可基于H钢轨道运行的移动小车及稀土电解自动加料装置

技术领域

本发明涉及稀土电解技术领域，尤其是涉及一种可基于H钢轨道运行的移动小车及稀土电解自动加料装置。

背景技术

目前稀土生产主要是要通过电解的方式，将稀土氧化物电解成为稀土金属，在其生产过程中，加料、出料都由人工完成。在加料过程中，在一定的时间内，必须分次将原料加入电解炉中，无法一次就将全部需要的原料加入，并且对加入原料的量无法做详细的统计，影响电解的效率；另外，在电解的过程中，原料需要通过人工直接投入电解炉中，大大增加了人工的劳动力，且电解产生的高温和有毒气体，会对人体产生一定的伤害。

本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：

1.加料过程全部由人工完成，加料过程对人体有一定的伤害；

2.无法精确控制加料的量，基本考人工的经验判断；

3.无法精确统计加料的量，对于反应的控制不够科学；

4.现有的稀土电解大多数都是一人对应操作三台电解炉，无法继续增加操作电解炉数量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可基于H钢轨道运行的移动小车及稀土电解自动加料装置，提供了一种配合向稀土电解炉内加料使用的移动小车。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种可基于H钢轨道运行的移动小车，包括支撑架体、驱动装置、主动轮以及预紧轮，其中，所述主动轮与所述驱动装置相连接且所述驱动装置能带动所述主动轮转动，所述主动轮以及所述预紧轮支撑在所述支撑架体上且所述主动轮设置在所述预紧轮的上方，当所述移动小车安装在导向轨道上时，所述主动轮与所述导向轨道的上顶面相接触，所述预紧轮顶在所述导向轨道的下底面上且在所述支撑架体上分布的所述预紧轮能限制所述移动小车沿所述导向轨道宽度方向上移动的范围。

进一步地，所述预紧轮包括限位轮和以用于与所述导向轨道下底面相接触的主体轮，所述限位轮设在所述主体轮的一侧且两者同轴连接，所述限位轮的直径大于所述主体轮的直径；至少存在有两个所述预紧轮其上的所述限位轮分别与所述导向轨道上沿长度方向延伸的两个侧面相配合，以用于限制所述移动小车沿所述导向轨道宽度方向上移动范围。

进一步地，所述预紧轮上的支架与所述支撑架体之间设置有弹性件，当所述移动小车安装在所述导向轨道上时，所述弹性件处于压缩的状态。

进一步地，所述支撑架体包括中间隔板，所述主动轮支撑在所述中间隔板上，所述预紧轮位于所述中间隔板的下方；所述中间隔板上设置有避让孔，所述主动轮伸入所述避让孔。

进一步地，所述移动小车还包括轴承支座，所述主动轮的两端分别支撑在对应的所述轴承支座上，所述轴承支座固定在所述中间隔板上。

进一步地，所述支撑架体还包括框架顶板、框架侧板以及框架底板，所述中间隔板连接两个所述框架侧板，所述主动轮的上方设置有所述框架顶板，所述框架顶板与两个所述框架侧板相连接，所述驱动装置的输出轴穿过其中一个所述框架侧板与所述主动轮相连接，所述中间隔板的下方设置有所述框架底板，每个所述框架侧板上均连接有一个所述框架底板且两个所述框架底板之间存在间距，每个所述框架底板上均设置有至少一个所述预紧轮。

进一步地，所述预紧轮设置在对应的所述框架底板的上方，所述预紧轮的支架与所述框架底板之间连接有预紧螺丝，所述预紧螺丝上套设有预紧弹簧，当所述移动小车安装在所述导向轨道上时，所述预紧弹簧处于压缩的状态。

一种稀土电解自动加料装置，包括上料机构、投料机构、导料机构、导向轨道以及所述可基于H钢轨道运行的移动小车，其中，所述投料机构与所述移动小车相连接且所述移动小车能带动所述投料机构在所述导向轨道上移动；所述上料机构设置在所述投料机构的一侧，所述上料机构能向所述投料机构投入物料；所述导料机构为一个或两个以上，每个所述导料机构分别对应一个稀土电解炉且所述导料机构能将其内的物料导向至对应的所述稀土电解炉内，所述投料机构在所述移动小车的带动下能移向待投料的所述导料机构且能向待投料的所述导料机构内投入物料。

