УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ КОРКИ ЭЛЕКТРОЛИТА Российский патент 1998 года по МПК C25C3/14 

Изобретение относится к алюминиевой промышленности, в частности к средствам механизации электролизного производства.

Известна машина для пробивки корки электролита, выпускаемая серийно Бузулуцким заводом тяжелого машиностроения им. В.В. Куйбышева - МПК5У.

Недостатками данной машины являются: тип механизма для пробивки корки кривошипно-шатунный инерционный - не обеспечивает необходимой энергии удара; коленвал механизма часто выходит из строя (деформируется).

Необходимость применения централизованной системы смазки.

Повышенное распыление глинозема из-за большого хода пики - 240 мм.

Применение гидропружинных амортизаторов и демпфера для смягчения ударов от механизма пробивки корки на корпус машины.

Применение пружин для возвращения механизма пробивки корки в вертикальное положение (при непрерывной работе МПК5У и ее движении вдоль ванны во время удара по корке электролита пика устанавливается на месте и поворачивает стрелу, которая при подъеме пики пружинами возвращается в исходное положение).

Повышенная вибрация на рабочем месте водителя, разрушение шасси.

Применение механической коробки перемены передач и муфты сцепления, которые часто выходят из строя.

За прототип взято устройство для пробивки корки электролита (а.с. 396422, C 22 3/02, 3/12), в котором рабочий орган выполнен в виде зубчатого колеса, катящегося по корке электролита, а над зубчатым колесом установлены два синхронно работающих вибратора, передающие колебательные движения зубчатому колесу.

В этом устройстве для разрушения корки электролита используется гравитационная сила, создаваемая весом всего устройства, а если этого веса недостаточно, то устанавливается балластный груз. Энергия колебательных движений вибраторов не может в должной мере повлиять на процесс разрушения корки электролита из-за несовершенства конструкции их установки.

Увеличение мощности вибраторов приведет к разрушению устройства по причине того, что не обеспечена в нужной степени упругая связь между вибраторами с рабочим органом и самим устройством. Во время прижатия гидроцилиндром зубчатого колеса к корке электролита пружины (рессоры) полностью снимаются, что недопустимо для нормальной работы вибратора. Поэтому рассматриваемое устройство не нашло применения при производстве алюминия электролизом.

Целью предлагаемого изобретения является создание легкого, надежного, маневренного и высокопроизводительного устройства для разрушения корки электролита на электролизерах для получения алюминия.

Поставленная цель достигается тем, что на стреле шарнирно установлена подпружиненная поворотная балка, на свободном конце которой крепится рабочий орган, а трансмиссионный вибровозбудитель, направленных колебаний, установлен на белке сверху и рабочий орган выдвигается шарнирно перпендикулярно ходу самоходной тележки.

Предлагаемое устройство для пробивки корки электролита изображено на фиг. 1 - вид спереди и фиг. 2 - вид с боку.

Устройство содержит шасси с дизельным погрузчиком 1 или самоходной тележкой с гидроприводом, стрелу 2, на конце которой установлен рабочий орган-фреза 3, вал которой вращается во втулке 4, установленной на свободном конце, подпружиненной упругими элементами 5, поворотной балки 6.

Ось вращения 7 поворотной балки 6 расположена в нижней части шарнирной системы выдвижения рабочего органа по оси перпендикулярной ходу устройства, состоящей из нижней балки 8, кулисы 9, рычага 10 и гидроцилиндра 11.

К свободному концу поворотной балки 6 жестко крепится двухвальный трасмиссионный вибровозбудитель направленных колебаний 12, вращательный момент которому через карданный вал 13 передает гидромотор 14.

Устройство снабжено механизмом подъема-опускания стрелы 2, который содержит гидроцилиндры 15 и узел поворота стрелы 16.

Две параллельные реактивные штанги 17 крепятся одним концом к стреле 2, а второй конец соединен со свободным концом поворотной балки 6 у одной штанги и вибровозбудителем 12 у второй штанги. Вышеуказанные соединения 18 выполнены в виде пространственных шарнирных соединений.

