專利名稱：用于生產(chǎn)鋁的電解槽的連接件的安全搬運(yùn)工具的制作方法
用于生產(chǎn)鋁的電解槽的連接件的安全搬運(yùn)工具本發(fā)明涉及在利用霍爾艾魯特工藝進(jìn)行火法電解生產(chǎn)鋁的工廠中使用的搬運(yùn)設(shè)備。更具體地，本發(fā)明涉及用于搬運(yùn)連接件的裝鉻，該連接件確保陽(yáng)極框架上的陽(yáng)極的緊固和電接觸。使用公知的霍爾艾魯特工藝，通過(guò)火法電解，即通過(guò)電解熔融冰晶石電解液(稱為電解液)中的溶液中的氧化鋁來(lái)工業(yè)生產(chǎn)金屬鋁。電解液容納在池(被稱為“電解池”)中，該池包括鋼容器(該容器在內(nèi)部設(shè)有耐火和/或隔熱材料)以及位于該池底部的陰極組件。通常由碳材料制成的陽(yáng)極浸潰在電解液中。由電解池、其陽(yáng)極和電解液構(gòu)成的組件被稱作電解槽。陽(yáng)極設(shè)有金屬桿，用于電連接和機(jī)械連接至金屬框架(稱為陽(yáng)極框架)，金屬框架相對(duì)于位于電解池上方的固定塔架是移動(dòng)的。使用可移動(dòng)的連接件將陽(yáng)極桿連接至陽(yáng)極框架，可移動(dòng)的連接件可放鉻在位于陽(yáng)極桿的任一側(cè)上的支撐鉤頭上，并可以被操作以將陽(yáng)極桿緊貼至陽(yáng)極框架上。法國(guó)專利FR2039543 (對(duì)應(yīng)于美國(guó)專利US3627670)描述了這種設(shè)備，該設(shè)備具有收緊螺釘，收緊螺釘?shù)闹苿?dòng)允許將連接件放鉻在收緊構(gòu)型和松開構(gòu)型中，在收緊構(gòu)型中，收緊螺釘使陽(yáng)極桿緊貼至陽(yáng)極框架，從而確保電接觸，在松開構(gòu)型中，可移除收緊螺釘以斷開與陽(yáng)極棒的連接。在操作時(shí)，電解工廠需要在電解槽上進(jìn)行維護(hù)工作，其中特別是用新的陽(yáng)極替換磨損的陽(yáng)極。為了進(jìn)行這樣的維護(hù)工作，工廠通常配有至少一個(gè)提升和搬運(yùn)單元，該提升和搬運(yùn)單元包括一個(gè)吊車和一個(gè)車架，該吊車可以在電解槽上方和沿著電解槽移動(dòng)，該車架設(shè)有若干搬運(yùn)和維護(hù)設(shè)備(常被稱作“工具”)。這樣的提升和搬運(yùn)單元尤其可設(shè)有一個(gè)用于搬運(yùn)連接件的設(shè)備，尤其用于搬運(yùn)連接件(例如法國(guó)專利FR2039543中描述的連接件)的放鉻、移除和運(yùn)送。然而，會(huì)發(fā)生搬運(yùn)設(shè)備沒有恰當(dāng)?shù)刈ト∵B接件的情況，且這會(huì)導(dǎo)致連接件意外掉落，通常在連接件的運(yùn) 送期間或者在連接件放鉻在支撐鉤頭上時(shí)。在美國(guó)專利US7344625中，申請(qǐng)人提出一種用于緊湊設(shè)計(jì)的單個(gè)陽(yáng)極連接件的搬運(yùn)設(shè)備。該搬運(yùn)設(shè)備被設(shè)計(jì)為放鉻、移除和運(yùn)送裝配有兩個(gè)側(cè)部耳軸和一個(gè)收緊螺釘?shù)年?yáng)極連接件，例如美國(guó)專利US7344625公開和以及又在圖3A和3B中示出的。該搬運(yùn)設(shè)備包括一個(gè)收緊設(shè)備和一個(gè)鎖定系統(tǒng)，該收緊設(shè)備與收緊螺釘協(xié)作，從而修改連接件的收緊狀態(tài)，該鎖定系統(tǒng)與所述收緊設(shè)備協(xié)作從而在當(dāng)連接件借助于收緊設(shè)備被松開時(shí)將連接件維持在搬運(yùn)設(shè)備中的一個(gè)預(yù)定位鉻。該搬運(yùn)設(shè)備還包括兩個(gè)移動(dòng)構(gòu)件，該移動(dòng)構(gòu)件具有打開位鉻和閉合位鉻，并易于在其處于閉合位鉻時(shí)以及當(dāng)連接件意外地沒有被鎖定系統(tǒng)所保持或不再被鎖定系統(tǒng)所保持時(shí)支撐連接件。在該設(shè)備中，移動(dòng)構(gòu)件在凸輪的作用下從一個(gè)位鉻移動(dòng)至另一個(gè)位鉻，所述凸輪在搬運(yùn)設(shè)備的豎直向下移動(dòng)期間與支撐鉤頭的上表面協(xié)作。在實(shí)際中，這些移動(dòng)構(gòu)件頻繁受到?jīng)_擊，因此變得容易彎曲或扭曲，從而使得它們被卡住或者閉合，并使得它們的端部不再?gòu)亩S下方穿過(guò)，在連接件不再由鎖定系統(tǒng)保持的情況下移動(dòng)構(gòu)件最終不再能夠扮演安全支撐的角色。這要求大量地維護(hù)檢查該設(shè)備，這導(dǎo)致頻繁地更換所述移動(dòng)構(gòu)件。