專利名稱：陽(yáng)極碳?jí)K振動(dòng)壓實(shí)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型公開了一種陽(yáng)極碳?jí)K振動(dòng)壓實(shí)機(jī)，用于對(duì)電解鋁生產(chǎn)中使用的、由碳素糊料制成的生陽(yáng)極碳?jí)K進(jìn)行振動(dòng)壓實(shí)。
背景技術(shù)：
電解鋁陽(yáng)極由混合了粘合劑(煤焦浙青)的碳素材料(煅燒石油焦)所成糊料制成。該糊料被揉合并加熱至高溫，多數(shù)情況下溫度介于150和180°C之間。隨后將糊料澆入被稱為振動(dòng)壓實(shí)機(jī)的模具中。然后壓實(shí)糊料，以生產(chǎn)稱為“生陽(yáng)極(green anode) ”的密實(shí)碳?jí)K。壓實(shí)機(jī)的效率關(guān)乎優(yōu)質(zhì)陽(yáng)極的生產(chǎn)，諸如密度、機(jī)械強(qiáng)度、有無(wú)裂縫。通常情況下，所使用的壓實(shí)機(jī)通常由振動(dòng)臺(tái)、模具和重錘組成。將需壓縮的糊料澆至模腔中，其頂部放置重錘。振動(dòng)臺(tái)的振動(dòng)傳輸至整個(gè)裝置，尤其至彈回的重錘上，由此不斷錘打糊料。這樣糊料通過(guò)所需時(shí)間的壓實(shí)就能達(dá)到所需的密實(shí)度。為了提高壓實(shí)機(jī)效率， 在技術(shù)升級(jí)過(guò)程中逐漸加入了一些設(shè)備，諸如空氣懸架，真空壓縮或針對(duì)重錘的頂部回壓。 如此改進(jìn)的壓實(shí)機(jī)變得沉重且復(fù)雜，導(dǎo)致性能難以得到改善。

實(shí)用新型內(nèi)容從設(shè)計(jì)階段開始，本實(shí)用新型就旨在打造一種具備當(dāng)前市場(chǎng)上可用先進(jìn)功能的新型振動(dòng)壓實(shí)機(jī)，該振動(dòng)壓實(shí)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠應(yīng)用最新技術(shù)，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的生陽(yáng)極，并且保持易于建造和維護(hù)的優(yōu)勢(shì)。為了達(dá)到上述目的，根據(jù)實(shí)施例，本實(shí)用新型提供一種振動(dòng)壓實(shí)機(jī)，包括一個(gè)裝有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向相反的不平衡軸的振動(dòng)臺(tái)、用于驅(qū)動(dòng)所述軸的電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元、可移除地安裝在所述振動(dòng)臺(tái)上的模具、封閉所述模具的罩殼和重錘，在所述重錘和罩殼之間裝配有頂部回壓系統(tǒng)，其中所述回壓系統(tǒng)由至少兩套回壓氣囊組成，其中每套包含兩個(gè)通過(guò)連接環(huán)堆疊的回壓氣囊組，其中所述連接環(huán)作為引導(dǎo)裝置，以便避免所述氣囊組彎曲。根據(jù)實(shí)施例且并非限定，本實(shí)用新型提供的振動(dòng)壓實(shí)機(jī)還可包括以下特征中的一項(xiàng)或數(shù)項(xiàng)連接環(huán)的引導(dǎo)系統(tǒng)由嵌入所述回壓氣囊組的支撐板的導(dǎo)向筒制成。導(dǎo)向筒裝配有止動(dòng)器，這樣所述連接環(huán)就不會(huì)滑出所述導(dǎo)向筒的引導(dǎo)部分。模具提升和模具及罩殼夾緊至振動(dòng)臺(tái)裝置包括兩個(gè)裝配有T形頭的雙向千斤頂。振動(dòng)壓實(shí)機(jī)的罩殼裝配有兩個(gè)底部開口的可旋轉(zhuǎn)圓柱形鎖，這樣千斤頂T形頭在朝向適當(dāng)方向時(shí)能夠通過(guò)該開口進(jìn)入該圓柱形鎖。