Устройство для затяжки и открытия контактных зажимов алюминиевых электролизеров

Устройство для затяжки и открытия контактных зажимов алюминиевых электролизеров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii) 75I84I

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 16.06.78 (21) 2530600. 22-02! с присоединением заявки— (23) Приоритет—! 5 :) .. Кл. С 25 С 3/16

Государственный комитет (43) Опубликовано 30.07.80. Бюллетень j> 28. - ) У,— . по делам изобретений и открытий 669. 713. 72 (088.8) (45) Дата опубликования описания 30.07.80 (72) Авторы изобретения А. В. Григорьев, К. К. Рыбкин, А. С. Беляев, Б. П. Величко, Г. Е. Вольфсон и В. С. Тагильцев (71 Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной промышленности (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАТЯЖКИ И ОТКРЫВАНИЯ

КОНТАКТНЫХ ЗАЖИМОВ АЛЮМИНИЕВЫХ

ЭЛ ЕКТРОЛ ИЗЕРОВ

Изобретение относится к области производства алюминия, в частности к механизации операций затяжки и открывания контактных зажимов алюминиезых электролизеров, снабженных шестернями, установленными на горизонтальных приводных валиках зажимов.

Контактные зажимы электролизеров классифицируются по расположению приводного валика (или силового винта) на два типа: с вертикальным приводным валиком и с горизонтальным. К первым относятся зажимы, например, для сталеалюминиевых штырей, ко вторым, например, зажимы для цилиндрических штырей и зажимы для штанг обожженных анодов.

Известно устройство для обслуживания зажимов с горизонтальными валиками. Это устройство устанавливается на мостоаых кранах с низко опущенной кабиной. Операция по сцеплению головок ключей этого устроиства с валиками контактных зажимов достаточно проста, поскольку оператор находится в непосредственной близости от обслуживаемого зажима. Однако краны с низко опущенными кабинами не получили широкого применения в производстве, поскольку кабина такого крана создает значительные помехи напольным обслуживающим машинам электролизного цеха (1).

Известно другое устройство для обслуживания зажимов, установленное на напольной машине для перестановки обожженных анодов (2).

Однако напольные машины для перестановки обожженных анодов также не получили распространения ввиду их малой грузоподъемности при ограниченной маневренности.

Основной обслуж изающей машиной электролизного цеха является мостовой кран с кабиной, расположенной непосредственно под мостом крана.

Прототипом изобретения является устройство, устанавливаемое на таком кране.

Оно состоит из двух телескопических труб, в полости которых проходит штанга мостового крана со штырем, и поворотной в горизонтальной плоскости платформы, свободно посаженной на нижний конец вчешней трубы, на которой смонтирован механический ключ с механизмом вращения и механизмом подъема платформы. Устройство снабжено механ измом горизонтального перемещения ключа относительно платформы, имеющим общий привод с механизмом вращения ключа. Головка ключа выполнена из трех дисков, связанных кулачковыми соединениями, на внутреннем диске закреплен ведомый элемент для передачи вращения

751841 ключу, а нужный диск с заходным конусом и пазам|и под головку контактного зажима центрирован относительно внутреннего диска с помощью пластинчатых пружин (3).

Описанный механизм имеет ряд недостатков. Во-первых, это сложность конструкции, большие габариты и металлоемкость (вес механизма 3100 кг). Во-вторых, неудобство эксплуатации и низкая про изводительность труда при обслуживании конта ктпых зажимов. К рановщику необходимо визуально из расположенной сверху кабины ориентировать ключ в трех измерениях относительно горизонтального валика зажима, после чего при помощи механизма горизонтального перемещения осуществлять сцепление ключа с валиком зажима. Ориентировка ключа в двух измерениях (в плане) не вызывает трудностей, а установка ключа по высоте затруднена, поскольку. крановщик, управляющий клю roM, находится высоко, на значительном удалении от зажима. Поэто.му сцепление ключа с валиком зажима заппмает много времени или требует участия в этой операции наводчика, руководящего снизу действиями крановщика.