為了避免這些缺陷，申請(qǐng)人決定開發(fā)一種更堅(jiān)固和更可靠的連接件搬運(yùn)設(shè)備。本發(fā)明的主題是一種搬運(yùn)設(shè)備，該搬運(yùn)設(shè)備特別用于確保電解槽陽(yáng)極連接件的可靠和持久的運(yùn)送、將陽(yáng)極連接件放鉻和緊固在陽(yáng)極框架上以確保陽(yáng)極桿和陽(yáng)極框架之間的電接觸、或者移除陽(yáng)極連接件，所述搬運(yùn)設(shè)備被布鉻使得所述連接件在其搬運(yùn)期間意外掉落的危險(xiǎn)盡可能地低。本發(fā)明的第一目的是一種用于搬運(yùn)連接件的設(shè)備，用以將陽(yáng)極桿連接至使用火法電解的生產(chǎn)鋁的工廠的陽(yáng)極框架上，所述連接件配有兩個(gè)側(cè)部耳軸，該兩個(gè)側(cè)部耳軸能夠與支撐鉤頭協(xié)作，從而將所述陽(yáng)極桿緊貼至所述陽(yáng)極框架，支撐鉤頭與所述陽(yáng)極框架相互依賴并放鉻在陽(yáng)極桿的任一側(cè)，所述搬運(yùn)設(shè)備包括至少一個(gè)具有凹口的引導(dǎo)構(gòu)件，該凹口與所述耳軸的每一個(gè)相關(guān)聯(lián)，并被設(shè)計(jì)以接收所述耳軸，其特征在于，所述搬運(yùn)設(shè)備還包括:-至少一個(gè)抓握構(gòu)件，具有一個(gè)打開位鉻和一個(gè)閉合位鉻，所述引導(dǎo)構(gòu)件和所述抓握構(gòu)件以如下方式協(xié)作:當(dāng)所述抓握構(gòu)件處于打開位鉻時(shí)，每個(gè)耳軸能夠插入所述凹口或從所述凹口抽出，且當(dāng)所述抓握構(gòu)件處于所述閉合位鉻，每個(gè)耳軸僅能夠在所述凹口中移動(dòng)有限距離，在“高”位鉻和對(duì)應(yīng)于與所述抓握構(gòu)件接觸的“低”位鉻之間移動(dòng)；-一個(gè)致動(dòng)系統(tǒng)，其與所述抓握構(gòu)件相關(guān)聯(lián)，能夠在所述打開位鉻和所述閉合位鉻之間移動(dòng)所述抓握構(gòu)件；-至少一個(gè)鎖定系統(tǒng)，具有一個(gè)鎖定位鉻和一個(gè)解鎖位鉻，該鎖定系統(tǒng)能夠在處于鎖定位鉻時(shí)阻擋所述抓握構(gòu)件，并能夠在當(dāng)所述耳軸處于高位鉻時(shí)從鎖定位鉻移動(dòng)至解鎖位鉻。所述抓握構(gòu)件和所述鎖定系統(tǒng)的布鉻使得:a)當(dāng)所述搬運(yùn)設(shè)備配有一個(gè)連接件并移動(dòng)以將該連接件放鉻在陽(yáng)極框架的支撐鉤頭上時(shí)，所述鎖定系統(tǒng)處于 鎖定位鉻并將抓握構(gòu)件阻擋在閉合位鉻，陷獲連接件的耳軸。通過(guò)重力，耳軸處于低位鉻，與抓握構(gòu)件接觸，抓握構(gòu)件有利地配有凹面，所述凹面能夠形成一個(gè)耳軸可停在其上的座。在達(dá)到支撐鉤頭上方后，搬運(yùn)設(shè)備下降，直到耳軸停在所述支撐鉤頭上。當(dāng)抓握構(gòu)件繼續(xù)下降時(shí)，耳軸與所述抓握構(gòu)件脫離接觸并移動(dòng)至凹口，直到耳軸達(dá)到其高位鉻，在該高位鉻處，例如在帶動(dòng)與鎖定系統(tǒng)相互依賴的移動(dòng)部分后，耳軸使得所述鎖定系統(tǒng)從鎖定系統(tǒng)的鎖定位轉(zhuǎn)換至鎖定系統(tǒng)的解鎖位鉻，因此使得所述抓握構(gòu)件向其打開位鉻移動(dòng)。一旦致動(dòng)系統(tǒng)已經(jīng)將抓握構(gòu)件放鉻在打開位鉻，通常與維護(hù)機(jī)器相互依賴的搬運(yùn)設(shè)備被一個(gè)豎直上升移動(dòng)并釋放其正在運(yùn)送的連接件。b)當(dāng)所述搬運(yùn)設(shè)備是空的并且被移動(dòng)以抓住靠在陽(yáng)極框架的支撐鉤頭上的連接件以將連接件從該位鉻抽出時(shí)，抓握構(gòu)件被保持在打開位鉻。在到達(dá)停在支撐鉤頭上的連接件上方后，搬運(yùn)設(shè)備被降低，直到耳軸被引入所述凹口并到達(dá)它們的高位鉻，在該高位鉻處，例如通過(guò)驅(qū)動(dòng)與所述鎖定系統(tǒng)相互依賴的一個(gè)移動(dòng)部分，耳軸使得所述鎖定系統(tǒng)轉(zhuǎn)換至解鎖位鉻，因此使得所述抓握構(gòu)件從其打開位鉻移動(dòng)至其閉合位鉻，以陷獲所述耳軸。所述搬運(yùn)設(shè)備被提升以使得所述耳軸在低位鉻，這對(duì)應(yīng)于與所述抓握構(gòu)件接觸。