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CN107164784B - 一种自动间断式检测铝电解质温度的系统 - Google Patents

一种自动间断式检测铝电解质温度的系统 Download PDF

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CN107164784B CN201710513362.4A CN201710513362A CN107164784B CN 107164784 B CN107164784 B CN 107164784B CN 201710513362 A CN201710513362 A CN 201710513362A CN 107164784 B CN107164784 B CN 107164784B
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张波
牟春玲
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Shandong Hongqiao New Material Co Ltd
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Abstract

一种自动间断式检测铝电解质温度的系统，包括：气缸、动力箱、锤头、盖板、绕线轴以及热电偶探头。当结壳击破后，动力机构Ⅰ驱动盖板翻转打开，盖板翻转打开时会将锤头上粘结的固态电解质即使清楚，有效解决了电解质在锤头上附着的问题。盖板打开后，动力机构Ⅱ驱动绕线轴转动，使热电偶探头下移，直至其进入电解质中测量温度，有效控制热电偶探头进入高温腐蚀液态电解质的深度和停留时间，不但提高了温度检测的精度，同时还提高了热电偶的使用寿命。整个测量过程中不需要认为操作频繁打开槽罩板，有效避免了槽内含氟烟气的外逸，改善了工作环境，降低了工人的劳动强度，提高了工作效率。

