Установка для очистки дробью анодных штыйей
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
345234
Goes Советскин
Социалистическил
Республин
Зависимое от авт. свидетельства _#_o.Ч, Кл. С 22Ë 3 02
С 224 3, 12
Заявлено 25.Х.1966 (л1 1110895i22-1) с присоединением заявки Ко
Приоритет
Опубликовано 14Х1!.1972. Бюллетень, 4 22
Дата опубликования описания 31Л 11.1972
Комитет по лелем изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 669.713.7.002.52 (0SS.8) Автор изобретения
Заявитель
А. И. Полежаев
Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной промышленности
УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧЙСТКИ ДРОБЬЮ АНОДНЬ!Х ШТЬ!РЕЙ
АЛЮМИНИЕВЬ!Х ЗЛЕКТРОЛИЗЕРОВ С ВЕРХНИМ ПОДВОДОМ
ТОКА
Известна передвижная установка для очистки дробью BHoJIIIbl Y штырей алюминиевых электролизеров с верхним подводом тока, состоящая из цилиндрической очистной камеры, открытой сверху, стандартных дробеметных аппаратов, вращающейся 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 цевочным с шестернями, расположенными на поворотных втулках верхней плиты кассеты.
Кроме того, кассета может быть выполнена составной с подвижнымч 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 поворогной, а привод для ее поворота снабжен пневмоцилиндром с предохранительным клапаном и регулятором давления щетки на штырь.
На фиг. 1 изображена предложенная установка, общий вид; на фиг. 2 — разрез по
А — Л па фпг, 1; па фиг. 3 — разрез по Б — Б на фиг. 2 (по очистной камере); на фиг. 4— разрез по  — В па фиг. 2; на фиг. 5- — разрез по à — Г на фиг. 2 (по механической щетке);
10 на фиг. 6 — разрез по Д вЂ” Д на фиг. 2 (no цевочному поворотному сегменту); на фиг. 7— разрез по Š— Е па фиг. 5; на фиг, 8 — разрез по Ж вЂ” К на фиг. 6; на фиг. 9 — разрез по
И вЂ” И на фиг. 8; на фиг. 10 — кинематическая
15 и пневматическая схемы установки; на фиг. 11 — разрезы по 1(— К и .7 —.7 иа фиг. 10; на фпг. 12 — кассета для штырей; на фиг. 13— узел 1 па фиг. 12; на фиг. 14 — - разрез по
М вЂ” М на фиг. 12; на фиг. 15 — разрез по Н вЂ” Н
20 на фиг. 12; на фиг. 16 — разрез «о 0 — 0 на фиг. 13; на фиг. 17 — вариант размещения установки в двухэтажном корпусе электролиза.
Основными узлами описываемой установки являются два дробеметных аппарата одного и
25 того же исполнения, очистная камера, механизм поворота кассеты, механическая щетка, механизм поворота штырей, элеватор с сепаратором дроби и кассета для штырей.
Дробеметная камера 1 одного из дробемет30 ных аппаратов 2 стандартного типа 392М по
345234 сравнению с друп)м развернута ня 180 относительно подшипников 8 основного вала.
Очистная камера 4 — сварная цилиндрической (!)О!Рл)!>1, Ot<3II IIIB3tot BOj)0!Ii<0!I 5. HOj)OII 1<3 И мс(. г p(. ш TI<)) 6, It pC )Oxj)3II5Il0ltlx от попадания кру Иых предметов в устройства для трапспортироики отработанI!0!I дроби и служащую площадкой при осмотре и ремо)пс резинового укрытия х нижней ,асти очистной камеры. Резиновое укрытие крепится болтами к стенке очистной камеры. j jo Bc(11 В!>Iсотс цили!1др11 1ссt Д>! Я IIPСДВЯРИ I СЛ1>НОГО ЦСIITPИРОB3II 151 It ИЖIi(. ll части кассеты со штырями при сс установке. В средней части очистной камеры приварено кольцо 9, разделяющее сс на верхшою и нижшою половины. HepxII5t5I половина очистной камеры имеет ниши 10 и 11, наружные стенки которых сьсмпыс. К пару)кной степке верхней части очистной камеры приварен флапсц 12 с ребрами 18 и кронштейны 14, 15. В ни>Иней части очистной камеры имеются - два патрубка 16, р 3cltoл 05ксtt Ill>I E II tl !) аз
Hept!Is!st и нижняя части очистной камеры имеют патрубки (на чертежах не показаны) для отсоса запыленного воздуха в вентиляционную систему. Очистная камера установлена на четыре. . опора:< 19 и прикреплена к фундаменту бол, àми О. 2п В нижней части воронка 5 оканчивается патрубком с фланцем 21, к которому крепится тсчка 22 для транспортирования отработанной дроби и пыли в элеватор. Транспортирование отработанной дроби из очистной камеры в элеватор можно производить так)кс с помощью шнека или вибропптатсля. В этом случае уменьшится высота элеватора»а высоту столбика 28 фундамента. Механизм поворота кассеты выполнен в виде поворотной кольцевой платформы 24 с насаженным на нее зубчатым колесом 25. Платформа имеет площадку для установки плиты кассеты, пресс-масленки 26 для смазки горизонтальной и вертикальной поверхностей сколь5ксния, направляющие 27 для вторичной центровки кассеты прп сс установке со штырями. Поворотная платформа установлена на кольцевой опоре 28, которая расположена на верхнем фланцс очистной камеры. Между опорой и наружной стенкой очистной камеры имеется зазор, достаточный для центрирования опоры относительно геометрического центра направляющих очистной камеры. Вращение на поворотную пл атформу передается через шестершо 29, наса)кенную на выходной вал редуктора 80, соединенного упругой муфтой 81 с электродвигателем 82. 