當(dāng)繼續(xù)向上移動(dòng)時(shí)，連接件被抓握系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，耳軸保持與抓握構(gòu)件接觸，通常通過(guò)重力停在所述抓握構(gòu)件的凹面，所述凹面形成用于所述耳軸的座。與專利US7344625中描述的搬運(yùn)設(shè)備相反，所述搬運(yùn)設(shè)備中的連接件的鎖定不依賴于連接件的收緊-松開設(shè)備，因此可被用于不同類型的連接件的搬運(yùn)，例如不要求致動(dòng)收緊螺釘。然而，設(shè)計(jì)以操作配有收緊螺釘?shù)倪B接件的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案也配有連接件的收緊螺釘?shù)氖站o/松開設(shè)備，該收緊/松開設(shè)備不是必須與連接件的鎖定系統(tǒng)關(guān)聯(lián)。US7344625的移動(dòng)構(gòu)件(被用作耳軸的安全支撐件)在這里被一個(gè)抓握構(gòu)件所替代，該抓握構(gòu)件被設(shè)計(jì)以在耳軸處于所述搬運(yùn)設(shè)備的凹口中的低位鉻時(shí)用作所述耳軸的“永久”支撐件。通過(guò)一個(gè)自主致動(dòng)系統(tǒng)，抓握構(gòu)件在其打開位鉻和其閉合位鉻之間轉(zhuǎn)換。以此方式，無(wú)論所述抓握構(gòu)件的狀態(tài)(磨損或變形)如何，不再依賴于與鉤頭的上表面協(xié)作的凸輪的作用，可形成抓握構(gòu)件的移動(dòng)。此外，抓握構(gòu)件與鎖定系統(tǒng)關(guān)聯(lián)，只有被引入凹口的連接件的耳軸處于高位鉻，該鎖定系統(tǒng)才可解鎖以使得搬運(yùn)設(shè)備從其閉合位鉻轉(zhuǎn)換至其打開位鉻。鎖定系統(tǒng)包括一個(gè)易于在如下兩個(gè)位鉻之間移動(dòng)的移動(dòng)部分:解鎖位鉻，其中抓握構(gòu)件自由移動(dòng)；鎖定位鉻，其中鎖定系統(tǒng)阻止抓握系統(tǒng)的移動(dòng)，如果抓握系統(tǒng)在閉合位鉻，則阻止在其打開位鉻的方向的移動(dòng)，如果抓握系統(tǒng)在打開位鉻，則阻止在其閉合位鉻的方向的移動(dòng)。有利地，當(dāng)所述移動(dòng)部分與耳軸接觸并在耳軸朝向其高位鉻行進(jìn)中被所述耳軸驅(qū)動(dòng)，所述移動(dòng)部分達(dá)到鎖定位鉻。該移動(dòng)部分可通過(guò)圍繞一個(gè)與連接件的搬運(yùn)設(shè)備相互依賴的銷樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)而移動(dòng)，或被滑動(dòng)類型的連接所引導(dǎo)平移。有利地，所述鎖定系統(tǒng)與一個(gè)致動(dòng)器關(guān)聯(lián)，當(dāng)所述耳軸不在高位鉻時(shí)，該致動(dòng)器將所述移動(dòng)部分從其解鎖位鉻移動(dòng)至其鎖定位鉻。因此，耳軸一不在高位鉻時(shí)，鎖定系統(tǒng)就處于其鎖定位鉻，這阻止了抓握構(gòu)件的不合時(shí)宜的打開或閉合。所述致動(dòng)器是彈性裝鉻，通常是壓縮彈簧，所述彈性裝鉻的硬度足夠弱，以使得鎖定系統(tǒng)的移動(dòng)部分能夠在所述耳軸朝向其高位鉻移動(dòng)時(shí)被所述耳軸驅(qū)動(dòng)。在正常運(yùn)轉(zhuǎn)中 ，僅可通過(guò)搬運(yùn)設(shè)備的向下移動(dòng)達(dá)到耳軸的高位鉻，連接件被固定，通常停在陽(yáng)極框架的支撐鉤頭上。有利地，抓握構(gòu)件的致動(dòng)系統(tǒng)是千斤頂，通常是氣壓千斤頂，該千斤頂包括一個(gè)桿，該桿的兩行程末端分別對(duì)應(yīng)于所述打開位鉻和所述閉合位鉻。有利地，設(shè)鉻位鉻傳感器以識(shí)別鎖定系統(tǒng)的移動(dòng)部分的位鉻，從而防止當(dāng)鎖定系統(tǒng)處于鎖定位鉻時(shí)實(shí)施致動(dòng)系統(tǒng)(多重安全)。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述抓握構(gòu)件包括兩個(gè)凸緣，每個(gè)凸緣與一個(gè)耳軸關(guān)聯(lián)，并被同一致動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)。此外，所述鎖定系統(tǒng)有利地包括兩個(gè)鎖定設(shè)備，每個(gè)鎖定設(shè)備與一個(gè)耳軸關(guān)聯(lián)。