При работе устройство устанавливается параллельно продольного борта электролизера, при этом фреза 3 располагается над коркой электролита, включается в работу гидромотор 14, вращательный момент которого через карданный вал 13 передается вибровоозбудителю направленных колебаний 12. Последний, жестко связанный с фрезой 3, сообщает ей колебательные движения по наклонной прямой посредством поворотной балки 6, подпружиненной упругими элементами 5, жесткость которых обеспечивает максимальную амплитуду колебательных движений.

Включением в работу гидроцилиндров 15 колеблющаяся фреза 3 опускается на корку электролита, разрушая ее.

Перемещение фрезы по оси перпендикулярной стороне ванны осуществляется гидроцилиндром 11 при этом регулируется ширина разрушаемой корки электролита (положение фрезы относительно колокольного газоотсоса).

При движении устройства вдоль борта электролизера происходит непрерывный процесс разрушения корки электролита за счет устойчивого колебательного движения фрезы 3 и ее свободного вращения. Реактивные штанги 17 способствуют этому, предохраняя ось вращения 7 поворотной балки 6 от разрушения.

Существенным отличием данного устройства от существующих ранее является то, что оно снабжено в качестве привода рабочего органа 3 трансмиссионным пружинным вибровозбудителем направленных колебаний 12, который жестко связан с фрезой 3. Последняя, совершая колебательные движения по наклонной прямой, ударяет по корке электролита, разрушая ее.

Положительными факторами данного устройства являются следующие:
- применение подпружиненной поворотной балки 6 с установленной на ее конце фрезой 3, шарнирной системы выдвижения рабочего органа в зону разрушения корки электролита, а также механизма его подъема-опускания, выполненного в виде стрелы полностью защищает шасси от ударных нагрузок и вредного влияния вибраций;
- применение двухвального вибровозбудителя направленных колебаний 12 в качестве привода рабочего органа 3, позволило увеличить энергию удара фрезы до необходимой величины (90 кг хм-расчетная) путем увеличения статистического момента массы дебалансов вибровозбудителя направленных колебаний 12;
- амплитуда колебаний рабочего органа 3 не превышает 50 мм, что значительно уменьшает распыление глинозема при разрушении корки электролита;
- применение гидропривода рабочего органа уменьшило вес устройства, повысило его надежность, безопасность эксплуатации, автономность применения;
- использование в качестве рабочего органа пики и трамбовки позволяет применить устройство при локальном ремонте бортовой футеровки электролизеров.

Изобретение относится к средствам механизации электролизного производства и позволяет создать легкое, надежное, маневренное и высокопроизводительное устройство для разрушения корки электролита на электролизерах для получения алюминия. Для этого устройство содержит самоходную тележку, рабочий орган, выполненный с возможностью подъема и опускания, и вибратор, причем рабочий орган выполнен в виде стрелы, установленной на тележке, на которой шарнирно закреплена подпружиненная поворотная балка с отбойным приспособлением в виде фрезы на свободном ее конце, а вибратор выполнен в виде трансмиссионного вибровозбудителя и установлен на балке сверху. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для разрушения корки электролита на электролизерах для получения алюминия, содержащее самоходную тележку, рабочий орган, выполненный с возможностью подъема и опускания, и вибратор, отличающееся тем, что рабочий орган выполнен в виде стрелы, установленной на тележке, на которой шарнирно закреплена подпружиненная поворотная балка с отбойным приспособлением в виде фрезы на свободном ее конце, а вибратор выполнен в виде трансмиссионного вибровозбудителя и установлен на балке сверху. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что отбойное приспособление выполнено с возможностью выдвижения перпендикулярно ходу устройства шарнирно. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что привод отбойного приспособления выполнен в виде гидропривода. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что отбойное приспособление выполнено в виде пики или трамбовки.