用于電解鋁廠的陰極鋼棒焊接設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及鋁電解生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于電解鋁廠的陰極鋼棒焊 接設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 在鋁電解生產(chǎn)過程中，無論新建的電解槽還是大修的電解槽，其陰極鋼棒都需要 焊接，現(xiàn)有的陰極鋼棒焊接方式主要是人工焊接:在人工焊接時、由于焊縫寬度較大，采用 手工方式無法焊接，一般采用在焊縫中間加入剛連片的方式焊接，即在焊縫中間插入一層 剛連片后手工焊接剛連片兩側(cè)，焊接完一層后需要停下去除焊渣，去除焊渣后在上一層剛 連片的基礎(chǔ)上再焊接下一層、依次焊接剛連片直至將整個焊縫焊接完成。采用這種焊接方 式由于在焊縫處剛連片與兩側(cè)的鋼棒母材沒有完全熔合，加之焊接時工人的焊接水平參差 不齊，因此，焊接好的陰極鋼棒在實際的使用的過程中，在焊縫位置處電阻和壓降較大，這 一方面會造成電解槽電流偏流，影響整臺電解槽的穩(wěn)定性;另一方面又會造成噸鋁直流電 耗增加，并且對于大修的電解槽，在待焊接的陰極鋼棒兩側(cè)的電解槽一般都處于工作狀態(tài)， 因此，人工焊接時工作環(huán)境惡劣、焊接時周圍的環(huán)境溫度極高、并且還存在安全隱患，在焊 接時工人可操作的空間非常有限，對焊接效率和焊接質(zhì)量都有較大影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種操作方便、安全可靠，自動化程度高、作 業(yè)效率高的用于電解鋁廠的陰極鋼棒焊接設(shè)備。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案：
[0005] 設(shè)計一種用于電解鋁廠的陰極鋼棒焊接設(shè)備，包括焊機(jī)小車和設(shè)置于所述焊機(jī)小 車外部的焊機(jī)電源，其特征在于，所述焊機(jī)小車包括車體，以及安裝在所述車體上的控制 柜、移動裝置和機(jī)頭；
[0006] 所述機(jī)頭包括送絲電機(jī)、與所述送絲電機(jī)配合安裝的擺動器和熔嘴夾持件，以及 安裝于所述熔嘴夾持件上的熔嘴；
[0007] 所述移動裝置包括旋轉(zhuǎn)立柱和配合安裝在所述旋轉(zhuǎn)立柱上的上下滑塊，使所述上 下滑塊沿所述旋轉(zhuǎn)立柱的豎直方向上下移動，且所述旋轉(zhuǎn)立柱帶動所述上下滑塊沿水平方 向產(chǎn)生180度的旋轉(zhuǎn)自由度;在所述上下滑塊的端部設(shè)有配合安裝在一起的豎向絲杠和豎 向滑塊，在所述豎向滑塊的下端配合安裝有橫向絲杠，所述送絲電機(jī)通過固定板與所述橫 向絲杠安裝在一起；
[0008] 在所述車體的頂部設(shè)置有焊絲盤固定架，在所述焊絲盤固定架的下方對應(yīng)位置設(shè) 置有焊絲導(dǎo)向裝置。
[0009] 優(yōu)選的，所述控制柜設(shè)置于所述車體的一端，在所述車體的另一端設(shè)有機(jī)箱，在所 述車體的一側(cè)設(shè)有機(jī)箱門，所述機(jī)頭通過所述移動裝置安裝于所述機(jī)箱內(nèi)的側(cè)壁上。
