CN220788829U - 一种双制动卷扬机式铝电解捞渣装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双制动卷扬机式铝电解捞渣装置，其包括设于架体上侧的卷扬机组件，所述卷扬机组件包括卷扬电机、传动箱、钢丝绳卷筒和两个制动装置，其中传动箱的动力输入端与卷扬电机的输出轴连接，传动箱的动力输出端与钢丝绳卷筒的转轴连接，两个制动装置分设于传动箱两侧并套置于卷扬电机的输出轴上，所述架体上设有卷筒支撑座，并且所述钢丝绳卷筒远离所述传动箱一侧的转轴转动设于所述卷筒支撑座上，所述架体上设有多个安装座，并且所述卷扬电机、传动箱、制动装置和卷筒支撑座分别设于对应的安装座上。本实用新型采用卷扬机组件驱动捞渣机构升降，并利用两个制动装置实现卷扬机组件制动，既满足了生产负荷需要，也保证了生产安全。

Description

一种双制动卷扬机式铝电解捞渣装置

技术领域

本实用新型涉及铝电解领域，具体地说是一种双制动卷扬机式铝电解捞渣装置。

背景技术

在电解铝的生产过程中，换极时需要将残极拔出并利用捞渣装置将该区域电解质液体中混入的不规则块状固体电解质块捞出，现有技术中的捞渣装置主要是利用电动葫芦控制捞渣机构升降，并利用气缸控制抓斗打开和闭合，比如授权公告号为CN201406281Y的中国实用新型专利中就公开了一种铝电解多功能天车抓斗水平捞渣装置，该装置的电葫芦电动机采用变频专用电动机，由变频器控制电动葫芦电动机进行无级调速，并且电动葫芦电动机上加装绝对值编码器以实现对捞渣装置升降行程的精确控制。

但随着电解铝产量越来越大，采用电动葫芦的捞渣装置经常处于接近满负荷的运行状态，比如现有电动葫芦捞渣装置的起吊机构总重量通常约为4500kg，电解槽换极捞渣重量约为300-500kg，而电动葫芦的额定载荷仅有50KN(5.1吨)，这样很容易导致电动葫芦的电机发生故障，并且电动葫芦等装置通常设置于移动天车上，其安装空间有限，也无法更换更大额定载荷规格的电动葫芦，而且电动葫芦通常内载单制动装置，而随着电动葫芦负载越来越大，这种单制动方式很容易导致制动失效，进而造成捞渣机构抓斗失控，并且锰钢材质的抓斗如果长时间浸泡在电解槽内900度的高温电解质液中，不仅会造成抓斗损坏，还会造成铁元素大量溶解进入电解槽中，进而污染原铝液造成质量事故。再者如图4所示，现有电动葫芦的钢丝绳绞盘、大小电机、制动器等装置通常为一体设置，一旦出现故障需要将电动葫芦整体拆除处理，维修不便且影响生产，而钢丝绳绞盘一般为密封设置，工人也无法直观观察钢丝绳磨损情况。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种双制动卷扬机式铝电解捞渣装置，其采用卷扬机组件代替电动葫芦驱动捞渣机构升降，并利用两个制动装置实现卷扬机组件制动，既满足了生产负荷需要，也保证了生产安全。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种双制动卷扬机式铝电解捞渣装置，包括架体、固定壳体、升降壳体、气缸和捞渣抓斗，其中固定壳体固设于架体下侧，升降壳体设于固定壳体中，升降壳体下侧设有捞渣抓斗，升降壳体内部设有气缸，并且所述气缸通过捞渣导杆与所述捞渣抓斗连接，还包括设于架体上侧的卷扬机组件，所述卷扬机组件包括卷扬电机、传动箱、钢丝绳卷筒和两个制动装置，其中传动箱的动力输入端与卷扬电机的输出轴连接，传动箱的动力输出端与钢丝绳卷筒的转轴连接，两个制动装置分设于传动箱两侧并套置于卷扬电机的输出轴上，所述架体上设有卷筒支撑座，并且所述钢丝绳卷筒远离所述传动箱一侧的转轴转动设于所述卷筒支撑座上，所述架体上设有多个安装座，并且所述卷扬电机、传动箱、制动装置和卷筒支撑座分别设于对应的安装座上。

