一种新结构阴极导电棒除锈模块、除锈装置及其除锈系统

技术领域

本发明涉及硫化镍隔膜电解技术领域，更具体地是涉及新结构阴极导电棒除锈模块、除锈装置及其除锈系统技术领域。

背景技术

导电棒机组原设计具备阴极导电棒的自动清洗、除锈、贮备和转运功能。但该机组自投入使用后，超声波清洗装置对导电棒的实际清洗效果不佳，不能达到生产使用要求。鉴于此，在导电棒机组与准备机组之间的导电棒供给装置上加设了导电棒自动旋铣抛光装置，但此装置采用滚筒带动平钢刷，以滚动旋转方式让钢刷清除阴极导电棒表面氧化物及溶液结晶等杂物，在滚筒旋转带动钢刷除锈打磨时，钢刷头很快会被磨损，进而使钢刷丝变短，剩余的钢刷丝无法接触导电棒表面，造成打磨除锈不彻底、钢刷更换频繁等问题。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决上述技术问题，本发明提供一种新结构阴极导电棒除锈模块、除锈装置及其除锈系统。

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种新结构阴极导电棒除锈模块，包括钢刷固定器和滚刷组件，所述钢刷固定器包括顶板和侧端支撑组件，所述侧端支撑组件包括转动支承组件、导向板以及两端分别与顶板和转动支承组件外壳固连的弹簧伸缩杆，所述导向板一侧与顶板固连，且其上沿着弹簧伸缩杆伸缩方向设置有径向滑槽，所述滚刷组件的芯轴的一段位于径向滑槽中，且其端部与转动支承组件转动配合。

进一步地，所述导向板包括中间板以及两个分别位于其两侧的侧斜板，所述中间板的一端与顶板连接，其另一端的两侧分别各与一个侧斜板的一端连接，所述侧斜板的另一端分别与顶板两侧连接，所述径向滑槽设置在中间板上。

进一步地，在所述侧斜板上靠近顶板的一侧设置有坡口，所述顶板的侧部外延成插入坡口中的耳板部，坡口与耳板部固连。

进一步地，所述弹簧伸缩杆包括内杆、套设在内杆上侧的弹簧、套设在内杆底端的套筒，所述内杆顶端与顶板固连，所述套筒底端与转动支承组件外壳固连。

进一步地，所述滚刷组件包括芯轴以及多组沿芯轴轴线分布的钢刷组，所述钢刷组包括多个沿着芯轴的轴线分布的钢刷。

进一步地，所述侧端支撑组件有两个，分别位于芯轴两端。

一种新结构阴极导电棒除锈装置，包括除锈模块、驱动除锈模块径向运动的径向驱动单元以及驱动径向驱动单元轴向移动的轴向驱动单元，

除锈模块包括钢刷固定器和滚刷组件，所述钢刷固定器包括顶板和侧端支撑组件，所述侧端支撑组件包括转动支承组件、导向板以及两端分别与顶板和转动支承组件外壳固连的弹簧伸缩杆，所述导向板一侧与顶板固连，且其上沿着弹簧伸缩杆伸缩方向设置有径向滑槽，所述滚刷组件的芯轴的一段位于径向滑槽中，且其端部与转动支承组件转动配合；

所述径向驱动单元包括固定在顶板侧部的斜滑轴以及设置有斜滑道的斜滑道组件，所述芯轴的轴线与斜滑道的轴线形成夹角；轴向驱动单元驱动斜滑道组件20轴向移动；

所述除锈模块和径向驱动单元有多个，且一一对应；

所述径向驱动单元包括固定在顶板侧部的斜滑轴以及设置有斜滑道的斜滑道组件，轴向驱动单元驱动斜滑道组件轴向移动，所述芯轴的轴线与斜滑道的轴线形成夹角。

进一步地，所述轴向驱动单元包括套设在除锈模块外的滚筒、设置在滚筒内壁上的曲面滑槽以及固定在斜滑道组件顶部的曲滑轴，所述滚筒的轴线平行于芯轴的轴线，所述曲滑轴与曲面滑槽配合，其沿着曲面滑槽的槽壁滑动能使斜滑道组件相对于滚筒在滚筒轴向上运动，斜滑轴在斜滑道中相对于斜滑道组件再滚筒径向上移动；

