МАШИНА ДЛЯ ЗАГРУЗКИ АНОДНОЙ МАССЫ

Машина относится к области цветной металлургии и предназначена для транспортировки брикетов анодной массы в корпуса электролиза, и для равномерной загрузки брикетов массы на поверхность анодов электролизеров для производства алюминия.
Известна машина для загрузки анодной массы в анод алюминиевого электролизера (патент РФ N2169214, м. кл. C25C 3/12, 2001), содержащая самоходное шасси, бункер, транспортирующие горизонтальный и наклонный шнеки и рабочий орган. Машина снабжена шнековым дозатором для подачи анодной массы из бункера, установленным на валу горизонтального шнека. Рабочий орган выполнен в виде центробежного метателя с возможностью регулирования ширины захвата и дальности распределения анодной массы по поверхности анода.
Недостатком известного технического решения, является низкая надежность машины за счет консольной установки вертикального шнека на горизонтальный и плохая обзорность с рабочего места при загрузке анодной массы в электролизер из-за расположения кабины в противоположной стороне машины от метателя.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является машина для загрузки анодной массы (патент РФ N2255145, м. кл. C25C 3/10, 2005). На самоходном шасси размещены бункер и транспортирующие горизонтальный и наклонный шнеки. На валу горизонтального шнека установлен шнековый дозатор для подачи анодной массы из бункера. Подача анодной массы на поверхность анода осуществляется рабочим органом. Для улучшения технико-экономических показателей электролиза и повышения надежности и производительности машины она снабжена выполненным в выходной части вала горизонтального шнека ротором для подачи анодной массы из горизонтального шнека в наклонный, а рабочий орган выполнен в виде дискового метателя, помещенного в кожух. Кожух снабжен направляющей трубой и установлен с возможностью наклона и поворота относительно наклонного шнека. Дисковый метатель снабжен ребрами жесткости для подачи материала в направляющую трубу, причем высота внутренней части ребер жесткости больше высоты их внешней части. На ступице ротора закреплены тангенциально лопасти.
Недостатком известного технического решения, принятого за прототип, является не достаточно надежная конструкция машины, детали которой испытывают перегрузки через горизонтальный шнек, и как следствие быстрее подвергаются разрушению. Недостаток: также низкая надежность машины за счет консольной установки вертикального шнека на горизонтальный и плохая обзорность с рабочего места при загрузке анодной массы в электролизер из-за расположения кабины в противоположной стороне машины от метателя. Кроме того рабочие элементы (лопатки) метателя имеют недостаточную прочность, особенно в зоне наибольших нагрузок, поскольку на краях они имеют минимальную высоту, а следовательно и меньшее поперечное сечение.
Задачей данного предложения является повышение надежности конструкции машины, повышение межремонтного периода машины при сохранении равномерности распределения анодной массы по поверхности анода и улучшении обзорности, которое достигается за счет максимального приближения кабины к метателю.
Технический результат заключается в разработке конструкции машины, в которой опора горизонтального шнека на раму убирает консолидированные нагрузки на детали через шнек.
Заявляемый технический результат достигается тем, что в конструкции машины для загрузки анодной массы, содержащей самоходное шасси, бункер, транспортирующие горизонтальный шнек, вертикальный шнек с возможностью наклонов и центробежный дисковый метатель, в соответствии с заявляемым решением, горизонтальный шнек имеет переднюю опору, опирающуюся на раму машины, а вертикальный шнек установлен на конце горизонтального шнека, перед передней опорой.
Решение дополняют частные отличительные признаки, усиливающие технический результат.
Узел сопряжения вертикального шнека с горизонтальным является продолжением корпуса горизонтального шнека, имеет опору с одной стороны на корпус горизонтального шнека, а с другой - на вал горизонтального шнека.
Горизонтальный шнек выполнен с постепенным увеличением шага к зоне выгрузки в вертикальный шнек, что предотвращает заторы при подаче анодной массы.
На плоскости лопастей метателя обратной рабочей, установлены элементы усиления в виде косынок, которые предотвращают сгибание лопастей, тем самым увеличивают надежность работы и ликвидируют скопление анодной массы между корпусом и метателем.
Для регулирования подачи анодной массы предусмотрено не менее одного шибера.
Для улучшения обзора, кабина смещена к правому борту и установлена над горизонтальным шнеком.
Для доступа в бункер предусмотрена лестница, установленная выше перил ограждения на площадке доступа в кабину.
Сущность полезной модели поясняется рисунками, где:
на фиг. 1 изображен общий вид слева машины для загрузки анодной массы;
на фиг. 2 изображен общий вид на фиг. 1, с разрезом по горизонтальному шнеку;
на фиг. 3 изображен общий вид спереди машины;
на фиг. 4 изображен общий вид справа машины;
на фиг. 5 представлен общий вид диска метателя;
на фиг. 6 изображена площадка и лестница доступа в бункер.
Перечень конструктивных элементов
Самоходное колесное шасси 1,
кабина оператора 2,
бункер 3,
горизонтальный шнек 4,
вертикальный шнек 5,
центробежный дисковый метатель 6,
опоры 7 бункера 3,
лестница доступа 8 в бункер 3,
перила ограждения 9,
площадка доступа 10 в кабину,
рама 11 машины,
передний шибер 12,
задний шибер 13,
корпус 14 горизонтального шнека 4,
передняя опора 15 горизонтального шнека 4,
специальные лопатки 16,
спирали 17 горизонтального шнека 4,
корпус 18 вертикального шнека 5,
сопряжение 19 вертикального шнека 5 с горизонтальным шнеком 4,
вал 20 горизонтального шнека 4,
корпус 21 метателя 6,
выгрузная воронка 22,
лопасти 23 метателя 6,
элемент усиления 24.
