一种残极电解质清理系统的制作方法

1.本发明涉及残极电解质清理清理技术领域，具体涉及一种残极电解质清理系统。


背景技术：

2.电解生产过程中，使用过一段时间的铝电解阳极钢爪的爪头及碳阳极表面会附着电解质，电解质不断的积累后，凝结形成了残极电解质的硬壳，导致碳阳极的电解效率降低，使之无法再次循环使用；为此需要定期将残极组卸下后对其进行清理；残极组主要由导杆、钢爪、碳阳极三部分组成，如图1所示为残极组的立体结构示意图，从图中可以看出，导杆的下部连接四个钢爪，钢爪的另一端与碳阳极固定；电解槽在电解过程中，部分的电解质会残留于钢爪的周侧。
3.在对碳阳极表面的电解质进行清理时，通常是人工配合机械设备（电转）对碳阳极表面的电解质进行清理；但此种方法极容易造成工作人员的劳动强度增大，例如授权公告号为cn103849891b的一种铲刀式残阳极电解质清理装置以机械替代人工清理，减轻了工作人员的劳动强度；但是其只能去除图1示出的碳阳极上表面及钢爪之间的电解质，而无法有效去除碳阳极的斜面处与异性弧面处（即碳阳极的两侧）进行去除，清理角度单一；基于此发明人提出一种残极电解质清理系统。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种残极电解质清理系统，旨在解决如何对残极组上附着的电解质进行多角度清理的问题。
5.本发明使用的技术方案如下：一种残极电解质清理系统，包括两侧相对设置的基座及依次设置于基座之上的破碎组件、表面清除组件、推料组件及喷吹组件；其中基座下侧具有支腿；两侧的基座之间具有间距允许残极组通过；破碎组件用于对残极组的电解质进行破碎；表面清除组件用于碳阳极的斜面处与异性弧面进行去除，推料组件用于推除钢爪之间的电解质；喷吹组件用于吹扫残极组的残渣。
6.进一步，推料组件与喷吹组件间隔设置，其间形成人工清理工位，在两侧的基座之间的底部设置震动溜槽，在人工清理工位的下侧设置电解质破碎机，两侧的震动溜槽向电解质破碎机一侧倾斜。
7.进一步，基座上侧边框的外缘设置密封板，同时在基座的左右两侧设置气动感应门，两侧的基座上侧通过刷毛遮挡灰尘；同时在与破碎组件、表面清除组件、推料组件及喷吹组件相对位置，分别设有集尘分管；集尘分管的一端分别穿过密封板延伸于内部，集尘分管的另一端汇聚到集尘总管。
8.具体的，破碎组件包括第一破碎件和第二破碎件，第一破碎件和第二破碎件分别设置于两侧的基座之上；第一破碎件包括三个第一破碎钻，三个第一破碎钻分别对准铝电解阳极钢爪的中间与两侧；第二破碎件设置于另一侧的基座上，包括两个第二破碎钻，两个第二破碎钻分别对准铝电解阳极钢爪的第一和第三空隙；第一破碎钻、第二破碎钻固定于
破碎支座之上，破碎支座与破碎滑块组的滑块相固定，破碎滑块组的滑轨与基座相固定；在破碎驱动件的带动下，第一破碎钻与第二破碎钻相向运动，分别朝向钢爪一侧移动，对残集组的电解质进行破碎。
9.具体的，表面清除组件包括第一表面清除件与第二表面清除件；第一表面清除件包括双向位移滑轨与安装在双向位移滑轨上的刮料件；刮料件由水平部、弯折部、竖立部三部分共同构成自下而上依次连接并形成异形台阶结构，碳阳极沿长度方向的端面形成双台阶状，刮料件的水平部与和碳阳极第一水平面的上表面适配，弯折部用于和碳阳极第二水平面的上表面、倾斜面适配，竖立部与钢爪表面接触适配，第二表明清除件与第一表面清除件结构相同；双向位移滑轨横向移动，用于带动刮料件刮料时靠近碳阳极、不刮料时远离碳阳极，双向位移滑轨纵向移动能够带动刮料件以纵向往复移动。