Целью изобретения является упрощение конструкции, снижение металлоемкости и повышение производительности труда.

Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве механизм захвата и вращения приводного валика зажима выполнен в виде четырехшарн ирного параллелограмма, верхнее горизонтальное звено которого жестко соединено с корпусом редуктора, а на двух боковых звеньях установлены параллельные между собой горизонтальные валы с шестернями, взаимодействующими прп опус канин устройства с шестерней, жестко закрепленной на горизонтальном приводном валике контактного зажима, при этом валы кинематическп связаны с редуктором посредством муфт дистанционного управления, а бокозые звенья етырехшярнирного параллелограмма подпружпнены относительно корпуса редуктора.

На фпг. 1 — устройство для затяжки и открывания зажимов, шестерни которого сцеплены с шестерней зажима электролизера, вид сбоку; на фиг. 2 — вид по стрелке

Л на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б — Б «ra фиг. 1; на фиг. 4 — кинемапическая схема устройства.

На вертикальной штанге 1 мостового крана, несущей автоматический захват 2 для сцепления со штангой 8 обожженного анода 4, закреплена зубчатая рейка 5 и смонтирована роликовая тележка б с возможностью вертикального перемещения по штанге 1 . На нижней частя тележки б смонтирован привод устройства, включающий электродвигатели 7 и 8, соединенные посредством регулируемых фрикционных муфт

9 и 10 и зубчатой передачи 11 с быстроход5

1О

l5 о

25 зо

4п

55 ным валом 12 редуктора 18. Вал 12 соединен с первичным валом 14 редуктора 18 посредством червячной пары 15.

На валу 14 установлены муфты дистанционного управления (наприм ер, электромагнитные) lб и 17, ведомые диски которых соединены со звездочками 18 и 19.

К корпусу редуктора 18 снизу крепится механизм захвата и вращения приводного валика контактного зажима 20, имеющего жестко закрепленную на валике шестерню.

Механизм захвата и вращения валика зажима выполнен в виде шарнирного параллелограмма. Верхнее горизонтальное звено параллелограмма жестко закреплено на,корпусе редуктора 18 (шарниры 21 и 22 установлены на консоли корпуса редуктора 18), боковые звенья 28 и 24 имеют возможность поворачиваться вправо и влево на некоторый угол, причем для возврата их в исходное положение предусмотрены пружинные амортизаторы 25, установленные на кронштейне 2б корпуса редуктора 18. В нижней части боковых звеньев 28 я 24 смонтированы горизонтальные параллельные между собой валы 27 и 28 с шестерням и 29 и 80 и звездочками 81 и 82, которые озязаны цепными передачами со звездочками 18 и 19.

Нижнее звено шарнирного параллелограмма представляет скобы 88 и 84, обеспечивающие постоянство межцентрового расстояния .;:i"æ:ró шестернями 29,и 80.

Промежуточный вял 85 редуктора 18 сгяз".í с первичным валом 14 посредством зуо-.атой пары 85, колесо которой соединено с вечомыми дискам и муфты дистанционного управления 87. На консоль промежуточного вала 85 посажена звездочка 88, соединенная с валом 35 посредство vl муфты одностороннего действия 89.

Звездочка 88 связана цепной передачей со звездочкой 40, закрпепленной на валу 41 механизма вертикального перемещения. На этом же валу закреплена шестерня 42, находящаяся з зацеплении с зубчатой рейксй 5.

М "ханизм вертикального перемещения имеет натяжное устройство цепи, включающее поворотный рычаг 48 с роликом 44 и упорным винтом 45, и предохранительное устройство, включающее храповое колесо

4б, установленное на валу 41, собачку 47, закрепленную на оси рычага 48, и пружину растяжения 48. С промежуточным валом 85 связан зубчатой парой 49 вторичный вал 50 редуктора 18, также относящийся к механизму вертикального перемещения. На консоли вала 50 закреплен тормозной шкив 51, на который воздействует тормоз 52.