芯轴驱动组件驱动芯轴转动，滚筒驱动组件驱动滚筒转动。

进一步地，还包括固定在机架上的门型限位板，所述限位板架设在顶板上，其两端分别位于芯轴两端，且其端部设置有与芯轴滑动配合的竖向限位槽。

一种新结构阴极导电棒其除锈系统，包括依次排列的进料端压送料机构、滚筒除锈机构以及出料端压送料机构，所述滚筒除锈机构中的除锈装置包括除锈模块、驱动除锈模块径向运动的径向驱动单元以及驱动径向驱动单元轴向移动的轴向驱动单元，

除锈模块包括钢刷固定器和滚刷组件，所述钢刷固定器包括顶板和侧端支撑组件，所述侧端支撑组件包括转动支承组件、导向板以及两端分别与顶板和转动支承组件外壳固连的弹簧伸缩杆，所述导向板一侧与顶板固连，且其上沿着弹簧伸缩杆伸缩方向设置有径向滑槽，所述滚刷组件的芯轴的一段位于径向滑槽中，且其端部与转动支承组件转动配合；

所述除锈模块和径向驱动单元有多个，且一一对应。

所述径向驱动单元包括固定在顶板侧部的斜滑轴以及设置有斜滑道的斜滑道组件，所述芯轴的轴线与斜滑道的轴线形成夹角。

所述轴向驱动单元包括套设在除锈模块外的滚筒、设置在滚筒内壁上的曲面滑槽以及固定在斜滑道组件顶部的曲滑轴，所述滚筒的轴线平行于芯轴的轴线，所述曲滑轴与曲面滑槽配合，其沿着曲面滑槽的槽壁滑动能使斜滑道组件相对于滚筒在滚筒轴向上运动，斜滑轴在斜滑道中相对于斜滑道组件再滚筒径向上移动；

芯轴驱动组件驱动芯轴转动，滚筒驱动组件驱动滚筒转动，所述滚筒的轴线平行于出/送料方向，滚筒转动安装在滚筒除锈机构的滚筒除锈机构的机架上，所述滚筒驱动组件固定在机架上。

本发明的有益效果如下：

1.除锈时，可以选择旋转导电棒，也可以选择驱动芯轴，从而使导电棒和钢刷之间产生相对运动，继而通过摩擦将表面锈迹去除，使导电棒表面更光洁、导电性能更佳、减少烧板数量、提高电镍品级率、节省电耗；同时，基于弹簧伸缩杆可以使滚刷组件在导电棒径向可调，继而基于弹簧伸缩杆的一定范围内的弹性伸缩量来补偿钢刷被磨耗的尺寸，以使钢刷始终保持与导电棒想接触的状态，提升除锈模块的使用寿命，降低维护频率和维护成本；

2.导向板成等腰三角结构，其结构稳定，抗压性能好，稳定地承受在除锈时来自导电棒的反推力；同时通过中间板与侧斜板的组合，减少了导向板的材料用量，降低了除锈模块的重量；

3.除锈时，斜滑轴与斜滑道，优选地初始状态下斜滑轴位于斜滑道低位；随着轴向驱动单元驱动斜滑道组件轴向移动，此时斜滑道组件相对于除锈模块轴向移动，斜滑道相对于斜滑轴移动，以使斜滑轴沿着斜滑道的槽壁逐渐向斜滑道的高位移动，从而使弹簧伸缩杆中的弹簧被压缩，滚刷组件径向向外移动；当移动到斜滑道高位后，轴向驱动单元驱动斜滑道组件轴向反向移动，以使斜滑轴沿着斜滑道的槽壁逐渐向斜滑道的低位移动，从而使弹簧伸缩杆中的弹簧长度增加，滚刷组件径向向内移动，如此往复，使得除锈模块沿导电棒径向来回运动，以达到阴极导电棒表面除锈的目的。通过将除锈模块进行往复径向移动来除锈，既能通过接触来将表面锈迹去除，又能通过远离便于摩擦下的锈渣掉落，提高除锈便利性；