Description

一种自动间断式检测铝电解质温度的系统
技术领域
本发明涉及铝电解领域，具体涉及一种自动间断式检测铝电解质温度的系统。
背景技术
在铝电解生产中，电解质温度是生产过程中一个非常重要的参数，它能直接反映电解槽的工作状况，需要及时检测和控制，但由于电解槽内温度高达960度，且电解质腐蚀性强，表面又有一层固化的壳面层，目前，行业内仍未找到一种连续测量其温度的方法。为及时检测电解质温度，精准控制电解槽运行状态，提高检测作业工作效率，杜绝人工检测温度频繁打开槽罩板冒出的烟气对环境的污染，实现自动化作业替代人工，特提出一种自动间断式检测铝电解质温度的方法，并设计发明了一种自动间断式检测铝电解质温度的系统。
目前，铝电解质温度检测主要采用人工用手持铠装热电偶式温度计检测方式，即人工先把电解质表层壳面敲碎，然后将铠装热电偶探头伸入电解质内，并停留约10秒种，观察温度计屏幕上显示的温度数值，然后人工记录。这种方式不仅费工费时，效率低下，且受热电偶伸入电解质内深度及停留时间因素影响测量精度；另热电偶伸入电解质内测量完成后拿出来时因温度差会在热电偶表面形成一层固体结壳，下次测量时需敲打下来，影响热电偶寿命；再人工测量温度需频繁打开槽罩板，打开槽罩板时槽内的含氟烟气会扩散在厂房内，污染厂房内空气及周边环境。
现阶段解决这一问题的方法，主要是用尽量减少电解质温度检测次数，由原来的一天一次改为三天一次，但对及时掌握电解槽运行状况极为不利，得不偿失，未能从根本上解决问题。
发明内容
本发明为了克服以上技术的不足，提供了一种测量精度高、减少工人劳动强度及降低环境污染的自动间断式检测铝电解质温度的系统。
本发明克服其技术问题所采用的技术方案是：
一种自动间断式检测铝电解质温度的系统，包括：
气缸、竖直安装于电解槽上；
动力箱，其四周密闭，内部设置有容腔，所述动力箱上端与气缸的活塞杆头端相连；
锤头，用于击破电解槽的铝口部位的电解质结壳，其竖直安装于动力箱下方，所述锤头为圆管形结构；
盖板，其通过合页转动安装于锤头下端开口处，所述动力箱中安装有用于驱动盖板打开或关闭的动力机构Ⅰ；
绕线轴，水平转动安装于动力箱中，其通过动力机构Ⅱ驱动其旋转；以及
热电偶探头，位于锤头的内孔中，所述热电偶探头的线缆包绕于绕线轴上。
上述动力机构Ⅰ包括安装于动力箱中的电机、安装于电机转轴上的齿轮Ⅰ、转动安装于动力箱中的转轴Ⅰ以及安装于转轴Ⅰ上且与齿轮Ⅰ相啮合的齿轮Ⅱ，所述转轴Ⅰ通过离合器Ⅰ与绕线轴同轴传动连接。
上述动力机构Ⅱ包括转动安装于动力箱中的转轴Ⅱ、安装于转轴Ⅱ上且与齿轮Ⅰ相啮合的齿轮Ⅲ、转动安装于动力箱中且通过离合器Ⅱ与转轴Ⅱ传动连接的凸轮轴、安装于凸轮轴上的凸轮、竖直设置于动力箱中的套筒以及滑动插装于套筒中的拉杆，所述拉杆竖直滑动插装于锤头的内孔中，所述拉杆下端通过销轴与盖板的上端面铰接安装，拉杆上设置有凸台，弹簧套装于拉杆上，其上端与动力箱相接触，其下端与凸台相接触，当弹簧处于自由状态时拉杆上端与凸轮的最低点相接触且拉杆拉动盖板将锤头下端的开口封闭。
为了提高自动化控制，还包括感应开关，当气缸的活塞杆全部伸出或全部缩回时，活塞杆均触发感应开关。
本发明的有益效果是：当需要测温时，气缸动作，其驱动动力箱带动锤头向下移动，直至驱动锤头将电解槽的出铝口部位的电解质结壳击破，在此过程中动力机构Ⅰ驱动盖板将锤头下端开口处封闭。当结壳击破后，动力机构Ⅰ驱动盖板翻转打开，盖板翻转打开时会将锤头上粘结的固态电解质及时清除，有效解决了电解质在锤头上附着的问题。盖板打开后，动力机构Ⅱ驱动绕线轴转动，使热电偶探头下移，直至其进入电解质中测量温度，有效控制热电偶探头进入高温腐蚀液态电解质的深度和停留时间，不但提高了温度检测的精度，同时还提高了热电偶的使用寿命。整个测量过程中不需要人为操作频繁打开槽罩板，有效避免了槽内含氟烟气的外逸，改善了工作环境，降低了工人的劳动强度，提高了工作效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的凸轮部位的结构示意图；
图中，1.气缸2.动力箱3.电机4.齿轮Ⅰ5.感应开关6.转轴Ⅰ7.转轴Ⅱ8.齿轮Ⅱ9.齿轮Ⅲ10.凸轮11.线缆12.锤头13.套筒14.拉杆15.凸台16.弹簧17.热电偶探头18.盖板19.销轴20.离合器Ⅰ21.离合器Ⅱ22.绕线轴23.凸轮轴。
具体实施方式
下面结合附图1、附图2对本发明做进一步说明。
一种自动间断式检测铝电解质温度的系统，包括：气缸1、竖直安装于电解槽上；动力箱2，其四周密闭，内部设置有容腔，动力箱2上端与气缸1的活塞杆头端相连；锤头12，用于击破电解槽的铝口部位的电解质结壳，其竖直安装于动力箱2下方，锤头12为圆管形结构；盖板18，其通过合页转动安装于锤头12下端开口处，动力箱2中安装有用于驱动盖板18打开或关闭的动力机构Ⅰ；绕线轴22，水平转动安装于动力箱2中，其通过动力机构Ⅱ驱动其旋转；以及热电偶探头17，位于锤头12的内孔中，热电偶探头17的线缆11包绕于绕线轴22上。当需要测温时，气缸1动作，其驱动动力箱2带动锤头12向下移动，直至驱动锤头12将电解槽的铝口部位的电解质结壳击破，在此过程中动力机构Ⅰ驱动盖板18将锤头12下端开口处封闭。当结壳击破后，动力机构Ⅰ驱动盖板18翻转打开，盖板18翻转打开时会将锤头12上粘结的固态电解质即使清楚，有效解决了电解质在锤头12上附着的问题。盖板18打开后，动力机构Ⅱ驱动绕线轴22转动，使热电偶探头17下移，直至其进入电解质中测量温度，有效控制热电偶探头17进入高温腐蚀液态电解质的深度和停留时间，不但提高了温度检测的精度，同时还提高了热电偶的使用寿命。整个测量过程中不需要认为操作频繁打开槽罩板，有效避免了槽内含氟烟气的外逸，改善了工作环境，降低了工人的劳动强度，提高了工作效率。
动力机构Ⅰ可以为如下结构，其包括安装于动力箱2中的电机3、安装于电机3转轴上的齿轮Ⅰ4、转动安装于动力箱2中的转轴Ⅰ6以及安装于转轴Ⅰ6上且与齿轮Ⅰ4相啮合的齿轮Ⅱ8，转轴Ⅰ6通过离合器Ⅰ20与绕线轴22同轴传动连接。动力机构Ⅱ可以为如下结构，其包括转动安装于动力箱2中的转轴Ⅱ7、安装于转轴Ⅱ7上且与齿轮Ⅰ4相啮合的齿轮Ⅲ9、转动安装于动力箱2中且通过离合器Ⅱ21与转轴Ⅱ7传动连接的凸轮轴23、安装于凸轮轴23上的凸轮10、竖直设置于动力箱2中的套筒13以及滑动插装于套筒13中的拉杆14，拉杆14竖直滑动插装于锤头12的内孔中，拉杆14下端通过销轴19与盖板18的上端面铰接安装，拉杆14上设置有凸台15，弹簧16套装于拉杆14上，其上端与动力箱2相接触，其下端与凸台15相接触，当弹簧16处于自由状态时拉杆14上端与凸轮10的最低点相接触且拉杆14拉动盖板18将锤头12下端的开口封闭。当开始测量气缸1需要驱动锤头12将电解质结壳击破时，盖板18将锤头12下端开口封闭，当结壳击破后，离合器Ⅱ21结合，离合器Ⅰ20断开，电机3转动，通过啮合的齿轮Ⅰ4与齿轮Ⅲ9驱动凸轮轴23旋转，凸轮10转动过程中驱动拉杆14沿套筒13下移，拉杆14驱动盖板18开启，之后离合器Ⅱ21断开，离合器Ⅰ20结合，因此电机3转动时，通过啮合的齿轮Ⅰ4与齿轮Ⅱ8驱动绕线轴22旋转，从而实现线缆11的放线，使热电偶探头17下移进入铝水中测温。通过一个电机3配合离合器Ⅰ20及离合器Ⅱ21即可实现驱动热电偶探头17与拉杆14分开动作，控制系统简单，运行可靠。
进一步讲，还可以包括感应开关5，当气缸1的活塞杆全部伸出或全部缩回时，活塞杆均触发感应开关5。气缸1动作，带动锤头12开始打壳，感应开关5通过检测气缸1的活塞杆位置判断出铝口结壳是否打开。当气缸1的活塞杆全部伸出时，其触发感应开关5，此时系统判定为结壳打开。如果活塞杆没有全部伸出时，其不触发感应开关5，则重复执行此动作，直至锤头12将结壳击破。