Для ограничения высоты подъема устройства по штанге 1 предназначен специальный механизм 58 с конечным выключателем, смонтированный на роликовой тележке б.

751841

В нижней части корпуса редуктора 13 шари нрпо смонтирован рычаг 54 для опоiphI на анодную ошиновку 55 электролизера, угол поворота которого ограничивается пружп;Iíûì амортизатором 56.

Для замены отработавшего на электролизере обожженного анода 4 новым анодом ориентируют в плане вертикальную штангу

1 мостового крана с захватом 2 относительно штанги 3 обожженного анода, который необходимо извлечь.из электролизера, и опускают штангу 1 с захватом 2 до сцепления захвата 2 со штангой 8 обожженного анода.

Если прп опускании штанги 1 устройство для затяжки и открывания зажимов находилось в нижнем положении на штанге 1, то при опирании рычага 54 на ошиновку 55 электролизера опускание устройства прекращается (удар смягчается амортизатором

56), и в дальнейшем рейка 5 перемещается относительно шестерни 42 механизма вертикального перемещения, вращение от вала

41 через цепную передачу передается на звездочку 88 промежуточного вала 85. При этом на заторможенный вал 35 (тормозной момент на него передается зубчатой парой

49 от тормозного шкива 51 вторичного вала 50) крутящий момент не передается благодаря соединению звездочки 88 с валом 85 через муфту одностороннего действия 89.

Если же при опускании штанги 1 устройство для затяжки и открывания зажимов находилось в поднятом положении и после сцепления захвата 2 со штанго" 8 обожженного анода 4 шестерни 29 и 80 оказались выше шестерни контактного зажима 20, устройство опускают по штанге

1 путем кратковременных включений тормоза 52. При этом растормаживаются сзязанные между собой валы 85 и 41, и устройство под собственной тяжестью опускается до упора рычагом 54 в ошиновку 55.

Шестерни 29 и 80 входят в зацепление с шестерней зажима 20, вращаясь при сцеплении каждая в своем направлении, поскольку при выключенных муфтах 16 и 17 валы 27 и 28 не связаны ни с,валом 14, ни между собой. Неточность ориентировки механизма захвата и вращения валика зажима относительно шестерни зажима компенсируется поворотом боковых звеньев 28 и 24 шарнирного параллелограмма в ту или иную сторону относительно неподвижных шарниров 21 и 22. Несовпадение общей горизонтальной оси шестерен 29 и 80 с горизонтальной осью шестерни зажима, возможное из-за нето.ной установки контактного зажима 20 по высоте на ошиновке 55, не должно отражаться на работе зубчатой псредачи, поскольку зацепление выполнено крупномодульным с большим коэффициентом запаса прочности. Относительные перекосы элементов зацепления компенсируются тем, 5

55 что зубья шестерен 29 и 30 выполнены оочкообразны,мп.

При одновременном включении электродвигателей 7 и 8 и муфт 16 и 17 крутящий момент, величина которого регулируется фрикционнь1ми муфтами 9 и 10, передается от вала 12 через червячную пару 15 вал

14 и далее цепными передачами на валы 27 и 28 с шестернями 29 и 80, которые вращают шестерню контактного зажима. Происходит открывание зажима 20. Более мощный двигатель 7 включается только на момент сдвига резьбы в винтовой паре зажима 20 (на 2 — 3 с1. после чего он отключается, и вращение валика зажима осуществляется только при помощи двигателя 8 малой мощности. Это необходимо во избежание сильной затяжки резьбы винтовой пары зажима 20 в конечной стадии его открывания.

