一種打殼氣缸螺旋絲杠高度調整裝置的制作方法

技術領域：本發明一種打殼氣缸螺旋絲杠高度調整裝置，是安裝在鋁電解槽打殼氣缸側部，調整打殼氣缸安裝固定點高度的裝置，主要用于鋁電解槽打殼氣缸設計制造以及鋁電解槽打殼錘頭運動下止點高度的調整。

背景技術：
：現通用的鋁電解槽打殼下料裝置所配置的打殼氣缸，由氣缸筒體、活塞桿、上端蓋、下端蓋、中擺軸連接板，以及螺栓連接桿等零部件組裝而成。打殼氣缸通過設置在氣缸中部連接板兩側的兩個中擺軸，與鋁電解槽上部桁架結構安裝固定在一起。打殼下料裝置工作時，其打殼氣缸活塞桿，在壓縮空氣的推動下，帶動導向連桿和打殼錘頭進行上下往復運動。用打殼錘頭的下端部，沖擊開鋁電解槽電解質液層上部的冷凝覆蓋料結殼層，形成一個圓孔型的氧化鋁加料通道和電解溢出氣體排放孔。即俗稱“下料口火眼”。

由于現行的鋁電解結構設計，其打殼下料裝置的執行機構運動部件，即打殼錘頭、導向連桿、活塞桿，以及氣缸活塞運動的行程是設定不變的。其打殼氣缸在鋁電解槽上部結構上安裝固定后，其打殼錘頭下行運動的高度為一個定值，即打殼錘頭下行沖擊運動高度，等于氣缸活塞形成運動的高度，即打殼氣缸沖擊運動的下止點，相對與鋁電解結構設計的固定高度是一個確定不變的固定值；而在日常電解生產過程中，其鋁電解槽內電解質結殼層的高度，則是隨著電解槽內電解質液層和鋁液層“兩水平”高度變化而發生變化的變量值。

由于現行的鋁電解結構設計，即打殼下料裝置執行機構所配置的打殼錘頭運動下止點的高度，不能夠隨著槽內“兩水平”高度的變化而發生變化。在進行電解生產時，就會產生以下缺陷：

1、當電解槽的兩水平過低時，其覆蓋料結殼層的高度較低，打擊錘頭的運動的下止點，則相對較高，致使打殼錘頭沖擊不到位，不能沖擊開電解質冷凝結殼層，造成鋁電解槽氧化鋁加料通道和電解排氣通道“下料火眼”的堵塞。

2、當電解槽的兩水平過高時，槽內覆蓋料結殼層的高度較高，打擊錘頭的運動的下止點，則相對較低，其打擊錘頭的運動的下止點，會擊穿覆蓋料結殼層，插入到電解質液層內去，造成打殼錘頭與電解質液接觸面積過大，在打殼錘頭的外表面形成冷凝長包(俗稱葫蘆頭)，致使錘頭喪生打殼沖擊功能，不能再完成沖擊結殼形成“下料火眼”，造成鋁電解槽氧化鋁加料通道和電解排氣通道“下料火眼”的堵塞。

現有鋁電解槽所配置的打殼裝置所存在的上述問題，是國內外電解鋁槽結構設計普遍存在的共性問題。為此，電解鋁行業的工程技術人員，都試圖解決鋁電解槽打殼錘頭沖擊運動的下止點，相對“兩水平”高度變化不受控，不能夠隨著電解槽內“兩水平”的高度的變化，而進行高度調整的問題。但至今為止，都沒有提出一個切實可行、簡單有效的技術方案。

技術實現要素：
：針對現通用的鋁電解槽打殼下料裝置設計，所存在的打殼錘頭沖擊運動下止點的相對工作高度，不能夠隨著鋁電解槽內鋁液、電解質液“兩水平”高度變化，而進行調整的問題，以及所產生的上述技術缺陷，本發明提出了一個新的創新技術方案。該技術方案的技術路線是：

在鋁電解槽打殼氣缸的側部，配置安裝上一個螺旋絲杠高度調整裝置，通過旋轉該高度調整裝置的螺旋絲杠，可使得打殼氣缸筒體，能夠進行上下直線運動；以此來調整氣缸活塞桿及打殼錘頭運動下止點的工作高度，用控制打殼錘頭運動下止點與電解質液上表面接觸距離的方法，克服現有打殼下料裝置設計結構，所產生的上述技術問題。本發明一種打殼氣缸螺旋絲杠高度調整裝置，其技術方案是：