振動(dòng)臺(tái)放置在四個(gè)振動(dòng)氣囊上。形成陽(yáng)極上倒角和鑄槽外罩所需的印模固定在通過(guò)螺栓緊固至所述振動(dòng)臺(tái)的附板上。振動(dòng)壓實(shí)機(jī)配有產(chǎn)生振動(dòng)的不平衡配重。[0015]配有不平衡配重的不平衡軸的速度能在振動(dòng)過(guò)程中通過(guò)電機(jī)上的變頻器來(lái)隨時(shí)調(diào)節(jié)。變頻器能在振動(dòng)開始和結(jié)束時(shí)逐漸啟動(dòng)和制動(dòng)電機(jī)。模具由兩個(gè)較寬側(cè)壁和兩個(gè)較窄側(cè)壁組成，側(cè)壁之間通過(guò)螺桿固定在一起。模具和罩殼限定出模腔，該模腔內(nèi)的真空能通過(guò)旋片泵形成。綜上所述，置于四個(gè)振動(dòng)氣囊上的振動(dòng)臺(tái)承載具有所需陽(yáng)極形狀的模具，該模具可移除地安裝在所述振動(dòng)臺(tái)上并具有封閉模具的罩殼和重錘，在該模具中澆入所需量糊料以制造陽(yáng)極。罩殼和重錘分別放置在模具頂部和糊料頂部。然后模具液壓千斤頂將模具和罩殼裝置夾緊至振動(dòng)臺(tái)上。在由模具和罩殼限定出的模腔內(nèi)產(chǎn)生真空，以排除糊料產(chǎn)生的氣體。支撐振動(dòng)臺(tái)的振動(dòng)氣囊充壓，以便將機(jī)械振動(dòng)與周邊環(huán)境隔離。振動(dòng)階段由兩個(gè)裝配在振動(dòng)臺(tái)內(nèi)的不平衡軸開始，不平衡軸以相反方向旋轉(zhuǎn)，使壓實(shí)機(jī)產(chǎn)生豎向往復(fù)振動(dòng)(垂直正弦平移)。在此階段，重錘回彈并捶打糊料。通過(guò)對(duì)位于重錘和罩殼之間的頂部回壓氣囊加壓，可以加強(qiáng)壓實(shí)效果，從而改善性能。當(dāng)完成壓實(shí)后，不平衡軸停止運(yùn)行，振動(dòng)氣囊開始放氣，頂部回壓復(fù)位，模腔回到大氣壓力狀態(tài)，罩殼和重錘通過(guò)分離系統(tǒng)提升，最后，模具通過(guò)模具千斤頂提升，以釋放壓實(shí)的陽(yáng)極。由此可見，本實(shí)用新型所提供的振動(dòng)壓實(shí)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，保持易于建造和維護(hù)的優(yōu)勢(shì)；重錘和罩殼之間的頂部回壓系統(tǒng)加強(qiáng)了壓實(shí)效果，振動(dòng)氣囊充壓將機(jī)械振動(dòng)與周邊環(huán)境隔離，改善了工作環(huán)境，同時(shí)由于其范圍較廣的可用設(shè)置和操作條件，所以具有良好的性能。

通過(guò)閱讀以非限定實(shí)例形式列舉的、并且由附圖闡明的實(shí)施例的詳細(xì)描述，可以更好地理解本發(fā)明，其中-圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的振動(dòng)壓實(shí)機(jī)的主視圖；-圖2是圖1所示的振動(dòng)壓實(shí)機(jī)的剖視圖；-圖3示出了圖1所示振動(dòng)壓實(shí)機(jī)中夾緊系統(tǒng)的剖視圖。
具體實(shí)施方式
如圖1和圖2所示，振動(dòng)臺(tái)1為組裝式裝配結(jié)構(gòu)，在四角均配置了橡膠振動(dòng)氣囊2。 振動(dòng)氣囊2下部固定在地面支架9上，上部通過(guò)螺栓固定在振動(dòng)臺(tái)1上。兩個(gè)鏜孔內(nèi)容納兩個(gè)護(hù)罩，每個(gè)護(hù)罩內(nèi)都有一套振動(dòng)器。護(hù)罩緊密裝配在振動(dòng)臺(tái) 1上，采用螺栓法蘭固定。每個(gè)護(hù)罩內(nèi)有一個(gè)軸，該軸在兩個(gè)滾柱軸承內(nèi)旋轉(zhuǎn)。扇形不平衡配重6固定在每個(gè)軸的兩個(gè)端部?？