專利名稱：一種用于電解鋁行業(yè)的節(jié)能打殼氣缸的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種氣缸，尤其涉及一種應用于電解鋁行業(yè)具有節(jié)能效果的打殼氣缸。
背景技術：
電解鋁行業(yè)中打殼缸的主要作用是在每次電解槽下料時打破表層結殼，保證氧化鋁原料順利進入電解槽?，F(xiàn)有的打殼氣缸是一種雙作用單活塞桿耐高溫氣缸，從功能上可分為下料氣缸和出鋁氣缸。其在運行過程中，無桿腔加壓時，有桿腔處于排氣狀態(tài)，活塞桿伸出；有桿腔加壓時，無桿腔處于排氣狀態(tài)，活塞桿縮回。這樣在打殼氣缸的每個動作循環(huán)中會消耗掉兩腔壓縮空氣。現(xiàn)有的打殼氣缸在正常生產(chǎn)過程中，動作頻率高，使用非常頻繁，打殼氣缸日常生產(chǎn)過程中的耗氣量占整個工廠壓縮空氣使用量的20%左右，是電解鋁廠中的能耗大戶之一。 伴隨社會對環(huán)保要求的提高，“節(jié)能減排”的要求已深入到了社會各行業(yè)。電解鋁行業(yè)，是一個傳統(tǒng)意義上的高能耗行業(yè)，所以該行業(yè)成為了 “節(jié)能減排”的關注點。有效的降低打殼缸壓縮空氣的能耗、提高打殼缸的壓縮空氣使用效率是解決電解鋁行業(yè)壓縮氣體節(jié)能的有效途徑。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足而提供一種能顯著節(jié)省壓縮空氣使用量、降低企業(yè)能耗、達到節(jié)能減排效果的用于電解鋁行業(yè)的節(jié)能打殼氣缸。本發(fā)明的目的可以通過如下措施來達到一種用于電解鋁行業(yè)的節(jié)能打殼氣缸，它包括大缸筒，其特征在于大缸筒內設有活塞桿，大缸筒和活塞桿之間設有大活塞，大活塞上設有掛鉤、彈簧片，大缸筒的一端設有前蓋，活塞桿穿過前蓋連接叉形接桿，大缸筒內通過定位套連接小缸筒，小缸筒內設有小活塞、導向活塞，大缸筒另一端設有換向閥總成，換向閥總成連接順序閥。為了進一步實現(xiàn)本發(fā)明的目的，所述的順序閥由第一氣控閥、第二氣控閥、氣路構成，換向閥總成包含第一換向閥、第二換向閥，其上設有控制口、工作口，還插裝有制動鎖，控制口連通第一換向閥、第二氣控閥，工作口連通第一換向閥、第二換向閥，換向閥總成、小缸筒、大缸筒和定位套之間的空腔形成了儲氣室，儲氣室通過氣路與第一氣控閥連通，大活塞、大缸筒、活塞桿、前蓋之間的空腔為有桿腔，小活塞、小缸筒、換向閥總成之間的空腔形成了無桿腔，第二換向閥通過通氣管、前蓋與有桿腔相通。為了進一步實現(xiàn)本發(fā)明的目的，所述的小缸筒和小活塞之間設有雙向密封和J型密封。本發(fā)明同已有技術相比可產(chǎn)生如下積極效果本發(fā)明具有顯著的節(jié)省壓縮空氣使用量的功能，且氣缸性能穩(wěn)定可靠。電解鋁企業(yè)使用具有節(jié)能效果的打殼氣缸，完成同樣的工作比老式氣缸能夠節(jié)約65%的壓縮空氣使用量，企業(yè)達到節(jié)能降耗目的。對應用于電解鋁行業(yè)具有節(jié)能效果的打殼氣缸進行試驗，試驗結果表明，所研制的氣缸樣機動作平穩(wěn)可靠，能夠實現(xiàn)打殼功能，滿足打殼氣缸各項性能指標。同時統(tǒng)計使用的壓縮空氣流量比老式氣缸低65%以上。


圖I為本發(fā)明的結構示意 圖2為圖I的A-A剖視 圖3為圖I的B-B剖視 圖4為圖I的C-C剖視 圖5為本發(fā)明的原理 圖6為本發(fā)明的活塞桿完全縮回狀態(tài)示意 圖7為本發(fā)明的小活塞運動至掛鉤裝置位置示意圖； 圖8為本發(fā)明的大活塞與小活塞通過掛鉤系統(tǒng)聯(lián)接為一體示意 圖9本發(fā)明的活塞桿完全伸出狀態(tài)示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