所述安装座可调节地设于所述架体上，卷扬电机、制动装置以及所述传动箱的动力输入端呈一线设置，钢丝绳卷筒与卷扬电机平行设置。

所述架体上设有多组固定螺孔，并且所述安装座通过紧固螺栓固定于对应的一组固定螺孔上。

所述安装座上侧设有绝缘垫。

所述卷扬电机的输出轴包括轴杆部，并且所述轴杆部一端与卷扬电机的动力输出端连接，所述轴杆部两端均设有抱紧部，并且所述制动装置分别与对应侧的抱紧部配合。

两个抱紧部均采用联轴器。

所述升降壳体两侧设有升降导向轮，并且所述升降导向轮分别与固定壳体对应侧内壁的升降导轨配合。

所述气缸尾端设有尾部连接座与设于所述升降壳体上端内的连接座连接，所述气缸的缸杆头端设有连接头与所述捞渣导杆连接，所述升降壳体下端设有导杆外套，并且所述捞渣导杆穿过所述导杆外套后与所述捞渣抓斗连接。

所述捞渣抓斗上端设有抓斗座，并且所述导杆外套下端与所述抓斗座连接，所述捞渣抓斗两侧的抓斗部上端分别通过抓斗铰轴与所述抓斗座的对应端部铰接，所述捞渣导杆下端与两个抓斗连杆铰接，并且所述抓斗连杆另一端分别与对应侧的抓斗部铰接。

本实用新型的优点与积极效果为：

1、本实用新型采用卷扬机组件代替现有技术中的电动葫芦用于驱动捞渣机构升降，并利用两个制动装置实现卷扬机组件制动，既满足了生产负荷需要，也保证了生产安全，同时也满足移动天车的安装空间要求。

2、本实用新型卷扬机组件的各个部分分别安装于架体上的对应安装座上，这样当某一部分发生故障时，工人可以只将该部分拆除转移维修，同时进行及时更换，从而最大限度地降低对生产进度的影响。

3、本实用新型安装时工人可以先根据各个装置的尺寸规格情况调节架体上的各个安装座位置，进而确保安装后各个部分之间的配合，并且由于卷扬电机、传动箱动力输入端以及制动装置呈一线设置，安装时只需通过调节卷扬电机、传动箱和制动装置的左右位置便可以确保上述部分的连接以及制动装置的制动位置能够满足制动要求，而钢丝绳卷筒与卷扬电机平行设置，安装时也只需调节卷筒支撑座的左右位置便可以配合传动箱的动力输出端完成钢丝绳卷筒的安装。

附图说明

图1为本实用新型的主视图，

图2为图1中的A向俯视图，

图3为图1中捞渣抓斗的驱动示意图，

图4为现有技术捞渣装置的电动葫芦安装俯视图。

其中，1为钢丝绳卷筒，2为卷扬电机，201为轴杆部，202为抱紧部，3为传动箱，4为制动装置，5为架体，501为安装座，6为钢丝绳连接件，7为气缸，701为尾部连接座，702为连接头，8为捞渣导杆，9为导杆外套，10为捞渣抓斗，11为捞渣护罩，12为固定壳体，13为升降壳体，14为升降导向轮，15为卷筒支撑座，16为抓斗座，17为抓斗铰轴，18为抓斗连杆，19为小电机，20为大电机，21为电动葫芦安装架。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

如图1～3所示，本实用新型包括架体5、卷扬机组件、固定壳体12、升降壳体13、气缸7和捞渣抓斗10，其中卷扬机组件设于架体5上侧，并且如图2所示，所述卷扬机组件包括卷扬电机2、传动箱3、钢丝绳卷筒1和两个制动装置4，其中传动箱3的动力输入端与卷扬电机2的输出轴连接，传动箱3的动力输出端与钢丝绳卷筒1的转轴连接，两个制动装置4分设于传动箱3两侧并套置于卷扬电机2的输出轴上，所述制动装置4通过抱紧卷扬电机2的输出轴实现制动，如图1所示，固定壳体12固设于所述架体5下侧，并且升降壳体13可升降地设于所述固定壳体12中，所述升降壳体13上端与所述钢丝绳卷筒1输出的钢丝绳连接，所述升降壳体13下侧设有捞渣抓斗10，所述升降壳体13内部设有气缸7，并且所述气缸7的缸杆端部通过一个捞渣导杆8与所述捞渣抓斗10连接。本实用新型利用卷扬机组件驱动升降壳体13升降，其升降额定载荷大大提高，并且本实用新型利用两个制动装置4实现卷扬电机2的制动，可以确保不会发生制动失效的情况，同时所述卷扬机组件也可以满足移动天车的安装空间要求，本实用新型只需对现有捞渣装置的移动天车进行简单改造即可实现卷扬机组件的安装。本实施例中，所述制动装置4可采用型号为ED-30/5三相液压推动器实现抱紧制动，所述传动箱3为齿轮传动箱。

