鋁電解槽專用打殼氣缸的制作方法
【專利說明】
[0001]技術(shù)領(lǐng)域:本發(fā)明鋁電槽專解用打殼氣缸是預焙鋁電解槽打殼下料裝置的專用設(shè)備，主要應用與鋁電解槽的設(shè)計以及電解槽生產(chǎn)和裝備制造。
[0002]【背景技術(shù)】:鋁電解槽氧化鋁加料裝置打殼下料系統(tǒng)，由打殼氣缸、氣活塞桿U型鉸接連接件、提升導向連接管和打殼錘頭所組成，提升導向連接管和打殼錘頭限定安裝在鋁電解槽水平煙罩板導向絕緣套管中，打殼氣缸用絕緣軸承座固定安裝在鋁電解槽上部結(jié)構(gòu)上。
[0003]在鋁電解槽在生產(chǎn)過程中，氧化鋁加料點處(即火眼)的熔體電解質(zhì)液的表面，在溫差的影響下，極易形成冷凝結(jié)殼，致使氧化鋁粉不能通過加料點的電解質(zhì)液結(jié)殼，加入到電解質(zhì)液中，參與熱電解化學反應。而電解鋁的生產(chǎn)過程是連續(xù)的熱電化學反應過程，
[0004]生產(chǎn)過程中就需要用頻繁的驅(qū)動打殼氣缸活塞連桿進行上下往復運動，帶動導向連接管和打殼錘頭上下運動，打開擊破下料點處的電解質(zhì)結(jié)殼，致使氧化鋁粉通過加料裝置流入添加到電解質(zhì)液中參與電解反應。
[0005]在現(xiàn)行的鋁電解槽打殼下料機構(gòu)中，打殼氣缸的密封點、氣缸活塞，缸體內(nèi)壁極易造成損壞，致使打殼氣缸成為維修量最大的易損部件。造成打殼氣缸損壞的主要原因由以下幾點:
[0006]1、在磁場的作用下，打殼錘頭和連接管受磁力的影響，往往偏離氣缸活塞上下運動的垂直軸線，產(chǎn)生對氣缸活塞桿的徑向推力，U型鉸接連接插頭難以完全釋放其徑向推力，致使打殼氣缸下端密封、氣缸活塞、缸體內(nèi)壁磨損磨損加快。
[0007]2、在現(xiàn)實生產(chǎn)過程中，打殼錘頭下端極易形成電解質(zhì)結(jié)殼，為了消除其結(jié)殼。電解操作工人往往用鋼釬沖擊錘頭或?qū)蜻B接管，給打殼氣缸活塞桿造成較大的徑向沖擊力，致使打殼氣缸下端密封、氣缸活塞、缸體內(nèi)壁產(chǎn)生沖擊機械損傷。
[0008]3、打殼氣缸處在高溫工況條件下致使密封件的耐磨損強度降低。
[0009]4、產(chǎn)生打殼氣缸大量損壞和磨損加大的原因除去上述外界工況原因的影響外，其另外的主要原因是打殼氣缸自身結(jié)構(gòu)設(shè)計的不合理?，F(xiàn)通用的打殼氣缸，采用的是機械行業(yè)的標準設(shè)計或參照其氣缸制造業(yè)的規(guī)范設(shè)計，在打殼氣缸構(gòu)造設(shè)計時未考慮電解的工況工況狀態(tài)和操作工藝。如打殼氣缸活塞桿在受到頻繁的徑向沖擊力和徑向交變荷載作用力的情況下，其打殼氣缸活塞缸端部的導向管套由于設(shè)計過短(長度平均不超過100毫米)和間隙過大，對氣缸活塞缸軸向約束性較差，致使活塞桿在受到徑向外力作用時，將氣缸端部的活塞桿密封點和活塞環(huán)密封點形成一個軸線上，兩個方向相反的抗徑向沖擊的磨損點，造成氣缸端部活塞桿密封、活塞環(huán)密封和缸體密封的嚴重損傷和損壞頻率加大。(如附圖1所示)
[0010]
【發(fā)明內(nèi)容】