10.具体的，推料组件包括两个相对设置的第一推料件与第二推料件，第一推料件包括三根第一推料头及推料支座，三根第一推料头间隔设置于的推料支座上，三根第一推料头分别对准铝电解阳极钢爪的中间与两侧，推料支座的下侧与推料滑块组的滑块固定，推料滑块组的滑轨与基座相固定；第二推料件设置于另一侧的基座上，两根第二推料头间隔设置于的推料支座上，分别对准铝电解阳极钢爪的第一和第三空隙，推料支座通过推料滑块组与基座滑动配合；在推料驱动件的带动下，第一推料件与第二推料件分别朝向铝电解阳极钢爪一侧移动，穿于钢爪之间。
11.具体的，喷吹组件包括分别设有两侧基座的第一喷吹组件、第二喷吹组件，第一喷吹组件、第二喷吹组件结构相同，第一喷吹组件包括喷吹分流管及滚筒刷，喷吹分流管固定于基座之上，喷吹分流管主管路与厂里气源连接，其若干分管路朝向中间侧；滚筒刷与电机的电机轴相连接，电机与基座相固定。
12.进一步，破碎组件、表面清除组件、推料组件的上侧分别设有定位夹具,定位夹具包括四个环抱臂;同一侧的上下两个环抱臂分别与转杆的两端转动配合；环抱臂的一侧通过转动座与基座转动配合，环抱臂的另一侧设有与导杆对应的缺口；在环抱臂一侧的安装支座上设有推杆架，两个第一夹紧推杆的杆身与推杆架转动配合，第一夹紧推杆的推头分别与转杆转动配合；定位夹具还包括一个压紧臂，压紧臂在竖直方向位于环抱臂之间；压紧臂与导杆接触一侧，具有开口大内侧小的梯形槽；压紧臂的另一侧与第二夹紧推杆的推头固定连接，第二夹紧推杆固定于环抱臂相对一侧的安装支座上；对残极组进行定位时；第一夹紧推杆伸长，推动转杆移动；再通过转杆带动环抱臂相对于转动座转动，将导杆通过抱紧缺口两侧抱持；第二夹紧推杆伸长，带动压紧臂向导杆一侧移动，使导杆卡在压紧臂的梯形槽内，通过上下两侧的环抱臂与中间的压紧臂固定导杆。
13.可选的，破碎组件包括两个相对设置的第一破碎组件、第二破碎组件；第一破碎件包括三个第一破碎钻，三个第一破碎钻间隔设置，且三个第一破碎钻分别对准铝电解阳极钢爪的中间与两侧，第一破碎钻通过c字形的固定支座进行固定，固定支座的上支板的内侧，设有两个第一震动电机，两个第一震动电机分别对准钢爪的第一和第三空隙；第一震动电机的轴部通过弹簧与震动头固定，震动头为两侧宽中间窄的圆台结构；第二破碎组件包括两个第二破碎钻，两个第二破碎钻分别对准铝电解阳极钢爪的第一和第三空隙，第二破碎钻通过c字形的固定支座进行固定，固定支座其上侧设有对应的第二震动电机，第二震动电机对准钢爪位于中间的第二间隙；这样在预处理驱动件的带动下，第一破碎钻与第二破
碎钻相向运动，分别朝向钢爪一侧移动，对残集组的电解组进行破碎。
14.进一步，预处理驱动件包括定位板及移动装置，定位板为方形板状结构；定位板的四个角设有绳环；固定支座的上侧设有四个与绳环相对应的导向座，导向座下侧为锥套结构，上侧具有固定孔，定位板下侧的绳环通柔性绳与导向座的固定孔相固定；定位板的上侧中央设有转换气缸，转换气缸的气缸头穿出定位板与x型架的中心固定，x型架的四个角具有通道，柔性绳穿于通道内；定位板与通过移动件与基座固定；转换气缸伸长，x型架向下移动，导向座穿于x型架的通道内，通过转换气缸的推杆，使定位板与固定支座形成一个整体，在移动件的带动下，第一破碎钻与第二破碎钻相向运动，分别朝向钢爪一侧移动，对残；集组的电解质进行破碎；此时第一震动电机、第二震动电机停止工作，震动头穿于钢爪之间的空隙内；转换气缸缩短，x型架向上移动，此时下方的固定支座与上方的定位板通过柔性绳软连接，柔性绳能有效缓冲定位板向固定支座的传导；一震动电机、第二震动电机开始工作，对钢爪上的电解质进行振动清除。
