[發明專利]高效節能可調電氣控制電解鋁打殼閥島系統

無效

• 申請號: 201210081887.2
• 申請日: 2012-03-26
• 公開（公告）號: CN102619799A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 高佩川
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: F15B13/02
• 分類號: F15B13/02
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 湯志武

技術領域

本發明涉及電解鋁打殼閥島系統，尤其是通過閥島系統對打殼氣缸的工作模式及對活塞桿的運動速度控制系統。

背景技術

目前國內鋁行業采用電解鋁液生產鋁。打殼（下）料系統是生產電解鋁的關鍵設備，它由電腦、PLC等自動控制打殼下料之間的協調、配合，完成電解鋁的正常生產。自電解鋁設備投產使用以來，一直存在著由于打殼錘頭下伸過程慣性過大，導致氣缸活塞不能迅速返回，錘頭浸泡在鋁液中并且浸泡時間過長的問題，這直接影響了鋁液的純度、電解鋁設備的工作性能、產品的質量和生產成本，同時排除大量氧化物，不能達到環保的目標。電解鋁打殼閥島系統是電解鋁打殼（下）料系統中的重要裝置。電解鋁行業中打殼缸的耗氣量對整個工廠能耗的影響至關重要，有效的降低打殼缸壓縮空氣的能耗、提高打殼缸的壓縮空氣使用效率是解決電解鋁行業壓縮氣體節能的有效途徑。如CN200710077602公開了電解鋁打殼系統的打殼頭裝置，它包括打殼頭、外活塞桿，以及與打殼氣缸連接的滑板，滑板固定在外活塞桿上；在打殼頭上設置有帶內螺紋的連接孔，在外活塞桿的表面設有外螺紋，外活塞桿通過外螺紋旋入在連接孔中，與打殼頭連接在一起。但未涉及閥島系統對氣缸的工作模式的控制。

電解鋁行業中打殼缸的耗氣量對整個工廠能耗的影響至關重要，有效的降低打殼缸壓縮空氣的能耗、提高打殼缸的壓縮空氣使用效率以及減少電能的消耗是解決電解鋁行業壓縮氣體節能的有效途徑。由于氣缸每次動作排出的氣體能耗太大，可以考慮氣缸有桿腔排出的氣體再利用；電解槽車間存在大量的氧化鋁粉塵，部分粉塵會附著在打殼缸的活塞桿上，打殼氣缸在長期的作動過程中使吸附在活塞桿上的粉塵與缸體密封圈摩擦，導致缸體內部泄漏嚴重。

發明內容

本發明目的是，提出一種高效節能可調電氣控電解鋁打殼閥島系統，將氣源進氣口、電磁換向閥、氣控換向閥、節流閥、單向閥集成在一起，組成氣缸活塞桿的運動速度控制系統。

????本發明技術方案是：高效節能可調電氣控制電解鋁打殼閥島系統及控制方法，包括氣源進氣口，一個電磁換向閥（閥一），一個氣控換向閥（閥二）和一個用于調速的節流閥以及控制快退的單向閥集成于一體，氣源進氣口通過電磁換向閥、氣動控制閥、節流閥的通路再連接閥島上兩個出口，閥島上兩個出口分別連接氣缸的有桿腔和無桿腔；尤其是通過一單向閥、單向閥出口連接有桿腔。

控制方法：調節節流閥的彈簧座到合適位置，節流閥開口合適大小，并使進氣口通氣；首先采用節能模式，給電磁閥（閥一）線圈通電，閥一閥芯動作控制氣控換向閥閥芯至節能的工作位置：氣缸的無桿腔進氣，節流閥控制有桿腔排氣速度，有桿腔排氣，單向閥被關閉，活塞桿下行；擊穿鋁殼后，閥一線圈斷電，閥一閥芯復位，與有桿腔連接的單向閥開啟，有桿腔快速進氣，氣缸回程，活塞桿立即返回，實現快退；

若電解鋁打殼錘頭無法擊穿鋁殼，鋁殼處的傳感器未有信號返回，則采用傳統模式即非節能模式：電磁換向閥一線圈斷電使活塞桿返回，氣缸的無桿腔壓力增大，氣控換向閥工作，即氣控換向閥（閥二）閥芯動作至工作位置，氣缸的有桿腔快速向空氣排氣。

電磁換向閥復位可以控制氣缸活塞桿換向，同時有助于氣控換向閥復位。

????節能模式下，無桿腔進氣，節流閥控制有桿腔排氣速度，有桿腔排氣，單向閥被關閉，氣流從節流閥排出，節流閥的調節改變節流閥過流面積自動控制氣缸活塞桿慢速伸出和快速伸出兩種不同動作切換。

下一次打殼的氣缸動作還是采用節能模式，只有在節能模式下無法工作時才采用傳統模式。

綜上所述閥島系統集成了氣源進氣口、電磁換向閥、氣動控制閥、節流閥、單向閥；闡明了各個部件之間的連接關系和作用：高效節能可調電氣控制電解鋁打殼閥島系統，包括氣源進氣口，一個電磁換向閥（閥一），一個氣控換向閥（閥二）和一個用于調速的節流閥以及控制快退的單向閥集成于一體，氣源進氣口通過兩個電磁換向閥的通路，電磁換向閥和氣控換向閥的通路上設有節流閥，再連接控制裝置上兩個出口（出氣口），氣源進氣口通過電磁換向閥、氣動控制閥、節流閥的通路再連接閥島上兩個出口，兩個出口分別連接氣缸的有桿腔和無桿腔；氣源進氣口接電磁換向閥的進口，電磁換向閥在開通時出口接氣缸的無桿腔且有桿腔進氣與氣源進氣口關斷，有桿腔排出氣體的出口也接入氣缸的無桿腔內；電磁換向閥一線圈斷電關斷時，有桿腔進氣與氣源進氣口連通，氣控換向閥開通的是連接有桿腔快速向空氣中排氣的通道。

兩個出口分別連接氣缸的有桿腔和無桿腔；尤其是通過一單向閥、單向閥出口連接有桿腔。