1、該打殼氣缸螺旋絲杠高度調整裝置，主要由支撐導向滑桿(1)、螺旋絲杠(2)、氣缸抬升連接板(3)、以及上部蓋板(4)、下部底板(5)構造而成，其特征是；用若干個高度相同的支撐導向滑桿(1)作為上部蓋板(4)和下部底板(5)之間的支撐立柱，和氣缸抬升連接板(3)進行上下直線運動的導軌；將螺旋絲杠(2)穿過氣缸抬升連接板(3)的螺紋孔(8)，安裝在上部蓋板(4)和下部底板(5)之間，其支撐導向滑桿(1)的軸向中心線，與螺旋絲杠(2)的軸向中心線相互平行；通過旋轉其螺旋絲杠(2)，可帶動氣缸抬升連接板(3)在支撐導向滑桿(1)的約束下，能夠進行上下直線運動，

2、依據上述技術方案，在支撐導向滑桿(1)的兩端設置有緊固連接螺紋桿(11)，其上部固定連接蓋板(4)和下部固定連接底板(5)，用緊固螺母(6)，安裝在支撐導向滑桿(1)兩端的緊固連接螺紋桿(11)上。

3、依據上述技術方案：在氣缸抬升連接板(3)上設置有與支撐導向滑桿(1)相互配置的導向滑孔(7)，和與螺旋絲杠(2)相互配置螺紋孔(8)。

4、依據上述技術方案，在上部蓋板(4)和下部底板(5)上，設置有與支撐導向滑桿(1)兩端的緊固連接螺紋桿(11)進行相互配置的螺紋桿穿過孔(9)，和與螺旋絲杠(2)軸相互配置的安裝軸孔(10)。

5、依據上述技術方案，在螺旋絲杠軸的兩端與上部蓋板(4)和下部底板(5)安裝軸孔(10)處，配置有推力軸承(13)；螺旋絲杠(2)穿過氣缸抬升連接板(3)上的螺紋孔(8)，安裝在上部蓋板(4)和下部底板(5)的絲杠安裝軸孔(10)之間；

6、依據上述技術方案，抬升連接板(3)與打殼氣缸(21)上的連接部件對應配置，在抬升連接板(3)上，設置有與打殼氣缸(21)進行對應配置的連接螺栓孔(25))和氣缸安裝孔(26)；抬升連接板(3)上設置有與支撐導向滑桿(1)相互配置的導向滑孔(7)，和與螺旋絲杠(2)對應配置螺紋孔(8)。

7、依據上述技術方案，在氣缸抬升連接板(3)上設置有螺紋套管(12)，其螺紋套管(12)的螺紋孔(8)的與螺旋絲杠(2)對應配置，螺紋套管(12)與氣缸抬升連接板(3)組裝構造成為一個整體的零部件。

8、依據上述技術方案：在上部蓋板(4)的上端，設置有絲杠導向定位軸套(15)或絲杠導向壓板(16)；在螺旋絲杠導向管套(15)或螺旋絲杠導向壓板(16)上，設置有與螺旋絲杠(2)軸進行相互配置導向軸孔(17)；其螺旋絲杠導向管套(15)或螺旋絲杠導向壓板(16)，與上部蓋板(4)之間為固定連接構造。

9、依據上述技術方案：在下部底板(5)的下端，設置有用于固定螺旋絲杠(2)的下擋板(18)，其下擋板(18)與下部底板(5)之間為固定連接構造。

10、依據上述技術方案：在一個高度調整裝置上，可設置2個至4個支撐導向滑桿(1)，各個支撐導向滑桿(1)的軸向中心線相互平行，且為等高設置，以保證上部蓋板(4)與下部底板(5)之間的平行設置；

