МАШИНА ПРОБИВКИ ТОРЦОВ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА

Полезная модель относится к алюминиевой промышленности, а именно к средствам механизации электролизного производства получения алюминия. Машина предназначена для технологического обслуживания алюминиевых электролизеров в цветной металлургии, а конкретно, для пробивки корки электролита на торцах электролизеров в корпусах с использованием технологии Содерберга.
Известна машина для пробивки корки электролита торцов электролизеров, предназначенная для проведения технологических обработок (http://vunivere.ru/work 22171). В качестве шасси для машины использован дизельный погрузчик, на нем смонтирована вертикальная неподвижная несущая боковая рама, к которой крепятся шарнирно две вертикальные штанги и горизонтальная стрела, перемещаемые гидроцилиндрами. Горизонтальная стрела состоит из двух балок, неподвижной и подвижной, на которых закреплен вибратор, приводимый в движение гидромотором; поворотного устройства меняющего угол приложения удара до 40% от вертикали приводимого гидроцилиндром. Подвижная горизонтальная балка от перемещения вверх удерживается одной или двумя пружинами. На свободном конце горизонтальной балки закреплена пика, служащая рабочим инструментом. Для привода подвижных частей имеется четырехсекционный гидрораспределитель, три гидроцилиндра и гидромотор.
Машина проста, надежна в работе, но имеет ряд существенных недостатков: низкая производительность, тяжелые условия работы оператора ввиду отсутствия защиты от теплового излучения, газовыделения, пыль, вибрации при работе пневмомолота, сотрясения машины при поджиме.
Прототипом выбрана машина пробивки электролитной корки электролизеров для производства алюминия (http://www.hmr.no/eng/product/Special_Purpose_Vehicles/Crust_Breaker/).
Машина состоит из четырехколесной самоходной ходовой части, размещенной на раме, площадки водителя, моторной установки, расположенной за кабиной, гидропривода и рабочего органа для разрушения корки, размещенного в нише между передними колесами, установленного на поворотном устройстве с главным подшипником с возможностью отклонения гидроцилиндрами влево и вправо.
Недостатками ближайшего аналога являются громоздкая конструкция, повышенная металлоемкость и низкая точность позиционирования при технологической обработке электролизеров, а также повышенная стоимость по сравнению со стоимостью заявляемой машины. Кроме того, машина по прототипу имеет меньшую производительность и более опасна в работе за счет применения ломающейся стрелы против телескопической стрелы у заявляемой машины.
Задачей заявляемого технического решения является создание надежной и высокопроизводительной машины для пробивки корки электролита на торцах электролизеров для получения алюминия, обладающей повышенной маневренностью, увеличенным сроком службы рабочего органа.
Названный технический результат, достигнут в конструкции полезной модели благодаря следующей совокупности признаков:
В машине пробивки торцов электролизера содержащей ходовую часть, размещенные на раме кабину, моторную установку, гидропривод и рабочий орган, согласно заявляемому решению, рабочий орган установлен на перемещаемой поперек продольной оси машины платформе с возможностью качания, при этом, в рабочем положении рабочий орган имеет возможность наклона вперед-назад относительно боковой поверхности рамы машины, а в транспортном положении - возможность установки вертикально.
Устройство дополняют частные отличительные признаки, способствующие достижению поставленной задачи.
Рабочий орган выполнен в виде телескопической трехсекционной стрелы и гидровибратора, закрепленного на оконечности стрелы.
Рабочий орган размещен между передним мостом и кабиной машины.
Моторная установка расположена с задней стороны кабины.
Платформа установлена с возможностью перемещения по П-образным направляющим.
Рабочий орган имеет две ступени электроизоляции от рамы машины.
Полезную модель, ее признаки, детали и преимущества можно понять из описания, приведенного со ссылкой на прилагаемые чертежи, иллюстрирующие пример выполнения полезной модели, на которых показано:
На фиг. 1 - общий вид машины спереди, телескопическая стрела в рабочем положении и повернута влево; на фиг. 2 - общий вид машины сзади; на фиг. 3 - общий вид машины сзади, телескопическая стрела в рабочем положении и повернута влево; на фиг. 4 - общий вид машины спереди, телескопическая стрела в транспортном положении; на фиг. 5 - общий вид машины сзади, телескопическая стрела в транспортном положении; на фиг. 6 - вид платформы с установленным рабочим органом.