4.通过一个具有曲面滑槽的滚筒来同步驱动各个除锈模块同步移动，既避免了分别各设置一个轴线驱动单元导致所占体积大、设备成本高的问题，又提升了各个除锈模块的同步性，提升除锈效率。

附图说明

图1是除锈模块的结构示意图；

图2是图1的侧视图；

图3是导向板的主视图；

图4是弹簧伸缩杆的结构示意图；

图5是斜滑道组件以及限位板与除锈模块的位置示意图；

图6是除锈装置的主视图；

图7斜滑道组件的结构示意图；

图8是滚筒展开后的曲面滑槽结构示意图；

图9是除锈系统的结构示意图。

附图标记：1-钢刷固定器，2-滚刷组件，3-中间板，4-侧斜板，5-坡口，6-耳板部，7-内杆，8-弹簧，9-套筒，10-钢刷，11-顶板，12-转动支承组件，13-导向板，14-弹簧伸缩杆，15-径向滑槽，16-芯轴，17-滚筒，18-曲面滑槽，19-曲滑轴，20-斜滑道组件，21-斜滑轴，22-斜滑道，23-限位板，24-竖向限位槽，25-进料端压送料机构，26-滚筒除锈机构，27-出料端压送料机构，28-环形齿带，29-大齿轮，30-小齿轮，31-驱动齿轮，32-送料电机，33-滚筒驱动电机，34-导电棒。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1到图4所示，本发明一种新结构阴极导电棒除锈模块，包括钢刷固定器1和滚刷组件2，所述钢刷固定器包括顶板11和侧端支撑组件，所述侧端支撑组件包括转动支承组件12、导向板13以及两端分别与顶板11和转动支承组件12外壳固连的弹簧伸缩杆14，所述导向板13一侧与顶板11固连，且其上沿着弹簧伸缩杆14伸缩方向设置有径向滑槽15，所述滚刷组件2的芯轴16的一段位于径向滑槽15中，且其端部与转动支承组件12转动配合。

使用时，将此除锈模块固定在待除锈的导电棒的一侧，且滚刷组件2的钢刷与导电棒接触，弹簧伸缩杆14的弹簧处于压缩状态。具体除锈时，可以选择旋转导电棒，也可以选择驱动芯轴，从而使导电棒和钢刷之间产生相对运动，继而通过摩擦将表面锈迹去除，使导电棒表面更光洁、导电性能更佳、减少烧板数量、提高电镍品级率、节省电耗。同时，基于弹簧伸缩杆可以使滚刷组件2在导电棒径向可调，继而基于弹簧伸缩杆的一定范围内的弹性伸缩量来补偿钢刷被磨耗的尺寸，以使钢刷始终保持与导电棒想接触的状态，提升除锈模块的使用寿命，降低维护频率和维护成本。

实施例2

如图1到图4所示，本发明一种新结构阴极导电棒除锈模块，包括钢刷固定器1和滚刷组件2，所述钢刷固定器包括顶板11和两个分别位于滚刷组件2的芯轴16两端的侧端支撑组件，所述侧端支撑组件包括转动支承组件12、导向板13以及两端分别与顶板11和转动支承组件12外壳固连的弹簧伸缩杆14，所述导向板13一侧与顶板11固连，且其上沿着弹簧伸缩杆14伸缩方向设置有径向滑槽15，所述滚刷组件2的芯轴16的一段位于径向滑槽15中，且其端部与转动支承组件12转动配合。

导向板13的具体结构如下：所述导向板13包括中间板3以及两个分别位于其两侧的侧斜板4，所述中间板3的一端与顶板11连接，其另一端的两侧分别各与一个侧斜板4的一端连接成一体，所述侧斜板4的另一端分别与顶板11两侧连接，所述径向滑槽15设置在中间板3上。此种结构的导向板13成等腰三角结构，其结构稳定，抗压性能好，稳定地承受在除锈时来自导电棒的反推力；同时通过中间板与侧斜板的组合，减少了导向板13的材料用量，降低了除锈模块的重量。

关于侧斜板的固定如下：如图3所示，在所述侧斜板4上靠近顶板11的一侧设置有坡口5，所述顶板11的侧部外延成插入坡口5中的耳板部6，坡口5与耳板部6固连。优选地顶板11与侧斜板焊接。

