УСТАНОВКА ДЛЯ Очистки ДРОБЬЮ Анодных штыйЕй Советский патент 1972 года по МПК C25C3/10 

Известна иередвижная установка для очистки дробью анодных штырей алюминиевых электролизеров с верхним подводом тока, состоящая из цилиндрической очистной камеры, открытой сверху, стаьщартных дробеметных аппаратов, вращаюн1,ейся кассеТы для штырей, элеватора и сепаратора дроби, пылеотсоса с циклонами и фильтрами, механизма вращения кассеты, вращающейся щетки для очистки медных накладок штырей и механизма для одновременного вращения и вертикального возвратно-поступательного перемещения очищаемых штырей в кассете.

Каждый штырь очищается отдельно, т. е. процесс очистки прерывистый.

Предложенная установка отличается от известной тем, что механизм поворота штырей выполнен в виде цевочного поворотного сегмента, входящего в зацепление с цевочными шестернями, расположенными на поворотных втулках верхней плиты кассеты.

Кроме того, кассета может быть выполнена составной с подвижными в вертикальной плоскости относительно друг друга поддоном и верхней плитой, снабженной поворотными втулками с гнездами под штифты штырей, и цевочными шестернями.

Вращающаяся щетка может быть выполнена поворотной, а привод для ее поворота снабжен пневмоцилиндром с предохранительным клапаном и регулятором давления щетки на штырь.

На фиг. I изображена предложенная установка, общий вид; на фиг. 2 - разрез по А-А па фиг. I; на фиг. 3-разрез по Б-Б на фиг. 2 (но очистной камере); на фиг. 4 - разрез но В-В на фиг. 2; на фиг. 5-разрез по Г-Г на фиг. 2 (по механической щетке);

на фиг. 6-разрез по Д-Д на фиг. 2 (по цевочному новоротному сегменту); на . 7 - разрез по Е-Е на фиг. 5; на фиг. 8-разрез по Ж-Ж на фиг. 6; на фиг. 9 - разрез по И-И на фиг. 8; на фиг. 10 - кинематическая

и пневматическая схемы установки; на фиг. 11-разрезы по /(-/С и Л-Л на фиг. 10; на фиг. 12- кассета для штырей; на фиг. 13- узел I па фиг. 12; на фиг. 14 - разрез по /И-М на фиг. 12; на фиг. 15-разрез по И-Н

на фиг. 12; па фпг. 16-разрез по О-О на фиг. 13; на фиг. 17 - вариант размещения установки в двухэтажном корпусе электролиза. Основными узлами oпl cывae oй установки являются два дробеметных аппарата одного и

того же исполнения, очистная камера, механизм поворота кассеты, механическая щетка, механизм поворота щтырей, элеватор с сепаратором дроби и кассета для штырей. Дробеметная камера / одного из дробеметсравнению с другим развернута на 180° относнтельно иодшипинков 3 основного вала.

Очистная камера 4 - сварная цилнндрнческой формы, оканчнвающаяся в нижней частн воронкой 5. Воронка имеет решетку 6, нредохраняюнхую от нонадания крунных нредметов в устройства для транспортировки отработанной дроби и служащую площадкой нрн осмотре и ремонте резинового укрытия / нижней части очистной камеры. Резиновое укрытие креннтся болтами к стенке очистной камеры. По всей высоте цилиндрической частн очистной камеры нриварены пять направляющих 8 для предварительного центрирования ннжней части кассеты со штырями при ее установке. В средней части очистной камеры приварено кольцо Я разделяющее ее па верхнюю

Н нижнюю НОЛОБИНЫ.

Верхняя иоловина очистной камеры имеет пиши JO и //, паружпыс стенки которых съемные. К наружной степке верхпей части очпстпой камеры приварен флапец 12 с ребрами 3 и кронщтейны }4, 15. В нижней части очистной камеры имеются два иатрубка 16, расположенные на разной высоте и оканчивающиеся фланцами 17. К натрубкам и очистной камере нриварепы площадки 18. Верхняя и нижняя части очистной камеры имеют патрубки (на чертежах не показаны) для отсоса заныленного воздуха в вентиляционную снстему.

Очистная камера установлена на четырех онорах 19 и нрикренлена к фундаменту болтами 20.

В нижней части воронка 5 оканчивается патрубком с фланцем 21, к которому кренится течка 22 для транспортировапия отработапной дроби и ныли в элеватор.

Транснортировапие отработаиной дроби из очистной камеры в элеватор можно производить также с помон;ью шпека или виброиитателя. В этом случае уменьшится высота элеватора на высоту столбика 23 фуидамента.

