冷却打击锤头的方法及装置与流程

1.本发明涉及铝电解技术，具体涉及的一种冷却打击锤头的方法及装置。


背景技术：

2.铝电解槽生产电解铝过程中，打壳下料装置用于将氧化铝粉加入到电解质液中，电解过程中，料层会在电解液表面形成一个硬质的壳层，打壳装置用于将该壳层击破以使得氧化铝粉能够顺利的进入电解液中。
3.如公开号为cn112695348a，公开日为2021年4月23日，名称为《一种铝电解槽氧化铝打壳加料装置及打壳加料方法》的发明专利申请，该装置包括高度调整部和打壳部；所述高度调整部包括轨道架、丝杆和滑块，所述轨道架固定设置于电解槽的上方，所述丝杆的两端分别转动连接于所述轨道架，所述滑块滑动连接于所述轨道架，所述丝杆螺纹连接于所述滑块，用于驱使所述滑块沿所述轨道架上下移动；所述打壳部包括气缸机构和打壳锤头，所述气缸机构包括气缸体和往复滑动于所述气缸体内的活塞杆，所述气缸体固定连接于所述滑块，所述活塞杆的下端连接于所述打壳锤头，所述打壳锤头呈圆柱体状。
4.现有技术的不足之处在于，打击锤头也即打壳锤头需要频繁的深入到电解液中，而电解液的温度较高，如此使得打击锤头持续的处于高温中，从而影响其力学性能，不利于打击锤头沾包物理性能改善，必然影响打击系统连续正常工作。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种冷却打击锤头的方法及装置，以解决现有技术中的上述问题。
6.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种冷却打击锤头的方法，所述打击锤头内设置有气冷通道，所述方法包括以下步骤：
8.驱动铝电解槽的打击锤头向下运动以击破壳层；
9.驱动打击锤头向上运动以脱离壳层，在此过程中，向所述气冷通道输送冷却气体。
10.上述的方法，所述向所述气冷通道输送冷却气体的步骤中：
11.所述冷却气体为打击锤头驱动气缸的尾气。
12.上述的方法，所述向所述气冷通道输送冷却气体的步骤中：
13.所述气冷通道的排气口朝向所述壳层。
14.一种冷却打击锤头的装置，其用于上述方法，所述装置包括锤杆以及设置于所述锤杆一端的打击锤头，所述打击锤头上设置有气冷通道，还包括用于向所述气冷通道输送冷却气体的气冷系统。
15.上述的装置，还包括：
16.驱动气缸，其用于驱动所述锤杆击破壳层，所述驱动气缸的排气通道给所述气冷通道输气。
17.上述的装置，所述锤杆上设置有轴向中空通道，所述排气通道通过软管连通所述轴向中空通道。
18.上述的装置，所述气冷通道的排气口朝向所述壳层。
19.上述的装置，还包括刮削器，所述刮削器设置于所述打击锤头向上运动的行程上以刮削所述打击锤头的外表面。
20.上述的装置，所述刮削器包括一圆筒，所述圆筒外套于所述打击锤头上。
21.上述的装置，所述圆筒上设置套管，所述圆筒通过套管固接于一固定基础上，所述锤杆位于所述套管中。
22.在上述技术方案中，本发明提供的一种冷却打击锤头的方法，打击锤头向上运动脱离壳层的过程中，通过气冷通道向打击锤头输送冷却气体以实现对打击锤头的冷却，如此避免打击锤头长期处于高温之中，从而保证其力学性能，改善打击锤头上的沾包物理性能，实现打壳系统连续正常工作。
23.由于上述方法具有上述技术效果，实现该方法的装置也应具有相应的技术效果。
附图说明
24.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本发明一种实施例提供的冷却打击锤头的装置的结构示意图；
26.图2为本发明另一种实施例提供的冷却打击锤头的装置的结构示意图；