11、依據上述技術方案：在上部蓋板(4)上，設置有與鋁電解槽上結構實施固定連接的螺栓安裝孔(30)。

在打殼氣缸的側部，配置安裝上本發明所述的用若干個高度相同的支撐導向滑桿(1)作為上部蓋板(4)和下部底板(5)之間的支撐立柱和氣缸抬升連接板(3)進行上下直線運動的導軌的打殼氣缸螺旋絲杠高度調整裝置，在電解生產生產過程中，就可以根據鋁電解槽內鋁液層、電解質液層的兩水平變化的高度，通過旋轉螺旋絲杠，調節打殼錘頭運動下止點的相對工作高度。以此來解決由于打殼錘頭插入電解質液層中過深，使得錘頭粘結電解質形成葫蘆頭長包的問題，和由于打殼錘頭下行沖擊不到位，不能沖擊開覆蓋料結殼，難以形成“火眼加料孔”的問題。這樣，就可以實現減少鋁電解槽“火眼加料孔”故障機率，減少“火眼加料孔”部位的熱散失電耗，減少冶煉工人對鋁電解槽的維護操作工作量的目的，為鋁電解槽的無人值守提供技術支撐。

本發明一種打殼氣缸螺旋絲杠高度調整裝置，由于采用支撐導向滑桿(1)，作為上部蓋板(4)和下部底板(5)之間的支撐立柱和氣缸抬升連接板(3)上下直線運動的導軌，相對于其它結構而言，具有構造簡單，裝配方便、零件互換性強、標準化程度高、造價低廉構造成本低等優點。

附圖說明：本發明一種打殼氣缸螺旋絲杠高度調整裝置的技術特征，在說明書附圖和實施例中表述的則更加清晰。

圖1：為實施例1一種打殼氣缸螺旋絲杠高度調整裝置的主視圖。

圖2：為圖1的側視圖。

圖3：為圖1的俯視圖。

圖4：為a-a斷面的截面圖。

圖5：為上部連接蓋板、螺旋絲杠和導向定位軸套裝配結構的剖視圖。

圖6：為圖5的俯視圖。

圖7：為上部連接蓋板、螺旋絲杠和導向定位軸套裝配結構的剖視圖。

圖8：為圖7的俯視圖。

圖9、為其零件上直接構造有絲杠螺紋孔的氣缸抬升連接板結構的剖面圖

圖10、為圖9的俯視圖。

圖11：為氣缸抬升連接板上設置有螺紋套管零件的主視剖面圖

圖12：為圖11的俯視圖。

圖13：為氣缸抬升連接板上焊接設置有螺紋套管零件的主視剖面圖。

圖14：為圖13的俯視圖。

圖15：本發明一種打殼氣缸螺旋絲杠高度調整裝置實施例2的主視圖。

圖16：為圖15的b-b截面側視圖。

圖17：為圖15的俯視圖。

圖18：為圖15的a-a斷面的俯視圖。

圖19：本發明實施例3一種打殼氣缸螺旋絲杠高度調整裝置的俯視圖。

圖20：為發明實施例3一種打殼氣缸螺旋絲杠高度調整裝置其氣缸抬升連接板處的俯視圖。

圖21：為本發明一種打殼氣缸螺旋絲杠高度調整裝置與打殼氣缸中部連接板進接組裝構造配置的示意圖。

圖22：本發明一種打殼氣缸螺旋絲杠高度調整裝置與打殼氣缸下部底板進行組裝構造配置的示意圖。

其圖中所示：1支撐導向滑桿、2螺旋絲杠、3氣缸抬升連接板、4上部蓋板、5下部底板、6緊固螺母、7導向滑孔、8螺紋孔；9緊固螺紋穿孔、10絲杠軸安裝孔、11緊固連接螺紋桿、12螺紋套管，13螺紋套安裝孔、14推力軸承、15絲杠導向定位軸套、16絲杠導向壓板、17導向軸孔、18下底板封蓋、19旋轉驅動裝置、20緊固螺釘、21打殼氣缸、22氣缸上端蓋、23氣缸下端蓋、24中部連接板、25連接螺栓孔、26氣缸安裝孔、27氣缸安裝螺桿、28活塞桿、29安裝螺栓孔、30緊固螺釘。

