一种用于炭电极清理的多功能刀具

技术领域

本发明涉及电解铝生产领域，特别涉及一种用于炭电极清理的多功能刀具。

背景技术

炭电极在焙烧过程中，为了更好地导热、防止炭碗的变形，需要用填充料将炭碗填平，焙烧后使填充料与炭电极烧结、粘结在一起。炭电极在电解前需要将所有填充料完全清理干净，否则会影响电解铝的质量。目前生产的做法是需要大量人员拿着铲子、錾子，将所有的粘接、烧结的填充料一点点的铲除掉，这样不但造成了资源的浪费、工作效率低下，清理工程中还会产生很大的扬尘以及高温颗粒料的飞溅，对操作人员的人身健康造成了极大的危害。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单、安全环保、工作效率高的用于炭电极清理的多功能刀具。

本发明解决上述问题的技术方案是：一种用于炭电极清理的多功能刀具，包括法兰连接板、第一马达、轴套、第一主轴，所述法兰连接板上端安装在机械臂上，第一马达固定安装在法兰连接板下端，所述第一马达下方设有轴套，轴套通过拉杆与法兰连接板固定在一起，所述第一主轴上端穿过轴套与第一马达连接，第一主轴下端固定设置第一弹簧，第一弹簧下端与主刀连接。

上述用于炭电极清理的多功能刀具，所述第一主轴外侧套设有刀盘，刀盘下表面弹性连接若干清槽刀，清槽刀的倾斜角度与炭碗斜槽角度相匹配，刀盘上表面通过连接杆与转盘固定连接，所述转盘与固定设置在轴套上的气缸连接。

上述用于炭电极清理的多功能刀具，所述转盘与刀盘之间设有振动器，振动器固定在转盘下端面上。

上述用于炭电极清理的多功能刀具，所述法兰连接板右侧设有马达固定座，马达固定座分别与法兰连接板、轴套固定连接，马达固定座中间设有第二马达，马达固定座右侧设有轴承座，轴承座上设有齿轮箱，所述齿轮箱内部中间位置设有第一齿轮，第二马达通过第二主轴与第一齿轮相连，第一齿轮周边分布多个空心轴，空心轴外壁上固定设置第二齿轮，第一齿轮与每个空心轴上的第二齿轮啮合，所述空心轴内设有第二弹簧和内轴，所述第二弹簧左端与空心轴左端固定连接，弹簧右端与内轴左端固定连接，内轴右端伸出空心轴外并通过刀具锁紧螺栓固定设置刀具，空心轴右端设有用于对内轴限位的限位圈。

上述用于炭电极清理的多功能刀具，所述第二弹簧左端固定设置弹簧压盖，弹簧压盖固定在空心轴左端。

本发明的有益效果在于：

1、本发明的主刀通过第一弹簧的伸缩，使主刀在第一主轴上有一定的挠度和上下移动量，主刀有一定的柔性，清理时不会对炭碗造成损伤。

2、本发明的清槽刀与刀盘弹性连接，上下可以移动，左右可以摆动，清槽刀的倾斜角度与炭碗斜槽角度相匹配，主要用来清理炭碗里面的斜槽，可自适应焙烧时炭碗斜槽角度的偏差与变形，清槽刀与主刀同时对炭碗进行清理，通过振动器对清槽刀的振动击打，实现更快捷地对炭碗斜槽进行清理。

3、本发明的刀具通过刀具锁紧螺栓固定设置在内轴右端，清理炭电极表面烧结、粘结料的时候，刀具随着炭电极的凹凸变形，通过第二弹簧的伸缩来自行调整，使刀具一直保持帖服在物料的表面上。

4、本发明节省了人工成本、提高了生产效率，减少了粉尘对人员的伤害，弥补了行业内刀具的空缺，安装在机械臂上，可以对炭电极全方面自动清理。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明清理碳碗时的工作状态示意图。