Claims (2)

1.一种自动间断式检测铝电解质温度的系统，其特征在于，包括：
气缸(1)、竖直安装于电解槽上；
动力箱(2)，其四周密闭，内部设置有容腔，所述动力箱(2)上端与气缸(1)的活塞杆头端相连；
锤头(12)，用于击破电解槽的铝口部位的电解质结壳，其竖直安装于动力箱(2)下方，所述锤头(12)为圆管形结构；
盖板(18)，其通过合页转动安装于锤头(12)下端开口处，所述动力箱(2)中安装有用于驱动盖板(18)打开或关闭的动力机构Ⅰ；
绕线轴(22)，水平转动安装于动力箱(2)中，其通过动力机构Ⅱ驱动其旋转；以及
热电偶探头(17)，位于锤头(12)的内孔中，所述热电偶探头(17)的线缆(11)包绕于绕线轴(22)上；
所述动力机构Ⅰ包括安装于动力箱(2)中的电机(3)、安装于电机(3)转轴上的齿轮Ⅰ(4)、转动安装于动力箱(2)中的转轴Ⅰ(6)以及安装于转轴Ⅰ(6)上且与齿轮Ⅰ(4)相啮合的齿轮Ⅱ(8)，所述转轴Ⅰ(6)通过离合器Ⅰ(20)与绕线轴(22)同轴传动连接；
所述动力机构Ⅱ包括转动安装于动力箱(2)中的转轴Ⅱ(7)、安装于转轴Ⅱ(7)上且与齿轮Ⅰ(4)相啮合的齿轮Ⅲ(9)、转动安装于动力箱(2)中且通过离合器Ⅱ(21)与转轴Ⅱ(7)传动连接的凸轮轴(23)、安装于凸轮轴(23)上的凸轮(10)、竖直设置于动力箱(2)中的套筒(13)以及滑动插装于套筒(13)中的拉杆(14)，所述拉杆(14)竖直滑动插装于锤头(12)的内孔中，所述拉杆(14)下端通过销轴(19)与盖板(18)的上端面铰接安装，拉杆(14)上设置有凸台(15)，弹簧(16)套装于拉杆(14)上，其上端与动力箱(2)相接触，其下端与凸台(15)相接触，当弹簧(16)处于自由状态时拉杆(14)上端与凸轮(10)的最低点相接触且拉杆(14)拉动盖板(18)将锤头(12)下端的开口封闭。
2.根据权利要求1所述的自动间断式检测铝电解质温度的系统，其特征在于：还包括感应开关(5)，当气缸(1)的活塞杆全部伸出或全部缩回时，活塞杆均触发感应开关(5)。
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