铝电解多功能天车驱动单元的换极作业系统及方法技术方案

铝电解多功能天车驱动单元的换极作业系统及方法，在小车上安装平面运动机构，在平面运动机构上安装工具回转装置，工具回转装置上布置升降驱动单元，升降驱动单元具有可与阳极更换装置、捞渣机构、打壳机构连接的通用连接机构，通用连接机构为T型，固定架安装在小车的下部，阳极更换装置、捞渣机构、打壳机构悬挂固定在固定架上；换极作业时，大车到达指定位置，大车、小车停止动作，通过平面运动机构驱动工具回转装置带动升降驱动单元在平面内实现水平运动和回转运动，并通过升降驱动单元的通用连接机构完成作业工具的更换和更换后的作业任务。任务。任务。

【技术实现步骤摘要】
铝电解多功能天车驱动单元的换极作业系统及方法


[0001]本专利技术涉及有色冶金电解铝的
，尤其涉及一种铝电解多功能天车驱动单元的换极作业系统，以及这种系统的工作方法。

技术介绍

[0002]电解铝多功能天车是铝电解生产过程中，辅助生产电解铝的主要设备，电解铝工业历经30多年发展，逐步成为中国重要的基础产业，目前国内外大多数电解铝采用的工艺为：冰晶石—氧化铝融盐电解法。熔融冰晶石是溶剂，氧化铝作为溶质，以碳素体作为阳极，铝液作为阴极，通入强大的直流电后，在950℃
‑
970℃下，在电解槽内的两极上进行电化学反应，即电解。而在此电解过程中，阳极导杆的碳块电解烧损成为残极，需要定时更换。更换时首先要对阳极导杆进行标高，然后清理阳极导杆表面的覆盖料；用气锤冲击装置对阳极导杆覆盖的硬质覆盖料冲击破碎；将破碎的覆盖料清理干净，最后再将阳极导杆连同残损炭块整体拔出来。阳极导杆拔出后，需要对电解槽里的电解杂质进行捞渣处理，捞渣后再更换上新的阳极导杆。整个更换过程中，涉及三个关键的工艺过程，分别是：阳极导杆覆盖料的敲击破碎、残损阳极导杆的扭拔提出、电解槽杂质的捞渣。
[0003]目前，已有的多功能天车，在天车的小车上安装了一个工具回转装置，在工具回转装置上安装了三套各自具有独立升降功能的打壳机构、更换阳极装置、捞渣机构。作业时每个作业执行机构自行下降到相应的工作位置，作业完成后再自行升高收回。三个作业机构分别是：打壳机构、更换阳极装置、捞渣机构。打壳机构：由升降导杆和升降油缸组成升降装置，在升降装置的下端安装打壳工具。更换阳极装置：由升降导杆和升降油缸组成升降装置，在升降装置的下端安装更换阳极工具。捞渣机构：由升降导杆和升降油缸组成升降装置，在升降装置的下端安装捞渣工具。
[0004]现有天车的问题：由于三个各自具有升降功能的作业机构在工作时，依次根据作业工序，通过自身的升降装置驱动各自的作业工具下降、升高，从而完成作业。致使工具回转装置上的机构庞杂，体积较大、导致天车承受的负载较大，运动部件多，运行不稳定，造成定位精度低，不利于作业过程的自动化和智能化。

