了磷铁的压脱效果。

技术特征：

1.一种铝电解钢爪磷铁压脱装置，包括机架（4），其特征在于所述机架（4）上设有第一直线电机（5）；第一直线电机（5）的移动座设有第一承载架（6）；第一承载架（6）的间隙内设有第一导向座（7）；第一导向座（7）上滑动连接有第一导向杆（8）；两个第一导向座（7）的间隙内设有第一电机（10）；第一电机（10）的轴端设有第一丝杠（11），第一丝杠（11）的上端设有顶头（12），顶头（12）与钢爪（2）的底面相抵；第一丝杠（11）上螺纹连接有第一载板（14），第一载板（14）的底面与第一导向杆（8）连接；第一载板（14）上设有第二载板（15）；第二载板（15）上设有第一伸缩杆（16），两侧的第一伸缩杆（16）活塞端相对；第一伸缩杆（16）的活塞侧壁设有第一弹簧（17）；第一伸缩杆（16）的活塞端设有夹钳（18），夹钳（18）的凹口设有刮刀（19），刮刀（19）与钢爪（2）的侧壁滑动适配；夹钳（18）的侧壁设有侧耳（20），相对的侧耳（20）上通过连接螺栓（21）连接，夹钳（18）沿连接螺栓（21）水平滑动；夹钳（18）的底面设有第二滑轨（22），第二滑轨（22）上滑动连接有定位螺栓（23），定位螺栓（23）的下端与第一载板（14）连接。

2.根据权利要求1所述的一种铝电解钢爪磷铁压脱装置，其特征在于所述机架（4）上设有第二竖梁（28）；第二竖梁（28）上设有u型架（29），u型架（29）上设有定位机构（30），定位机构（30）用于夹持并定位钢爪（2）的位置；所述定位机构（30）包括第二伸缩杆（31），第二伸缩杆（31）的活塞端设有基座（32），基座（32）上转动连接有第一齿轮（33）、第二齿轮（34），且第一齿轮（33）与第二齿轮（34）相互啮合；所述第一齿轮（33）、第二齿轮（34）上铰接有第一连杆（35）；第一连杆（35）的自由端铰接有夹持座（36）；所述夹持座（36）与基座（32）之间铰接有对称布置的第二连杆（37）；第一齿轮（33）上啮合有第三齿轮（38），且第三齿轮（38）通过第二电机（39）驱动。

3.根据权利要求2所述的一种铝电解钢爪磷铁压脱装置，其特征在于还包括输送机构（40），输送机构（40）包括支撑柱（41），支撑柱（41）上转动连接有转辊（42），两个转辊（42）之间设有挡边输送带（43），挡边输送带（43）位于钢爪（2）的下方，挡边输送带（43）用于输送脱落的磷铁，转辊（42）的轴端设有第三电机（44）。

4.根据权利要求3所述的一种铝电解钢爪磷铁压脱装置，其特征在于还包括夹断机构（45），夹断机构（45）用于割裂整圈的磷铁，分成若干瓣；夹断机构（45）包括第二直线电机（46），第二直线电机（46）设在机架（4）上，第二直线电机（46）的移动座设有第三载板（47）；第三载板（47）上设有第三伸缩杆（48）；第三伸缩杆（48）的活塞端设有第一圆环（49）；第一圆环（49）的底面设有第二导向杆（50），第二导向杆（50）与第三载板（47）滑动连接；第一圆环（49）上设有内环（51），内环（51）的形状为管状，内环（51）的内侧壁开设有等角度布置的通槽（52）；通槽（52）内滑动连接有夹头（53）；夹头（53）的内侧面开设有u型槽（54），u型槽（54）内设有刀头（55），刀头（55）用于扎入磷铁内；夹头（53）的顶面开设有矩形槽（56），矩形槽（56）贯通夹头（53）；矩形槽（56）内滑动有档条（57），档条（57）与第一圆环（49）的内壁连接；矩形槽（56）的外端设有第二弹簧（58），第二弹簧（58）的自由端与档条（57）弹性连接；所述内环（51）的上端设有第二圆环（59）；所述第一圆环（49）和第二圆环（59）的间隙转动连接外环（60），外环（60）套在内环（51）的侧壁；外环（60）的内侧壁开设有豁口（61），豁口（61）的形状为对勾状，豁口（61）用于容纳缩回的夹头（53）尾端，夹头（53）的尾端沿豁口（61）滑动；外环（60）的外侧壁铰接有第四伸缩杆（62）；第四伸缩杆（62）的尾端与第一圆环（49）铰接。