Машина состоит из самоходного колесного шасси 1, на котором установлено технологическое оборудование и кабина оператора 2. Технологическое оборудование состоит из бункера 3, горизонтального шнека 4, вертикального шнека 5 и метателя 6 для загрузки анодной массы. Бункер 3 установлен на четырех опорах 7. Для доступа в бункер и осмотра бункера предусмотрена лестница 8, расположенная над перилами ограждения 9 на площадке доступа 10 в кабину. Лестница закреплена на передней стенке бункера. Моторная установка (не показана) установлена слева под бункером 3 на раме 11 машины.
Бункер 3 машины сварен, например, из листового металла, в конструкции предусмотрены ребра жесткости.
Для регулирования подачи анодной массы из бункера 3 в горизонтальный шнек 4, в нижней части бункера предусмотрены передний 12 и задний 13 шибера. Привод открытия - закрытия шиберов 12 и 13 производится от гидроцилиндров (не показаны). За счет регулирования величины открытия шиберов производится дозирование поступающей анодной массы в горизонтальный шнек, и, следовательно, регулируется производительность машины.
Подача анодной массы из бункера 3 производится системой шнеков состоящей из горизонтального 4 и вертикального 5 шнеков. Привод вращения вертикального 5 и горизонтального 4 шнеков производится отдельными гидромоторами.
Горизонтальный шнек 4, под бункером 3, помещен в корпус 14, выполненный в виде трубы, имеющей сверху сквозной паз, которым она примыкает к нижней части бункера. Перед бункером труба полностью цельная, продольного паза не имеет. Горизонтальный шнек 4 выполнен переменного шага, с увеличением шага спиралей к зоне перегрузки в вертикальный шнек 5 и установлен на двух подшипниковых опорах в корпусе 14. При помощи передней опоры 15, горизонтальный шнек 4 опирается на раму 11 машины. На окончании спиральных витков горизонтального шнека 4 имеются специальные лопатки 16, которыми производится перегрузка анодной массы в вертикальный шнек 5.
Вертикальный шнек 5 установлен перед кабиной 2 с правой стороны машины. Вертикальный шнек 5 расположен между передней опорой 15 и кабиной 2 с возможностью качания. Вращение вертикального шнека 5 производится за счет двух подшипниковых опор (не показано). Привод качания вертикального шнека 5 осуществляется гидроцилиндром. Сопряжение 19 вертикального шнека 5 является продолжением корпуса 14 горизонтального шнека 4, имеет опору с одной стороны на корпус 14 горизонтального шнека 4, а с другой - на вал 20 горизонтального шнека 4. Такое, двух опорное исполнение крепления вертикального шнека уменьшает нагрузки на горизонтальный шнек, увеличивает надежность соединения.
Выгрузка анодной массы из вертикального шнека 5 производится в метатель 6.
Метатель 6 состоит из корпуса 21 с выгрузной воронкой 22. Внутри корпуса 21, на подшипниках вращаются лопасти 23, которые за счет центробежных сил разбрасывают через выгрузную воронку 22 анодную массу. Лопасти 23 выполнены в виде пластин, на плоскости лопастей 23 метателя 6 обратной рабочей, установлены элементы усиления в виде косынок 24. Привод вращения метателя 6 производится от гидромотора. Метатель 6 имеет возможность наклоняться с выгрузной воронкой 22 вверх-вниз и поворачиваться влево-вправо. Привод наклона и привод поворота метателя от гидроцилиндров.
Для улучшения обзора с рабочего места кабина смещена к правому борту машины, максимально приближена к метателю и установлена над горизонтальным шнеком, при этом обеспечен хороший обзор при загрузке анодной массы в электролизер, обеспечен безопасный, удобный доступ оператора в кабину за счет площадки между кабиной и габаритом машины и удобный доступ оператору с площадки для осмотра внутренней части бункера.
Машина для загрузки анодной массы работает следующим образом.
После загрузки анодной массы в бункер 3 машина своим ходом доставляет ее до электролизера. При загрузке бункера 3 и при переездах машины передний шибер 12 и задний шибер 13 находятся в закрытом положении, прикрывая горизонтальный шнек 4, а вертикальный шнек 5 - в транспортном положении.
При раздаче анодной массы в анод электролизера вертикальный шнек 5 устанавливается в рабочее положение посредством гидроцилиндра. Последовательно приводятся во вращение центробежный дисковый метатель 6, вертикальный шнек 5 и горизонтальный шнек 4. После открытия заднего шибера 13 гидроцилиндром анодная масса подается из бункера 3 на спирали горизонтального шнека 4 и далее посредством специальных лопаток 16 - в вертикальный шнек 5, где она поднимается на уровень анода и центробежным дисковым метателем 6 распределяется по поверхности анода. Через выгрузную воронку 22 задается направление движения анодной массе, посредством перемещения корпуса 21 метателя 6 за счет гидроцилиндра вверх-вниз и влево-вправо и обеспечивается распределение анодной массы по длине анода, в том числе подача массы в места, находящиеся за штырями.
Заявляемая машина отличается надежной конструкцией и позволяет повысить межремонтный период при эксплуатации при сохранении бесперебойной подачи, ликвидации скоплений анодной массы между корпусом и метателем, и равномерном распределении анодной массы по поверхности анода. Машина отличается от известных меньшими значениями консолидированных нагрузок на детали через горизонтальный шнек и в целом - более высокой надежностью и эффективностью.
Представленные положительные результаты подтверждены проведенными в корпусах электролиза завода ОК РУСАЛ производственными испытаниями выполненными согласно формуле машины для загрузки анодной массы.