[001 0]在上述技術(shù)方案中，旋轉(zhuǎn)立柱通過自身的旋轉(zhuǎn)，帶動機(jī)頭在水平方向上產(chǎn)生180度 的自由度，使得機(jī)頭可以從車體一側(cè)的機(jī)箱門轉(zhuǎn)出進(jìn)行焊接作業(yè)，在不使用時機(jī)頭收進(jìn)機(jī) 箱內(nèi)部。上下滑塊可沿旋轉(zhuǎn)立柱上下移動，以滿足焊接陰極鋼棒焊接時在豎直方向上的位 置要求。通過豎向絲杠可調(diào)節(jié)豎向滑塊的上下位置，實現(xiàn)機(jī)頭位置在豎直方向上的微調(diào);通 過設(shè)置在豎向滑塊下端的橫向絲杠，可調(diào)節(jié)橫向絲杠相對于豎向滑塊的前后位置，實現(xiàn)機(jī) 頭位置在前后方向上的微調(diào)，這里的前后是以主視圖為參照的方向，靠近車體的方向為后， 遠(yuǎn)離車體的方向為前。
[0011] 設(shè)置于車體頂部的焊絲盤固定架，用于固定焊絲盤，在實際的使用中可根據(jù)要焊 接的陰極鋼棒的實際規(guī)格和焊縫寬度設(shè)置單個或多個焊絲盤，以保證焊接效率和焊接質(zhì) 量。設(shè)置于焊絲盤固定架斜下方的焊絲導(dǎo)向裝置可以防止焊絲在焊接過程中發(fā)生彎曲，保 證焊接過程正常運行。在實際使用時可以根據(jù)鋼棒在水平方向上的實際規(guī)格增加或減少焊 絲數(shù)量，在豎直方向上則可以根據(jù)實際需要提供合適高度的熔嘴，這樣使得本實用新型中 的陰極鋼棒焊接設(shè)備可以適用于現(xiàn)有電解鋁廠所有規(guī)格的陰極鋼棒焊接。
[0012] 優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)立柱的上下兩端分別旋轉(zhuǎn)安裝于所述機(jī)箱的頂部和底部，在所 述旋轉(zhuǎn)立柱上設(shè)有滑軌，所述上下滑塊通過所述滑軌安裝于所述旋轉(zhuǎn)立柱上。
[0013] 優(yōu)選的，所述焊絲導(dǎo)向裝置的一端樞接于所述機(jī)箱內(nèi)的頂部靠近所述機(jī)箱口處， 另一端設(shè)有導(dǎo)向輪，所述導(dǎo)向輪為絕緣體。當(dāng)焊絲導(dǎo)向裝置在不使用時，可旋轉(zhuǎn)收進(jìn)機(jī)箱 內(nèi)，使用時轉(zhuǎn)出固定。
[0014] 優(yōu)選的，所述上下滑塊沿所述旋轉(zhuǎn)立柱上下移動的行程大于陰極炭塊的高度。這 樣能夠滿足焊接設(shè)備在對陰極鋼棒焊接時的位置要求。所述上下滑塊的移動通過伺服電機(jī) 進(jìn)行控制。這樣可以實現(xiàn)上下滑塊的電氣控制，提高該焊接設(shè)備的自動化程度。
[0015] 優(yōu)選的，所述焊機(jī)電源為三相工頻交流電進(jìn)行整流濾波處理后獲得的平穩(wěn)直流輸 出焊接電流。
[0016] 優(yōu)選的，所述熔嘴夾持件為銅件。
[0017] 優(yōu)選的，在所述送絲電機(jī)和熔嘴夾持件之間設(shè)置有導(dǎo)向管。導(dǎo)向管用于防止焊絲 在送絲電機(jī)和銅件之間發(fā)生彎曲。
[0018] 優(yōu)選的，在所述送絲電機(jī)上的焊絲頂緊位置有防頂死導(dǎo)向機(jī)構(gòu)?？梢员ＷC在上端 或下端焊絲被堵時，焊絲可以自動打滑，防止設(shè)備在焊接過程中受到損壞。
[0019] 優(yōu)選的，在所述車體的底部設(shè)有萬向輪，便于焊機(jī)小車的移動。
[0020] 本實用新型的有益效果在于：