墒褂貌煌穸鹊纳刃螆A盤，產(chǎn)生振動(dòng)的不平衡配重能通過(guò)可拆裝扇形圓盤調(diào)節(jié)，其可以裝配到軸上，也可以從軸上卸下，目的是為了調(diào)節(jié)不平衡數(shù)值。某些扇形圓盤可以在180°角度上安裝以獲得較小不平衡。振動(dòng)臺(tái)1還裝配有支架7，用于固定模具千斤頂8。模具千斤頂8可通過(guò)專用的轉(zhuǎn)動(dòng)活節(jié)14固定。[0033]在振動(dòng)臺(tái)上固定有兩個(gè)垂直導(dǎo)軸10，用于在垂直運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)模具3的引導(dǎo)。振動(dòng)臺(tái)1也配有各式附件，諸如氣管和油管以及電纜。模具3依據(jù)所需陽(yáng)極大小設(shè)計(jì)，由通過(guò)螺桿緊固的四個(gè)側(cè)壁構(gòu)成，包括兩個(gè)寬壁和兩個(gè)窄壁。相鄰側(cè)壁由0形密封圈固定，同樣地，上下兩側(cè)也有燕尾槽，用于放置0形密封圈，這樣設(shè)備就能夠完全固定在罩殼和振動(dòng)臺(tái)間夾緊的模具上。在下部加裝空心軸瓦11， 這樣就能確保模具無(wú)論在何位置都能套著導(dǎo)軸10運(yùn)動(dòng)。兩個(gè)導(dǎo)向環(huán)13裝配于罩殼上配置的導(dǎo)桿12的上部，以使所有移動(dòng)部件相互配合。 模具千斤頂8并非直接與模具3直接相連，而是通過(guò)T形頭35與模具3相連，T形頭35可在上部法蘭至止推環(huán)37為止的部分沖程之間移動(dòng)。當(dāng)模具千斤頂8伸出時(shí)，可以抬升模具
3。隨后，當(dāng)模具千斤頂8縮回時(shí)，由于自身重量，模具3下降。在模具下裝配有附板，附板上具有倒角和鑄槽外罩所需的印模，附板通過(guò)螺栓固定在振動(dòng)臺(tái)1上。根據(jù)所需生產(chǎn)的陽(yáng)極尺寸和外形，模具3和附板可移除。如圖3所示，罩殼4為焊接組裝結(jié)構(gòu)，用于壓實(shí)過(guò)程中封閉模具。振動(dòng)壓實(shí)機(jī)配有夾具系統(tǒng)，在模具千斤頂?shù)呐浜舷驴梢栽谡駝?dòng)過(guò)程中同時(shí)將罩殼
4、模具3牢固地鎖緊在振動(dòng)臺(tái)上。每個(gè)夾具系統(tǒng)主要由圓柱形鎖34組成，其底部具有開口 33形成T型罩，這樣允許模具千斤頂8的T型頭35可在面朝T型罩與開口 33相吻合時(shí)通過(guò)該開口進(jìn)入圓柱形鎖 ；34。當(dāng)圓柱形鎖相對(duì)上述位置旋轉(zhuǎn)90°角時(shí)，千斤頂T型頭35會(huì)與圓柱形鎖34開口 33相抵觸，在90度角夾緊模具/罩殼可以避免所述T型頭回縮，并能為夾緊到所述振動(dòng)臺(tái)上的模具/罩殼提供支持點(diǎn)，因此，可以在千斤頂8縮回時(shí)將罩殼4緊固到模具3上。旋轉(zhuǎn)千斤頂36用來(lái)驅(qū)動(dòng)圓柱形鎖34，使之能夠鎖定和解鎖，以將模具及罩殼夾緊到振動(dòng)臺(tái)上或從振動(dòng)臺(tái)上解除。當(dāng)將由模具3和罩殼4組成的模腔在壓實(shí)過(guò)程中置于真空環(huán)境時(shí)，罩殼4是真空密閉性能良好的完全緊密結(jié)構(gòu)。厚截面0形環(huán)15裝配在罩殼4和模具3下部法蘭上的燕尾槽中。同樣地，0形密封圈和軸瓦27使系統(tǒng)在穿過(guò)罩殼4頂部的提升軸20上保持緊密。 借助于通過(guò)軟管5與罩殼相連的閥門和管路，與罩殼/模腔連接的旋片泵可在模腔內(nèi)形成真空環(huán)境。重錘16置于罩殼4內(nèi)部。塑造陽(yáng)極頂部外形的印模17通過(guò)螺栓固定在重錘16 上。印模17上配置有成孔器18，用于鑄造陽(yáng)極桿的孔洞。裝配有成孔器18的印模17是可移除部件，具體按照需鑄造的陽(yáng)極設(shè)計(jì)來(lái)確定。印模17配置有導(dǎo)向塊19，這樣印模17側(cè)邊不與模具3壁直接接觸。