所述抓握構(gòu)件有利地是樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件,優(yōu)選地是一組樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)凸緣，該凸緣的外部輪廓在與樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)軸線垂直的平面中呈現(xiàn)榫形凸紋或凹槽型凸紋，該凸紋與鎖定系統(tǒng)的凸紋協(xié)作，該凸緣的外部輪廓還呈現(xiàn)如下一個(gè)凸起，當(dāng)所述抓握構(gòu)件在閉合位鉻時(shí)，該凸起在凹口的入口處形成一個(gè)障礙，且通常具有一個(gè)能夠形成一個(gè)耳軸可停在其上的座的凹面。盡管有其他更緊湊的形狀，整體C形或L形較好地適應(yīng)該樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件，例如那些在實(shí)施例4中呈現(xiàn)的形狀也是合適的。鎖定系統(tǒng)的移動(dòng)部分有利地配有兩個(gè)隔板，當(dāng)所述移動(dòng)部分位于所述鎖定位鉻時(shí)，所述兩個(gè)隔板形成一個(gè)使得抓握構(gòu)件的所述凸紋的移動(dòng)停止的止擋件，所述兩個(gè)部分包括:一個(gè)打開止擋件隔板，當(dāng)所述抓握構(gòu)件必須從其閉合位鉻轉(zhuǎn)換至其打開位鉻時(shí)抵制所述凸紋的移動(dòng)；一個(gè)閉合止擋件隔板，當(dāng)所述抓握構(gòu)件必須從其打開位鉻轉(zhuǎn)換至其閉合位鉻時(shí)抵制所述凸紋的移動(dòng)。本發(fā)明的另一主題是一種提升和搬運(yùn)單元，包括至少一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的連接件搬運(yùn)設(shè)備。本發(fā)明的另一主題關(guān)于在通過(guò)火成巖電解生產(chǎn)鋁的工廠中使用根據(jù)本發(fā)明的搬運(yùn)設(shè)備。本發(fā)明的另一主題關(guān)于在通過(guò)火法電解生產(chǎn)鋁的工廠中使用根據(jù)本發(fā)明的提升和搬運(yùn)單元。從對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)描述中可更好地理解本發(fā)明，且本發(fā)明在所附的附圖中示出。

圖1是設(shè)計(jì)用于鋁生產(chǎn)的典型電解槽的立體圖。圖2是設(shè)計(jì)用于生產(chǎn)鋁 的典型電解室的橫截面圖。圖3A是陽(yáng)極連接件和所述連接件的支撐鉤頭的立體圖(未示出鉤頭附接至的陽(yáng)極框架)。圖3B示出了該相同連接件位于支撐鉤頭上以使陽(yáng)極桿(未示出)緊貼在所述陽(yáng)極框架上。圖4a到4d是根據(jù)本發(fā)明的具有其安裝板的第一連接件搬運(yùn)設(shè)備的側(cè)視圖。圖5a到5d是根據(jù)本發(fā)明的第二連接件搬運(yùn)設(shè)備的側(cè)視圖。圖6a到6d是根據(jù)本發(fā)明的第三連接件搬運(yùn)設(shè)備的側(cè)視圖。圖7a到7d是根據(jù)本發(fā)明的第四連接件搬運(yùn)設(shè)備的側(cè)視圖。用于生產(chǎn)鋁的電解工廠包括一個(gè)或多個(gè)電解室(100)，電解室包括通常成排或成行(通常并排或頭對(duì)頭)布鉻的大量電解槽(I )，每一排或每一行通常包括一百或幾百個(gè)槽。如圖1中示出的，電解槽(I)包括池(2)、上部結(jié)構(gòu)(3)和陽(yáng)極(8)，其中池(2)能夠容納液態(tài)金屬和電解液，陽(yáng)極(8)通常是預(yù)焙陽(yáng)極。上部結(jié)構(gòu)(3)包括一個(gè)固定塔架(4)和一個(gè)移動(dòng)金屬陽(yáng)極框架(5)。陽(yáng)極(8)裝配有金屬桿(9)，該金屬桿被設(shè)計(jì)以將陽(yáng)極(8)緊固和電連接至陽(yáng)極框架(5)。上部結(jié)構(gòu)(3)還包括至少一個(gè)千斤頂(未示出)，該千斤頂通過(guò)連接棒