После открывания зажима 20 механизм захвата и вращения валика зажима отключается, обожженный анод 4, сцепленный со штангой 1 при помощи захвата 2, извлекается из электролизера, при этом устройство для затяжки и открывания зажимов для улучшения обзорности можно предварительно поднять в верхнее положение, для чего включаются электродвигатель 8, муфта дистанционного управления 87 и растормаживается тормоз 52. Крутящий момент от двигателя 8 по:кпнематической цепочке передается на шестерню 42 механизма вертикального перемещения, и при перемещении шестерни 42 по рейке 5 устройство поднимается. Отключение механизма вертикального перемещения прп достижении устройством верхнего положения происходит автоматически при помощи механизма

58 ограничения высоты подъема.

При установке нового обожженного анода 4 на место извлеченного контактный зажим 20 затягивается. Для этого шестерни 29 и 30 механизма захвата п вращения валика зажима сцепляют с шестерней зажима 20, включают электродвигатель 7 (в сторону, обратную вращению при открывании зажима) н муфты 16 и 17. Затяжка зажима 20 осуществляется без участия двигателя 8, поскольку крутящий момент при затяжке зажима должен быть приблизительно на 25О/, меньше момента, необходимого для его открывания.

Во избежание падения устройства для затяжки и открывания зажимов в случае обрыва цепи механизма вертикального перемещения, связывающей звездочки 88 и 40, "г е," . лотрено предохранительное устройсг:о. При обрыве указанной цепи рычаг 48 под действием пружш.ы 48 поворачивается, повор"",пвая посаженную на:го ось собачк;. 47, которая прижимается к храповому колес. 46, блокируя от вращения вал 41 с шестерней 42, находящейся в зацеплении с зубчатой рейкой 5 штанги 1.

751841

Для обслуживания обожженных анодов с другой стороны элекч1ролизера штанга 1 мостового крана разворачивается на 180 .

Предлагаемое устройство значительно проще по конструкции устройства, являющегося прототипом, и в 7 раз легче его.

Благодаря его компактности упрощается обслуживание устройства (профилактические осмотры, смазка, ремонт), поскольку ко всем его узлам возможен доступ с пола электролпзного цеха, не вребуется применение специальных подъемных платформ.

Простота и быстрота ориентировки и сцепления механизма захвата и вращения валика зажима с шестерней контактного зажима повышают производительность труда при замене обожженных анодов.

Формула изобретения

1. Устройство для затяжки и открывания контактных зажимов алюминиевых электр олизеров, снабженных шестерней, установленной на горизонтальном приводном валике, включающее смонтированную на

BclpTHKBJIbHoH штанге мостового крана каретку с установленными на ней редуктором, механизмом вертикального перемещения, отл и «а ю щеес я тем, что, с целью упрощения конструкции устройства, снижения его металлоемкости, повышения производительности труда, механизм захвата и вращения приводного валика зажима выполнен з, виде чстырехшарнирного параллелограмма, верхнее горизонтальное звено которого жестко соединено с корпусом редуктора, а на двух боковых звеньях установлены параллельные между собой горизонтальные валы с закрепленными на них шестернями, кинематически связанные с редуктором посредством муфт дистанционного управле15 ния.

2. Устройство по и. 1, отлича ющеес я тем, что боковые звенья четырехшарнирного параллелограмма подпружинены относительно корпуса редуктора.

Источники информации, принятые во внимание прп экспретизе:

1. Авторское свидтеельство СССР

¹ 582181, кл. С 25 С 7/00, 1977.

Ж 2. Авторское свидетельство СССР

¹ 228959, кл. С 25 С 3/10, 1974.

3. Авторское свидетельство СССР № 39018б, кл. С 25 С 3/10, 1974.

751841 г7

Риз. 4

Составитель Н. Коробова

Техред Л. Куклина

Корректор С. Файн

Редактор Д. Павлова

Заказ 882/1009 Изд. № 401 Тираж 698 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Тии. Харьк. фил. пред. «Патент»