重錘16固定在提升軸20上，其用于罩殼升降系統(tǒng)的掛接，以及引導(dǎo)罩殼4內(nèi)的重錘16。容許提升軸20通過(guò)罩殼4的軸承21上裝配有保持設(shè)備密封的軸瓦27。軸承體是球面樞軸，允許在對(duì)軸瓦27沒有應(yīng)力的情況下，罩殼4中的重錘16與軸瓦27之間可以有小幅度的錯(cuò)位。當(dāng)在真空環(huán)境下，可以保持模腔/罩殼緊密。如圖2所示，頂部回壓系統(tǒng)位于罩殼4和重錘16之間，由兩套堆疊的回壓氣囊M 組成，由壓縮空氣充壓并在提升軸20兩側(cè)對(duì)稱分布。該系統(tǒng)用于為糊料壓實(shí)的重錘16提供額外壓力。每套系統(tǒng)由兩個(gè)在中心位置通過(guò)圓形連接環(huán)25相連的回壓氣囊M組成，其中連
5接環(huán)25作為引導(dǎo)裝置以避免回壓氣囊組彎曲。每套系統(tǒng)的下部固定在重錘16上，上部固定在圓板上，圓板上裝配有引導(dǎo)連接環(huán)25的導(dǎo)向筒22。圓板23通過(guò)螺栓固定到罩殼4的內(nèi)置法蘭上。中央導(dǎo)向筒22也配置有止動(dòng)器沈，這樣連接環(huán)25就不會(huì)滑出導(dǎo)向筒22。如圖1所示，不平衡軸6由單個(gè)異步電機(jī)觀驅(qū)動(dòng)，該電機(jī)通過(guò)變頻器提供動(dòng)力，這樣就能按照所需陽(yáng)極的特征來(lái)調(diào)整旋轉(zhuǎn)速度。通過(guò)變頻器可以在振動(dòng)開始和結(jié)束時(shí)逐漸啟動(dòng)和制動(dòng)電機(jī)觀。電機(jī)28通過(guò)彈性聯(lián)軸器30與位于每個(gè)不平衡軸6前方的兩個(gè)錐齒輪四相互耦合。錐齒輪四的作用是使兩個(gè)軸朝相反方向旋轉(zhuǎn)，這樣就能確保振動(dòng)臺(tái)能以垂直正弦平移形式振動(dòng)。錐齒輪四通過(guò)同步離合器31相連，其輸出軸通過(guò)套筒式萬(wàn)向節(jié)32與不平衡軸 6相連，以配合位于振動(dòng)氣囊上的振動(dòng)臺(tái)位置和振動(dòng)影響。
權(quán)利要求1.一種振動(dòng)壓實(shí)機(jī)，其包括一個(gè)裝有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向相反的不平衡軸的振動(dòng)臺(tái)、用于驅(qū)動(dòng)所述軸的電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元、可移除地安裝在所述振動(dòng)臺(tái)上的模具、封閉所述模具的罩殼和重錘，其特征在于在所述重錘和罩殼之間裝配有頂部回壓系統(tǒng)，其中所述回壓系統(tǒng)由至少兩套回壓氣囊組成，其中每套包含兩個(gè)通過(guò)連接環(huán)堆疊的回壓氣囊組，其中所述連接環(huán)作為引導(dǎo)裝置，以便避免所述氣囊組彎曲。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動(dòng)壓實(shí)機(jī)，其特征在于，所述連接環(huán)的引導(dǎo)系統(tǒng)由嵌入所述回壓氣囊組的支撐板的導(dǎo)向筒制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的振動(dòng)壓實(shí)機(jī)，其特征在于，所述導(dǎo)向筒裝配有止動(dòng)器，這樣所述連接環(huán)就不會(huì)滑出所述導(dǎo)向筒的引導(dǎo)部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動(dòng)壓實(shí)機(jī)，其特征在于，模具提升和模具及罩殼夾緊至振動(dòng)臺(tái)裝置包括兩個(gè)裝配有T形頭的雙向千斤頂。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的振動(dòng)壓實(shí)機(jī)，其特征在于，所述壓實(shí)機(jī)的罩殼裝配有兩個(gè)底部開口的可旋轉(zhuǎn)圓柱形鎖，這樣所述雙向千斤頂T形頭在朝向適當(dāng)方向時(shí)能夠通過(guò)該開口進(jìn)入該圓柱形鎖。