步進式殘極自動清理生產線的制作方法

本實用新型涉及電解鋁技術研究領域中的一種新型殘極清理設備，特別是一種步進式殘極自動清理生產線。

背景技術：

目前，中國電解鋁向規模化、自動化生產的趨勢發展，在鋁冶煉過程中的陽極清理工序，需要對電解鋁使用過的陽極殘極組上的殘極碳塊（黑料）與覆蓋料電解質（白料）從鋼叉導桿上分離出來，然后將殘極碳塊上的覆蓋料電解質分離后，分別回收利用。常用的殘極碳塊上的覆蓋料分離的方法有兩種：一種為人工手動清理，工人借助錘子、氣鎬等工具手動將殘極上的覆蓋料電解質打下；另一種是利用殘極清理沖切設備進行分離處理。沖切分離的問題是黑白料容易混料，嚴重影響鋁水的質量。因而這些設備，目前國內基本都已經停用，各個鋁廠都在采用人工清理。

人工手動進行殘極清理的方式，工人工作環境惡劣，工人勞動強度大，生產效率低，尤其是壓縮空氣清吹工序，粉塵飛揚，環保指標嚴重超標，是所有電解鋁行業一直頭痛的工序，也是環保部門重點監測企業。

而現有技術中的殘極清理設備結構復雜，一般通過沖刀繞某點或者某軸旋轉后對殘極表面的電解質進行沖切，此種結構沖切的位置相對固定，要求殘極沖切時的位置精度高，在實際的使用過程中，由于殘極通過經過吊裝設備懸空吊裝的，導致每個殘極的位置不固定，在沖刀沖擊時容易將殘極炭塊擊碎，覆蓋料電解質和殘極炭塊混在一起，導致自動化清理不干凈，需要人工進行二次處理。另外，現有的殘極清理設備價格高、維護費用高。

技術實現要素：

本實用新型的目的，在于為電解鋁行業提供一種步進式殘極自動清理生產線。

本實用新型解決其技術問題的解決方案是：步進式殘極自動清理生產線，其包括呈直線布置的顎齒電震機組和側推震動機組，所述顎齒電震機組包括粗清機座以及布置粗清機座上的兩個粗清平臺，兩個所述粗清平臺之間布置有一個升降翻轉機構，每個粗清平臺的上端面布置有至少一個震動機構，所述震動機構包括震動安裝機架、震動支撐機架、雙面彈簧震動平臺以及安裝在雙面彈簧震動平臺下端面的多把震切刀，所述震動安裝機架和震動支撐機架之間安裝擺動式四桿震動桿組，震動安裝機架上安裝有震動升降油缸，所述震動升降油缸的動作端直接或者間接安裝在擺動式四桿震動桿組上，所述震動支撐機架上安裝有多個震動電機，所述雙面彈簧震動平臺通過懸掛彈簧安裝在震動電機的輸出端上，所述震切刀和支撐平臺之間形成殘極切除空間，所述側推震動機組包括側推主機座、側推副機座以及位于側推主機座與側推副機座之間的升降翻轉機構，所述側推主機座的上端面安裝有一個側推推進電機，所述側推推進電機的輸出端上安裝有側推主板，所述側推主板通過導套導柱與側推副板連接，所述側推副板的一端布置有震動側推電機，側推副板的另一端布置有側推震動刀，所述震動側推電機和側推副板之間安裝有驅使側推震動刀沿水平方向往復震動的震動側推單元，所述側推副機座上布置有一豎直支撐板，所述豎直支撐板上布置有支撐氣缸以及若干個讓側推震動刀穿過的側推避讓孔，所述支撐氣缸的輸出端安裝有支撐板。

作為上述技術方案的進一步改進，所述擺動式四桿震動桿組包括兩根第一震動連接桿以及兩根位于第一震動連接桿下方的第二震動連接桿，所述第一震動連接桿的一端鉸接在震動安裝機架上，第一震動連接桿的另一端鉸接在震動支撐機架，所述第二震動連接桿的一端鉸接在震動安裝機架上，第二震動連接桿的另一端鉸接在震動支撐機架，兩根第二震動連接桿之間橫架有震動輔助連接桿，所述震動升降油缸的動作端與震動輔助連接桿連接。