Механизм поворота кассеты выполнен в виде поворотпой кольцевой платформы 24 с насаженным иа нее зубчатым колесом 25. Платформа имеет площадку для установки плиты кассеты, иресс-маслепки 26 для смазки горизонтальной и вертикальной новерхностей скольжения, направляющие 27 для вторичной центровки кассеты нрн ее установке со Н1тырями.

Поворотная платформа установлена на кольцевой оноре 28, которая расположена на верхнем фланце очистной камеры. Между опорой и наружной стенкой очистной камеры имеется зазор, достаточный для центрирования опоры относительно геометрического центра направляющих очистной камеры. Вранд,ение на поворотную нлатформу передается через шестерню 29, насаженную на выходной вал редуктора 30, соединенного упругой муфтой 31 с электродвигателем 32.

Меха 1ическая щетка но своей конструкций напоминает маятниковую пилу. Поворотная ось 33, являющаяся частью жесткой рамки 34, устаповлепа вертикально в подшипники скольжения 35 и 36. В пижией части рамки имеется рычаг 37, через который при номощи нневмоцилиндра 38 щетка может быть поверпута в одпо из крайних ноложений. Крайнее рабочее ноложение щетки (когда она находитея виутри очистной камеры) может регулироваться ири иомон:,и нодвижного упора 39. Вал 40 щетки устаиовлен в подшипниках качеппя 41, корпуса 42 которых встроены во внутрь конструкции щетки и закреплены болтами к рамке.

Па нижний конец вала насажен шкив 43, соединяюпи-1Йся клпновым ремнем 44 с таким же шкнвом 45 на электродвигателе 46, установленном на плите 47 рамки. Для натяжения ремня отверстия в нлите под болты крепления электродвигателя выполнены щлицевыми.

Щетка состоит из двух половин. Основами половин щетки является труба 48, разрезанная вдоль оси пополам.

В оспове просверлены отверстия, куда вставлепы согнутые пополам пучки проволоки 49. Петли пучков нрощиты проволокой. С виутренней стороны основа закрыта согнутым листом 50, который прикреплен к ней винтами 51. В таком виде основы устанавливаются на вал и крепятся болтами 52 с пружинными шайбами 53 на диски 54, которые приварены к валу и имеют резьбовые отвер« стия на торцовой поверхности. Механизм для поворота щтырей представ-ляет собой цевочный новоротный сегмент и состоит из рычага 55, на конце которого нри креплены пластины 56. Между нластинами (до клепки) вставлены ролики-цевки 57 (восемь штук). Кривизна средней линии це вок (радиус дуги) принимается по геометри ческим размерам зацепления цевок с цевочными шестернями на поворотных втулках кассеты.

Расстояние между пластинами или высота цевок должна быть достаточной для компенсации возможных отклонений цевочных шестерен, как при их изготовлении, так и при установке кассеты в очистную камеру. На втором конце рычаг оканчивается втулкой 58, через которую пропущена ось 59, соединяемая со щнонкой. Па ось сверху и снизу надеты подщипники 60, которые крепятся на болтах к металлоконструкции ниши очистной камеры. На нижний конец оси надета на шпонке втулка рычага 67, через который при помощи пневмоцилиидра 62 цевочный сегмент может быть повернут в одно из крайних положений. Крайнее рабочее положение (цевочный сегмент выдвинут в очистную камеру) ограничивается подвижным упором 63.

Элеватор 64 ленточный стандартный типа М326-8-0, сепаратор 65 дроби также стандартный имеет секторные затворы 66 и пнеглюцилиндры 67.

Кассета для штырей состоит из круглой чугунной плиты 68 с одиннадцатью гнездами, в которые вставлены поворотные втулкн 69. В верхней части втулки имеют ребра 70, направляющие штырь в отверстие нри установке его в кассету.

В нижней части втулки после установки ее в гнездо плиты приварена цевочная шестерня 71 (число зубьев тридцать два). Поворотные втулки выполнены из немагнитной стали. В центре чугунная плита имеет панравляющую в виде квадратного отверстия. Вторую направляющую имеет конусная конструкция 72, прибалчиваемая к плите. Эта конструкция может быть или литой.

Вторая часть кассеты - поддон 73 со штангой 74 выполнена сварной из листовой и прокатной стали. Гнезда для штырей на поддоне образуют ребра 75, изготовляемае из немагнитной стали.

Штанга кассеты вынолнена из трубы. В верхней части к трубе приварены четыре угольника 76 так, что в сечении этой части наружный контур образует квадрат с закругленными углами. В верхнюю часть трубы вставлен и приварен круг 77, к которому крепится хомут 78. Шайбы 79 и 80 ограничивают взаимное вертикальное перемещение плиты с конусной конструкцией и штанги с поддоном. К шайбе 80 приварен конический зонт 8 с одиннадцатью воронками 82, изготовленными из немагнитной стали. Для жесткости зонт, воронки и штанга соединены ребрами 83. На периферии зонта по кольцу болтами прикреплена резиновая полоса 84.