具體實施方式：本發明一種打殼氣缸螺旋絲杠高度調整裝置，由支撐導向滑桿(1)、螺旋絲杠(2)、氣缸抬升連接板(3)、上部連接壓蓋板(4)、底部連接壓板(5)和壓緊螺栓(6)組裝配置而成，其特征是：用若干個高度相同的支撐導向滑桿(1)作為上部連接壓蓋板(4)和下部底板(5)之間的支撐構件，和氣缸抬升連接板(3)進行上下直線運動的導軌構件；將氣缸抬升連接板(3)套裝在支撐導向滑桿(1)和螺旋絲杠(2)上；而后，用緊固螺栓(6)將上部連接壓蓋板(4)、底部連接壓蓋板(5)以及螺旋絲杠(2)固定安裝在若干根支撐導向滑桿(1)的兩端；通過旋轉螺旋絲杠(2)，可以驅動氣缸抬升連接板(3)，在支撐導向滑桿(1)的約束下，進行上下直線運動。

實施例1：如圖1、圖2、圖3、圖4所示，本實施例1所述的一種打殼氣缸螺旋絲杠高度調整裝置由4個等高設置的支撐導向滑桿(1)和螺旋絲杠(2)、氣缸抬升連接板(3)、上部連接壓蓋板(4)、下部底板(5)、以及壓緊螺栓(6)構成而成。

在4個支撐導向滑桿(1)的上下兩端，設置有用于安裝上部連接壓蓋板(4)和底部連接壓蓋板(5)用的緊固連接螺紋桿(11)；

在上部蓋板(4)上和下部底板(5)，設置有與支撐導向滑桿(1)端部緊固連接螺紋桿(11)對應配置的螺紋穿孔(9)；以及與螺旋絲杠(2)對應配置的絲杠軸安裝孔(10)；

如圖9、圖10所示，在氣缸抬升連接板(3)上，設置有與螺栓絲杠(2)對應配置的螺紋孔(8)；以及與4個支撐導向滑桿(1)對應配置的4個導向滑孔(7)。

在裝配時，其氣缸抬升連接板(3)首先裝配在4根支撐導向滑桿(1)和螺栓絲杠(2)上；而后，用緊固螺母(6)，將上部連接壓蓋板(4)和下部底板(5)，裝配在4根支撐導向滑桿(1)的兩端；其螺栓絲杠(2)配置安裝在上部連接壓蓋板(4)和下部底板(5)之間；整體組裝后，通過旋轉螺栓絲杠(2)，可將螺旋絲杠(2)的旋轉運動，轉換為氣缸抬升連接板(3)的上下直線運動。

如圖1、圖2所示，該裝置的上部蓋板(4)和下部連接壓板(5)之間為平行設置。該裝置的氣缸抬升連接板(3)的水平工作面，相對于支撐導向滑桿(1)的軸向中心線而言，為垂直配置。該裝置的支撐導向滑桿(1)的軸向中心線，與螺旋絲杠(2)軸向中心線相互平行。

如圖1、圖2所示，在螺旋絲杠(2)的上端，設置有螺旋絲杠(2)旋轉驅動裝置(19)。

如圖5、圖7所示，在上部蓋板(4)的絲杠軸安裝孔(10)處，螺栓絲杠(2)上設置有推力軸承(14)，用以減輕螺旋絲杠(2)的旋轉阻力。

如圖1所示，在下部底板(5)的絲杠軸安裝孔(10)處的螺栓絲杠(2)上，設置有推力軸承(14)，用以減輕螺旋絲杠(2)的旋轉阻力。

在上部蓋板(4)絲杠軸安裝孔(10)的上方，設置有絲杠導向定位軸套(15)，其定位軸套(15)與上部蓋板(4)之間為固定連接構造，如采用螺釘(30)緊固連接構造如圖7、圖8所示，或采用焊接固定連接構造如圖5、圖6所示。

其定位軸套(15)的軸孔(17)與螺旋絲杠(2)軸相互配置；以限定螺旋絲杠(2)在旋轉過程中的徑向跳動。

如圖1、圖2所示，在水平連接底板(5)絲杠軸安裝孔(10)處，設置有底板封蓋(18)，以防止螺旋絲杠(2)和推力軸承(14)的上下串動，其底板封蓋(18)與下部水平連接底板(5)之間為固定構造連接或一體化構造。