如图2所示，所述架体5一侧设有卷筒支撑座15，并且所述钢丝绳卷筒1远离所述传动箱3一侧的转轴通过轴承支撑转动设于所述卷筒支撑座15上。而如图1所示，本实施例中，所述架体5上设有多个安装座501，并且所述卷扬电机2、传动箱3、制动装置4和卷筒支撑座15分别设于对应的安装座501上，这样当某一部分发生故障时，工人可以只将该部分拆除转移维修，同时进行及时更换，而各个安装座501均可调节地设于所述架体5上，这样安装时工人可以先根据各个装置的尺寸规格情况调节各个安装座501的位置，进而确保安装后各个部分之间的配合，并且如图2所示，由于本实用新型的卷扬电机2、传动箱3动力输入端以及制动装置4呈一线设置，这样本实用新型便只需调节卷扬电机2、传动箱3和制动装置4的左右位置便可以确保上述部分的连接以及制动装置4的制动位置能够满足制动要求，而钢丝绳卷筒1与卷扬电机2平行设置，同样只需调节卷筒支撑座15的左右位置便可以配合传动箱3的动力输出端完成钢丝绳卷筒1的安装。

本实用新型可根据实际需要选择合适的安装座501调节方式，比如可以在所述架体5的相应横梁上根据各个装置规格情况设有多组固定螺孔，这样当所述安装座501位置确定后便通过紧固螺栓固定于对应的一组固定螺孔上，而该安装座501上的装置发生故障时，将所述紧固螺栓卸下便可以将该安装座501连同其上的装置一同转移进行维修，同时将新的装置通过其下侧的安装座501固定在原位实现更换，其他部分不需发生移动，另外所述安装座501上侧设有绝缘垫以起到绝缘保护作用。

如图2所示，本实施例中，所述卷扬电机2的输出轴包括一端与卷扬电机2动力输出端连接的轴杆部201，并且所述轴杆部201两端设有抱紧部202，所述制动装置4分别与对应侧的抱紧部202配合抱紧实现制动。本实施例中，两个抱紧部202均可以采用联轴器，其中所述轴杆部201一端可以直接通过对应侧的联轴器与卷扬电机2的动力输出端连接，两个制动装置4和两个联轴器均采用同样规格，并且如图2所示，安装时可以通过调整各自安装座501的位置实现两个制动装置4与传动箱3中心线之间的距离对称相等，进而保证所述轴杆部201两侧抱紧力平衡。

如图1所示，本实施例中，所述升降壳体13两侧设有升降导向轮14，并且所述升降导向轮14与固定壳体12内壁两侧的升降导轨配合，进而实现升降壳体13与固定壳体12的升降滑动导向连接，另外所述升降壳体13上端设有钢丝绳连接件6与所述钢丝绳卷筒1输出的钢丝绳连接，所述钢丝绳卷筒1卷收或释放钢丝绳驱动所述升降壳体13升降。

如图1和图3所示，本实施例中，所述气缸7尾端设有尾部连接座701与设于所述升降壳体13上端内的连接座连接，所述气缸7的缸杆头端设有连接头702与所述捞渣导杆8连接，另外如图1所示，所述升降壳体13下端设有导杆外套9，并且所述捞渣导杆8穿过所述导杆外套9后与所述捞渣抓斗10连接。

如图3所示，本实施例中，所述捞渣抓斗10上端设有抓斗座16，并且所述导杆外套9下端与所述抓斗座16连接，所述捞渣抓斗10两侧的抓斗部上端分别通过抓斗铰轴17与所述抓斗座16的对应端部铰接，所述捞渣导杆8下端与两个抓斗连杆18铰接，并且所述抓斗连杆18另一端分别与对应侧的抓斗部铰接，所述捞渣导杆8即通过两个抓斗连杆18驱动两侧的抓斗部张开或闭合。