图3为本发明清理平面时的工作状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。

如图1、图2所示，图2中具有碳碗清理刀具A、斜槽清理刀具B、平面清理刀具C。一种用于炭电极清理的多功能刀具，包括法兰连接板1、第一马达2、轴套3、拉杆4、第一主轴11，所述法兰连接板1上端安装在机械臂27上，第一马达2固定安装在法兰连接板1下端，所述第一马达2下方设有轴套3，轴套3通过拉杆4与法兰连接板1固定在一起，所述第一主轴11上端穿过轴套3与第一马达2连接，第一主轴11下端固定设置第一弹簧12，第一弹簧12下端与主刀13连接，主刀13即为碳碗清理刀具A，第一马达2通过第一主轴11驱动主刀13旋转，主刀13通过第一弹簧12的伸缩，使主刀13在第一主轴11上有一定的挠度和上下移动量，主刀13有一定的柔性，清理时不会对炭碗造成损伤。

所述第一主轴11外侧套设有刀盘9，刀盘9下表面弹性连接若干清槽刀10，清槽刀10即为斜槽清理刀具B，清槽刀10上下可以移动，左右可以摆动，主要用来清理炭碗里面的斜槽，清槽刀10的倾斜角度与炭碗斜槽角度相匹配，可自适应焙烧时炭碗斜槽角度的偏差与变形；刀盘9上表面通过连接杆7与转盘6固定连接，所述转盘6与固定设置在轴套3上的气缸5连接，气缸5主要用于刀盘9的复位、抱紧，当气缸5处于打开状态时，刀盘9可在一定角度范围内自由旋转，当气缸5闭合后，刀盘9与转盘6回到原始位置；所述转盘6与刀盘9之间设有振动器8，振动器8固定在转盘6下端面上，通过振动器8对清槽刀10的振动击打，实现更快捷地对炭碗斜槽进行清理。

所述法兰连接板1右侧设有用于固定第二马达15、安装轴承座16的马达固定座14，马达固定座14分别与法兰连接板1、轴套3固定连接，马达固定座14中间设有第二马达15，马达固定座14右侧设有轴承座16，轴承座16上设有齿轮箱18，所述齿轮箱18内部中间位置设有第一齿轮19，第二马达15通过第二主轴17与第一齿轮19相连，第一齿轮19周边分布多个空心轴21，空心轴21外壁上固定设置第二齿轮20，第一齿轮19与每个空心轴21上的第二齿轮20啮合，第二马达15驱动第二主轴17带动齿轮箱18内的第一齿轮19旋转，第二齿轮20从动；所述空心轴21内设有第二弹簧23和内轴22，所述第二弹簧23左端固定设置弹簧压盖24，弹簧压盖24与空心轴21左端固定连接，弹簧右端与内轴22左端固定连接，内轴22右端伸出空心轴21外并通过刀具锁紧螺栓26固定设置刀具25，刀具25即为平面清理刀具C，空心轴21右端设有用于对内轴22限位的限位圈。清理炭电极28表面烧结、粘结料的时候，刀具25随着炭电极28的凹凸变形，通过第二弹簧23的伸缩来自行调整，使刀具25一直保持贴在物料的表面上。

本发明的工作过程为：通过机械臂27将多功能刀具移动到炭电极28炭碗上方的中心位置，启动第一马达2通过第一主轴11驱动主刀13旋转，机械臂27带动多功能刀具向下移动，清槽刀10进入炭碗斜槽后，气缸5打开，刀盘9带动清槽刀10可在一定的范围内自由旋转，启动振动器8击打清槽刀10，主刀13和清槽刀10同时对炭电极28炭碗进行清理，多功能清理刀具向下移动的同时，刀盘9、清槽刀10随着斜槽的角度自由旋转。清理到碗底后，机械臂27带动多功能清理刀具向上移动，刀盘9、清槽刀10随着炭碗斜槽的角度反向自由旋转，多功能刀具向上退出炭碗后，关闭振动器8同时气缸5闭合，刀盘9回到原始位置。关闭第一马达2主刀13停止旋转，机械臂27将多功能刀具移置下个炭碗上方的中心位置，依次继续对炭电极28的炭碗进行清理。

所有炭碗清理完成后，启动第二马达15驱动第二主轴17带动第一齿轮19旋转，第二齿轮20从动，空心轴21、内轴22、刀具25随着第二齿轮20一起旋转。刀具25清理物料表面粘结料的时候，刀具25随着物料的凹凸变形，通过第二弹簧23的伸缩来自行调整，使刀具25一直保持贴在物料的表面上。