CN102995061B - 一种槽用自适应压壳装置 - Google Patents
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Abstract
<b>一种</b><b>槽用自适应压壳装置，</b><b>包括有</b><b>气缸和锤头</b><b>，其特点是，</b><b>气缸底部上设有将调速调压阀件组合为一体的组合阀块，气源通过组合阀块中的调压调速阀件进入气缸腔中，推动活塞杆上下行运动，槽用自适应压壳装置中还</b><b>包括有</b><b>保障压壳锤头</b><b>运行平稳的下部导向装置，由滑套和导向筒组成的该下部导向装置设置在气缸的下面。本发明将传统的</b><b>冲击打壳变成缓慢压壳，压壳遇阻后又自动变成冲击打壳，</b><b>可大量减少空气消耗，节省能耗，具有运行平稳、使用寿命长、不容易损坏、维护量小和减轻工人劳动强度的特点。</b>
Description
技术领域
本发明涉及一种电解铝生产用的设备,特别是涉及一种自适应型的压壳装置，属于有色冶金设备设计与制造技术领域，适于在电解铝厂使用。
背景技术
电解铝厂生产原铝用电解槽，在生产过程中槽上表面形成较硬外壳，在不断消耗生产原料情况下必须不断补充新原料，为此必须有装置打开壳面，使新原料补充进入槽中，进行化学反应，目前我国电解铝厂在生产操作中全部使用打壳装置，气量消耗大，能耗严重，且压力不能调节，噪音严重，锤头运动中没有导向装置，使锤头运动不平稳，左右晃动，零部件极易损坏，维护工作繁重，严重影响槽的生产，迫切需要更新改进。此自适应压壳装置在我国铝厂还没有发现使用，属国内首创。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术存在的上述问题，给出一种新结构的槽用自适应压壳装置，使用本槽用自适应压壳装置可大量减少空气消耗，节省能耗，具有运行平稳、使用寿命长、不容易损坏、维护量小和减轻工人劳动强度的特点。
本发明所采用的技术方案是：该槽用自适应压壳装置包括有气缸和锤头，其特点是所述气缸底部上设有将调速调压所用阀件组合为一体的组合阀块，气源通过组合阀块中的调压调速所用阀件进入气缸腔中，推动活塞上下行运动，槽用自适应压壳装置中还包括有保障压壳锤头运行平稳的下部导向装置，由滑套和导向筒组成的该下部导向装置设置在气缸的下面。
为更好的实现本发明的目的，可调压调速的组合阀块中还设有传感器和时间控制器。
为更好的实现本发明的目的，该槽用自适应压壳装置中采用4处绝缘装置即：1）气缸固定座与电解槽上部结构之间固定处设有一道绝缘，将气缸与电解槽上部机构绝缘；2）气缸体与装置下部导向套之间设有一道绝缘，将气缸与导向套间绝缘；3）导向套与电解槽下部槽上盖板之间设有一道绝缘，将导向套与电解槽下部绝缘；4）气缸活塞杆与活动锤杆间设有一道绝缘，将气缸活塞杆与活动锤杆绝缘。
为更好的实现本发明的目的，该槽用自适应压壳装置的气动系统由准备压壳气动回路、开始压壳气动回路和压壳遇阻气动回路构成，其中准备压壳气动回路由气源、减压阀3、二位三通单气控常通换向阀4、二位五通单气控换向阀5、单向节流阀9和气缸10的下腔组成，开始压壳气动回路由气源、二位三通单电控换向阀1、二位五通单气控换向阀5、单向节流阀8和气缸10的上腔组成，压壳遇阻气动回路由二位三通单电控换向阀2、二位三通单气控换向阀4及二位五通换向阀5、二位三通单气控换向阀6或二位三通单电控换向阀7和气缸10的上腔组成。
当气体进入组合阀块后，通过调速调压达到设定的压力和速度，进入气缸上腔，推动活塞杆运行。如果活塞杆向下运动，中间遇到阻力运动停止时，组合阀块中气体不会通过调速调压阀件而通过直通道进入气缸上腔中，高压力高流量的气体使活塞杆快速向下运动，冲击硬壳面。
在活塞运动中，活塞杆在滑动套中滑动只能上下运动，不能左右摆动，且平稳运动，无冲击、无摆动，大大延长装置使用寿命，节省大量维护工作量。
到位后自动停止并换向，气体进入下腔，推动活塞杆向上运动。到位后停止，完成一个循环。如果气缸活塞杆向下运行中间运到阻力运动停止时，组合阀块中气体不会通过调速调压阀件而通过直通道进入气缸上腔中，高压力高流量的气体使活塞杆快速向下运动，冲击硬壳面。
本发明与现有技术相比,其有益效果是：1.在保持原有外部条件不变的情况下，本发明给出的这种装置能在较小的气量气压下，由冲击打壳变成缓慢压壳，减少了装置动作频率并能自动转换压力及流量，比原有打壳装置能够节省空气量30%。以采用350KA电解槽生产原铝10万吨铝产量的铝厂为例，需打壳装置636套，每天压壳动作每个打壳装置往返共2880次，636套装置每年总动作次数668，560万次，耗气量约668万m