[0021] 1.本實用新型主要用于電解鋁廠的陰極鋼棒焊接，在電解槽大修待陰極炭塊下到 電解槽后，將焊機(jī)小車機(jī)頭位置與焊縫位置對正之后，在焊縫的兩側(cè)需要用襯板形成一個 密閉的環(huán)境，以保證可以形成穩(wěn)定熔池，整個焊接過程除焊縫處需要人工加襯板外，其余過 程都可以自動進(jìn)行;該陰極鋼棒焊接設(shè)備在焊接時，其下端的陰極鋼棒可以立縫焊接、不需 打坡口，因此，在陰極鋼棒焊接時只需一人控制該焊機(jī)小車即可實現(xiàn)陰極鋼棒的焊接。
[0022] 2.本實用新型的陰極鋼棒焊接設(shè)備適用于不同槽型，不同規(guī)格的電解槽陰極鋼棒 焊接。在實驗中對于198X 120mm截面的陰極鋼棒在焊縫寬度為30mm時，焊接一個焊縫的時 間為15min左右，可以大幅提尚生廣效率。
[0023] 3.本實用新型的陰極鋼棒焊接設(shè)備在實際使用中焊接效果良好，在超聲波探傷下 通過本設(shè)備焊接后的陰極鋼棒在焊縫處除在四周有少量的夾渣和氣孔外，在焊縫內(nèi)部基本 沒有夾渣和氣孔現(xiàn)象。
[0024] 4.本實用新型的陰極鋼棒焊接設(shè)備操作簡便，自動化程度高，能夠節(jié)約人工成本， 大幅提高陰極鋼棒焊接的工作效率，基本不受作業(yè)環(huán)境等條件的制約和影響，設(shè)備的通用 性強(qiáng)，能夠適用于各種系列電解槽的不同規(guī)格的陰極鋼棒的焊接要求，其焊接成本低、焊接 效率高，在焊縫處的電阻小、壓降低，對于整個鋁電解槽的正常運行和安全生產(chǎn)都有較大意 義。
【附圖說明】
[0025] 圖1為本實用新型陰極鋼棒焊接設(shè)備的主視圖（其中的焊絲導(dǎo)向裝置為收起狀 態(tài)）；
[0026] 圖2為本實用新型陰極鋼棒焊接設(shè)備的左視圖（其中的焊絲導(dǎo)向裝置為打開狀 態(tài)）；
[0027] 圖3為圖2中移動裝置控制機(jī)頭運動方向的示意圖；
[0028] 圖4為本實用新型陰極鋼棒焊接設(shè)備的立體圖；
[0029] 圖5為機(jī)頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030] 其中，1為車體，2為控制柜，3為機(jī)箱，4為機(jī)箱門，5為焊絲盤，6為送絲電機(jī)，7為熔 嘴夾持件，8為熔嘴;9為旋轉(zhuǎn)立柱，10為上下滑塊，11為豎向絲杠，12為豎向滑塊，13為橫向 絲杠，15為焊絲盤固定架，16為焊絲導(dǎo)向裝置，17為導(dǎo)向輪，18為萬向輪，20為擺動器，21為 防頂死導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。
【具體實施方式】
[0031] 下面結(jié)合附圖和實施例來說明本實用新型的【具體實施方式】，但下列實施例只是用 來詳細(xì)說明本實用新型的實施方式，并不以任何方式限制本實用新型的范圍。
[0032] 實施例1: 一種用于電解鋁廠的陰極鋼棒焊接設(shè)備，參見圖1-圖5,包括焊機(jī)小車和 設(shè)置于焊機(jī)小車外部的焊機(jī)電源，焊機(jī)小車包括車體1、控制柜2、移動裝置和機(jī)頭;焊機(jī)電 源為三相工頻交流電進(jìn)行整流濾波處理后獲得的平穩(wěn)直流輸出焊接電流?？刂乒?設(shè)置于 車體1的一端，在車體1的另一端設(shè)有機(jī)箱3,在車體1的一側(cè)設(shè)有機(jī)箱門4,機(jī)頭通過移動裝 置安裝于機(jī)箱3內(nèi)的側(cè)壁上，在車體1的底部設(shè)有萬向輪。
[0033] 機(jī)頭包括送絲電機(jī)6、與送絲電機(jī)6配合安裝的擺動器20和熔嘴夾