进一步地，所述移动小车与所述投料机构通过称重传感器相连接。

进一步地，所述投料机构内形成一个储料腔室；或者，所述投料机构内形成两个以上相互独立的储料腔室，且各所述储料腔室内的物料分别用以排向不同的稀土电解炉。

本发明提供一种可基于H钢轨道运行的移动小车，配合向稀土电解炉内加料使用，可以将投料机构(用以盛放物料的机构)连接在移动小车上，通过移动小车在导向轨道上移动以改变投料机构的位置，便于实现向收料机构内加入物料以及将投料机构内的物料加入不同的稀土电解炉内。当驱动装置启动时，主动轮转动，实现移动小车沿导向轨道移动。为了实现移动小车稳定的移动，还设置了预紧轮，预紧轮顶在导向轨道的下底面上且支撑架体上分布的预紧轮能限制移动小车沿导向轨道宽度方向上移动的范围，实现移动小车稳定的在导向轨道上移动。

本发明提供一种稀土电解自动加料装置，可以取代工人向稀土电解炉内加料，避免人工加料会对人体造成伤害的情况，同时能提高效率，即可设置有多个导料机构，通过向不同的导料机构投放物料，可以实现对多个不同稀土电解炉加料。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的稀土电解自动连续多工位加料装置的示意图；

图2是本发明实施例提供的移动小车与投料机构连接的示意图；

图3是本发明实施例提供的导料机构的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的移动小车的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的翻转式投料机构的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的旋转式投料机构的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的旋转料仓的结构示意图；

图8是图6中A区域的内部透视图。

图中1-输送机构；11-导向轨道；12-移动小车；121-驱动装置；122-主动轮；123-预紧轮；124-中间隔板；125-轴承支座；126-框架顶板；127-框架侧板；128-框架底板；129-预紧螺丝；1210-预紧弹簧；1211-电机笼；1212-联轴器；2-放置平台；3-投料机构；31-步进电机；32-料仓支架；33-翻转料仓；34- 电机；35-上盖板；36-下盖板；37-立柱；38-旋转料仓；39-上料口；310-下料口；4-导料机构；41-导料漏斗；42-导料直管；43-伸缩套管；5-称重传感器； 6-振动器；7-上料仓；8-螺杆送料结构；81-出料口；82-送料箱体；83-水平螺杆送料器；84-料位传感器；9-输送管。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

参见图4，本发明提供了一种可基于H钢轨道运行的移动小车，包括支撑架体、驱动装置121、主动轮122以及预紧轮123，其中，驱动装置121为驱动电机，主动轮122与驱动装置121相连接且驱动装置121能带动主动轮122转动，主动轮122以及预紧轮123支撑在支撑架体上且主动轮122设置在预紧轮 123的上方，当移动小车安装在导向轨道11上时，主动轮122与导向轨道11 的上顶面相接触，预紧轮123顶在导向轨道11的下底面上且支撑架体上分布的预紧轮123能限制移动小车沿导向轨道11宽度方向上移动的范围。本发明提供的移动小车，配合向稀土电解炉内加料使用，可以将投料机构3(用以盛放物料的机构)连接在移动小车上，通过移动小车在导向轨道11上移动以改变投料机构3的位置，便于实现向收料机构3内加入物料以及将投料机构3内的物料加入不同的稀土电解炉内。参见图4，示意出了本发明提供的移动小车与横截面为工字型的导向轨道11相配合的情况，当然，本发明提供的移动小车，不限于在图4中所示意的轨道上使用，也可以配合横截面为其他形状的轨道。主动轮122与导向轨道11的上顶面相接触，当驱动装置121启动时，主动轮122 转动，实现移动小车沿导向轨道11移动。为了实现移动小车稳定的移动，还设置了预紧轮123，预紧轮123顶在导向轨道11的下底面上且支撑架体上分布的预紧轮123能限制移动小车沿导向轨道11宽度方向上移动的范围，实现移动小车稳定的在导向轨道11上移动。当然，本发明提供的移动小车，也可以在其上搭载除投料机构3以外的其他设备，比如：搭载视频检测装置，以实现自动巡检；搭载小型机械手，实现机械手流水作业；搭载货架，实现货物运送等等。当然，也可以同时在移动小车上搭载两种以上不同设备，以实现更多的功能。另外，本发明提供的移动小车，也不限于稀土电解领域，即也可应于除稀土电解以外的其他领域。