如图1所示，所述固定壳体12上端与所述架体5下侧固连，并且所述架体5设于移动天车上，所述固定壳体12下端设有捞渣护罩11。

本实用新型的工作原理为：

如图4所示，现有技术中的捞渣装置采用电动葫芦实现所述升降壳体13的升降驱动，所述电动葫芦通常包括小电机19(慢速电机)和大电机20(快速电机)，并且所述电动葫芦通常是电机内部内置单制动装置，而随着电动葫芦负载越来越大，其电机经常发生故障，同时也很容易发生制动失效等问题，另外电动葫芦的钢丝绳绞盘、大电机20、小电机19等装置通常为一体设置并设于电动葫芦安装架21上，一旦电动葫芦发生故障，就只能将电动葫芦安装架21拆除并整体转移进行维修，此时捞渣装置只能停机，并且维修时间相对较长，这会影响生产进度，另外钢丝绳绞盘一般为密封设置，工人也无法直观观察钢丝绳磨损情况，并且电动葫芦安装架21设于移动天车上，其面积有限，进而导致电动葫芦安装空间有限，如果更换更大额定载荷的电动葫芦，现有安装空间无法满足要求。

而如图1～3所示，本实用新型利用卷扬机组件代替现有电动葫芦实现所述升降壳体13的升降驱动，其中卷扬机组件的升降额定载荷大大提高，能够满足实际生产中的捞渣需要，并且卷扬机组件的卷扬电机2输出轴通过分设于传动箱3两侧的制动装置4实现抱紧制动，可以确保不会发生制动失效等情况，保证作业安全，并且经过所述传动箱3传动后，所述钢丝绳卷筒1转速相对较低，更便于工人现场观察操控，同时也更利于工人观察钢丝绳的磨损情况以利于及时更换，并且也可以满足移动天车的安装空间要求，只需对现有捞渣装置的移动天车进行简单改造即可实现卷扬机组件各个部分的安装。

另外如图1所示，本实用新型在所述架体5上设有多个可调节的安装座501，卷扬电机2、传动箱3、制动装置4和卷筒支撑座15分别安装于对应的安装座501上，这样当某一部分发生故障时，工人可以只将该部分拆除转移维修并进行及时更换，其余部分不用移动，从而最大限度地降低对生产进度的影响，并且如图2所示，由于本实用新型的卷扬电机2、传动箱3动力输入端以及制动装置4呈一线设置，这样本实用新型安装时只需调节卷扬电机2、传动箱3和制动装置4的左右位置便可以确保上述部分的连接以及制动装置4的制动位置能够满足制动要求，而钢丝绳卷筒1与卷扬电机2平行设置，同样只需调节卷筒支撑座15的左右位置便可以配合传动箱3的动力输出端完成钢丝绳卷筒1的安装。

本实用新型工作时具体过程如下：捞渣装置随天车移动至指定位置后，卷扬机组件启动释放钢丝绳以使所述升降壳体13连同气缸7、捞渣抓斗10等装置一同下降，当下降到指定位置后(捞渣抓斗10接近电解质液面设定位置时)，气缸7启动并通过捞渣导杆8驱动捞渣抓斗10的两个抓斗部张开进行捞渣作业，捞渣后所述捞渣抓头10先上升至脱离电解质液面位置后停留1-2分钟，待电解质液及铝液完全控出后，所述卷扬机组件再启动收回钢丝绳并驱动捞渣抓斗10上升到指定位置，然后捞渣装置再随天车移动至渣盘位置释放电解质块。

下面列举几个应用例和对比例以进一步说明本实用新型的技术效果。

对比例1：

新疆众合股份有限公司电解车间捞渣装置因电动葫芦电机的制动装置弹簧不复位造成抓斗下滑，维修人员将抓斗利用绳索绑扎固定后，再将电动葫芦整体拆卸吊运至地面，然后再转移至维修区进行维修，整个修复过程持续将近8小时，造成生产延误。

