楊灝

青銅峽鋁業(yè)股份有限公司寧東鋁業(yè)分公司 寧夏靈武 750411

鋁電解多功能天車又叫作鋁電解多功能機(jī)組，主要用于預(yù)焙陽極鋁電解生產(chǎn)工藝中的出鋁、更換陽極和抬母線三大作業(yè)。其主要由氟化鹽小車、工具小車、出鋁小車、空壓機(jī)系統(tǒng)和液壓工作站等組成，自動(dòng)化程度和工作效率高，能有效降低人工勞動(dòng)強(qiáng)度并提升鋁電解生產(chǎn)能力。更換陽極作業(yè)主要由工具小車完成，打殼機(jī)構(gòu)則是工具小車的其中組成部分之一，目前，多功能天車打殼機(jī)構(gòu)多為前置式單傾斜油缸布局的四連桿方式，其穩(wěn)定性差、作業(yè)局限性大，給更換陽極工作造成很大困難，為改變現(xiàn)狀，提高自動(dòng)化水平，需對打殼四連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)[1]。

1 鋁電解多功能天車打殼四連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)行現(xiàn)狀

1.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理

現(xiàn)有多功能天車打殼機(jī)構(gòu)多為前置傾斜式四連桿機(jī)構(gòu)，打殼機(jī)頭傾斜的極限角度為30° -90°，極具旋轉(zhuǎn)時(shí)打殼振動(dòng)氣缸距離清渣鏟擋板100mm，距離氧化鋁下料管50mm。在打擊陽極中縫時(shí)，打殼錘桿距離中縫100mm 時(shí)，打殼振動(dòng)氣缸就會(huì)碰到電解槽集氣罩，此時(shí)，打殼傾斜油缸活塞桿距離二層掛板150mm。故無法實(shí)現(xiàn)打擊陽極中縫功能。

1.2 影響更換陽極作業(yè)質(zhì)量且工作效率低

前置傾斜式四連桿機(jī)構(gòu)在打殼作業(yè)過程中，打殼振動(dòng)氣缸打擊錘頭無法打擊陽極中縫，低位陽極從電解槽取出后有大量中縫結(jié)殼塊落入陽極坑池內(nèi)，需人工將結(jié)殼塊從中縫位置耙拉至陽極坑池中間位置，再使用清渣鏟抓取。使用清渣鏟時(shí)，為避免清渣鏟機(jī)構(gòu)產(chǎn)生較大位移晃動(dòng)量而損壞渣鏟機(jī)構(gòu)，天車大車行走設(shè)置為低速運(yùn)行。清渣鏟撈渣一次運(yùn)行時(shí)間為15min，增加員工勞動(dòng)強(qiáng)度和作業(yè)危險(xiǎn)系數(shù)，嚴(yán)重影響工作效率和更換陽極作業(yè)質(zhì)量[2]。

2 鋁電解多功能天車打殼四連桿機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)

2.1 傾斜油缸結(jié)構(gòu)優(yōu)化

將原有的前置式單傾斜油缸結(jié)構(gòu)布局優(yōu)化為后置式雙傾斜油缸結(jié)構(gòu)布局，新增的2 個(gè)傾斜油缸布置在四連桿打殼機(jī)構(gòu)大臂兩側(cè)，并設(shè)置有防護(hù)罩，傾斜油缸不在機(jī)構(gòu)正前方，避免與電解槽二層掛板正面直接接觸，增強(qiáng)了打殼力度和打殼四連桿良好的穩(wěn)定性，延長了傾斜油缸使用壽命。

2.2 四連桿機(jī)構(gòu)尺寸優(yōu)化

按照后置式雙傾斜油缸結(jié)構(gòu)布局，打殼四連桿機(jī)構(gòu)大臂高度可降低115mm，四連桿長度增加175mm。打殼機(jī)頭傾斜的極限角度可達(dá)20° -90°。極具在上限位旋轉(zhuǎn)時(shí)，距離渣鏟擋板、氧化鋁下料管導(dǎo)軌、司機(jī)室玻璃均在200mm 以上，完全滿足更換陽極作業(yè)打擊中縫要求，降低清渣鏟使用頻率，平均每組陽極更換時(shí)間可節(jié)約15min，極大提高了作業(yè)效率并降低員工勞動(dòng)強(qiáng)度和作業(yè)危險(xiǎn)系數(shù)[3]。

圖2 后置式雙傾斜油缸布局四連桿（優(yōu)化后）

圖1 前置式單傾斜油缸布局四連桿