一种臂式残极冷却箱的制作方法

1.本实用新型涉及电解铝生产设备技术领域，具体涉及一种臂式残极冷却箱。适用于对电解铝生产过程中使用后的炭块进行冷却，并收集该炭块产生的烟气。


背景技术：

2.电解铝生产过程中使用后的炭块，也就是残极，会产生大量烟气，该烟气中，含有大量的氧化铝粉尘、炭粒粉尘、氟化氢气体、二氧化硫等有害物质，如不及时收集会对环境造成严重污染。因此，通常使用箱罩罩于炭块上方，进行烟气收集。
3.但是仍存在如下问题：箱罩及箱臂通常使用碳钢、合金钢或不锈钢作为制作材料，重量较重，造成设备笨重，不利于箱罩及箱臂的移动和翻转，造成驱动机构的较大负担，如箱罩、箱臂及其上的附属件由碳钢、合金钢或不锈钢制作，整体重量大于600 kg，驱动机构的推力必须大于80 kn，这导致了设备使用成本高。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了提供一种结构合理、使用可靠的臂式残极冷却箱，解决现有箱罩及外围部件总重量较重、对驱动机构造成较大负担的问题，使用成本低，安全性好，同时通过负压的方式辅助冷却炭块，加快炭块的冷却效率。
5.本实用新型的技术方案是：
6.一种臂式残极冷却箱，包括箱罩、与箱罩一侧固定连接的箱臂、与箱臂连接的驱动机构，其技术要点是：所述箱臂一端与箱罩连接固定，另一端与底座铰接，所述驱动机构采用伸缩推杆，所述伸缩推杆铰接于底座与箱臂之间，所述底座、箱臂与伸缩推杆组成三点铰接结构；所述箱罩上设有负压排烟孔。
7.上述的臂式残极冷却箱，所述箱罩由箱罩框架及设于箱罩框架上的罩板组成，所述箱罩框架和罩板均为铝合金材质。
8.上述的臂式残极冷却箱，所述伸缩推杆为电动推杆、液动推杆或气动推杆。
9.上述的臂式残极冷却箱，另设有压缩弹簧助力机构，所述压缩弹簧助力机构包括与底座铰接的固定座、与固定座固定的外筒、设于外筒中的拉杆、压缩弹簧和压簧板，所述拉杆一端穿出外筒顶面的通孔后形成外铰接端，拉杆另一端利用预压力调节螺母与压簧板固定连接，所述压缩弹簧套于拉杆上且压缩弹簧挤压于外筒顶面和压簧板之间，所述箱臂上另固定有拉杆铰接座，所述拉杆铰接座与拉杆的外铰接端铰接。
10.上述的臂式残极冷却箱，所述压缩弹簧助力机构的固定座与底座的铰接点为铰接点c，箱臂与底座的铰接点为铰接点a，伸缩推杆与底座的铰接点为铰接点b，铰接点c在水平方向上位于铰接点a和铰接点b之间。
11.上述的臂式残极冷却箱，所述压缩弹簧助力机构的数量为两个，对称分布于箱臂两侧，拉杆铰接座的数量为两个，分别与箱臂靠近箱罩的位置固定连接，伸缩推杆与箱臂的铰接点为铰接点d，拉杆铰接座与箱臂的固定点位于铰接点a和铰接点d之间且靠近铰接点
d。
12.本实用新型的有益效果是：
13.1、由于底座、箱臂与伸缩推杆组成三点铰接结构，通过伸缩推杆的长度的改变，完成箱臂及箱罩绕铰接点a的翻转，当工作状态时，伸缩推杆伸长，箱罩罩于待冷却炭块上方，并利用负压排烟孔收集和排出烟气；当不工作时，伸缩推杆缩短，箱罩在箱臂带动下回到闲置位置，即近似竖起放置。伸缩推杆的使用配置轻质材料的箱罩更省力，解决了现有箱罩及外围部件总重量较重、对驱动机构造成较大负担的问题，使用成本低，安全性好。
14.2、由于箱罩上设有负压排烟孔，利用与负压排烟孔连通的负压管路将箱罩内的烟气排出， 并利用气体的流动冷却炭块，加快了炭块的冷却效率。
15.3、箱罩的箱罩框架和罩板均采用铝合金材质，大大降低了设备的总重量，箱臂及箱罩的重量可减少至120 kg，驱动机构的推力则可减小至20 kn以下，故可以使用标准型的伸缩推杆即可，在大幅度降低了使用成本的同时，提高了本设备的运行稳定性及安全性。