作为本发明实施例可选地实施方式，参见图4，预紧轮123包括限位轮和以用于与导向轨道11下底面相接触的主体轮，限位轮设在主体轮的一侧且两者同轴连接，限位轮的直径大于主体轮的直径；至少存在有两个预紧轮123其上的限位轮分别与导向轨道11上沿长度方向延伸的两个侧面相配合，以用于限制移动小车沿导向轨道11宽度方向上移动范围。参见图4，示意出了四个预紧轮123，相对的两个预紧轮123对称设置，通过四个预紧轮，限制移动小车沿导向轨道11宽度方向上移动范围。比如，通过四个预紧轮，可限制移动小车沿导向轨道11宽度方向上不会发生移动。

作为本发明实施例可选地实施方式，预紧轮123上的支架与支撑架体之间设置有弹性件，当移动小车安装在导向轨道11上时，弹性件处于压缩的状态。即通过弹性力将预紧轮123顶在导向轨道11的下底面上，以避免出现卡死等情况，保证移动小车正常使用。

作为本发明实施例可选地实施方式，关于主动轮122在支撑架体的支撑情况，具体可以如下：支撑架体包括中间隔板124，主动轮122支撑在中间隔板 124上，预紧轮123位于中间隔板124的下方；中间隔板124上设置有避让孔，主动轮122伸入避让孔，以使得主动轮122能与导向轨道11的上顶面相接触。移动小车还包括轴承支座125，主动轮122的两端分别支撑在对应的轴承支座 125上，轴承支座125固定在中间隔板124上。参见图4，示意出了轴承支座 125，轴承支座125内设置有立式轴承。

作为本发明实施例可选地实施方式，参见图4，支撑架体还包括框架顶板 126、框架侧板127以及框架底板128，中间隔板124连接两个框架侧板127，主动轮122的上方设置有框架顶板126，框架顶板126与两个框架侧板127相连接，驱动装置121的输出轴穿过其中一个框架侧板127与主动轮122相连接，中间隔板124的下方设置有框架底板128，每个框架侧板127上均连接有一个框架底板128且两个框架底板128之间存在间距，每个框架底板128上均设置有至少一个预紧轮123。参见图4，框架底板128可以是一直角板，并可拆卸地连接在框架侧板127上。

预紧轮123设置在对应的框架底板128的上方，参见图4，每个框架底板 128上安装有两个预紧轮123，预紧轮123的支架与框架底板128之间连接有预紧螺丝129，预紧螺丝129上套设有预紧弹簧1210，预紧轮123可沿预紧螺丝 129的轴线方向发生移动，当移动小车安装在导向轨道11上时，预紧弹簧1210 处于压缩的状态，即预紧弹簧1210施加给预紧轮123向上的弹力。

一种稀土电解自动加料装置，包括上料机构、投料机构3、导料机构4、导向轨道11以及可基于H钢轨道运行的移动小车12，其中，投料机构3与移动小车12相连接且移动小车12能带动投料机构3在导向轨道11上移动；上料机构设置在投料机构3的一侧，上料机构能向投料机构3投入物料；导料机构4 为一个或两个以上，每个导料机构4分别对应一个稀土电解炉且导料机构4能将其内的物料导向至对应的稀土电解炉内，投料机构3在移动小车12的带动下能移向待投料的导料机构4且能向待投料的导料机构4内投入物料。本发明提供的自动连续多工位加料装置，可以取代工人向稀土电解炉内加料，避免人工加料会对人体造成伤害的情况，同时能提高效率，即可设置有多个导料机构4，通过向不同的导料机构4投放物料，可以实现对多个不同稀土电解炉加料。

关于导料机构，具体可以如下：导料机构4包括导料漏斗41和导料管，导料漏斗41设置在导料管的一端且两者相连接，导料管的部分区段或全部区段为伸缩管，且导料管上设置有便于排料的振动器6。参见图1，示意出了导料机构 4，导料机构4的主要作用是将物料导至对应的稀土电解炉，每个导料机构4 分别对应一个稀土电解炉。导料机构4靠近输送机构1的一端为导料漏斗41，导料漏斗41可以通过快接法兰与导料直管42相连接，根据实际的情况，可以将导料直管42设置一定的斜度，伸缩套管43与导料直管42相连接，伸缩套管43为可伸缩管，当不需要使用装置对稀土电解炉加料时，伸缩套管43可处于压缩状态，避免伸缩套管43产生干涉，当需要对稀土电解炉加料时，伸缩套管 43处于展开状态，从伸缩套管43排出的物料导向至对应的稀土电解炉内。导料管上设置有振动器6，振动器6可防止原料在管内发生堵塞。另外，关于导料机构4的固定情况，导料漏斗41与导向轨道11之间存在一定的距离，导料机构4可以通过其他结构支撑在地面上。振动器可6可以采用气动式、电动式或电磁式，同理下文提到的振动器6。