做詳細說明
實施例一種用于電解鋁行業(yè)的節(jié)能打殼氣缸(參見圖I-圖5)，它包括大缸筒7，大缸筒7內設有活塞桿11，大缸筒7和活塞桿11之間設有大活塞10，大缸筒7的一端設有前蓋12，活塞桿11穿過前蓋12連接叉形接桿13，大缸筒7內通過定位套15連接小缸筒6，小缸筒6內設有小活塞4、導向活塞3，小缸筒6和小活塞4之間設有雙向密封18和J型密封16，大缸筒7另一端設有換向閥總成2，換向閥總成2連接順序閥1，順序閥I由第一氣控閥1-1、第二氣控閥1-2、氣路22構成，換向閥總成2包含第一換向閥2-1、第二換向閥2_2，其上帶有控制口 20、工作口 21，還插裝有制動鎖23。控制口 20連通第一換向閥2-1、第二氣控閥1-2。工作口 21連通第一換向閥2-1、第二換向閥2-2。換向閥總成2、小缸筒6、大缸筒7和定位套15之間的空腔形成了儲氣室5。儲氣室5通過氣路22與第一氣控閥1-1連通。大活塞10、大缸筒7、活塞桿11、前蓋12之間的空腔為有桿腔17。小活塞4、小缸筒6、換向閥總成2之間的空腔形成了無桿腔19。第二換向閥2-2通過通氣管8、前蓋12與有桿腔17相通。小活塞4、掛鉤9、大活塞10、彈簧片14、定位套15組成了掛鉤系統(tǒng)，實現(xiàn)大活塞和小活塞的聯(lián)接與脫離。掛鉤9、彈簧片14固定在大活塞10上面，定位套15固定在小缸筒6上。工作原理
活塞桿伸出過程
I、如圖6所示，氣缸活塞桿11處在完全縮回狀態(tài)，在工作口 21通入壓力為O. 6 IMPa的壓縮空氣。從圖6可知，此時有桿腔17充滿壓縮空氣，大活塞10、掛鉤9停留在如圖6所示位置；氣缸尾端制動鎖23處于開啟狀態(tài)；第二換向閥2-2的閥芯位于初始位置，氣缸無動作。2、在控制口 20通入壓力為O. 6-0. IMPa的壓縮空氣，第二換向閥2_2的閥芯動作，閥芯換向，同時第二氣控閥2-2處于關閉狀態(tài)。此時通過工作口 21通入的壓縮空氣進入到氣缸小缸筒無桿fe 19，推動小活塞4、導向活塞3和活塞桿11向左運動。3、當活塞桿11、小活塞4和導向活塞3運彳丁到圖7所不似直時，小活塞4與大活塞10接觸，雙向密封18與小缸筒6分離，J型密封16是單向密封，此時不起密封作用，無桿腔19中的壓縮空氣進入到儲氣室5。因大活塞10左側有桿腔17有壓縮空氣，氣壓與工作口21、無桿腔19、儲氣室5中的壓力均相同，并且大活塞兩側受壓面積相同，因此活塞桿11、小活塞4、導向活塞3在自身及前端所連接的錘體的重力作用下，繼續(xù)向左運動。
4、當運行至圖8所示位置時，大活塞10、掛鉤9離開定位套15，掛鉤9在彈簧片14的作用下處于圖8所示狀態(tài)，大活塞10、小活塞4通過掛鉤9聯(lián)接為一個整體。5、活塞桿11前端接觸到負載后，因大活塞10兩側壓力相同，此時無輸出力，活塞桿11、大活塞10、掛鉤9、小活塞4、導向活塞3在負載阻止下動作運動，無桿腔19、儲氣室5、有桿腔17中的壓力同時升高。當儲氣室5中的壓力升高的設定值時，第一氣控閥1-1閥芯動作，第一換向閥2-1控制氣路接通，第一換向閥2-1閥芯動作，有桿腔17處于泄壓狀態(tài)。大活塞10、小活塞4、活塞桿11產(chǎn)生向左的力，推動負載，完成要求的動作，直至運行至活塞桿11完全伸出狀態(tài)，如圖9所示?；钊麠U縮回過程