关于弹簧伸缩杆的实施方式如下：如图4所示，所述弹簧伸缩杆14包括内杆7、套设在内杆7上侧的弹簧8、套设在内杆7底端的套筒9，所述内杆7顶端与顶板11固连，所述套筒9底端与转动支承组件12外壳固连。

优选地，内杆7底端设置有外翻沿，套筒开口处设置有与外翻沿挡止配合的内翻沿，以使内杆仅在套筒9内部移动，不脱出套筒。

进一步地，所述滚刷组件2包括芯轴16以及四组沿芯轴16轴线分布的钢刷组，如图2所示；所述钢刷组包括多个沿着芯轴16的轴线分布的钢刷10，如图1所示。

实施例3

一种新结构阴极导电棒除锈装置，包括除锈模块、驱动除锈模块径向运动的径向驱动单元以及驱动径向驱动单元轴向移动的轴向驱动单元，

除锈模块包括钢刷固定器1和滚刷组件2，所述钢刷固定器包括顶板11和侧端支撑组件，所述侧端支撑组件包括转动支承组件12、导向板13以及两端分别与顶板11和转动支承组件12外壳固连的弹簧伸缩杆14，所述导向板13一侧与顶板11固连，且其上沿着弹簧伸缩杆14伸缩方向设置有径向滑槽15，所述滚刷组件2的芯轴16的一段位于径向滑槽15中，且其端部与转动支承组件12转动配合；

所述径向驱动单元包括固定在顶板1侧部的斜滑轴21以及设置有斜滑道22的斜滑道组件20，所述芯轴16的轴线与斜滑道22的轴线形成夹角，轴向驱动单元驱动斜滑道组件20轴向移动；

所述除锈模块和径向驱动单元有多个，且一一对应。

关于除锈模块的轴向定位具体采用下述方案：还包括固定在机架上的门型限位板23，所述限位板23架设在顶板11上，其两端分别位于芯轴16两端，且其端部设置有与芯轴16滑动配合的竖向限位槽24。

除锈时，斜滑轴21与斜滑道22，优选地初始状态下斜滑轴21位于斜滑道22低位；随着轴向驱动单元驱动斜滑道组件20轴向移动，此时斜滑道组件相对于除锈模块轴向移动，斜滑道22相对于斜滑轴21移动，以使斜滑轴21沿着斜滑道的槽壁逐渐向斜滑道的高位移动，从而使弹簧伸缩杆中的弹簧被压缩，滚刷组件2径向向外移动；当移动到斜滑道11高位后，轴向驱动单元驱动斜滑道组件20轴向反向移动，以使斜滑轴21沿着斜滑道的槽壁逐渐向斜滑道的低位移动，从而使弹簧伸缩杆中的弹簧长度增加，滚刷组件2径向向内移动，如此往复，使得除锈模块沿导电棒径向来回运动，以达到阴极导电棒表面除锈的目的。通过将除锈模块进行往复径向移动来除锈，既能通过接触来将表面锈迹去除，又能通过远离便于摩擦下的锈渣掉落，提高除锈便利性。

关于轴向驱动单元可以采用油缸、凸轮结构等。但是除锈模块和径向驱动单元有多个，其分别各设置一个轴线驱动单元，不仅所占体积大，且设备成本高、同步性差。基于此，本实施例中，如图6和图8所示，所述轴向驱动单元包括套设在除锈模块外的滚筒17、设置在滚筒17内壁上的曲面滑槽18以及固定在斜滑道组件20顶部的曲滑轴19，所述滚筒的轴线平行于芯轴的轴线，所述曲滑轴19与曲面滑槽18配合，其沿着曲面滑槽18的槽壁滑动能使斜滑道组件20相对于滚筒17在滚筒17轴向上运动，斜滑轴21在斜滑道22中相对于斜滑道组件20再滚筒17径向上移动；