对比例2：

新疆众合股份有限公司电解车间捞渣装置因制动失效导致抓斗落入电解槽中，抓斗浸泡在高温电解质液中1.5小时，抓斗大面积熔化损坏报废，造成设备损失近6万元，另外与事发前该槽内的原铝液取样检测结果对比，抓斗浸泡后的铝液中铁元素大幅提升，由此造成直接损失2.85万元，并且该电解槽质量恢复周期为45天。

本实用新型的应用例1：

新疆众合股份有限公司电解车间捞渣装置电机烧损，因为改造后有双制动装置保护捞渣机构不下滑，同时维修人员将单组电机拆除后，将备用电机起吊安装完成修复，整个维修过程用时约3小时。

Claims (9)

1.一种双制动卷扬机式铝电解捞渣装置，包括架体、固定壳体、升降壳体、气缸和捞渣抓斗，其中固定壳体固设于架体下侧，升降壳体设于固定壳体中，升降壳体下侧设有捞渣抓斗，升降壳体内部设有气缸，并且所述气缸通过捞渣导杆与所述捞渣抓斗连接，其特征在于：包括设于架体(5)上侧的卷扬机组件，所述卷扬机组件包括卷扬电机(2)、传动箱(3)、钢丝绳卷筒(1)和两个制动装置(4)，其中传动箱(3)的动力输入端与卷扬电机(2)的输出轴连接，传动箱(3)的动力输出端与钢丝绳卷筒(1)的转轴连接，两个制动装置(4)分设于传动箱(3)两侧并套置于卷扬电机(2)的输出轴上，所述架体(5)上设有卷筒支撑座(15)，并且所述钢丝绳卷筒(1)远离所述传动箱(3)一侧的转轴转动设于所述卷筒支撑座(15)上，所述架体(5)上设有多个安装座(501)，并且所述卷扬电机(2)、传动箱(3)、制动装置(4)和卷筒支撑座(15)分别设于对应的安装座(501)上。

2.根据权利要求1所述的双制动卷扬机式铝电解捞渣装置，其特征在于：所述安装座(501)可调节地设于所述架体(5)上，卷扬电机(2)、制动装置(4)以及所述传动箱(3)的动力输入端呈一线设置，钢丝绳卷筒(1)与卷扬电机(2)平行设置。

3.根据权利要求2所述的双制动卷扬机式铝电解捞渣装置，其特征在于：所述架体(5)上设有多组固定螺孔，并且所述安装座(501)通过紧固螺栓固定于对应的一组固定螺孔上。

4.根据权利要求2所述的双制动卷扬机式铝电解捞渣装置，其特征在于：所述安装座(501)上侧设有绝缘垫。

5.根据权利要求1所述的双制动卷扬机式铝电解捞渣装置，其特征在于：所述卷扬电机(2)的输出轴包括轴杆部(201)，并且所述轴杆部(201)一端与卷扬电机(2)的动力输出端连接，所述轴杆部(201)两端均设有抱紧部(202)，并且所述制动装置(4)分别与对应侧的抱紧部(202)配合。

6.根据权利要求5所述的双制动卷扬机式铝电解捞渣装置，其特征在于：两个抱紧部(202)均采用联轴器。

7.根据权利要求1所述的双制动卷扬机式铝电解捞渣装置，其特征在于：所述升降壳体(13)两侧设有升降导向轮(14)，并且所述升降导向轮(14)分别与固定壳体(12)对应侧内壁的升降导轨配合。

8.根据权利要求1所述的双制动卷扬机式铝电解捞渣装置，其特征在于：所述气缸(7)尾端设有尾部连接座(701)与设于所述升降壳体(13)上端内的连接座连接，所述气缸(7)的缸杆头端设有连接头(702)与所述捞渣导杆(8)连接，所述升降壳体(13)下端设有导杆外套(9)，并且所述捞渣导杆(8)穿过所述导杆外套(9)后与所述捞渣抓斗(10)连接。

9.根据权利要求8所述的双制动卷扬机式铝电解捞渣装置，其特征在于：所述捞渣抓斗(10)上端设有抓斗座(16)，并且所述导杆外套(9)下端与所述抓斗座(16)连接，所述捞渣抓斗(10)两侧的抓斗部上端分别通过抓斗铰轴(17)与所述抓斗座(16)的对应端部铰接，所述捞渣导杆(8)下端与两个抓斗连杆(18)铰接，并且所述抓斗连杆(18)另一端分别与对应侧的抓斗部铰接。