作為上述技術方案的進一步改進，所述震動電機的輸出端和懸掛彈簧之間安裝有震動彈簧，所述震動彈簧外套有套筒，所述震動彈簧和懸掛彈簧之間的安裝方式為預緊安裝。

作為上述技術方案的進一步改進，所述震切刀通過刀座安裝在雙面彈簧震動平臺的下端面，所述刀座上布置有多條平行分布的安裝槽，所述震切刀的上端滑進安裝槽后通過螺栓固定。

作為上述技術方案的進一步改進，每把所述震切刀的下端面布置有多個震切齒刃，所述震切齒刃呈弧形分布，靠近所述震動升降油缸的震切齒刃的末端低于遠離所述震動升降油缸的震切齒刃，相鄰的兩把所述震切刀之間布置有一把震切縱向刀，所述震切縱向刀安裝在刀座中遠離震動升降油缸的一側，震切縱向刀的刃口呈鋸齒狀。

作為上述技術方案的進一步改進，所述震動側推單元包括直接或者間接安裝在震動側推電機的輸出端上至少兩根側推導桿，每根所述側推導桿上布置有第一震動側推彈簧和第二震動側推彈簧，側推導桿的一端套裝在側推主板上的孔，側推副板的另一端穿過側推副板后形成一個側推凸臺，所述第一震動側推彈簧位于側推主板和側推副板之間，所述第二震動側推彈簧位于側推副板和側推凸臺之間。

作為上述技術方案的進一步改進，所述升降翻轉機構包括第一機座、第二機座以及一端鉸接在第二機座上端面的支撐平臺，所述第一機座和第二機座之間布置有兩臺液壓缸和兩組升降桿組，所述兩臺液壓缸位于兩組升降桿組之間，所述第二機座內部布置有兩臺翻轉氣缸，所述翻轉氣缸的伸出端鉸接在支撐平臺的下端面，翻轉氣缸的另一端通過翻轉鉸接座鉸接在第二機座內。

作為上述技術方案的進一步改進，每組所述升降桿組包括交叉分布的第一升降桿和第二升降桿，所述第一升降桿的一端鉸接在第一機座的上端面，第一升降桿的另一端鉸接在第二機座的下端面，所述第二升降桿的一端鉸接在第一機座的上端面，第二升降桿的另一端鉸接在第二機座的下端面，所述第一升降桿和第二升降桿的中部通過鉸接桿鉸接，兩根第一升降桿的下部之間布置有第一輔助桿，兩根所述第二升降桿的下部之間布置有第二輔助桿，其中一臺液壓缸的一端鉸接在第一輔助桿上，另外一臺液壓缸的一端鉸接在第二輔助桿上，兩臺液壓缸的伸出端均鉸接在第二機座的下端面。

作為上述技術方案的進一步改進，所述第二機座的上端面布置有兩排相對分布的側刀，其中一排所述側刀位于第二機座和支撐平臺鉸接處外側，每排所述側刀布置有多個側刀體，所述側刀體刃口向上，所述側刀體和震切刀錯位分布。

作為上述技術方案的進一步改進，所述側推震動機組外側布置有甩鏈吹清機組，所述顎齒電震機組、側推震動機組和甩鏈吹清機組成直線分布，還包括貫穿顎齒電震機組、側推震動機組和甩鏈吹清機組的吊裝桿。