27.图3为本发明一种实施例提供的打击锤头的第一状态的结构示意图；
28.图4为本发明一种实施例提供的打击锤头的第二状态的结构示意图；
29.图5为本发明一种实施例提供的打击锤头的另一状态的结构示意图；
30.图6为本发明另一种实施例提供的冷却打击锤头的装置的结构示意图。
31.附图标记说明：
32.1、打击锤头；1.1、上锤头；1.11、插柱；1.2、下锤头；1.3、凸起部；1.4、凹槽部；2、气冷通道；2.1、进气通道；2.2、排气通道；2.3、容纳腔；3、锤杆；3.1、轴向中空通道；4、软管；5、刮削器；6、套管；7、弹簧；8、间隙；9、开关腔；10、开关板。
具体实施方式
33.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
34.本发明实施例提供一种冷却打击锤头的方法，所述打击锤头1内设置有气冷通道2，所述方法包括以下步骤：
35.驱动铝电解槽的打击锤头1向下运动以击破壳层；
36.驱动打击锤头1向上运动以脱离壳层，在此过程中，向所述气冷通道2输送冷却气体。
37.具体的，驱动铝电解槽的打击锤头1向下运动以击破壳层以及驱动打击锤头1向上运动以脱离壳层这两部分均为现有技术，打击锤头1向下运动以击破电解液顶部的硬质的
壳层从而形成一个下料口，氧化铝粉从该下料口中进入电解槽以实现对电解液的补充，而打击锤头1向上运动以回复到运动起点，以便于进行下一次的打击，本实施例的创新点在于，在该过程中想打击锤头1内的气冷通道2内输送冷却气体以实现对打击锤头1的冷却。
38.本实施例中，打击锤头1内设置有气冷通道2，最简单的，打击锤头1内设置有一个腔体，该腔体即为气冷通道2，向该腔体内输送冷却气体即可实现对打击锤头1的冷却，常见的，也可以在打击锤头1内设置长条孔状的气流通道作为气冷通道2。在打击锤头1向上运动的过程中，向气流通道内输送冷却气体以实现打击锤头1的冷却。由于打击锤头1处于运动过程中，可以通过一个软管4连接打击锤头1以实现冷却气体的输送。
39.本发明实施例提供的一种冷却打击锤头1的方法，打击锤头1向上运动脱离壳层的过程中，通过气冷通道2向打击锤头1输送冷却气体以实现对打击锤头1的冷却，如此避免打击锤头1长期处于高温之中，从而保证其力学性能。
40.本发明提供的另一个实施例中，向所述气冷通道2输送冷却气体的步骤中：
41.所述冷却气体为打击锤头1驱动气缸的尾气。本实施例中，打击锤头1的驱动源为驱动气缸，驱动气缸的活塞杆驱动打击锤头1向上运动及向下运动，驱动气缸依靠压缩气体实现活塞的往复驱动，活塞运动以带动活塞杆往复运动。驱动气缸的动作行程包括两个，其一为通过进气口输入压缩气体以驱动活塞杆伸出，活塞杆伸出以驱动打击锤头1向下运动以击破壳层，其二为通过排气口输出压缩气体，此时驱动活塞向上运动，带动活塞杆缩回，也即驱动打击锤头1向上运动以脱离壳层，也即打击锤头1向上运动的行程恰恰对应的就是驱动气缸排出压缩气体的进程，现有技术中该压缩气体直接外排，本实施例中此处将压缩气体送入气冷通道2，利用该压缩气体去冷却打击锤头1，实现了压缩气体的废物利用，而且打击锤头1内气冷通道2的排气口打开时，压缩气体恢复常压形成高速气流，冷却速度更快。
42.本发明提供的另一个实施例中，向所述气冷通道2输送冷却气体的步骤中：
43.所述向所述气冷通道2输送冷却气体的步骤中：所述气冷通道2的排气口朝向所述壳层，打击锤头1位于壳层的下料口的上方，排气口朝向壳层也即排气吹向下料口，如此设置具有两个作用，其一，下料口处还有硬质壳料漂浮，通过高速的气流将硬质壳料吹向边缘以尽量多的漏出下料口，其二，高速气流向下提供一个反向力助推打击锤头1向上，减少动力消耗。