技术实现思路

[0005]为克服现有技术的缺陷，本专利技术要解决的技术问题是提供了一种铝电解多功能天车驱动单元的换极作业系统，其能够减轻天车的负载，减少了运动部件，提升了运行的稳定性和定位精度，有利于作业过程的自动化和智能化，同时也降低天车的生产、维护及使用成本，并且通用性好。
[0006]本专利技术的技术方案是：这种铝电解多功能天车驱动单元的换极作业系统，其包括：大车(1)、小车(2)、工具回转装置(3)、平面运动机构(4)、阳极更换装置(5)、升降驱动单元(6)、捞渣机构(8)、固定架(9)、打壳机构(10)；
[0007]在小车上安装平面运动机构，在平面运动机构上安装工具回转装置，工具回转装
置上布置升降驱动单元，升降驱动单元具有可与阳极更换装置、捞渣机构、打壳机构连接的通用连接机构，通用连接机构为T型，固定架安装在小车的下部，阳极更换装置、捞渣机构、打壳机构悬挂固定在固定架上；
[0008]换极作业时，大车到达指定位置，大车、小车停止动作，通过平面运动机构驱动工具回转装置带动升降驱动单元在平面内实现水平运动和回转运动，并通过升降驱动单元的通用连接机构完成作业工具的更换和更换后的作业任务。
[0009]本专利技术在小车上安装平面运动机构，在平面运动机构上安装工具回转装置，工具回转装置上布置升降驱动单元，升降驱动单元具有可与阳极更换装置、捞渣机构、打壳机构连接的通用连接机构，通用连接机构为T型，固定架安装在小车的下部，阳极更换装置、捞渣机构、打壳机构悬挂固定在固定架上，将三个作业工具跟升降驱动单元连接的结构做成通用的连接结构，改变原有的将工具回转装置直接安装在小车上的形式，而是在小车上先安装一组平面运动机构，再在平面运动机构上安装工具回转装置，然后在工具回转装置上布置一个升降驱动单元，该升降驱动单元配套跟作业工具连接的通用连接结构，在小车的下部安装作业工具固定架，并将三个作业工具悬挂固定在固定架上，工作时，通过平面运动机构驱动工具回转装置带动独立的升降驱动单元在平面内实现水平运动和回转运动，并通过升降功能实现作业工具的更换和更换后的作业任务，因此能够减轻天车的负载，减少了运动部件，提升了运行的稳定性和定位精度，有利于作业过程的自动化和智能化，同时也降低天车的生产、维护及使用成本，并且通用性好。
[0010]还提供了这种铝电解多功能天车驱动单元的换极作业系统的工作方法，该方法包括以下步骤：
[0011](1)多功能天车带动其上的换极作业系统快速运动到指定工作位置，然后大车和小车停止运动；
[0012](2)平面运动机构开始启动，平面运动机构带动其上安装的工具回转装置及升降驱动单元在平面运动，运动到悬挂作业工具的预定位置；
[0013](3)升降驱动单元上升，并将定位锥台固定到通用快换锥孔里，固定完成后，再控制双向伸缩油缸驱动夹紧臂，夹紧作业工具上设置的固定块，从而完成作业工具快速连接到升降驱动单元上；
[0014](4)升降驱动单元下降，带动作业工具下降，完成预定作业任务；
[0015](5)升降驱动单元带动作业工具上升，其高度超过固定架，然后水平运动靠近固定架上的固定锥孔，再下降一定高度，将作业工具悬挂到固定架上。
附图说明
[0016]图1是现有的多功能天车作业机构布置的结构示意主视图。
[0017]图2是现有的多功能天车的俯视图。
[0018]图3是本专利技术的多功能天车作业机构布置的结构示意主视图。
[0019]图4是本专利技术的多功能天车结构示意俯视图。
[0020]图5是图3的局部视图的放大图。
[0021]图6是本专利技术的多功能天车作业工具和中间升降驱动单元的连接示意图。
[0022]图7是图6的A
‑
A剖视图。
具体实施方式
[0023]如图3
‑
7所示，这种铝电解多功能天车驱动单元的换极作业系统，其包括：大车1、小车2、工具回转装置3、平面运动机构4、阳极更换装置5、升降驱动单元6、捞渣机构8、固定架9、打壳机构10；
[0024]在小车上安装平面运动机构，在平面运动机构上安装工具回转装置，工具回转装置上布置升降驱动单元，升降驱动单元具有可与阳极更换装置、捞渣机构、打壳机构连接的通用连接机构，通用连接机构为T型，固定架安装在小车的下部，阳极更换装置、捞渣机构、打壳机构悬挂固定在固定架上；
[0025]换极作业时，大车到达指定位置，大车、小车停止动作，通过平面运动机构驱动工具回转装置带动升降驱动单元在平面内实现水平运动和回转运动，并通过升降驱动单元的通用连接机构完成作业工具的更换和更换后的作业任务。
[0026]本专利技术在小车上安装平面运动机构，在平面运动机构上安装工具回转装置，工具回转装置上布置升降驱动单元，升降驱动单元具有可与阳极更换装置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.铝电解多功能天车驱动单元的换极作业系统，其特征在于：其包括：大车(1)、小车(2)、工具回转装置(3)、平面运动机构(4)、阳极更换装置(5)、升降驱动单元(6)、捞渣机构(8)、固定架(9)、打壳机构(10)；在小车上安装平面运动机构，在平面运动机构上安装工具回转装置，工具回转装置上布置升降驱动单元，升降驱动单元具有可与阳极更换装置、捞渣机构、打壳机构连接的通用连接机构，通用连接机构为T型，固定架安装在小车的下部，阳极更换装置、捞渣机构、打壳机构悬挂固定在固定架上；换极作业时，大车到达指定位置，大车、小车停止动作，通过平面运动机构驱动工具回转装置带动升降驱动单元在平面内实现水平运动和回转运动，并通过升降驱动单元的通用连接机构完成作业工具的更换和更换后的作业任务。2.根据权利要求1所述的铝电解多功能天车驱动单元的换极作业系统，其特征在于：该装置还包括固定架连接杆(7)，通过固定架连接杆将固定架与小车连接。3.根据权利要求2所述的铝电解多功能天车驱动单元的换极作业系统，其特征在于：该装置还包括双向伸缩油缸(11)、夹紧臂(12)，夹紧臂是两个，设置在升降驱动单元的下部，在两个夹紧臂的中部设置双向伸缩油缸来控制两个夹紧臂动作，从而夹紧作业工具。4.根据权利要求3所述的铝电解多功能天车驱动单元的换极作业系统，其特征在于：所述阳极更换装置、捞渣机构、打壳机构均在其中部的前后侧设置固定块(14)，夹紧臂夹住固定块来夹紧作业工具。5.根据权利要求4所述的铝电解多功能...

【专利技术属性】
技术研发人员：芮执元，靳伍银，苟卫东，辛舟，令鹏禄，靳岚，罗德春，
申请(专利权)人：兰州理工大学，
类型：发明
国别省市：