芯轴驱动组件驱动芯轴16转动，滚筒驱动组件驱动滚筒17转动。

曲面滑槽18优选地为沿一正弦线在滚筒内壁上延伸，如图8所示。

芯轴驱动组件优选地采用电机、齿轮组以及环形齿带28。如图6所示，齿轮组中，大齿轮29转动设置在滚筒17外壁上，与大齿轮啮合的小齿轮30转动设置在滚筒内壁上，在芯轴16的一端同轴键连接一个驱动齿轮31，柔性齿带28两侧套设在小齿轮30和驱动齿轮31上。齿带28在除锈模块的径向移动范围内可弹性形变，以补充除锈模块移动导致小齿轮30和驱动齿轮31之间相对位置变化时的尺寸增长或缩短。同时还可以采用一个位置可调的张紧轮来张紧齿带28，当小齿轮30和驱动齿轮31之间间距减小时，张紧轮位置外移；反之则内移。

当需要实现斜滑道组件20的轴向移动时，滚筒驱动组件驱动滚筒转动，以使曲滑轴19在曲面滑槽18的导向上沿着导电棒/芯轴/滚筒的轴线来回移动，从而使斜滑道组件20随着一同沿着导电棒/芯轴/滚筒的轴线来回移动，斜滑轴21在斜滑道22不断相对于斜滑道22移动到高位、低位，从而使除锈模块径向往复移动，完成除锈和排屑。

本发明中，通过一个具有曲面滑槽18的滚筒来同步驱动各个除锈模块同步移动，既避免了分别各设置一个轴线驱动单元导致所占体积大、设备成本高的问题，又提升了各个除锈模块的同步性，提升除锈效率。

优选地，每个斜滑道组件20上均设置有两个曲滑轴19。

优选地，在滚筒内沿圆周均匀放置三组除锈模块，使其互相间隔120度，滚筒旋转时，滚筒重心在圆心，保证了旋转角动量的平衡。

实施例4

如图9所示，一种新结构阴极导电棒其除锈系统，包括依次排列的进料端压送料机构、滚筒除锈机构以及出料端压送料机构，所述滚筒除锈机构中的除锈装置包括包括除锈模块、驱动除锈模块径向运动的径向驱动单元以及驱动径向驱动单元轴向移动的轴向驱动单元，

除锈模块包括钢刷固定器1和滚刷组件2，所述钢刷固定器包括顶板11和侧端支撑组件，所述侧端支撑组件包括转动支承组件12、导向板13以及两端分别与顶板11和转动支承组件12外壳固连的弹簧伸缩杆14，所述导向板13一侧与顶板11固连，且其上沿着弹簧伸缩杆14伸缩方向设置有径向滑槽15，所述滚刷组件2的芯轴16的一段位于径向滑槽15中，且其端部与转动支承组件12转动配合；

所述除锈模块和径向驱动单元有多个，且一一对应；

所述径向驱动单元包括固定在顶板侧部的斜滑轴以及设置有斜滑道的斜滑道组件，所述芯轴16的轴线与斜滑道22的轴线形成夹角，轴向驱动单元驱动斜滑道组件轴向移动。

所述轴向驱动单元包括套设在除锈模块外的滚筒17、设置在滚筒17内壁上的曲面滑槽18以及固定在斜滑道组件20顶部的曲滑轴19，所述滚筒的轴线平行于芯轴的轴线，所述曲滑轴19与曲面滑槽18配合，其沿着曲面滑槽18的槽壁滑动能使斜滑道组件20相对于滚筒17在滚筒17轴向上运动，斜滑轴21在斜滑道22中相对于斜滑道组件20再滚筒17径向上移动；

芯轴驱动组件驱动芯轴16转动，滚筒驱动组件驱动滚筒17转动，所述滚筒17的轴线平行于出/送料方向，滚筒17转动安装在滚筒除锈机构的滚筒除锈机构的机架上，所述滚筒驱动组件固定在机架上。

进料端压送料机构25将待除锈的导电棒送入滚筒除锈机构26中，经过滚筒除锈机构16除锈的导电棒经过出料端压送料机构27送出。

钢刷固定器1安装到用于径向运动的斜滑道22上，将斜滑道组件20安装到曲面滑槽18中，滚筒17旋转使得斜滑道组件20在曲面滑槽中运动，具体地为轴向往复移动，进而使得钢刷轮固定器1在斜滑道的导向上沿滚筒径向来回运动。在钢刷固定器来回径向运动中，弹簧的预紧力前推钢刷接触待除锈铜棒表面，当钢刷磨损完，将钢刷固定器取出，更新钢刷后整体放入。