5 ю 30 35 Механическая щетка по своей конструкции напоминает маятниковую пилу. Поворотная ось 88, являющаяся частью жесткой рамки 84, установлена вертикально в подшипники скольжения 35 и 86. В нижней части рамки имеется рычаг 87, через который при помощи пневмоцилиндра 88 щетка может быть повернута в одно из кряйшгх положений. Крайнее рабочее положение щетки (когда опа находится внутри очистной камеры) может регулироваться при помощи подвижного упора 39. Вал 40 щетки установлен в подшипниках качения 41, корпуса 42 которых встроены во внутрь конструкции щетки и закреплены болтами к рамке. Па нижний конец вала наса)кен шкив 48, соединяющийся клиновым ремнем 44 с таким же шкивом 45 на электродвигателе 46, устаИОВлснпом 113 плите 47 рамки. Для натяжения ремня отверстия в плите под болты крепления электродвигателя выполнены шлицевыми. 1Цстка состоит из двух половин, Основами половин щетки является труба 48, разрезанная вдоль оси пополам. В основе просверлены отверстия, куда вставлены согнутые пополам пучки проволоки 49, Петли пучков прошиты проволокой. С внутренней 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 58 на диски 54, которь1е приварены к валу и имеют резьбовые отверстия ня торцовой поверхности. Механизм для поворота штырей представ= ляст собой цевочный поворотный сегмент и состоит пз рычага 55, на конце которого прикреплены пластины 56. Между пластинами (до клепки) вставлены ролики-цевки 57 (восемь штук). Кривизна средней линии цевок (радиус дуги) принимается по геометрическим 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 шпонкой. На ось сверху и снизу надеты подшипники 60, которые крепятся на болтах к металлоконструкции ниши очистной камеры. На ния<ний конец оси надета на шпонке втулка рычага 61, через который при помощи пневмоцилиндра 62 цевочный сегмент может быть повернут в одно из крайних положений. Крайнее рабочее положение (цевочный сегмент выдвинут в очистную камеру) ограничивается подвп)кны)! упором 63. Элеватор 64 ленточный стандартный типа М32б-8-0, сепаратор 65 дроби также стандартный имеет секторные затворы бб и пнсвмоцилиндры 67. 345234 Кассета для штырей состоит из круглой чугунной плиты 68 с одиннадцатью гнездами, в которые вставлены поворотные втулки 69. В верхней части втулки имеют ребра 70, направляющие штырь в отверстие при установке его в кассету. В нижней части втулки после установки ее в гнездо плиты приварена цевочная шестерня 71 (число зубьев тридцать IBB). Поворотные втулки выполнены из пемагнитной стали. В центре чугунная плита имеет направляющую в виде квадратного отверстия. Вторую направляющую имеет конуснал конструкция 72, прибалчиваемая к плите. Эта конструкция может быть сварной или литой. Вторая часть кассеты — поддон 78 со штангой 74 выполнена сварной из листовой и прокатной стали. Гнезда для штырей на поддоне образуют ребра 75, изготовлясмае из немагнитной стали. Штанга кассеты выполнена 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 81 с одиннадцатью воронками 82, изготовленными из немагнитной стали. Длл жесткости зонт, воронки и штанга соединены ребрами 88. 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 80 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. Катушки электромагнитов 89 и 90 подключены к общей электрической с. еме установки. Кроме того, схема включает регуляторы давления 91 и 92, обратные клапаны 98 и 94, предохранительные клапаны 95 и 96, пневмоцилиндры секторных затворов, щетки цевочного сегмента. В схеме 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 65 установку или извлечение кассеты из очистительной камеры. Установка работает следующим 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 сьемной крышкой свободное от штыря гнездо кассеты на коническом зонте. При движении кассеты вниз коническая поверхность поддона кассеты скользит по отогнутым концам полок, направляющих угольников очистной;I%i(:.ðû и цептрирустсл на вертш;а:IbHblx участках уголков с точностью Iloминального зазора между поддоном и угольниками, составляющего 15 — -20 .я,я. С такой точностью опускающаяся кассета попадает верхней плитой иа направляющие ребра поворотной платформы. Здесь происходит вторая более точная центровка кассеты. Плита кассеты устанавливастсл на площадке платформы с отклонением порядка 3 — ",л л от геометрической оси установки. После установки плиты кассеты штанга с поддоном, коническим зонтом и штырями продолжает движение вниз. Далее штыри 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. 