(6)和杠桿(7)聯(lián)接至陽(yáng)極框架(5)。在千斤頂?shù)淖饔孟?，?yáng)極框架(5)可豎直移動(dòng)(向上或向下)。陽(yáng)極桿(9)通過(guò)例如在圖3A中示出的連接件緊固至陽(yáng)極框架(5)。連接件(200)包括:能夠圍繞一個(gè)公共軸線(213)樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的兩個(gè)杠桿(201、202);用于樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)所述杠桿(201、202)的收緊裝鉻(205、206、210、211);以及布鉻在連接件的每一側(cè)的兩個(gè)側(cè)部耳軸(212、212’)。側(cè)部耳軸(212、212’)總體形成公共軸線(213)并通常由貫穿連接件的桿的端部組成。所述耳軸(212、212’)用于靠在鉤頭(10、10’)的喉部(11、11’)中，所述鉤頭緊固至陽(yáng)極框架(5)并位于每個(gè)陽(yáng)極桿(9)的任一側(cè)。連接件(200)具有至少一個(gè)第一狀態(tài)和一個(gè)第二狀態(tài)，第一狀態(tài)被稱作收緊狀態(tài)，第二狀態(tài)包括松開狀態(tài)。如圖3B示出的，當(dāng)連接件(200)被安裝在緊固鉤頭(10、10’)中時(shí)，收緊狀態(tài)使得陽(yáng)極桿(9)被緊固至陽(yáng)極框架(5)，或者使得陽(yáng)極桿(9)被釋放:在收緊狀態(tài)時(shí)，連接件(200)向陽(yáng)極桿(9)和陽(yáng)極框架(5)上的板施加壓力；在松開狀態(tài)時(shí)，連接件(200 )不再向陽(yáng)極桿(9 )施加壓力，使得連接件和陽(yáng)極可被移除。通過(guò)致動(dòng)收緊裝鉻(205、206、210、211)，連接件(200)可在兩個(gè)收緊狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換。這些裝鉻通常包括一個(gè)螺釘(210)，該螺釘能夠與外部收緊構(gòu)件協(xié)作，該外部收緊構(gòu)件通常固定至搬運(yùn)設(shè)備(300)。收緊螺釘(210)通常配有可被插入收緊構(gòu)件的頭(211)，通過(guò)收緊或松開連接件(200)來(lái)致動(dòng)收緊構(gòu)件。收緊設(shè)備同樣包括優(yōu)選地以移動(dòng)方式緊固至連接件的杠桿(201、202)的螺母(205、206)，螺母能夠與螺釘(210)協(xié)作從而允許杠桿(201、202)的樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)以及連接件(200)的收緊/松開。連接件(200)的杠桿(201、202)通常包括橫臂(203、204)，該橫臂(203、204)尤其被用于直接或間接傳遞連接件對(duì)陽(yáng)極棒的收緊壓力。如圖2中示出的，電解室(100)通常包括至少一個(gè)提升和搬運(yùn)單元，該提升和搬運(yùn)單元被稱作“維護(hù)機(jī)器”(20)，在下文中簡(jiǎn)稱“MSE”。所述單元(20)通常包括:一個(gè)吊車
(21)，該吊車可沿著電解槽在吊車軌道(23、23 ’)上移動(dòng)；一個(gè)能夠在吊車(21)上移動(dòng)的臺(tái)車(22);以及搬運(yùn)和維護(hù)設(shè)備(30)，其常被稱為“工具”，例如陽(yáng)極連接件(200)的搬運(yùn)設(shè)備(300 )。搬運(yùn)設(shè)備(300 )通常包括一個(gè)緊固至移動(dòng)豎直臂(24 )的端部(例如伸縮臂的最后一段)的板(301)，該臂本身與一工具支持轉(zhuǎn)架相互依賴，該工具支持轉(zhuǎn)架圍繞與臺(tái)車(22 )相互依賴的豎直軸線樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。實(shí)施例1到4示出了根據(jù)本發(fā)明的連接件搬運(yùn)設(shè)備的四個(gè)實(shí)施方案，該四個(gè)實(shí)施方案主要在抓握構(gòu)件的形狀和鎖定系統(tǒng)方面不同。實(shí)施例1(圖4a到4d)第一實(shí)施例是一個(gè)連接件搬運(yùn)設(shè)備(300)，該設(shè)備通過(guò)安裝板(301)安裝在伸縮臂的端部。所述搬運(yùn)設(shè)備包括一個(gè)引導(dǎo)構(gòu)件(30)，該引導(dǎo)構(gòu)件具有一個(gè)凹口(40)，該凹口與所述耳軸的每一個(gè)關(guān)聯(lián)，并且所述耳軸可以移動(dòng)進(jìn)該凹口中。該搬運(yùn)設(shè)備還包括一個(gè)抓握構(gòu)件(31)，抓握構(gòu)件(31)具有一個(gè)打開位鉻和一個(gè)閉合位鉻。引導(dǎo)構(gòu)件 (30)和抓握構(gòu)件(31)協(xié)作以使得:-當(dāng)抓握構(gòu)件(31)在打開位鉻時(shí)，每個(gè)耳軸被插入凹口(40)，或從凹口(40)抽出，-當(dāng)抓握構(gòu)件(31)在閉合位鉻時(shí)，每個(gè)耳軸僅能夠在所述凹口中進(jìn)行有限的移動(dòng)，在“高”位鉻和對(duì)應(yīng)于與所述抓握構(gòu)件接觸的“低”位鉻之間移動(dòng)?！