阳极导杆液压夹具的结构设计与实践.pdf

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1、第26卷第3期有色矿冶Vo1．26．№32010年6月NoN—FERROUSMINGANDMETALLURGYJune2010文章编号：lOO7—967x(2OlO)03—0085—03阳极导杆液压夹具的结构设计与实践张佳亮，张云伟[中国有色(沈阳)冶金机械有限公司，辽宁沈阳110141]摘要：主要介绍了一种新型的油缸竖置式阳极导杆液压夹具，并对油缸的重要部件进行了校核分析，此种液压夹具针对以往油缸横置式液压夹具进行了全新的改进，具有结构简单、维修方便、定位准确等优点。在工作过程中，不但提高了更换新1日阳极碳块组的速度，还可减轻的工人劳动强度，提高生产效率，目前已经在国

2、内多家铝厂应用。关键词：阳极导杆；液压夹具；油缸；活塞杆中图分类号：TG75文献标识码：A服弹簧装置最大工作负荷而伸出，夹具开启(见图0前言1b)；当移动到阳极导杆上端并且夹具的销轴(件4)阳极导杆液压夹具是预焙阳极铝电解生产的主对准阳极导杆孔时，此时油缸卸载，夹子在弹簧力作要操作设备——铝电解多功能机组中的一项重要工用下复位，夹具关闭(见图1a)。夹具在关闭的状态具，是用来更换电解铝生产过程中的新旧阳极碳块下就可以把残极——旧阳极碳块组从电解槽中吊组，而阳极碳块组是参与铝电解生产过程中的一个出，再利用同样的动作过程把新阳极碳块组吊到刚电极，它由阳极碳块、钢爪和阳极铝导

3、杆组成，当电刚拔出的残极坑的位置，从而来达到更换新旧阳极解槽通入直流电时，阳极碳块组做为阳极与阴极发的目的。生电化学反应，固体氧化铝溶解在熔融冰晶石溶体中，形成具有良好导电性的均匀溶体，在阴极上得到的液态铝即是我们想要的产品。在电解过程中，阳极碳块会被逐渐的消耗，当消耗到一定的程度时，就必须更换新的阳极碳块组，以保证其电解过程的连a夹具关闭状态b夹具开届状态续性。所以，更换新旧阳极碳块组的快慢速度直接图1油缸横置式液压夹具影响到电解铝生产的效率。以往电解铝生产中所使1——夹头架；2——轴一；3——夹子；4——销轴；用的阳极夹具，一般都为油缸横置式的阳极夹具，在5——阳极

4、碳块组；6——弹簧装置；7——油缸；8——轴二。使用过程中还存在一定的问题。1．2油缸竖置式液压夹具本文主要介绍了一种油缸竖置式的液压夹具，通过总结分析油缸横置式液压夹具的结构和不不但克服了油缸横置式液压夹具自身的缺点，还加足，我们设计出了全新的油缸竖置式液压夹具(如快了更换新旧阳极碳块组速度，从而提高了生产效图2所示)，只通过油缸来控制夹子的开闭。当使率。用本新型液压夹具更换新旧阳极碳块组的时候，同样将夹具移到需更换的阳极碳块组上方，油缸活塞1液压夹具的结构及工作原理杆收回，夹子打开，此时由于夹头架合理的机构设1．1油缸横置式液压夹具计，使夹子不能无限张开，当夹具打开

5、到极限位置后多年来，铝电解多功能机组一直采用油缸横置停止运动(见图2b)。对准阳极导杆放下夹具，随着式液压夹具进行阳极碳块组的更换。此种结构的液油缸活塞杆伸出，两边夹子在连杆的支撑作用下绕压夹具(如图1所示)，主要是由油缸和弹簧装置带轴二(件8)做旋转运动，夹子逐渐闭合，当夹具的销动两侧的夹子来完成夹子开闭的动作过程，当液压轴(件10)滑入阳极导杆销孔时(见图2a)，提升夹夹具工作时，液压油缸活塞杆在压力油的作用下，克具，即可将阳极碳块组吊起，从而实现达到更换新旧收稿日期：2010—03—20作者简介：张佳亮(198O一)，男，工学学士，主要从事铝电解多功能机组的设计研

6、究及工艺的编制。86有色矿冶第26卷阳极的目的。更换新阳极碳块组的过程中夹具所承受的最大拉力约为8X10N，此时，夹具中轴一和轴二是受力最大的部件，也是最薄弱的部件，需要进行校核计算：由图2B—B，轴一所承受的剪切应力计算如下：=-l6．85MPa<[fT]竹(于b夹具开启状态同理，轴二所承受的剪切应力计算如下：图2油缸竖置式液压夹具1——夹头架；2——螺钉销；3——油缸；4——杆端接头；卞2：阜■：17．·64MPa<[【下T]J5——连杆一；6——轴一；7——中间连接座；8——轴二；‘1T(S‘-)‘_9——阳极碳块组；1O——销轴；1l——夹子；12——连杆二。式

7、中，r：、T。——轴一、轴二横截面上的剪切应力；2两种液压夹具的分析与比较d、d2——轴一、轴二的直径；Q、Q——轴一、轴二所受的工作剪力，经过计油缸横置的液压夹具是由液压油缸和弹簧装置算得出Ql=40000N，Q2=20000N；共同连接两个夹子，油缸和弹簧装置共同来控制夹A，、A——轴一、轴二的剪切面面积。子的开闭，结构比较复杂，弹簧装置始终处于拉伸状轴一、轴二所选用的材料为防磁钢，其许用剪应态，所以弹簧容易损坏。液压油缸和弹簧装置都安力[下]为20—35MPa。装在夹头架的内部，维护也比较困难。同时，在夹具通过以上分析计算得出：轴一