44.如图1-6所示，本发明实施例提供的一种冷却打击锤头1的装置，其用于上述方法，所述装置包括锤杆3以及设置于所述锤杆3一端的打击锤头1，所述打击锤头1上设置有气冷通道2，还包括用于向所述气冷通道2输送冷却气体的气冷系统。
45.具体的，如上所述，打击锤头1内设置有气冷通道2，最简单的，打击锤头1内设置有一个腔体，该腔体即为气冷通道2，向该腔体内输送冷却气体即可实现对打击锤头1的冷却，常见的，也可以在打击锤头1内设置长条孔状的气流通道作为气冷通道2。在打击锤头1向上运动的过程中，向气流通道内输送冷却气体以实现打击锤头1的冷却。由于打击锤头1处于运动过程中，可以通过一个软管4连接打击锤头1以实现冷却气体的输送。
46.由于上述方法具有上述技术效果，实现该方法的装置也应具有相应的技术效果。
47.本发明提供的另一个实施例中，进一步的，还包括驱动气缸，其用于驱动所述锤杆3击破壳层，所述驱动气缸的排气通道2.2给所述气冷通道2输气。如上所述，驱动气缸的活塞杆的伸出对应打击锤头1的向下运动，驱动气缸的活塞杆的缩回对应打击锤头1的向上运
动，驱动气缸的排气通道2.2通过管道连通气冷通道2的进气口，如此排气输入气冷通道2实现对打击锤头1的冷却。本实施例中此处将压缩气体送入气冷通道2，利用该压缩气体去冷却打击锤头1，实现了压缩气体的废物利用，而且打击锤头1内气冷通道2的排气口打开时，压缩气体恢复常压形成高速气流，冷却速度更快。
48.本发明提供的再一个实施例中，进一步的，所述锤杆3上设置有轴向中空通道3.1，所述排气通道2.2通过软管4连通所述轴向中空通道3.1，轴向中空通道3.1连向气冷通道2，也即驱动气缸的排气通道2.2连接软管4，软管4连接轴向中空通道3.1，轴向中空通道3.1连接气冷通道2，如此将驱动气缸的尾气输送向气冷通道2。
49.本发明提供的再一个实施例中，进一步的，所述气冷通道2的排气口朝向所述壳层，打击锤头1位于壳层的下料口的上方，排气口朝向壳层也即排气吹向下料口，如此设置具有两个作用，其一，下料口处还有硬质壳料漂浮，通过高速的气流将硬质壳料吹向边缘以尽量多的漏出下料口，其二，高速气流向下提供一个反向力助推打击锤头1向上，减少动力消耗。
50.本发明提供的再一个实施例中，进一步的，还包括刮削器5，所述刮削器5设置于所述打击锤头1向上运动的行程上以刮削所述打击锤头1的外表面，打击锤头1来回冲击壳面，冲击时需要插入高温熔融电解质中约10cm，然而在实际生产中，由于压缩空气压力的变化、熔液总高度的波动、槽温及分子比的调整等因素，导致打击锤头1极易沾包，刮削器5用于刮掉打击锤头1侧壁上的沾包，刮削器5为能够刮削沾包的构造，如板材、块体等等，刮削器5的侧面位于打击锤头1的侧面的向上运动行程上，这样打击锤头1向上运动时，刮削器5刮过打击锤头1的侧面，将打击锤头1的侧面的沾包予以刮削。刮削器5固定布置，如通过连接结构固接于电解槽顶部的横杆上，如此在干涉打击锤头1运动的情况下实现对打击锤头1侧壁的沾包的被动是式清除。
51.优选的，所述刮削器5包括一圆筒，打击锤头1为圆柱状，所述圆筒外套于所述打击锤头1上，如此设置带来了两个好处，其一圆筒可以周向360的的对打击锤头1的周向侧面进行沾包清除，其二圆筒对打击锤头1具有导向作用。
52.更优选的，所述圆筒上设置套管6，所述圆筒通过套管6固接于一固定基础上，固定基础为圆筒能够固定连接的静态基础，如驱动气缸一般固定于电解槽顶部的横杆上，又或者电解槽槽盖自身，这两者都可以作为固定基础，套管6一方面将圆筒固接到该固定基础上，另一方面，所述锤杆3位于所述套管6中，套管6实现对锤杆3的保护和导向。