本實用新型的有益效果是：本實用新型通過設置升降翻轉機構和震動機構，當殘極通過吊裝桿送至殘極切除空間后，升降翻轉機構的支撐平臺與殘極底部接觸，當震切刀切入電解質后，震動電機開始工作，在懸掛彈簧以及震動電機的作用下，震切刀沿著豎直方向上下周期性震動，完成對殘極上的震動清理，不會損失殘極中的碳塊，避免了現有技術中出現碳塊脫離的現象，避免人工清理殘極，實現自動化處理殘極。完成切除后，殘極移出殘極切除空間后，升降翻轉機構的支撐平臺上的電解質廢料倒出。當經過顎齒電震機組粗清處理的殘極在吊裝桿送至側推主板和側推副板之間的升降翻轉機構上方時，升降翻轉機構的支撐平臺上升與殘極底部接觸，支撐氣缸驅使支撐板沿水平運動后與殘極的一側面接觸，側推震動刀在側推推進電機沿水平方向穿過殘極上的孔位，并在震動側推電機驅和震動側推單元驅使側推震動刀沿水平方向往復震動，將殘極孔位上的電解質清理干凈。殘極在吊裝桿送至下一工序，升降翻轉機構的支撐平臺翻轉，將支撐平臺上的電解質廢料倒出。本實用新型實現了殘極的自動化處理，降低其對操作人員身體的影響。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單說明。顯然，所描述的附圖只是本實用新型的一部分實施例，而不是全部實施例，本領域的技術人員在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他設計方案和附圖。

圖1是本實用新型的側視圖；

圖2是本實用新型的俯視圖；

圖3是本實用新型中顎齒電震機組的正視圖；

圖4是本實用新型中顎齒電震機組的等軸示意圖；

圖5是本實用新型中升降翻轉機構的正視圖；

圖6是本實用新型中升降翻轉機構的側視圖；

圖7是本實用新型中升降翻轉機構的等軸示意圖；

圖8是本實用新型中震動機構的正視圖；

圖9是本實用新型中震動機構的側視圖；

圖10是本實用新型中震動機構的等軸示意圖；

圖11是本實用新型中震切刀的正視圖；

圖12是本實用新型中震切刀的等軸示意圖；

圖13是本實用新型中側推震動機組的正視圖；

圖14是本實用新型中側推震動機組的俯視圖；

圖15是本實用新型中側推震動機組的等軸示意圖。

具體實施方式

以下將結合實施例和附圖對本實用新型的構思、具體結構及產生的技術效果進行清楚、完整地描述，以充分地理解本實用新型的目的、特征和效果。顯然，所描述的實施例只是本實用新型的一部分實施例，而不是全部實施例，基于本實用新型的實施例，本領域的技術人員在不付出創造性勞動的前提下所獲得的其他實施例，均屬于本實用新型保護的范圍。另外，文中所提到的所有聯接/連接關系，并非單指構件直接相接，而是指可根據具體實施情況，通過添加或減少聯接輔件，來組成更優的聯接結構。

參照圖1～圖15，步進式殘極自動清理生產線，其包括呈直線布置的顎齒電震機組44和側推震動機組45，所述顎齒電震機組44包括粗清機座25以及布置粗清機座25上的兩個粗清平臺26，兩個所述粗清平臺26之間布置有一個升降翻轉機構27，每個粗清平臺26的上端面布置有至少一個震動機構28，優選地，每個粗清平臺26上布置有兩個震動機構28，所述震動機構28包括震動安裝機架10、震動支撐機架12、雙面彈簧震動平臺13以及安裝在雙面彈簧震動平臺13下端面的多把震切刀16，震切刀16的刃口垂直向下，所述震動安裝機架10和震動支撐機架12之間安裝擺動式四桿震動桿組，震動安裝機架10上安裝有震動升降油缸11，所述震動升降油缸11的動作端直接或者間接安裝在擺動式四桿震動桿組上，所述震動支撐機架12上安裝有多個震動電機14，所述雙面彈簧震動平臺13通過懸掛彈簧15安裝在震動電機14的輸出端上，所述震切刀16和支撐平臺3之間形成殘極切除空間。本實用新型中震動電機為震源，通過震動電機的變頻實現電震動力的調節，所述側推震動機組45包括側推主機座37、側推副機座38以及位于側推主機座37與側推副機座38之間的升降翻轉機構27，所述側推主機座37的上端面安裝有一個側推推進電機30，所述側推推進電機30的輸出端上安裝有側推主板31，所述側推主板31通過導套導柱與側推副板32連接，所述側推副板32的一端布置有震動側推電機41，側推副板32的另一端布置有側推震動刀42，所述震動側推電機41和側推副板32之間安裝有驅使側推震動刀42沿水平方向往復震動的震動側推單元，所述側推副機座38上布置有一豎直支撐板39，所述豎直支撐板39上布置有支撐氣缸40以及若干個讓側推震動刀42穿過的側推避讓孔，所述支撐氣缸40的輸出端安裝有支撐板43。所述側推震動機組45外側布置有甩鏈吹清機組46，所述顎齒電震機組44、側推震動機組45和甩鏈吹清機組46成直線分布，還包括貫穿顎齒電震機組44、側推震動機組45和甩鏈吹清機組46的吊裝桿29。