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動(dòng)壓實(shí)機(jī)，其特征在于，所述振動(dòng)臺(tái)放置在四個(gè)振動(dòng)氣囊上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動(dòng)壓實(shí)機(jī)，其特征在于，形成陽(yáng)極上倒角和鑄槽外罩所需的印模固定在通過(guò)螺栓緊固至所述振動(dòng)臺(tái)的附板上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動(dòng)壓實(shí)機(jī)，其特征在于，配有產(chǎn)生振動(dòng)的不平衡配重。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的振動(dòng)壓實(shí)機(jī)，其特征在于，配有不平衡配重的不平衡軸的速度能在振動(dòng)過(guò)程中通過(guò)電機(jī)上的變頻器來(lái)隨時(shí)調(diào)節(jié)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的振動(dòng)壓實(shí)機(jī)，其特征在于，所述變頻器能在振動(dòng)開始和結(jié)束時(shí)逐漸啟動(dòng)和制動(dòng)電機(jī)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動(dòng)壓實(shí)機(jī)，其特征在于，所述模具由兩個(gè)較寬側(cè)壁和兩個(gè)較窄側(cè)壁組成，側(cè)壁之間通過(guò)螺桿固定在一起。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動(dòng)壓實(shí)機(jī)，其特征在于，該模具和罩殼限定出模腔，該模腔內(nèi)的真空能通過(guò)旋片泵形成。
專利摘要一種陽(yáng)極碳?jí)K振動(dòng)壓實(shí)機(jī)，用于對(duì)電解鋁生產(chǎn)中使用的、由碳素糊料制成的生陽(yáng)極碳?jí)K進(jìn)行振動(dòng)壓實(shí)。該壓實(shí)機(jī)主要由一個(gè)安裝有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向相反的不平衡軸的振動(dòng)臺(tái)、用于驅(qū)動(dòng)軸的電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元、安裝在振動(dòng)臺(tái)的可移除模具、閉合模具的罩殼和重錘組成。在將被壓縮的糊料澆至模具中，且糊料頂部放置重錘。振動(dòng)臺(tái)的振動(dòng)傳輸至整個(gè)裝置，尤其是施壓在彈回的重錘上，這樣就能不斷錘打糊料，以使其能達(dá)到所需的密實(shí)度。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供的振動(dòng)壓實(shí)機(jī)的優(yōu)勢(shì)在于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)容易。同時(shí)由于其范圍較廣的可用設(shè)置和操作條件，所以具有良好的性能。
文檔編號(hào)B28B3/02GK202129847SQ201120055978
公開日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2011年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月25日
發(fā)明者西爾萬(wàn)·塔克斯翁埃拉, 金-弗朗索斯·安德雷 申請(qǐng)人:索里斯卡彭公司