如圖1、圖5、圖6所示，該裝置的螺旋絲杠(2)穿過設置在氣缸抬升連接板(3)上的螺紋孔(8)、以及上部蓋板(4)上的絲杠軸安裝孔(10)、下部底板(5)上的絲杠軸安裝孔(10)，安裝在上部蓋板(4)和下部底板(5)上。

該裝置進行裝配時，先將4個支撐導向滑桿(1)，穿過設置在氣缸抬升連接板(3)上的4個導向滑孔(7)；而后，再用緊固螺母(6)，將上部固定連接蓋板(4)和下部固定連接底板(5)，固定安裝在4根等高支撐導向滑桿(1)的兩端的緊固連接螺紋桿(11)上。形成一個用4個支撐導向滑桿(1)作為支撐立柱和導軌的的打殼氣缸螺旋絲杠高度調整裝置。通過旋轉該裝置的螺旋絲杠(2)，可以帶動氣缸抬升連接板(3)進行上下直線運動的打殼氣缸螺旋絲杠高度調整裝置。如圖1、圖2所示。

本裝置的氣缸抬升連接板(3)，是打殼氣缸螺旋絲杠高度調整裝置和打殼氣缸(21)之間的連接部件如圖21、圖22所示，其氣缸抬升連接板(3)與打殼氣缸(19)上的連接部件進行對應配置。為了將打殼氣缸上的連接部件，與打殼氣缸螺旋絲杠高度調整裝置進行配置構造連接；其氣缸抬升連接板(3)可采用以下幾種方式與打殼氣缸進行連接：

一是在氣缸抬升連接板(3)上，設置構造有氣缸安裝螺栓連接孔(25)，以及打殼氣缸安裝孔(26)，采用螺栓連接的方式，與打殼氣缸上的連接部件進行固定連接。如圖9、圖10所示。

二是將氣缸抬升連接板(3)與打殼氣缸上的連接部件直接構造為一個部件。如將氣缸抬升連接板(3)與打殼氣缸上的連接部件，如合二為一的構造加工成為一個部件，如圖21所示。

三是，采用焊接的方法，將氣缸抬升連接板(3)和打殼氣缸本體的連接部件直接焊接在一起，如將氣缸抬升連接板(3)和氣缸下端蓋(23)、中部連接板(24)焊接在一起。

本裝置的氣缸抬升連接板(3)，也是將螺旋絲杠(2)的旋轉運動，通過設置在氣缸抬升連接板(3)螺紋孔(8)內的螺紋，轉換成可使氣缸抬升連接板(3)能夠進行上下直線運動的部件。其氣缸抬升連接板(3)上螺紋孔(8)內的螺紋配置加工方式，可以采用以下三種方法進行；

一是將與螺旋絲杠(2)對應配置的螺紋孔(8)，直接加工構造在氣缸抬升連接板(3)上。如圖9、圖10所示，

二是將與螺旋絲杠(2)對應配置的螺紋孔(8)，預制加工在一個螺紋套管(12)上，而后，將再螺紋套管(12)，用緊固螺釘(20)，固定安裝在氣缸抬升連接板(3)的定位安裝孔(13)上，使其構造成為一個抬升連接板(3)上設置有螺紋孔(8)的整體部件。如圖11、圖12所示。

三是將與螺旋絲杠(2)對應配置的螺紋孔(8)，預制加工在一個螺紋套管(12)上，而后，采用焊接的方法，將螺紋套管(12)，焊接在氣缸抬升連接板(3)的定位安裝孔(13)上，使其構造成為一個抬升連接板(3)上設置有螺紋孔(8)的整體部件，如圖13、圖14所示。

本發明所述的打殼氣缸螺旋絲杠高度調整裝置，采用螺栓連接的方式，安裝固定在鋁電解槽的上部承重結構上的結構上，因此，在該高度調整裝置的上部水平蓋板(4)上，設置有與鋁電解上部結構進行安裝連接用的安裝螺栓孔(30)。如圖3、圖17、圖19所示。

實施例2、圖15、圖16、圖17所示，本實施例所述的一種打殼氣缸螺旋絲杠高度調整裝置，其結構和制備方法，與實施例1基本相同，其區別特征主要有以下兩點：

一是，將設置在上部蓋板(4)和下部底板(5)之間的，具有支撐立柱和導向功能的支撐導向滑桿(1)，由實施例1的四個，改為三個。

其氣缸抬升連接板(3)上與支撐導向滑桿(1)對應配置的導向滑孔(7)，也改為三個，其上部蓋板(4)和下部底板(5)上與支撐導向滑桿(1)兩端的緊固連接螺紋桿(11)所對應配置的緊固螺紋穿孔(9)也為三個。