关于上料机构，具体可以如下：参见图1，上料机构包括上料仓7和螺杆送料结构8，上料仓7设置在螺杆送料结构8的上方且两者通过输送管9相连接，输送管9上设置有阀体91，上料仓7内的物料能通过输送管9落至螺杆送料结构8内；螺杆送料结构8上设置有出料口81，出料口81位于投料机构3 的上方，当投料机构3位于上料工位时，出料口81排出的物料能落入投料机构 3内。参见图1，示意出了投料机构3位于出料口81的下方，此时，出料口81 排出的物料可落入投料机构3内。上料仓7内装有大量物料，上料仓7内的物料通过输送管9落在螺杆送料结构8内，当螺杆送料结构8内的物料达到预定量时，阀体91关闭，以阻断上料仓7内的物料继续通过输送管9落在螺杆送料结构8内。另外，可以在出料口81处设置有阀，以允许/禁止投料机构3内的物料落入投料机构3。对于上料仓7，还可以采用真空吸料设备及大型螺旋送料机替代。

关于螺杆送料结构8的具体结构，可以如下：参见图1，螺杆送料结构8 包括送料箱体82以及水平螺杆送料器83，送料箱体82与输送管9相连接，水平螺杆送料器83设置在送料箱体82上，送料箱体82上设置有振动器6以及料位传感器84，通过水平螺杆送料器83动作能从出料口81排出物料。通过设置螺杆送料结构8，可减缓上料仓7中原料下落的冲击力，并为称量提供方便。

对于料位传感器84，可以上下设置两个，料位传感器84与装置的控制系统相连接，当位于下方的料位传感器84检测到送料箱体82内的物料低于预定高度时，设置下方的料位传感器84会将信号传送给控制系统，控制系统接到信号后，通过分析并控制阀体91打开，使得上料仓7内的物料通过输送管9落在螺杆送料结构8内；当设置在上方的物料传感器84检测到送料箱体82内的物料高于预定高度时，设置上方的料位传感器84会将信号传送给控制系统，控制系统控制阀体91关闭，以阻断上料仓7内的物料通过输送管9落在螺杆送料结构8内。料位传感器84可采用电容式、光电式或机械式，可以根据实际情况作出合理选择。

对于水平螺杆送料器83，其包括有水平螺杆，通过水平螺杆转动可以将物料输送至出料口81。送料箱体82上设置有振动器6，振动器可以防止原料吸水过多产生板状结在送料箱体82上无法落下，以便于物料下落。

参见图1，上料仓7为漏斗状，且上料仓7支撑在放置平台2上，上料仓7 上设置有振动器6，放置平台2支撑在地面上。上料仓7的尺寸情况，可以根据实际需求来进行设定。上料仓7上设置有振动器6，以便于物料下落。

稀土电解自动连续多工位加料装置还包括电源及控制系统，控制系统包括控制器、工控屏、报警器等。通过工控屏可对加料的量、加料的次数、加料循环的时间、小车的速度、震动的时间、需要加料的炉号等参数进行设置，还可以显示每台电解炉加料量的多少。报警器可在完成设置的加料量后可提醒人员进行投料操作，并且在设备出现问题时，还可以提醒人员进行设备检修。

作为本发明实施例可选地实施方式，移动小车12与投料机构3通过称重传感器相连接。参见图2，示意出了称重传感器5，通过设置过称重传感器5，可以实现定量的控制，利于保证电解炉内反应的精确度。称重传感器5与装置的控制系统相连接，称重传感器5将检测的信号传送至控制系统，控制系统经过分析计算，控制上料机构的排料情况，当投料结构3内的物料重量达到预定值时，控制系统控制上料机构停止排料。