15.本发明所达到的有益效果为：电解生产使用后的残极组从电解槽上卸下后由阳极拖车送到阳极组装车间，挂至悬链上，随悬链运至破碎组件之间，破碎组件对残极组的电解质进行破碎之后，通过表面清除组件碳阳极的斜面处与异性弧面处（即碳阳极的两侧）进行去除，之后再通过推料组件推除钢爪之间的电解质残渣，通过喷吹组件喷吹残渣，实现对残极组上附着的电解质进行多角度清理。
16.同时，对残极组进行定位时；第一夹紧推杆伸长，推动转杆移动；再通过转杆带动环抱臂相对于转动座转动，将爪柄通过抱紧缺口两侧抱持；此时第二夹紧推杆伸长，带动压紧臂向爪柄一侧移动，使爪柄卡在压紧臂的梯形槽内，通过上下两侧的环抱臂与中间的压紧臂形成三点定位，对钢爪进行定位夹紧，使其在推料组件推除电解质时，保持稳定状态。
附图说明
17.图1是残极组结构示意图。
18.图2是本发明的整体结构示意图。
19.图3是本发明的破碎组件位置示意图。
20.图4是本发明的破碎组件结构示意图。
21.图5是本发明的表面清除组件位置示意图。
22.图6是本发明的表面清除组件结构示意图。
23.图7是本发明的刮料件结构示意图。
24.图8是本发明的推料组件位置示意图。
25.图9是本发明的推料组件结构示意图。
26.图10是本发明的喷吹组件结构示意图。
27.图11是本发明的人工清理工位位置示意图。
28.图12是本发明的震动溜槽结构示意图。
29.图13是本发明的定位夹具位置示意图。
30.图14是本发明的气动感应门位置示意图。
31.图15是本发明的环抱臂结构示意图。
32.图16是本发明的推杆架结构示意图。
33.图17是本发明的压紧臂结构示意图。
34.图18是本发明的固定支座结构示意图。
35.图19是本发明的第一震动电机、第二震动电机位置示意图。
36.图20是本发明的柔性绳连接几个示意图。
37.图21是本发明的震动头结构示意图。
38.图22是本发明的转换气缸收回示意图。
39.图中，1、破碎组件；2、表面清除组件；3、推料组件；4、喷吹组件；5、基座；6、支腿；7、第一破碎钻；8、第二破碎钻；9、破碎支座；10、破碎滑块组；11、破碎驱动件；12、第一表面清除件；13、第二表面清除件；14、双向位移滑轨；15、刮料件；16、第一推料头；17、第二推料头；18、推料支座；19、推料滑块组；20、推料驱动件；21、喷吹分流管；22、滚筒刷；23、人工清理工位；24、震动溜槽；25、电解质破碎机；26、密封板；27、气动感应门；28、刷毛；29、环抱臂；30、转杆；31、转动座；32、推杆架；33、压紧臂；34、第一夹紧推杆；35、第二夹紧推杆；36、固定支座；37、第一震动电机；38、震动头；39、第二震动电机；40、定位板；41、绳环；42、导向座；43、柔性绳；44、转换气缸；45、x型架。
具体实施方式
40.为便于本领域的技术人员理解本发明，下面结合附图说明本发明的具体实施方式。