二是，為了降低制作成本，簡化制造組裝程序，將實施例1中，設置在上部蓋板(4)上部的絲杠導向管套(15)，改成為鋼板構造的絲杠導向壓板(16)，如圖15、圖16、圖17所示。

在絲杠導向壓板(16)上，設置有緊固螺紋穿孔(9)，和螺旋絲杠(2)定位軸孔(17)，如圖16所示。

在組對安裝時，可將絲杠導向壓板(16)，與上部水平蓋板(4)，同時裝配在支撐導向滑桿(1)的上端，或將絲杠導向壓板(16)焊接在上部水平蓋板(4)上。將絲杠導向壓板(16)和上部水平蓋板(4)，可組合構造成為一個零部件。

絲杠導向壓板(16)或絲杠導向管套(15)的作用是固定螺旋絲杠(2)和推力軸承(14)，防止螺旋絲杠(2)和推力軸承(14)發生串動。

實施例3、如圖19、圖20所示，本實施例所述的一種打殼氣缸螺旋絲杠高度調整裝置，與上述兩個實施例基本相同，其區別在于支撐導向滑桿(1)設置數量為兩個，其上部蓋板(4)、下部底板(5)所對應配置螺紋穿孔(9)，以及氣缸抬升連接板(3)所對應配置的導向滑孔(7)也為兩個。

本發明所述的打殼氣缸螺旋絲杠高度調整裝置，是安裝在打殼氣缸(21)側部的，用于調整打殼氣缸(21)安裝工作固定點高度的裝置，其氣缸抬升連接板(3)，是打殼氣缸螺旋絲杠高度調整裝置和打殼缸(21)之間的水平連接部件。

其氣缸抬升連接板(3)的一側與打殼氣缸螺旋絲杠高度調整裝置的支撐導向滑桿(1)和螺旋絲杠(2)進行連接配置；其另一側與打殼氣缸(21)上的水平連接部件，如氣缸上端蓋(22)，或氣缸下端蓋(23)、或中部固定連接板(24)進行構造連接；在該裝置螺旋絲杠(2)的驅動下，可使得打殼氣缸(21)和氣缸抬升連接板(3)同步進行上下直線運動。

其氣缸抬升連接板(3)上設置有與打殼氣缸上連接部件進行配置的連接螺栓孔(25))、氣缸安裝孔(26)。

如圖22所示，其氣缸抬升連接板(3)，與打殼氣缸(21)上的氣缸下端蓋(23)進行構造連接，用氣缸安裝螺桿(28)，將打殼氣缸螺旋絲杠高度調整裝置和打殼氣缸(21)通過氣缸抬升連接板(3)組裝連接在一起。

如圖21所示，本發明所述的打殼氣缸螺旋絲杠高度調整裝置可與打殼氣缸(21)，進行一體化構造設計。即將打殼氣缸螺旋絲杠高度調整裝置上的氣缸抬升連接板(3)和打殼氣缸(21)上的水平連接部件，如氣缸上端蓋(22)，或氣缸下端蓋(23)、或中部固定連接板(24)制造成為一個整體零件。使得氣缸抬升連接板(3)既是打殼氣缸螺旋絲杠高度調整裝置零部件，又是打殼氣缸(21)上的構造部件。

在一個打殼氣缸(21)側部，配置安裝上本發明所述的螺旋絲杠高度調整裝置，就可以直接形成一個新型打殼氣缸產品結構。

在鋁電解槽上，安裝配置上在打殼氣缸側部設置有螺旋絲杠高度調整裝置的新型打殼氣缸，可以用調整打殼氣缸的安裝固定點相對高度的辦法，控制調整打殼錘頭運動下止點的工作高度，防止錘頭粘結長包現象的發生。同時可縮減打殼氣缸(21)的空載無功行程，減少打殼氣缸總體設計高度，減少打殼氣缸(21)的耗氣用量，節約氣動配置能源，實現電解鋁的節能減排生產。