1б). Поддон кассеты, уходя от штырей, продолжает движение 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 узль. установки: электродвигатели 101 и 102 дробеметных аппаратов, электродвигатель 108 элеватора, электродвигатель 46 механической щетки, электродвигатель 82 механизма поворота кассеты, срабатывает электромагнит 89 воздухораспределит ля 88, в результате чего сжатый воздух попадает в рабочие полости пневмоцилиндров 67, 88 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, но непрерывно, входя в зону факела дроби, очищаются, причем угол очистки 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 (по дуге цилиндра) штыря. Органом, регули345234 65 рующим силу нажатия щетки на штырь, является регулятор давления, установленный в пневматической схеме. При движении штыря на щетку он отжимаст ее с крайнего положения. При этом в задней полости пнсвмоцилиндра происходит некоторое сжатие воздуха. Избыток давления срабатывается предохранительным клапаном. При удалении штыря от щетки последняя возвращается в крайнее рабочее положение. Угол чистки цилиндра штыря теоретически должен составлять 90 . Для гарантированной очистки, у !Итывая всякие допуски, погрешности изготовления и сборки, наладку надо производить на больший угол чистки, что осуществляется отодвиганнем подвижного упора, дающего возможность щетке дальше заход!ггь в очистную камеру. Прн оптимальном ДЯВЛС Н III IЦСТКП На 1!IT(If>b, СОСТЯВЛЯIОН!ЕМ 0,15 — 0,25 кг/сл!, момент трения между щстКой И 111ТI (f>еil(, QЧEIТЫВЯЯ МЯССУ ШТЫ f>Я, ПРИблизительно раза в 2 — 4 меньше момента тРенин ИОВОРОта штl.(PEI и ПОВОРОтllой Вт> лки касссты. Следовательно, щетка своим вращением не поворачивает штырь, свободно висящий в кассете. Штыри поворачиваются вокруг своей оси следующим образом. 1,евочные шестерни поворотных втулок кассеты с находящимися в IIHx штырями, проходя мимо выдвинутого в очистную камеру цсвочного сегмента, входят в зацепление с цевкамн и поворачиваются (прн числе цевок восемь и числе зубьев шестерни тридцать два) на одну четверть оборота, т. е. на 90 . Регулятор давления, подвижный упор, закрепленный в определенном месте, и предохранительный клапан выполняют ту же роль, что н прн работе щетки. Разница заключается лишь в том, что эти элементы поставлены здесь для компенсации неточностей геометрии зацепления между цевочным сегментом н цсвочными шес(ернямп поворотных втулок кассеты. T B I(I I!i(о б р я з О м, 11 p EI р а боте установки к а ссета непрерывно вращается вокруг оси (скорость вращения около 0,8 об),1!ин), 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 дробьк>, а верхняя — щеткой. На корпусе очистной камеры установлен путевой выключатель 104, на который воздействует упор поворогной платформы 105. При каждом полном повороте платформы с концевого выкл(очателя дается импульс на счетчик оборотов, установленный в электрической схеме. При четвертом импульсе счетчик оборотов дает команду на остановку всех электродвигателей установки, включает электромагнит 90 воздухораспределителя 88, золотник которого переключает сжатый воздух в другие полости пневмоцилнндров, последние, срабатывая, отводят в исходное положение щетку, цевочный сегмент и секторные затворы. Электромагнит 90 выключается от импульса конечного выключателя 97. На этом цикл чистки штырей в кассете закончен. После этого кассета может быть поднята из очистной камеры. Крюком тельфера (крана) за хомут штанги поднимается поддон. Благодаря наличию квадрата на штанге и такого же отверстия в плите кассеты оси штырей и гнезд на поддоне остаются всегда совмещенными. Поддон ребрами своих гнезд приподнимает штыри, а затем, когда нижняя шайба штанги доходит до упора с нижней направляющей, поднимается и плита кассеты. На фиг. 17 показан один из возможных вариантов размещения установки в корпусе электролиза. Установку предполагается разместить в помещении площадью баб=36 .И2 в непосредственной близости от среднего коридора двухэта>кных корпусов электролиза. Нижняя отметка пола соответствует нулевой отметке корпуса, верхняя рабочая площадка— отметке рабочего пола корпуса 4. Общая высота помещения 10,5 м. EIa той же фиг. показаны электротележка 10б 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 поворота штырей, вращающуюся щетку для очистки медных накладок штырей и вращающуюся кассету для вертикально устанавливаемых штырей, Отличающаяся тем, что, с целью непрерывной очистки всех штырей, находящихся в кассете, механизм поворота штырей выполнен в виде цевочного поворотного сегмента, входящего в зацепление с цевочными шестернями, расположенными на поворотных втулках верхней плиты кассеты. 2. Установка по п. 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 шестернями. 3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что вращающаяся щетка выполнена поворотной, а привод для ее поворота снабжен пневмоцилиндром с предохранительным клапаном и регулятором давления щетки на штырь. 345234 Составитель Г. Григоренко Текред 3. Тараненко Редактор Е. Братчикова Корректор О. Тюрина Заказ 2413/5 Изд. № 1009 Тираж 406 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прн Совете Министров СССР Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2