41.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通；对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
42.实施例一如图2所示，本发明提供了一种残极电解质清理系统，包括两侧相对设置的基座5及依次设置于基座5之上的破碎组件1、表面清除组件2、推料组件3及喷吹组件4；其中基座5上侧为方形框架结构，其下侧具有支腿6；两侧的基座5之间具有间距，允许残极组通过及进行清理；电解生产使用后的残极组从电解槽上卸下后由阳极拖车送到阳极组装车间，挂至悬链上，随悬链运至破碎组件1之间，破碎组件1对残极组的电解质进行破碎之后，通过表面清除组件2碳阳极的斜面处与异性弧面处（即碳阳极的两侧）进行去除，之后再通过推料组件3推除钢爪之间的电解质残渣，通过喷吹组件4喷吹残渣，实现对残极组上附着的电解质进行多角度清理。
43.如图3所示，破碎组件1通过锁紧件固定于基座5之上，破碎组件1包括第一破碎件和第二破碎件，第一破碎件和第二破碎件分别设置于两侧的基座5之上；图4示出的是破碎组件1结构示意图，第一破碎件包括三个第一破碎钻7，三个第一破碎钻7间隔设置，且三个第一破碎钻7分别对准铝电解阳极钢爪的中间与两侧；第一破碎钻7的下侧通过破碎支座9与破碎滑块组10（即现有带滑块的轨道）的滑块相固定，破碎滑块组10的滑轨与基座5相固定；第二破碎件设置于另一侧的基座5上，包括两个第二破碎钻8，两个第二破碎钻8分别对准铝电解阳极钢爪的第一和第三空隙；第二破碎钻8的下侧通过破碎支座9，与破碎滑块组
10的滑块相固定，破碎滑块组10的滑轨与基座5相固定；这样在破碎驱动件11的带动下，第一破碎钻7与第二破碎钻8相向运动，分别朝向钢爪一侧移动，对残集组的电解质进行破碎；破碎驱动件11可以为电推杆、液压推杆、气动推杆等，破碎驱动件11的本体与基座5固定。
44.在破碎组件1对残极组的电解质进行破碎之后，表面清除组件2对碳阳极的斜面处与异性弧面处（即碳阳极的两侧）的电解质进行刮除，如图5所示，表面清除组件2分别设置于两侧的基座5之上，表面清除组件2包括第一表面清除件12与第二表面清除件13；图6示出的是第一表面清除件12与第二表面清除件13结构示意图，第一表面清除件12包括双向位移滑轨14（即现有沿横纵方向位移的横纵位移滑台，具有轨道、驱动电机和丝杠）与安装在双向位移滑轨14上的刮料件15；双向位移滑轨14用于刮料件15实现横向移动（沿x轴方向）和纵向移动（沿y轴方向），横向清理驱动件，横向移动能够带动刮料件15刮料时靠近碳阳极、不刮料时远离碳阳极，纵向移动能够带动刮料件15以纵向往复移动的方式实现对碳阳极表面的清理；从图7中可以发现，刮料件15由水平部、弯折部、竖立部三部分共同构成自下而上依次连接并形成异形台阶结构，碳阳极沿长度方向的端面形成双台阶状，刮料件15的水平部与和碳阳极第一水平面的上表面适配，弯折部用于和碳阳极第二水平面的上表面、倾斜面适配，竖立部与钢爪表面接触适配，第二表明清除件与第一表面清除件12结构相同。