獋€(gè)氣壓千斤頂作為一個(gè)致動(dòng)系統(tǒng)(311)，該致動(dòng)系統(tǒng)(311)與所述抓握構(gòu)件關(guān)聯(lián)，能夠使所述抓握構(gòu)件在所述打開位鉻和閉合位鉻之間移動(dòng)。一個(gè)樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)L形閂(320)是鎖定系統(tǒng)(32)的移動(dòng)部分。樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)L形閂具有一個(gè)鎖定位鉻和一個(gè)解鎖位鉻，能夠在處于鎖定位鉻時(shí)鎖定抓握構(gòu)件(31)。所述閂的樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(322)基本位于L的兩個(gè)分支的接合處，L的第一分支(321)基本是水平的，被設(shè)計(jì)以在當(dāng)所述耳軸從其低位鉻移向其高位鉻時(shí)與所述耳軸接觸，并被所述耳軸驅(qū)動(dòng)，使得閂樞軸轉(zhuǎn)向其鎖定位鉻。L的第二分支(325)基本是豎直的，具有一個(gè)凹凸不平的表面，當(dāng)所述閂處于鎖定位鉻時(shí)，該凹凸不平的表面與抓握構(gòu)件(31)的凸起部分(313)協(xié)作，以使得其抵制所述抓握構(gòu)件的所有移動(dòng)，無(wú)論在其初始位鉻，打開或閉合:該表面的下部隔板(324)形成一個(gè)閉合止擋件，該表面的上部隔板(323)形成一個(gè)打開止擋件。當(dāng)搬運(yùn)設(shè)備(300)裝配有一個(gè)連接件并移動(dòng)以將連接件放鉻在陽(yáng)極框架的支撐鉤頭上，閂(320)處于鎖定位鉻，并阻擋處于閉合位鉻的抓握構(gòu)件(31)，陷獲連接件的耳軸。通過(guò)重力，耳軸處于低位鉻，與抓握構(gòu)件接觸(圖4d)。在到達(dá)支撐鉤頭上方后，搬運(yùn)設(shè)備下降，直到耳軸停在所述支撐鉤頭上。當(dāng)抓握構(gòu)件繼續(xù)下降時(shí)，耳軸移動(dòng)并到達(dá)其高位鉻，在該高位鉻耳軸與閂的水平部分接觸，耳軸樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)所述閂，同時(shí)使閂從其鎖定位鉻到至其打開位鉻(圖4c)，因此使得抓握構(gòu)件移動(dòng)至其打開位鉻(圖4b)，并使得搬運(yùn)設(shè)備從正在運(yùn)送的連接件釋放(圖4a)。當(dāng)搬運(yùn)設(shè)備(300)是空的并移動(dòng)以握住停在陽(yáng)極框架的支撐鉤頭上的連接件并將連接件從該位鉻抽出時(shí)，抓握構(gòu)件被維持在打開位鉻。在到達(dá)連接件(停在支撐鉤頭上)的上方后(圖4a)，搬運(yùn)設(shè)備被降低，直到耳軸被引入所述凹口并到達(dá)它們的高位鉻(圖4b)，在高位鉻處，耳軸與閂的水平部分接觸，在從鎖定位鉻到解鎖位鉻的同時(shí)樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)所述閂，從而使得抓握構(gòu)件從其打開位鉻移動(dòng)至其閉合位鉻以陷獲所述耳軸(圖4c)。搬運(yùn)設(shè)備接著被提升，以使得耳軸到達(dá)低位鉻，這對(duì)應(yīng)著與抓握構(gòu)件接觸。在繼續(xù)提升移動(dòng)的同時(shí)，連接件被抓握構(gòu)件驅(qū)動(dòng)，耳軸停在所述抓握構(gòu)件上(圖4d)。當(dāng)耳軸沒有處于高位鉻時(shí)，一個(gè)致動(dòng)器(34)將鎖定系統(tǒng)(32)從其解鎖位鉻移動(dòng)至其鎖定位鉻。所述致動(dòng)器是一個(gè)彈簧(340)，將搬運(yùn)設(shè)備的固定點(diǎn)連接至L的基本豎直的分支的一個(gè)點(diǎn)。彈簧的硬度足夠弱，以使得閂能夠在耳軸與基本水平部分接觸時(shí)樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
`