5.根据权利要求4所述的一种铝电解钢爪磷铁压脱装置，其特征在于第一圆环（49）与第三伸缩杆（48）之间设有圆环轴承（65），圆环轴承（65）包括外圈（66）、内圈（67），外圈（66）用于连接有第一圆环（49），外圈（66）的底面连接有外齿环（68），外齿环（68）上啮合有驱动齿轮（69），驱动齿轮（69）通过第四电机（70）驱动，第四电机（70）与内圈（67）连接；外齿环（68）的内侧面通过滚珠（71）连接有内圈（67），内圈（67）用于连接第三伸缩杆（48）和第二导向杆（50）。

6.一种用于权利要求1-5任一项所述铝电解钢爪磷铁压脱装置的清理设备，包括第三直线电机（72），其特征在于第三直线电机（72）设在机架（4）上；第三直线电机（72）的移动座上设有机械臂（73），机械臂（73）上设有敲击机构（74），敲击机构（74）用于撞击磷铁周围的炭阳极。

7.根据权利要求6所述的清理设备，其特征在于敲击机构（74）包括法兰盘（75），法兰盘（75）上设有侧柱（76），侧柱（76）的自由端设有基板（77）；基板（77）上开设有光孔（78）；基板（77）的端面设有第一气缸（79），第一气缸（79）的活塞端穿过光孔（78）铰接有转板（80），转板（80）的端面设有撞击柱（81），撞击柱（81）用于敲击残存的炭阳极；基板（77）的端面铰接有衔接杆（82），衔接杆（82）的自由端与转板（80）铰接，衔接杆（82）位于第一气缸（79）的下方，转板（80）的端面设有配重块（83），配重块（83）位于衔接杆（82）的下方，配重块（83）与撞击柱（81）分布在转板（80）的两侧。

8.根据权利要求6所述的清理设备，其特征在于敲击机构（74）包括法兰盘（75），法兰盘（75）上设有侧柱（76），侧柱（76）的自由端设有基板（77）；基板（77）的端面设有支撑杆（84），每个支撑杆（84）上设有轴座（85）；轴座（85）上转动连接有转轴（86）；转轴（86）上设有转座（87），转座（87）的形状为凸字型；转座（87）的端面铰接有第二气缸（88），第二气缸（88）的尾端与基板（77）铰接；转座（87）的两肩部转动连接有凹型板（89）；凹型板（89）的端面设有撞击柱（81）；每个支撑杆（84）的自由端设有导轨（90），两个导轨（90）的相对面开设有滑道（91），滑道（91）上滑动连接有滑柱（92），滑柱（92）与凹型板（89）连接。

技术总结
本发明涉及磷铁环的压脱技术领域，公开了一种铝电解钢爪磷铁压脱装置及清理设备，包括机架，所述机架上设有第一直线电机；第一直线电机上设有第一承载架；第一承载架上设有第一导向座；两个第一导向座上设有第一电机；第一电机的轴端设有第一丝杠，第一丝杠的上端连接有顶头，顶头与钢爪的底面相抵；第一丝杠上螺纹连接有第一载板；第一载板上设有第二载板；第二载板上设有第一伸缩杆；第一伸缩杆的活塞侧壁设有第一弹簧；第一伸缩杆的活塞端设有夹钳；本申请通过顶头抵住钢爪，向下拉动夹钳使得磷铁脱落，第一弹簧使得刮刀自适应磷铁表面，并且逐个脱去钢爪的磷铁，压脱位置可调，进一步提升了磷铁的压脱效果。

技术研发人员：虞军,张亮,王琮证,李强
受保护的技术使用者：内蒙古北科交大机器人有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/5