45.表面清除组件2碳阳极的斜面处与异性弧面处的电石渣进行去除后，通过推料组件3推除钢爪之间的电解质残渣，如图8所示，推料组件3通过锁紧件固定于基座5之上，推料组件3包括两个相对设置的第一推料件与第二推料件，图9示出的是推料 组件结构示意图，第一推料件包括三根第一推料头16及推料支座18，三根第一推料头16间隔设置于的推料支座18上，三根第一推料头16分别对准铝电解阳极钢爪的中间与两侧，推料支座18的下侧与推料滑块组19的滑块固定，推料滑块组19的滑轨与基座5相固定；第二推料件设置于另一侧的基座5上，包括两根第二推料头17，两根第二推料头17间隔设置于的推料支座18上，分别对准铝电解阳极钢爪的第一和第三空隙，推料支座18通过推料滑块组19与基座5滑动配合；这样在推料驱动件20的带动下，第一推料件与第二推料件分别朝向铝电解阳极钢爪一侧移动，通过斜铲面推动、铲除铝电解阳极钢爪的爪头之间的电解质；其中推料驱动件20为刮料推杆（可以为电推杆、液压推杆、气动推杆）。
46.经过破碎、刮料、推料三步处理之后，最后通过喷吹组件4喷吹残渣，实现对残极组上附着的电解质进行多角度清理；喷吹组件4包括分别设有两侧基座5的第一喷吹组件4、第二喷吹组件4，如图10所示，第一喷吹组件4包括喷吹分流管21及滚筒刷22，喷吹分流管21固定于基座5之上，喷吹分流管21主管路与厂里气源连接，其若干分管路在碳阳极进入时，正对碳阳极的侧部，进行喷吹，去除粉末状残余电解质；滚筒刷22与电机的电机轴相连接，电机与基座5相固定，在碳阳极进入时，滚筒刷22与碳阳极的上部接触，刷除残余电解质；第二喷吹组件4与第一喷吹组件4结构相同。
47.实施例二如图10所示，是对实施例一的进一步改进设置，将推料组件3与喷吹组件4间隔设置，其间形成人工清理工位23，如遇特殊情况需人工干预时可在此工位进行作业；考虑到去除的电解质的收集问题，在两侧的基座5之间的底部设置震动溜槽24，在人工清理工位23的下侧设置电解质破碎机25，两侧的震动溜槽24向电解质破碎机25一侧倾斜，破碎组件1、表面清除组件2、推料组件3及喷吹组件4对残极组的电解质去除清理后，掉落的电解质由工位
下方震动溜槽24输送至残极破碎机内进行破碎回用；进一步考虑到对电解质进行破碎和清理时，会产生大量的烟尘；为了解决这一问题，在基座5上侧边框的外缘设置密封板26（朝向残极组一侧未设置），同时在基座5的左右两侧设置气动感应门27，通过气动感应门27将两侧基座5连接为一个整体；残极组随悬链移动到进口时，气动感应门27打开，残极组进入后气动感应门27关闭；两侧的基座5上侧通过刷毛28遮挡灰尘；同时在与破碎组件1、表面清除组件2、推料组件3及喷吹组件4相对位置，分别设有集尘分管；集尘分管的一端分别穿过密封板26延伸于内部，集尘分管的另一端汇聚到集尘总管，集尘总管连接到场内的除尘系统。
48.实施例三铝电解阳极钢爪通过钢帽挂在悬链，其不是固定的，在进行破碎、刮料、推料作业时，残极组容易晃动；在破碎组件1、表面清除组件2、推料组件3的上侧分别设有定位夹具；定位夹具包括四个环抱臂29；上下都设置两个，同一侧的上下两个环抱臂29分别与转杆30的两端转动配合；环抱臂29的一侧通过转动座31与基座5转动配合，环抱臂29的另一侧设有与导杆对应的缺口；在环抱臂29一侧的安装支座上设有推杆架32，两个第一夹紧推杆34的杆身与推杆架32转动配合，第一夹紧推杆34的推头分别与转杆30转动配合；定位夹具还包括一个压紧臂33，压紧臂33在竖直方向位于环抱臂29之间；压紧臂33与铝电解阳极钢爪的导杆接触一侧，具有开口大内侧小的梯形槽，铝电解阳极钢爪的导杆可以卡在梯形槽内；压紧臂33的另一侧与第二夹紧推杆35的推头固定连接，第二夹紧推杆35固定于环抱臂29相对一侧的安装支座上；对残极组进行定位时；第一夹紧推杆34伸长，推动转杆30移动；再通过转杆30带动环抱臂29相对于转动座31转动，将导杆通过抱紧缺口两侧抱持；此时第二夹紧推杆35伸长，带动压紧臂33向导杆一侧移动，使导杆卡在压紧臂33的梯形槽内，通过上下两侧的环抱臂29与中间的压紧臂33形成三点定位，对钢爪进行定位夹紧，使其在推料组件3推除电解质时，保持稳定状态。