:為延長打殼氣缸的使用壽命，減少打殼氣缸的密封磨損，減少氣缸的維修工作量，降低電解鋁的生產(chǎn)成本。本發(fā)明結(jié)合鋁電解槽生產(chǎn)的工況條件和電解鋁操作工藝的特點，以及現(xiàn)行的打殼氣缸結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范，發(fā)明并提出了一種鋁電解槽專用打殼氣缸結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)方案。
[0011]本發(fā)明鋁電解槽專用打殼氣缸結(jié)構(gòu)技術(shù)方案的設(shè)計原理是，為了減少徑向磁場交變荷載應力以及錘頭打殼沖擊應力對活塞及導向桿的密封的破壞性磨損，就需加強打殼氣缸端部活塞桿上下伸縮運動的導向功能，提高打殼氣缸端部導向密封端蓋，對活塞桿上下伸縮運動的導向約束強度，保證氣缸活塞上下往復運動的軸向運動的直線度，以減少活塞桿在受到徑向沖擊應力時的沖擊擺動幅度和應力變化影響范圍方法，以此實現(xiàn)并達到減少氣缸端部活塞桿密封和活塞環(huán)密封磨損和氣缸內(nèi)壁機械損傷的目的。
[0012]一種鋁電解專用的打殼氣缸是在通用標準打殼氣缸基礎(chǔ)上的改進與創(chuàng)新，打殼氣缸主要有氣缸筒體、進氣端缸蓋、活塞、活塞桿、排氣端缸蓋、密封環(huán)、密封壓蓋、拉緊長螺桿、支撐軸座架部件構(gòu)成，鋁電解槽專用打殼氣缸創(chuàng)新的技術(shù)路線是:對氣缸排氣端蓋及活塞桿導向密封裝置進行改進創(chuàng)新，提升氣缸對活塞桿導向約束功能，提升氣缸活塞桿、活塞抗徑向沖擊的能力。
[0013]其特征是，在氣缸排氣端缸蓋的下端，設(shè)置有活塞桿導向延長約束套管。
[0014]依據(jù)上述技術(shù)方案:活塞桿導向延長約束套管可與活塞桿密封壓蓋構(gòu)造成為一體部件，或另行設(shè)置一個部件安裝在排氣端缸蓋的下端。
[0015]依據(jù)上述技術(shù)方案:活塞桿導向延長約束套管的端部與活塞桿密封壓蓋相連接。
[0016]依據(jù)上述技術(shù)方案:活塞桿導向延長約束套管端部與打殼氣缸的排氣端缸蓋相連接。
[0017]依據(jù)上述技術(shù)方案:活塞桿導向延長約束套管的端部設(shè)置有導向套環(huán)。
[0018]依據(jù)上述技術(shù)方案:活塞桿導向延長約束套管的導向套環(huán)與約束套管為螺旋卡套連接或螺栓法蘭壓接。
[0019]依據(jù)上述技術(shù)方案:活塞桿導向延長約束套管長150毫米以上，具有導向功能，
[0020]依據(jù)上述技術(shù)方案:鋁電解專用的打殼氣缸的活塞桿復位的上止點，大于導向延長約束套管高度，即大于于下端蓋150毫米以上，以保證導向延長約束套管加長后不影響氣缸活塞的有效工作行程。
[0021]依據(jù)上述技術(shù)方案:鋁電解專用的打殼氣缸在設(shè)置導向延長約束套管后，氣缸活塞桿下止點，在受到徑向外力作用時，其軸向受力點為三點，這三點分別是導向延長約束套管的下端處、氣缸端蓋與活塞桿密封處、氣缸活塞密封處。
[0022]采用鋁電解槽專用打殼氣缸應用于鋁電解槽打殼裝置，可以延長打殼氣缸的使用壽命，減少打殼氣缸的密封磨損，提高打殼氣缸的工作效率，減少動力消耗，減少氣缸的維修工作量，降低電解鋁的生產(chǎn)成本。
[0023]【附圖說明】:本鋁電解槽專用打殼氣缸的技術(shù)方案與特征在說明書附圖和實施例中表示的更加清晰.
[0024]圖1現(xiàn)通用招電解槽打殼氣缸構(gòu)造不意圖。
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