3
，如采用本发明给出的这种装置可节省30%空气量，约200万m
3
，节能和取得的经济效益十分显著。
本发明给出的这种装置在工作中无冲击、无摆动，设备磨损大大降低，提高装置寿命，节省备品备件消耗及减少了检修量，备件费用及维修费用同时明显减少。
符合环保要求，以前打壳装置冲击噪声很大，几百套装置频繁动作，噪音严重，改成压壳装置后，无冲击、无噪音，工作环境大大改善。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的气动系统原理图。
图中标记：1.二位三通单电控换向阀,2.二位三通单电控换向阀,3.减压阀,4.二位三通单气控换向阀,5.二位五通换向阀,6.二位三通单气控换向阀,7.二位三通单气控换向阀,8.单向节流阀,9.单向节流阀,10.气缸，11.下部导向装置（包括导向筒及滑套），12.压壳锤头（包括锤杆及可更换锤头）。
具体实施方案
下面结合具体实例对本发明的技术方案做详细介绍。
如图1所示，这种槽用自适应压壳装置包括有气缸10、压壳锤头12和可保障锤头运行平稳的下部导向装置11，其中气缸10底部上设有将调速调压所用阀件组合为一体的组合阀块，气源通过组合阀块中的调压调速所用阀件进入气缸10腔中，推动活塞上下行运动，下部导向装置11由滑套和导向筒组成的并设置在气缸10的下面，可调压调速的组合阀块中还设有传感器和时间控制器。
图2为本发明的气动系统原理图，如图2所示该气动系统由准备压壳气动回路、开始压壳气动回路和压壳遇阻气动回路构成，其中准备压壳气动回路由气源、减压阀3、二位三通单气控常通换向阀4、二位五通单气控换向阀5、单向节流阀9和气缸10的下腔组成，开始压壳气动回路由气源、二位三通单电控换向阀1、二位五通单气控换向阀5、单向节流阀8和气缸10的上腔组成，压壳遇阻气动回路由二位三通单电控换向阀2、二位三通单气控换向阀4及二位五通换向阀5、二位三通单气控换向阀6或二位三通单电控换向阀7和气缸10的上腔组成。
正常工作情况下，压缩空气进入管道中，通过减压阀3、二位三通单气控常通换向阀4、二位五通单气控换向阀5、单向节流阀9进入气缸10下腔中，此时气缸活塞杆缩回，保持在原始位置。
当需要压壳时，电信号输入二位三通单电控换向阀1，压缩空气通过二位三通单电控换向阀1，使二位五通单气控换向阀5换向，空气经单向节流阀8进入气缸10上腔，气缸活塞杆向下运动，打开壳面。气缸活塞杆运行到气缸底部时发信号二位三通单电控换向阀1，断电，滑阀换向，空气切换，使二位五通单气控换向阀5换向，此时空气经减压阀3、二位三通单气控常通换向阀4、二位五通单气控换向阀5、单向节流阀9进入气缸10下腔，气缸活塞杆返回在原始位置。
当压壳时，气缸活塞杆向下运动中间遇阻时，即非正常状态下，传感器发信号，此时二位三通单电控换向阀2打开使二位三通单气控换向阀4换向，二位三通单气控换向阀6、二位三通单气控换向阀7换向，空气不通过减压阀3，单向节流阀8、单向节流阀9，而只通过二位三通换向阀4及二位五通换向阀5、二位二通换向阀6或二位二通换向阀7进入气缸10上腔中，空气不节流不减压，直接作用在气缸活塞杆上，变高压，快速冲击壳面达到打碎壳面作用。
Claims (1)
1.一种槽用自适应压壳装置，包括有气缸和锤头，其特征在于所述气缸底部上设有将调速调压所用阀件组合为一体的组合阀块，气源通过组合阀块中的调压调速所用阀件进入气缸腔中，推动活塞上下行运动，槽用自适应压壳装置中还包括有保障压壳锤头运行平稳的导向装置，由滑套和导向筒组成的该导向装置设置在气缸的下面，可调压调速的组合阀块中还设有传感器和时间控制器，该槽用自适应压壳装置中采用4处绝缘装置，即：
1）气缸固定座与电解槽上部结构之间固定处设有一道绝缘，
2）气缸体与装置下部导向套之间设有一道绝缘，
3）导向套与电解槽下部槽上盖板之间设有一道绝缘，
4）气缸活塞杆与活动锤杆间设有一道绝缘；
该槽用自适应压壳装置的气动系统由准备压壳气动回路、开始压壳气动回路和压壳遇阻气动回路构成，其中
准备压壳气动回路由气源、减压阀（3）、二位三通单气控常通换向阀（4）、二位五通单气控换向阀（5）、第二单向节流阀（9）和气缸（10）的下腔组成，
开始压壳气动回路由气源、第一二位三通单电控换向阀（1）、二位五通单气控换向阀（5）、第一单向节流阀（8）和气缸（10）的上腔组成，
压壳遇阻气动回路由第二二位三通单电控换向阀（2）、二位三通单气控常通换向阀（4）及二位五通单气控换向阀（5）、二位三通单气控换向阀（6）或第三二位三通单电控换向阀（7）和气缸（10）的上腔组成。
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