本實用新型通過設置升降翻轉機構27和震動機構28，當殘極通過吊裝桿29送至殘極切除空間后，液壓缸將第二機座2抬起使得支撐平臺與殘極底部接觸，升降油缸11帶著震切刀16下移，當震切刀16切入電解質后，震動電機14開始工作，在懸掛彈簧15以及震動電機14的作用下，震切刀16沿著豎直方向上下周期性震動，完成對殘極上的震動清理，不會損失殘極中的碳塊，避免了現有技術中出現碳塊脫離的現象，避免人工清理殘極，實現自動化處理殘極。完成切除后，殘極移出殘極切除空間后，翻轉氣缸4伸出，支撐平臺3沿著其鉸接軸翻轉后，將支撐平臺3上的電解質廢料沿著傾斜布置的支撐平臺3倒出。完成廢電解質料倒出后，翻轉氣缸4縮回，支撐平臺3回復到水平位置，液壓缸5縮回，第二機座2回復到初始位。當經過粗清處理的殘極在吊裝桿29送至側推主板31和側推副板32之間的升降翻轉機構27上方時，升降翻轉機構27的支撐平臺上升與殘極底部接觸，支撐氣缸40驅使支撐板43沿水平運動后與殘極的一側面接觸，側推震動刀42在側推推進電機30沿水平方向穿過殘極上的孔位，并在震動側推電機41驅和震動側推單元驅使側推震動刀42沿水平方向往復震動，將殘極孔位上的電解質清理干凈。殘極在吊裝桿29送至下一工序，升降翻轉機構27的支撐平臺翻轉，將支撐平臺上的電解質廢料倒出。