Кассета может либо стоять на поддоне и тогда плита через конусную конструкцию опирается на нижнюю шайбу SO штанги, либо опираться на заплечики плиты и тогда штанга с поддоном будут висеть, опираясь своей верхней шайбой 79 на квадрат плиты.

Поддон кассеты не имеет больших горизонтальных площадок, благодаря чему дробь при очистке штырей сможет свободно проходить через него.

На фиг. 10 изображена пневматическая схема установки, находящейся в работе.

Сжатый воздух из цеховой магистрали через вентиль 85, влагоотделитель 86 и маслораспылитель 87 поступает в воздухораспределитель 88 с электромагнитным управлением. Катущки электромагнитов 89 и 90 подключены к общей электрической с.чеме установки. Кроме того, схема включает регуляторы давления 91 и 92, обратные клапаны 93 и 94, предохранительные клапаны 95 и 96, пневмоцилиндры секторных затворов, щетки цевочного сегмента.

В схем.е предусмотрены элементы контроля за положением щетки и цевочного сегмента. В крайнем нерабочем положении концы рычагов щетки и цевочного сегмента через концевые выключатели 97 и 98 замыкают электрическую цепь, в результате чего загорается световое табло 99, дающее разрешение на

установку или извлечение кассеты из очистительной камеры.

Установка работает следуюпив образом. Кассета со штырями транспортируется мостовым краном или тельфером 100 к очистной камере и опускается в нее. Перед опусканием или в его процессе закрывается легкой съемной крышкой свободное от Н1тыря гнездо кассеты на коническом зонте.

При движении кассеты вниз 1сои11ческая поверхность поддона кассеты скользит по отогнутым концам полок, направляющих угольпиков очистной камеры и цептрируетсп на вертикальных участках уголков с точностью поминального зазора между поддоном н угольниками, составляющего 15-20 мм.

С такой точностью опускаюп;аяся кассета попадает верхней плитой на направляющие ребра поворотной платформы. Здесь происходит вторая более точная центровка кассеты. Плита кассеты устанавливается на площадке платформы с отклонением порядка 3-5 мм от геометрической оси установки. После установки плиты кассеты штанга с

поддоном, коническим зонтом и штырями продолжает движение вниз. Далее щтыри останавливаются, когда их штифты доходят до поворотных втулок кассеты. Чтобы штырь не зависал своим штифтом на ребрах втулок,

последние в верхней части имеют скосы (фиг. 16). Поддон кассеты, уходя от штырей, продолжает двилчение вниз до упора верхней шайбы штанги с конструкцией плиты.

Таким образом, в исходном положении

штыри, штанга и поддон кассеты висят на плите.

После снятия крюка с кассеты нажимается кнопка электрической схемы «пуск, от сигнала которой включаются в работу все узлы

установки: электродвигатели 101 и 102 дробеметных аппаратов, электродвигатель 103 элеватора, электродвигатель 46 механической щетки, электродвигатель 32 механизма поворота кассеты, срабатывает электромагнит 89

воздухораспределителя 88, в результате чего сжатый воздух попадает в рабочие полости пневмоцилиндров 67, 38 и 62 - секторных затворов, поворота механической щетки и поворота цевочного сегмента соответственно.

После включения установки в работу, поворотная платформа и вместе с ней кассета со штырями начинают вращаться вокруг своей оси. Штыри последовательно, по непрерывно, входя в зону факела дробп, очищаются, причем угол очисткн штыря за один проход может составлять около 180° (дробью чистится только нижняя часть штыря, как показано на фиг. 11). Механическая щетка, установленная на