49.实施例四第一破碎钻7、第二破碎钻8进行破碎时，震动会传递到破碎驱动件11基座5等，结构可靠性较低，本实施例为实施例一的破碎组件1的另一种实施方式，如图18所示，破碎组件1包括两个相对设置的第一破碎组件1、第二破碎组件1；第一破碎件包括三个第一破碎钻7，三个第一破碎钻7间隔设置，且三个第一破碎钻7分别对准铝电解阳极钢爪的中间与两侧，第一破碎钻7通过c字形的固定支座36进行固定，固定支座36的上支板的内侧，设有两个第一震动电机37，两个第一震动电机37分别对准钢爪的第一和第三空隙；第一震动电机37的轴部通过弹簧与震动头38固定，震动头38为两侧宽中间窄的圆台结构；第二破碎组件1包括两个第二破碎钻8，两个第二破碎钻8分别对准铝电解阳极钢爪的第一和第三空隙，第二破碎钻8通过c字形的固定支座36进行固定，固定支座36其上侧设有对应的第二震动电机39，第二震动电机39结构与第一震动电机37相同，对准钢爪位于中间的第二间隙；这样在预处理驱动件的带动下，第一破碎钻7与第二破碎钻8相向运动，分别朝向钢爪一侧移动，对残集组的电解组进行破碎。
50.如图19-20所示，预处理驱动件包括定位板40及移动装置，定位板40为方形板状结构；定位板40的四个角螺纹连接有绳环41；固定支座36的上侧设有四个与绳环41相对应的导向座42，导向座42下侧为锥套结构，上侧开设有固定孔，定位板40下侧的绳环41通柔性绳43（钢丝绳、尼龙绳或锁链，结构强度好，连接稳定）与导向座42的固定孔相固定；定位板40
的上侧中央设有转换气缸44，转换气缸44的气缸头穿出定位板40与x型架45的中心固定，x型架45的四个角具有通道，柔性绳43穿于通道内；定位板40与通过移动件与基座5固定；移动件可以是现有的机械臂。
51.电解生产使用后的残极组从电解槽上卸下后由阳极拖车送到阳极组装车间，挂至悬链上，随悬链运至破碎组件1之间，转换气缸44伸长，x型架45向下移动，导向座42穿于x型架45的通道内，通过转换气缸44的推杆，使定位板40与固定支座36形成一个整体；这样在移动件的带动下，第一破碎钻7与第二破碎钻8相向运动，分别朝向钢爪一侧移动，对残集组的电解质进行破碎；此时第一震动电机37、第二震动电机39停止工作，震动头38穿于钢爪之间的空隙内（振动头不摆动，允许穿过）；转换气缸44缩短，x型架45向上移动，此时下方的固定支座36与上方的定位板40通过柔性绳43软连接，柔性绳43能有效缓冲定位板40向固定支座36的传导；一震动电机、第二震动电机39开始工作，对钢爪上的电解质进行振动清除，震动头38的特殊结构，可以对固定支座36的横向和竖向进行辅助限位的功能，从而避免第一破碎钻7、第二破碎钻8对钢爪的损伤。上述中如未单独介绍其固定方式，皆使用业内技术人员通用技术手段，焊接，嵌套，或螺纹固定等方式。
52.以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。