I、氣缸在圖9所示狀態(tài)下，撤去控制口 K的壓縮空氣，第二換向閥2-2閥芯在彈簧作用下復位，無桿腔19、儲氣室5處于排氣狀態(tài)。第二氣控閥1-2換向，第一換向閥2-1的控制氣路處于失氣狀態(tài)，第一換向閥2-1閥芯換向，工作口 20與有桿腔17相通，大活塞10、小活 塞4、活塞桿11向右運動。2、當大活塞10、小活塞4、活塞桿11、掛鉤9運行至圖8所示狀態(tài)，掛鉤9開始與定位套15接觸，隨著上述組件進一步的向右運動，掛鉤9逐漸與小活塞4脫離，從而使大活塞10與小活塞4脫離，如圖7所示。3、在圖7狀態(tài)時，J型密封件進入到小缸筒6中，自儲氣室5至無桿腔19方向起到密封作用。在第1、2個步驟中，儲氣室的氣壓從最高點下降至規(guī)定值，此時小活塞4左側壓力為儲氣室5的壓力，右側為大氣壓，小活塞4、活塞桿11受向右的力，向右運動，直至運動至圖9所示狀態(tài)。
權利要求
1.一種用于電解招行業(yè)的節(jié)能打殼氣缸，它包括大缸筒(7)，其特征在于大缸筒(7)內設有活塞桿(U)，大缸筒(7 )和活塞桿(11)之間設有大活塞(10 )，大活塞(10 )上設有掛鉤(9)、彈簧片(14)，大缸筒(7)的一端設有前蓋(12)，活塞桿(11)穿過前蓋(12)連接叉形接桿(13 )，大缸筒(7 )內通過定位套(15)連接小缸筒(6 )，小缸筒(6 )內設有小活塞(4 )、導向活塞(3)，大缸筒(7)另一端設有換向閥總成(2)，換向閥總成(2)連接順序閥(I)。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種用于電解鋁行業(yè)的節(jié)能打殼氣缸，其特征在于所述的順序閥(I)由第一氣控閥(1-1)、第二氣控閥(1-2)、氣路(22)構成，換向閥總成(2)包含第一換向閥(2-1)、第二換向閥(2-2)，其上設有控制口(20)、工作口(21)，還插裝有制動鎖(23)，控制口(20)連通第一換向閥(2-1)、第二氣控閥(1-2)，工作口(21)連通第一換向閥(2-1)、第二換向閥(2-2)，換向閥總成(2)、小缸筒(6)、大缸筒(7)和定位套(15)之間的空腔形成了儲氣室(5)，儲氣室(5)通過氣路(22)與第一氣控閥(1-1)連通，大活塞(10)、大缸筒(7)、活塞桿(11)、前蓋(12)之間的空腔為有桿腔(17)，小活塞(4)、小缸筒(6)、換向閥總成(2)之間的空腔形成了無桿腔(19)，第二換向閥(2-2)通過通氣管(8)、前蓋(12)與有桿腔(17)相通。
3.根據(jù)權利要求I所述的一種用于電解鋁行業(yè)的節(jié)能打殼氣缸，其特征在于所述的小缸筒(6 )和小活塞(4)之間設有雙向密封(18 )和J型密封(16 )。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于電解鋁行業(yè)的節(jié)能打殼氣缸，它包括大缸筒(7)，其特征在于大缸筒(7)內設有活塞桿(11)，大缸筒(7)和活塞桿(11)之間設有大活塞(10)，大活塞(10)上設有掛鉤(9)、彈簧片(14)，大缸筒(7)的一端設有前蓋(12)，活塞桿(11)穿過前蓋(12)連接叉形接桿(13)，大缸筒(7)內通過定位套(15)連接小缸筒(6)，小缸筒(6)內設有小活塞(4)、導向活塞(3)，大缸筒(7)另一端設有換向閥總成(2)，換向閥總成(2)連接順序閥(1)，本發(fā)明能顯著節(jié)省壓縮空氣使用量、降低企業(yè)能耗、達到節(jié)能減排效果。
文檔編號F15B13/04GK102878145SQ20121042076
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月30日 優(yōu)先權日2012年10月30日
發(fā)明者馬龍鵬, 曹常貞, 郭敦朋, 姜云, 林志海, 丁春雷 申請人:煙臺未來自動裝備有限責任公司