在顎齒電震機組44中，所述第二機座2的上端面布置有兩排相對分布的側刀60，其中一排所述側刀60位于第二機座2和支撐平臺3鉸接處外側。每排所述側刀60布置有多個側刀體，所述側刀體刃口向上，所述側刀體和震切刀錯位分布。在工作中，當震切刀16從上往下壓的時候，側刀60和震切刀相互配合，便于將電解質切開。每組所述升降桿組包括交叉分布的第一升降桿6和第二升降桿7，所述第一升降桿6的一端鉸接在第一機座1的上端面，第一升降桿6的另一端鉸接在第二機座2的下端面，所述第二升降桿7的一端鉸接在第一機座1的上端面，第二升降桿7的另一端鉸接在第二機座2的下端面，所述第一升降桿6和第二升降桿7的中部通過鉸接桿鉸接，通過四桿結構，提高第二機座2和支撐平臺3沿豎直方向升降的平穩性。兩根第一升降桿6的下部之間布置有第一輔助桿8，兩根所述第二升降桿7的下部之間布置有第二輔助桿9，其中一臺液壓缸5的一端鉸接在第一輔助桿8上，另外一臺液壓缸5的一端鉸接在第二輔助桿9上，兩臺液壓缸5的伸出端均鉸接在第二機座2的下端面。所述擺動式四桿震動桿組包括兩根第一震動連接桿18以及兩根位于第一震動連接桿18下方的第二震動連接桿19，所述第一震動連接桿18的一端鉸接在震動安裝機架10上，第一震動連接桿18的另一端鉸接在震動支撐機架12，所述第二震動連接桿19的一端鉸接在震動安裝機架10上，第二震動連接桿19的另一端鉸接在震動支撐機架12，兩根第二震動連接桿19之間橫架有震動輔助連接桿，所述震動升降油缸11的動作端與震動輔助連接桿連接。震動安裝機架10、震動支撐機架12、第一震動連接桿18以及第二震動連接桿19構成平行四連桿結構，可以使得震動支撐機架12沿豎直方向平穩移動，保證震切刀16的刃口垂直向下。所述震動輔助連接桿與第二震動連接桿19的連接處位于第二震動連接桿19的中部偏下位置，便于震動升降油缸11將震動支撐機架12平穩抬起或放下。所述震動電機14的輸出端和懸掛彈簧15之間安裝有震動彈簧，所述震動彈簧外套有套筒，通過套筒限制震動彈簧沿水平方向變形，使得震動彈簧的變形沿著豎直方向。所述震動彈簧和懸掛彈簧15之間的安裝方式為預緊安裝，使得震切刀16周期性上下震動。所述震切刀16通過刀座21安裝在雙面彈簧震動平臺13的下端面，所述刀座21上布置有多條平行分布的安裝槽，所述震切刀16的上端滑進安裝槽后通過螺栓固定，便于快速更換磨損后的震切刀16。每把所述震切刀16的下端面布置有多個震切齒刃17，所述震切齒刃17呈弧形分布，靠近所述震動升降油缸11的震切齒刃17的末端低于遠離所述震動升降油缸11的震切齒刃17，靠近所述震動升降油缸11的震切齒刃17的末端將殘極周邊的電解質切除，遠離所述震動升降油缸11的震切齒刃17將殘極中部附近的電解質切除。位于同一把所述震動刀中相鄰的兩個震切齒刃17之間布置梯形槽，便于將電解質切成塊狀。所述震切齒刃17的刃口和豎直方向的夾角為25~60°，便于將殘極表面的電解質切除。所述梯形槽的下端小于梯形槽的上端，在震切刀切除電解質時，通過下端大上端小的梯形槽，便于將電解質切成塊狀。相鄰的兩把震切刀16之間布置有一把震切縱向刀20，所述震切縱向刀20安裝在刀座21中遠離震動升降油缸11的一側，震切縱向刀20的刃口呈鋸齒狀，通過震切縱向刀20和遠離震動升降油缸11的震切齒刃17將殘極中部的電解質切除。

以下是震切刀的一個優選實施例。

震切刀，其包括刀體，所述刀體上布置有多個刃口朝下的震切齒刃17，相鄰的震動齒刃之間布置有一個梯形槽24，所有所述震切齒刃17的刃口依次朝下延伸后所有震切齒刃17的刃口呈弧形分布。通過所有震切齒刃17的刃口依次朝下延伸后所有震切齒刃17的刃口呈弧形分布，即所有的震切齒刃17的刃口形成一個仿殘極上端的弧形后震切齒刃17的刃口與殘極表面距離等距，確保每次清理到位。所述刀體的上端布置有一個安裝滑軌22，所述安裝滑軌22的厚度大于刀體的厚度，刀體上布置有一排安裝孔23，安裝孔23位于安裝滑軌22下方。另外，通過安裝滑軌22和安裝孔23，便于本實用新型安裝與刀座中，可以快速更換，提高了更換效率，縮短停工工時。同時，由于震切刀在工作時，其頂部為受力位置，通過加厚安裝滑軌22的厚度，可以延長震切刀的使用壽命。所述震切齒刃17的刃口和豎直方向的夾角為25~60°，便于將殘極表面的電解質切除。所述震切齒刃17的刃口和豎直方向的夾角為30°或45°。所述梯形槽24的下端小于梯形槽24的上端，在震切刀切除電解質時，通過下端大上端小的梯形槽24，便于將電解質切成塊狀。