16.4、增设了压缩弹簧助力机构，工作状态时，压缩弹簧处于工作荷载的压缩状态，对箱臂产生很大的拉力，当利用伸缩推杆拉起箱臂时，起到助力作用，可减小伸缩推杆的负担。
附图说明
17.图1是本实用新型工作状态的结构示意图；
18.图2是本实用新型闲置状态的结构示意图；
19.图3是本实用新型的压缩弹簧助力机构的结构示意图。
20.图中：1.箱罩、2.负压排烟孔、3.伸缩推杆、4.压缩弹簧助力机构、401.拉杆、402.外筒、403.压缩弹簧、404.预压力调节螺母、405.固定座、406.压簧板、5.箱臂、6.拉杆铰接座。
具体实施方式
21.下面结合附图及附图标记对本实用新型进行详细说明。
22.如图1-图3所示，该臂式残极冷却箱，包括箱罩1、与箱罩1一侧固定连接的箱臂5、与箱臂5连接的驱动机构。其中，所述箱臂5一端与箱罩1连接固定，另一端与底座铰接，所述驱动机构采用伸缩推杆3，所述伸缩推杆3铰接于底座与箱臂5之间，所述底座、箱臂5与伸缩推杆3组成三点铰接结构。所述箱罩1上设有负压排烟孔2。
23.本实施例中，所述箱罩1由箱罩框架及设于箱罩框架上的罩板组成，所述箱罩框架和罩板均为铝合金材质。所述伸缩推杆3采用电动推杆。
24.本实施例中，冷却箱另设有压缩弹簧助力机构4。所述压缩弹簧助力机构4包括与底座铰接的固定座405、与固定座405固定的外筒402、设于外筒402中的拉杆401、压缩弹簧403和压簧板406。所述拉杆401一端穿出外筒402顶面的通孔后形成外铰接端，拉杆401另一端利用预压力调节螺母404与压簧板406固定连接。所述压缩弹簧403套于拉杆401上且压缩弹簧403挤压于外筒402顶面和压簧板406之间。所述箱臂5上另固定有拉杆铰接座6，所述拉杆铰接座6与拉杆401的外铰接端铰接。所述压缩弹簧助力机构4的固定座405与底座的铰接点为铰接点c，箱臂5与底座的铰接点为铰接点a，伸缩推杆3与底座的铰接点为铰接点b，铰
接点c在水平方向上位于铰接点a和铰接点b之间。所述压缩弹簧助力机构4的数量为两个，对称分布于箱臂5两侧，拉杆铰接座6的数量为两个，分别与箱臂5靠近箱罩1的位置固定连接，伸缩推杆3与箱臂5的铰接点为铰接点d，拉杆铰接座6与箱臂5的固定点位于铰接点a和铰接点d之间且靠近铰接点d。
25.闲置状态时，箱罩1及箱臂5近似竖起放置，当将残极放置在指定位置时，伸缩推杆3开始伸长，箱罩1及箱臂5绕着铰接点a逆时针翻转，当伸缩推杆3伸长到终点位置时，本设备停止，此时，箱罩1及箱臂5近似水平放置，同时，箱罩1罩住残极。为使残极快速被冷却且收集散发出来的烟气，箱罩1上的负压排烟孔2连接负压管路并对其施加负压，使箱罩1内产生负压力，进而空气从箱罩1的四周边缘进入，再从该负压排烟孔2排向负压管路。
26.在工作状态时，压缩弹簧助力机构4的拉杆401大部分伸出外筒402并挤压压缩弹簧403，同时压缩弹簧403产生足够大拉力，对箱臂5位置产生限位，而当箱罩1预回到闲置位置时，压缩弹簧403的拉力辅助伸缩推杆3拉起箱臂5，起到助力作用，减小伸缩推杆3的负担。使用者可通过调整预压力调节螺母404在拉杆401上的位置，调整压簧板406在拉杆401上的位置，从而调整对压缩弹簧403的预压力。
27.以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型创造范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。