[發明專利]鋁電解陽極炭塊炭碗清理裝置刀具系統

無效

• 申請號: 201110053782.1
• 申請日: 2011-03-07
• 公開（公告）號: CN102198448A
• 公開（公告）日: 2011-09-28
• 發明（設計）人: 何廣平;黃昔光;袁俊杰;李士明;杭祖全;王利超
• 申請（專利權）人: 北方工業大學
• 主分類號: B08B1/04
• 分類號: B08B1/04
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;趙鎮勇

技術領域

本發明涉及一種鋁電解陽極炭塊炭碗的清理工具，尤其涉及一種鋁電解陽極炭塊炭碗清理裝置刀具系統。

背景技術

陽極塊在焙燒過程中，為了避免陽極塊的氧化變形，在陽極炭塊周圍鋪設大量炭粒進行保護。陽極炭塊焙燒完成后，在表面和炭碗中粘接了大量的炭粒并且有一定的粘接強度。在當前生產中，清理炭塊粘連炭粒，主要通過特制鐵鏟將炭塊表面及炭碗內的粘連填充料鏟掉，再用壓縮氣體吹走，致使車間廠房中彌漫大量粉塵，污染環境的同時給工作人員身體健康帶來很大危害。人工清理炭塊一般要清理2-3次才能符合使用要求。在清理炭塊之前，需要把焙燒好的炭塊放置直到炭塊處于低溫狀態，工作人員才能進行清理工作。由此可見，目前炭塊清理工作環境惡劣、存在安全隱患、人員流動性較大、工作量大、效率低。

發明內容

本發明的目的是提供一種鋁電解陽極炭塊炭碗清理裝置刀具系統，通過具有兩個旋轉自由度的特殊炭碗清理工具一次性達到特定的清理效果，具有自動化程度高、可控性能好、清理效果良好和效率高的特點。

本發明的方案是通過以下技術方案實現的：

本發明的鋁電解陽極炭塊炭碗清理裝置刀具系統，包括殼體，所述殼體內支撐有主軸刀清理系統、斜槽刀清理系統、炭粒清理系統、浮沉回收系統和力反饋系統；

所述殼體包括上端蓋、外殼體、扭矩軸架、下端蓋和軸承端蓋；

所述主軸刀清理系統包括第一伺服電機、齒輪副、主軸刀；

所述斜槽刀清理系統包括第二伺服電機、齒輪副、輸出軸、測力裝置、斜槽刀；

所述炭粒清理系統包括主軸，所述主軸為空心結構，上端設有壓縮氣體進氣口，下端設有出氣口并與主軸刀連接；

所述浮沉回收系統包括吸塵罩，所述吸塵罩上有一孔，該孔通過法蘭與外部負壓設備連接；

所述力反饋系統包括刀具上端蓋上的力反饋裝置和斜槽刀清理系統上的扭矩測量裝置。

所述殼體作為整個刀具系統的主支撐件；

所述外殼體的內部有一隔層，外殼體上設有一窗口，所述窗口位于所述隔層下方，所述外殼體的上端面與所述上端蓋連接，所述外殼體的中間層與所述扭矩軸架連接，所述外殼體的下端面與所述下端蓋連接，所述下端蓋的另一端面與所述軸承端蓋連接，所述軸承端蓋設有迷宮式凹槽。

所述第一伺服電機和第二伺服電機分別包括伺服電機編碼器、減速器，所述減速器通過法蘭與所述上端蓋連接。

所述第一伺服電機與齒輪副通過鍵連接，所述齒輪副包括主軸輸入齒輪和主軸齒輪，所述主軸的下端與主軸刀通過鍵和螺栓連接；

所述主軸的上端為壓縮氣體進氣口，所述主軸齒輪根部均布氣孔，所述主軸中部均布氣孔，所述氣孔是壓縮氣體的出氣口；

所述主軸刀包括主軸刀架和主軸刀刃，所述主軸刀架為空心結構，作為壓縮氣體的出口，所述主軸刀架上有鍵槽和楔形缺口，所述主軸刀架上圓周均布安裝有兩個主軸刀刃。

所述第二伺服電機通過聯軸器與扭轉輸入軸連接，所述扭轉輸入軸設有扭轉輸入齒輪，所述扭轉輸入齒輪與扭轉輸出齒輪嚙合，所述扭轉輸出齒輪與第一斜槽刀輸出軸通過螺栓連接，所述第一斜槽刀輸出軸與扭矩測量裝置連接，所述扭矩測量裝置與第二斜槽刀輸出軸通過螺栓連接，所述第二斜槽刀輸出軸通過螺栓與斜槽刀連接；

所述第一斜槽刀輸出軸的圓柱形外面設有一肋，用于連接所述扭矩輸出齒輪；

所述扭矩測量裝置包括兩個扭矩傳感器安裝座和傳感器，兩扭矩傳感器安裝座面對面配置，所述傳感器位于兩個扭矩傳感器安裝座把柄中間，通過螺栓與所述扭矩傳感器安裝座連接；

所述第二斜槽刀輸出軸設有一軸肩，所述第二斜槽刀輸出軸的一端面設有迷宮式凹槽；

所述斜槽刀包括斜槽刀支架和斜槽刀刃，所述斜槽刀支架上均布六個爪，其分別與所述斜槽刀刃通過螺栓連接。

所述第一斜槽刀輸出軸兩端分別通過深溝球軸承與所述外殼體的隔層和扭矩軸架連接，所述深溝球軸承通過第一斜槽刀軸擋圈、第二斜槽刀軸擋圈固定，所述第二斜槽刀輸出軸外側通過兩個面對面配置的圓錐滾子軸承與下端蓋連接，所述第二斜槽刀輸出軸內側通過兩對并列的深溝球軸承與主軸連接，所述兩對并列的深溝球軸承通過第一主軸套筒、第二主軸套筒固定，所述主軸靠近軸承的一端通過圓錐滾子軸承與所述上端蓋連接。

扭矩軸的密封端蓋和主軸的密封端蓋分別設有迷宮式凸槽；

所述扭矩軸的密封端蓋與所述第二斜槽刀輸出軸通過螺栓連接，所述扭矩軸的密封端蓋上的迷宮式凸槽與軸承端蓋上迷宮式凹槽間隙配置；

所述主軸的密封端蓋與所述主軸通過螺栓連接，所述主軸的密封端蓋上的迷宮式凸槽與第二斜槽刀輸出軸一端面上迷宮式凹槽間隙配置。