在側推震動機組45中，所述震動側推單元包括直接或者間接安裝在震動側推電機41的輸出端上至少兩根側推導桿33，每根所述側推導桿33上布置有第一震動側推彈簧35和第二震動側推彈簧36，側推導桿33的一端套裝在側推主板31上的孔，側推副板32的另一端穿過側推副板32后形成一個側推凸臺34，所述第一震動側推彈簧35位于側推主板31和側推副板32之間，所述第二震動側推彈簧36位于側推副板32和側推凸臺34之間。所述震動側推電機41的輸出端與側推凸臺34接觸。震動側推電機41驅使側推導桿33移動，側推凸臺34使得側推副板32往側推主板31移動，并使得第一震動側推彈簧35和第二震動側推彈簧36壓縮，震動側推電機41復位，側推副板32在第一震動側推彈簧35的作用下往側推副機座38移動。震動側推電機41周期性工作。所述升降翻轉機構27包括第一機座1、第二機座2以及一端鉸接在第二機座2上端面的支撐平臺3，所述第一機座1和第二機座2之間布置有兩臺液壓缸5和兩組升降桿組，所述兩臺液壓缸5位于兩組升降桿組之間，所述第二機座2內部布置有兩臺翻轉氣缸4，所述翻轉氣缸4的伸出端鉸接在支撐平臺3的下端面，翻轉氣缸4的另一端通過翻轉鉸接座鉸接在第二機座2內。當經過粗清處理的殘極在吊裝桿29送至側推主板31和側推副板32之間的升降翻轉機構27上方時，液壓缸將第二機座2抬起使得支撐平臺與殘極底部接觸，支撐氣缸40驅使支撐板43沿水平運動后與殘極的一側面接觸，側推震動刀42在側推推進電機30沿水平方向穿過殘極上的孔位，并在震動側推電機41驅和震動側推單元驅使側推震動刀42沿水平方向往復震動，將殘極孔位上的電解質清理干凈。殘極在吊裝桿29送至下一工序，翻轉氣缸4伸出，支撐平臺3沿著其鉸接軸翻轉后，將支撐平臺3上的電解質廢料沿著傾斜布置的支撐平臺3倒出。完成廢電解質料倒出后，翻轉氣缸4縮回，支撐平臺3回復到水平位置，液壓缸5縮回，第二機座2回復到初始位。所述第二機座2的上端面布置有兩排相對分布的側刀60，其中一排所述側刀60位于第二機座2和支撐平臺3鉸接處外側。每排所述側刀60布置有多個側刀體，所述側刀體刃口向上，所述側刀體和震切刀錯位分布。在工作中，當震切刀從上往下壓的時候，側刀60和震切刀相互配合，便于將電解質切開。每組所述升降桿組包括交叉分布的第一升降桿6和第二升降桿7，所述第一升降桿6的一端鉸接在第一機座1的上端面，第一升降桿6的另一端鉸接在第二機座2的下端面，所述第二升降桿7的一端鉸接在第一機座1的上端面，第二升降桿7的另一端鉸接在第二機座2的下端面，所述第一升降桿6和第二升降桿7的中部通過鉸接桿鉸接，通過四桿結構，提高第二機座2和支撐平臺3沿豎直方向升降的平穩性。兩根第一升降桿6的下部之間布置有第一輔助桿8，兩根所述第二升降桿7的下部之間布置有第二輔助桿9，其中一臺液壓缸5的一端鉸接在第一輔助桿8上，另外一臺液壓缸5的一端鉸接在第二輔助桿9上，兩臺液壓缸5的伸出端均鉸接在第二機座2的下端面。所述側推主機座37上布置有側推滑軌，所側推副板32通過相應的滑塊安裝在側推滑軌上。

以上是對本實用新型的較佳實施方式進行了具體說明，但本實用新型創造并不限于所述實施例，熟悉本領域的技術人員在不違背本實用新型精神的前提下還可作出種種的等同變型或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權利要求所限定的范圍內。