Перечень существенных признаков:
Ходовая часть 1, рама 2, передний мост 3, гидромотор 4, моторная установка 5, рабочий орган 6, кабина оператора 7, трехсекционная стрела 8, гидровибратор 9, платформа 10, П-образные направляющие 11, гидроцилиндры перемещения 12, цилиндрический полый корпус 13, вертикальные стенки 14, колеса 15, ось наклона 16 стрелы 8, нижняя поворотная часть 17 стрелы 8, крепежный элемент 18, гидроцилиндр 19, гидроцилиндр 20, ось 21 закрепления стрелы 8.
Самоходная машина состоит из ходовой части 1, включающей раму 2, передний мост 3, гидромотор 4 и моторную установку 5. На раме 2 расположен рабочий орган 6 и кабина оператора 7. Рабочий орган 6 выполнен в виде трехсекционной стрелы 8. На оконечности стрелы 8 закреплен гидровибратор 9. Рабочий орган 6 имеет возможность перемещения поперек продольной оси машины на платформе 10. Для перемещения платформы 10 предусмотрены П-образные направляющие 11, закрепленные жестко на раме 2. Направляющие 11 выполнены из фрезерованного профиля. Ход платформы 10 ограничен ходом штоков двух гидроцилиндров перемещения 12 платформы 10. Каждый гидроцилиндр 12 одним концом закреплен на направляющей 11, а другим - на платформе 10. Платформа 10 выполнена в виде цилиндрического полого корпуса 13, закрепленного жестко, с двух концов на двух вертикальных стенках 14. В нижней части платформы 10 установлены четыре колеса 15, для перемещения по направляющим 11. Стрела 8 имеет возможность наклона вперед-назад относительно боковой поверхности рамы машины, а в транспортном положении - возможность установки вертикально. Наклон стрелы 8 осуществляется по оси 16, проходящей через корпус 13, нижнюю поворотную часть 17 стрелы 8 и закрепленной в задней части платформы 10 крепежным элементом 18. Крепежный элемент 18 может быть выполнен, например, в виде шайбы с гайкой. Наклон стрелы 8 осуществляется гидроцилиндром 19. Перевод стрелы 8 в транспортное или рабочее положение осуществляется гидроцилиндром 20. Стрела 8 закреплена на оси 21, расположенной на нижней поворотной части 17. При выдвижении штока гидроцилиндра 20, происходит поворот стрелы 8 по оси 21.
Самоходная машина пробивки торцов электролизеров работает следующим образом.
При остановке машины возле электролизера стрела 6 на оси 21 опускается из транспортного в рабочее положение гидроцилиндрами 20. Платформа 10 выдвигается по П-образным направляющим 11 на величину хода гидроцилиндров 12. Выдвижением или складыванием гидроцилиндра 19 выбирается положение стрелы 8 в вертикальной плоскости, для выдвижения секций стрелы 8 вдоль торца электролизера без помех. Гидроцилиндрами 20 происходит опускание стрелы 8 с гидровибратором 9 на конце до упора на корку электролита и включается гидровибратор 9, проламывая корку. После пробивки корки гидровибратор проходит через корку, при этом давление на корку уменьшается, и происходит отключение гидровибратора 9. Далее рабочий орган 6 поднимается и секции телескопической стрелы 8 складываются. Процесс продолжается до момента разрушения всей корки электролита в торце электролизера, в зоне доступа технологического оборудования машины. Далее машина передвигается к следующему электролизеру и цикл обработки повторяется.
Рабочий орган имеет две ступени электроизоляции от рамы. Первая ступень изоляции представляет собой диэлектрические втулки, через которые закреплен гидровибратор 9 (условно не показан). Вторая ступень изоляции представляет собой диэлектрические втулки через которые проходит ось 21 и втулки осей штоков гидроцилиндров 20.
Приведенный выше пример конкретного выполнения по полезной модели не является единственно возможным. Допускаются различные модификации и улучшения, не выходящие за пределы области действия полезной модели, определенной прилагаемой формулой.
Проведенные испытания гидропривода механизма подтвердили работоспособность и надежность конструкции. Техническое решение промышленно применимо, поскольку изготовлено, испытано и предполагается к использованию на заводах компании «РУСАЛ».
Машина предназначена для пробивки корки электролита на торцах электролизеров в корпусах с использованием технологии Содерберга в условиях электролизного производства алюминия при температуре окружающего воздуха от минус 50 до плюс 45°C.