уровне медной накладки штыря, вращаясь, прижимается под воздействием пневмоцилиндра с некоторой силой к штырю и, таким образом, очищает за один проход штыря в зоне своей высоты одну четверть поверхности рующим силу нажатия щетки на штырь, является регулятор давления, установленный в ннсвматической схеме. При движении штыря на К1етку он отжимает ее с крайнего ноложения. При этом в задней нолости нневмоцнлиндра нроисходит некоторое сжатие воздуха. Избыток давления срабатывается нредохранительным клананом. При удалении штыря от идеткн последняя возвран;ается в крайнее рабочее положение. Угол чнстки цилиндра штыря теоретически должен составлять 90°. Для гарантированной очистки, учитывая всякие донуски, ногрешности изготовления и сборки, наладку надо нроизводить на бoльнJий угол чистки, что осуществляется отодвиганием подвижного унора, даюш,его возможность шетке дальше заходить в очистную камеру. При оптимальном давлении п;етки на штырь, составля1ош.ем 0,15-0,25 кг/см, момент трения между ш:еткой и HJTbipeM, учитывая массу штыря, приблизительно раза в 2-4 меньше момента трения новорота штыря и поворотной втулки кассеты. Следовательно, своим вращеиием не новорачивает штырь, свободно висяший в кассете. Штыри поворачиваются вокруг своей оси следуюш.им образом. Певочные шестернн поворотных втулок кассеты с иаходяшимися в них штырями, проходя мимо выдвинутого в очистиую камеру цсвочпого сегмепта, входят в заценлеиие с цевками и новорачнваются (при числе цевок восемь и числе зубьев шестернн тридцать два) на одну четверть оборота, т. е. на 90°. Регулятор давления, подвижный упор, закреплепп1)1Й в определенном месте, и предохранительпый клапан выполняют ту же роль, что II прн работе щетки. Разница заключается лишь в том, что этн элементы ноставлепы здесь для компенсации неточностей геометрии зацепления между цевочным еегментом и цевочнымн шесгернями новоротных втулок кассеты. TaiviiM образом, нри работе установки кассета пенрерывно вращается вокруг оси (скорость врашения около 0,8 об/мин), каждый штырь за один оборот кассеты поворачивается вместе со своей втулкой на угол 90°, и полный оборот он совершает за четыре оборота кассеты. При этом вся нижняя поверхность штыря будет обработана дробью, а верхняя - шеткой. Па корпусе очистной камеры установлен нутевой выключатель 104, на который воздействует упор новоротпой платформы 105. При каждом полном повороте платформы с концевого выключателя дается импульс на счетчик оборотов, установленный в электрической схеме. При четвертом имнульсе счетчнк оборотов дает команду на остановку всех электродвигателей установки, включает электромагнит 90 воздухораснределителя 88, золотник которого переключает сжатый воздух в другие нолости пневмоцилиндров, носледние, срабатывая, отводят в исходное положение шетку, цевочный сегмент и секторные затворы. Электромагнит 90 выключается от импульса конечного выключателя 97. Па этом цикл чистки штырей в кассете закончен. После этого кассета может быть поднята из очистной камеры. Крюком тельфера (крана) за хомут штанги поднимается ноддон. Благодаря наличию квадрата на штанге и такого же отверстия в плите кассеты оси штырей и гнезд на ноддоне остаются всегда совмегценными. Поддон ребрами своих гнезд нриноднимает штыри, а затем, когда нижняя шайба штанги доходит до упора с нижней направляюшей, поднимается и плита кассеты. Па фиг. 17 показан один из возможных вариантов размещения установки в корпусе электролиза. Установку предполагается разместить в помещении площадью 6X6 36 м в непосредственной близости от среднего коридора двухэтажных корпусов электролиза. Пижняя отметка пола соответствует нулевой отметке корпуса, верхняя рабочая площадка- отметке рабочего пола корпуса 4. Общая высота помещения 10,5 м. Па той же фиг. показаны электротележка 106 для транспортирования кассет со штырями от электролизеров до очистной камеры и обратно; тельфер 100 для установки и извлечения кассет из очистной камеры; циклон 107 и вентилятор 108. Предмет изобретения 1.Установка для очистки дробью анодных штырей алюминиевых электролизеров с верхним подводом тока, содержащая цилиндрическую очистную камеру, поворотную платформу с приводом, стандартные дробеметные аппараты, элеватор и сепаратор дроби, механизм иоворота штырей, вращающуюся щетку для очистки медных накладок щтырей и врагцающуюся кассету для вертикально устанавливаемых щтырей, отличающаяся тем, что, с целью непрерывной очистки всех штырей, находящихся в кассете, механизм поворота щтырей выполнен в виде цевочного поворотного сегмента, входящего в зацепление с цевочными щестернями, расположенными на поворотных втулках верхней плиты кассеты. 2.Установка по н. 1, отличающаяся тем, что кассета выполнена составной с подвижными в вертикальной плоскости относительно друг друга поддоном и верхней плитой, снабженной поворотными втулками с гнездами под штифты штырей и цевочными щестерня3.Установка по п. 1, отличающаяся тем, что вращающаяся щетка выполнена поворотной,, а привод для ее поворота снабжен пневмоцнлиндром с предохранительным клапаном

1

JLU

д-в

jQЛ

35 J JJ-ifi

-HO -51

/II / / /

36 7 ад « Л/;

ffff 59Д -Д

V Д Л ЗД Vfe,.. .. ,. / 1/

Рг/г.(

-52.5J

Рйг

iPu2

Онаттй оз$дл

1Риг И

75 Узел 7069

71

Гиг. 13

ti

0-0

%г (pus.js

/

xwn

too

li

foe