53.本发明提供的再一个实施例中，进一步的，所述打击锤头1包括上锤头1.1和下锤头1.2，所述上锤头1.1和下锤头1.2间相套接，如上锤头1.1上设置有凸起部1.3，下锤头1.2上设置有凹槽部1.4，凸起部1.3和凹槽部1.4相套接，也可以反过来，下锤头1.2上设置凸起部1.3，上锤头1.1上设置有凹槽部1.4，凸起部1.3的顶部和凹槽部1.4的底部之间具有一容纳腔2.3，也即凸起部1.3的高度小于凹槽部1.4的深度，同时设置一个弹簧7连接上锤头1.1和下锤头1.2，如弹簧7设置于容纳腔2.3中，又或者弹簧7套接于凸起部1.3上且端部连接凹槽部1.4的侧壁，同时，气冷通道2包括设置于上锤头1.1上的进气通道2.1以及设置于下锤头1.2上的多个排气通道2.2，容纳腔2.3连通于进气通道2.1和排气通道2.2的中间，排气通道2.2的排气口位于下锤头1.2的底壁上，也即朝向下料口，如此设置的作用在于，在第一状态下，如图3所示，弹簧7处于收缩状态，下锤头1.2和上锤头1.1相抵接，两者依靠弹簧7实现
贴合，第一状态对应打击锤头1的向下运动行程，在第二状态下，如图4所示，打击锤头1开始向上运动，此时尾气进入气冷通道2，在压缩气体的驱动下，上锤头1.1和下锤头1.2发生相背离运动，弹簧7伸长，同时压缩气体从排气口吹向下料口，让上锤头1.1和下锤头1.2相对运动的目的当打击锤头1侧壁被刮削器5刮削时可能保留一层了黏附物，通过上下锤头1.2的相对运动让这层黏附物碎裂，便于其脱离打击锤头1。
54.本实施例中，若击破壳层过程中电解液或壳层进入排气通道2.2导致排气通道2.2被堵塞，此时在进入第二状态后，压缩气体无法从排气通道2.2排出，上锤头1.1与下锤头1.2之间进一步相脱离运动，弹簧7进一步伸长，如图5所示，导致凸起部1.3与凹槽部1.4之间完全脱离上锤头1.1和下锤头1.2之间漏出间隙8，压缩气体从该间隙8中予以排出。
55.再进一步的，上锤头1.1上设置有多个插柱1.11，多个所述插柱1.11与多个所述排气通道2.2一一对应插接，在第一状态下，插柱1.11堵塞排气通道2.2避免在打击壳层的过程中有黏附物进入排气口，而当进入第二状态时，上锤头1.1带动插柱1.11向上运动以脱离排气通道2.2，压缩气体仍旧可以从排气通道2.2予以排出。
56.本实施例中，再进一步的，如图6所示，上锤头1.1的进气通道2.1内设置有开关腔9，所述开关腔9内通过转轴转动连接有开关板10，转轴上套接有扭簧，开关板10的转动行程上具有封闭开关腔9以封闭进气通道2.1的封闭位置以及打开开关腔9以打开进气通道2.1的打开位置，常态下，开关板10处于封闭位置，如此设置的作用在于，扭簧通过选型使其处于压缩气体压力范围的中下位置，如压缩气体的压力范围介于400-500kpa之间，让开关板10的打开阈值(也即从封闭位置转动到打开位置)介于400-450之间，如此设置的作用在于，在打击锤头1向上运动的过程中，由于开关板10的存在，当压缩气体的压力值小于开关板10的打开阈值时，进气通道2.1闭合，压缩气体的压力由于进气通道2.1的闭合而上升，当超过打开阈值时，开关板10打开，打开后由于气体快速流动压力下降，若重新降到打开阈值以下又会关闭，如此使得开关板10可能反复的开启关闭，从而让下锤头1.2反复运动，产生近似于颤动的效果，如此极大的提升上锤头1.1和下锤头1.2去除黏附物的效果。
57.以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。