作为本发明实施例可选地实施方式，投料机构3内形成一个储料腔室，投料机构3内盛放有一次投放用的物料；或者，投料机构3内形成两个以上相互独立的储料腔室，且各储料腔室内的物料分别用以排向不同的稀土电解炉。投料机构3内盛放有一次投放用的物料，当投料机构3投放完一次后再移向上料机构，即每次投料机构3内盛放投一次用的物料，比如，投料机构3移动至如图1所示意出的位置，上料机构向投料机构3内投入一定量的物料，移动小车 12带动投料机构3在导向轨道11上移动并移动至预投料的导料机构4，投料机构3将其内的物料全部投入导料机构4内，然后在移动小车12的带动下移动至如图1所示的位置，然后上料机构向投料机构3内投入一定量的物料，重复上面所述的动作。

当投料机构3内盛放有一次投放用的物料时，其结构可以如下，参见图5，示意出了翻转式的投料机构，包括步进电机31、料仓支架33以及料仓32，料仓32的一侧与步进电机31的输出轴相连接，另一侧通过轴承支撑在料仓支架 33上，当步进电机31动作时，可带动料仓32发生转动，以用于将其内的物料排至导料漏斗41。

或者，投料机构3内盛放有两次以上用的投放物料，当投料机构3投放完预定次数后再向上料机构移动。具体如下，投料机构3移动至如图1所示意出的位置，上料机构向投料机构3内投入一定量的物料，移动小车12带动投料机构3在导向轨道11上移动并移动至预投料的导料机构4，投料机构3将其内的部分物料投入导料机构4内，然后再移动小车12的带动下移向另一待投料的导料机构4，将其内的部分物料投入对应的导料机构4内，当投料机构3内的物料投完后，在移动小车12的带动下移动至如图1所示的位置，然后上料机构向投料机构3内投入一定量的物料，重复上面所述的动作。向投料机构3内装一次料可以投两次以上，减少向投料机构3内装料的次数，提高效率。

作为本发明实施例可选地实施方式，当投料机构3内盛放有两次以上用的投放物料，为了实现投料的准确性，每次所投的物料独立存放在投料机构3内。此时，投料机构3的具体结构可以如下：参见图6-图8，示意出了旋转式的投料机构3，包括电机34、上盖板35、下盖板36、立柱37、旋转料仓38、上料口39以及下料口310，旋转料仓38的上端以及下端分别设置有上盖板35和下盖板36，上盖板35和下盖板36通过立柱37相连接，上盖板35上设置有电机 34，电机34的输出端与旋转料仓38相连接，旋转料仓38支撑在下盖板36上且与下盖板36转动连接，电机34能带动旋转料仓38发生转动，上盖板35上设置有上料口39，下盖板36上设置有下料口310，且上料口39与下料口310 相互错开，参见图6，示意出了上料口39的位置，参见图8，示意出了下盖板 36上的下料口310的位置，两个口的形状均为扇形且是相互错开的。参见图7，示意出了旋转料仓38，旋转料仓38的外部呈筒状，内部设置有十字型隔板，将旋转料仓38的内部分成了四等分。

向图6中所示意出的投料机构3内投放物料(通过称重传感器5可以控制相投料机构3对应空间内投放的物料量)，然后逆时针转动旋转料仓38(旋转 90°)，直至旋转料仓38的另一空间与上料口39相对应，然后再通过上料口 39向投料机构3内投放物料，达到预定量后(通过称重传感器5可以控制相投料机构3对应空间内投放的物料量)，再逆时针转动旋转料仓38(旋转90°)，直至旋转料仓38的另一空间与上料口39相对应(旋转90°)，然后再通过上料口39向投料机构3内投放物料，达到预定量后，停止向投料机构3内加入物料。

当投料机构3开始向导料机构4投放物料时，逆时针转动旋转料仓38(旋转90°)，此时，旋转料仓38内其中一个空间的物料通过下料口310排至导料机构4；然后，投料机构3在移动小车12的带动下移动至下一个待投料的导料机构4，移动到位后，逆时针转动旋转料仓38(旋转90°)，此时，旋转料仓38相应空间内的物料通过下料口310排至导料机构4；投料机构3在移动小车12的带动下继续移动至下一个待投料的导料机构4，移动到位后，逆时针转动旋转料仓38(旋转90°)，旋转料仓38相应空间内的物料通过下料口310 排至导料机构4，经过三次投料后，将旋转料仓38内的物料全部投完。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。