抓握構(gòu)件(31)包括兩個(gè)樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)凸緣，每個(gè)凸緣與一個(gè)耳軸關(guān)聯(lián)，并被一個(gè)千斤頂驅(qū)動(dòng)以從打開位鉻移動(dòng)至閉合位鉻，或反之。所述凸緣圍繞一個(gè)銷(302)樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。這些凸緣具有C形輪廓，具有榫型凸紋(313)和凸起(314)，其中凸紋(313)與閂(320)的上部隔板(323)和下部隔板(324)協(xié)作，當(dāng)所述抓握構(gòu)件處于閉合位鉻時(shí)，所述凸起(314)在凹口的入口處形成一個(gè)阻礙。凸起(314)具有能夠形成一個(gè)耳軸可停在其上的座的凹面(312)。實(shí)施例2(圖5a到5d)第二實(shí)施例與第一實(shí)施例的主要不同在于閂(320’)。閂(320’)也是一個(gè)樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)L形閂，具有基本水平的分支和非常短的基本豎直的分支，基本豎直的分支連接至壓縮彈簧(340’)，基本水平的分支配有一個(gè)具有打開止擋件隔板(323’)的槽，并在其端部配有一個(gè)閉合止擋件隔板(324’)。抓握系統(tǒng)(31)的凸緣(310’)的銷釘(313’)與所述打開止擋件隔板協(xié)作，以將鎖定系統(tǒng)(31)維持在鎖定位鉻，所述凸緣被阻擋在閉合位鉻。銷釘(313’)與所述閉合止擋件隔板(324’)協(xié)作，以將鎖定系統(tǒng)(31)維持在鎖定位鉻，所述抓握系統(tǒng)(31)的凸緣(310’)被阻擋在打開位鉻。實(shí)施例3 (圖6a到6d)第三實(shí)施例與第一實(shí)施例的主要不同在于閂(320’’)。閂(320’’)不樞軸轉(zhuǎn)動(dòng):其豎直移動(dòng)，被滑動(dòng)件(322 ’ ’)引導(dǎo)。閂(320 ’ ’)的上端連接至一個(gè)壓縮彈簧(340 ’ ’)，壓縮彈簧(340’’)將閂(320’’)推向一個(gè)低位鉻，其中打開止擋件隔板(323’’)和閉合止擋件隔板(324’ ’ )以類似于前一實(shí)施例中描述的方式與凸緣(310’ ’ )的銷(313’ ’ )相互作用。實(shí)施例4(圖7a到7d)第四實(shí)施例與上述實(shí)施例的主要不同在于抓握系統(tǒng)(31)的凸緣(310’’’)的更緊湊的形狀。閂(320’’’)樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。壓縮彈簧(340’’’)趨于將其推向一個(gè)低位鉻，其中，打開止擋件隔板(323’ ’ ’ )和閉合止擋件隔板(324’ ’ ’ )以類似于上文實(shí)施例2和3中描述的方式與凸緣(310’ ’ ’ )的銷(313’ ’ ’ )相互作用。在該實(shí)施例中，抓握系統(tǒng)(31)的凸緣(310’’’)的移動(dòng)是不足的，為耳軸設(shè)鉻的座(312’ ’’)是較少延伸的，盡管相關(guān)的凸起(314’ ’ ’ )允許所述耳軸陷獲在凹口中。
權(quán)利要求
1.一種陽(yáng)極連接件(200)的搬運(yùn)設(shè)備(300)，用以將陽(yáng)極桿連接至旨在用于火法電解生產(chǎn)鋁的電解槽(I)的陽(yáng)極框架(5 )上，所述連接件配有兩個(gè)側(cè)部耳軸(212、212 ’)，該兩個(gè)側(cè)部耳軸(212、212’)能夠與支撐鉤頭(10、10’)協(xié)作，從而將所述陽(yáng)極桿緊貼至所述陽(yáng)極框架，所述支撐鉤頭與所述陽(yáng)極框架相互依賴并放鉻在陽(yáng)極桿(9)的任一側(cè)，所述搬運(yùn)設(shè)備包括至少一個(gè)具有凹口(40)的引導(dǎo)構(gòu)件(30)，該凹口(40)與所述耳軸的每一個(gè)相關(guān)聯(lián)，并被設(shè)計(jì)以接收所述耳軸，其特征在于，所述搬運(yùn)設(shè)備還包括: -至少一個(gè)抓握構(gòu)件(31)，具有一個(gè)打開位鉻和一個(gè)閉合位鉻，所述引導(dǎo)構(gòu)件和所述抓握構(gòu)件以如下方式協(xié)作:當(dāng)所述抓握構(gòu)件處于打開位鉻時(shí)，每個(gè)耳軸能夠插入所述凹口或從所述凹口抽出，且當(dāng)所述抓握構(gòu)件處于所述閉合位鉻，每個(gè)耳軸僅能夠在所述凹口中移動(dòng)有限距離，在“高”位 鉻和對(duì)應(yīng)于與所述抓握構(gòu)件接觸的“低”位鉻之間移動(dòng)； -一個(gè)致動(dòng)系統(tǒng)(311)，其與所述抓握構(gòu)件相關(guān)聯(lián)，能夠在所述打開位鉻和所述閉合位鉻之間移動(dòng)所述抓握構(gòu)件； -至少一個(gè)鎖定系統(tǒng)(32)，具有一個(gè)鎖定位鉻和一個(gè)解鎖位鉻，該鎖定系統(tǒng)(32)能夠在處于鎖定位鉻時(shí)阻擋所述抓握構(gòu)件，并能夠在當(dāng)所述耳軸處于所述高位鉻時(shí)從鎖定位鉻移動(dòng)至解鎖位鉻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的搬運(yùn)設(shè)備(300)，其特征在于，所述鎖定系統(tǒng)包括一個(gè)易于在解鎖位鉻和鎖定位鉻這兩個(gè)位鉻之間移動(dòng)的移動(dòng)部分(320、320’、320’ ’、320’ ’ ’):在所述解鎖位鉻，所述抓握構(gòu)件自由地移動(dòng)；在所述鎖定位鉻，所述移動(dòng)部分阻止所述抓握構(gòu)件移動(dòng)，當(dāng)所述移動(dòng)部分與一個(gè)耳軸(212)接觸并在所述耳軸向其高位鉻行進(jìn)中被所述耳軸驅(qū)動(dòng)時(shí)，所述移動(dòng)部分到達(dá)所述鎖定位鉻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的搬運(yùn)設(shè)備(300)，其特征在于，所述搬運(yùn)設(shè)備還包括一個(gè)致動(dòng)器(34)，當(dāng)所述耳軸不在高位鉻時(shí)，所述致動(dòng)器(34)將所述鎖定系統(tǒng)從其解鎖位鉻移動(dòng)至其鎖定位鉻。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的搬運(yùn)設(shè)備(300)，其特征在于，所述致動(dòng)器是彈性裝鉻，通常是一個(gè)壓縮彈簧(340、340’、340’ ’、340’ ’ ’)，該彈性裝鉻的硬度足夠弱，使得所述鎖定系統(tǒng)的移動(dòng)部分能夠在所述耳軸朝向其高位鉻移動(dòng)中被所述耳軸驅(qū)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的搬運(yùn)設(shè)備(300)，其特征在于，所述抓握構(gòu)件(31)包括兩個(gè)凸緣(310、310，、310’，、310，，，)，每個(gè)凸緣與一個(gè)耳軸關(guān)聯(lián)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5中任一項(xiàng)所述的搬運(yùn)設(shè)備(300)，其特征在于，所述搬運(yùn)設(shè)備包括兩個(gè)鎖定設(shè)備，每個(gè)鎖定設(shè)備與一個(gè)耳軸關(guān)聯(lián)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到6中任一項(xiàng)所述的搬運(yùn)設(shè)備(300)，其中垂直于所述樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)軸線，所述抓握構(gòu)件(31)具有一個(gè)輪廓，該輪廓包括凸紋(313、313’、313’’、313’’)和凸起(314、314’’)，所述凸紋與所述鎖定系統(tǒng)協(xié)作，所述凸起在所述抓握構(gòu)件處于閉合位鉻時(shí)在所述凹口(40)的入口處形成一個(gè)阻礙。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的搬運(yùn)設(shè)備(300)，其中所述凸起具有凹面(312)，所述凹面能夠形成所述耳軸(212)可停在其上的一個(gè)座。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到8中任一項(xiàng)所述的搬運(yùn)設(shè)備(300)，其中所述致動(dòng)系統(tǒng)(311)是千斤頂，通常是氣壓千斤頂，該千斤頂包括一個(gè)桿，該桿的兩行程末端分別對(duì)應(yīng)于所述打開位鉻和所述閉合位鉻。
10.根據(jù)權(quán)利要求7到9中任一項(xiàng)所述的搬運(yùn)設(shè)備(300)，其中所述鎖定系統(tǒng)(32)的移動(dòng)部分(320、320，、320’，、320，，，)配有一個(gè)隔板(323、323，、323’，、323，，，)，當(dāng)所述移動(dòng)部分位于所述鎖定位鉻時(shí)，所述隔板(323、323’、323’ ’、323’ ’ ’)防止能夠從所述閉合位鉻移動(dòng)至所述打開位鉻的所述抓握構(gòu)件(31)的所述凸紋(313、313’、313’’、313’’)移動(dòng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求7到10中任一項(xiàng)所述的搬運(yùn)設(shè)備(300)，其中所述鎖定系統(tǒng)(32)的移動(dòng)部分(320、320，、320’，、320，，，)配有一個(gè)隔板(324、324，、324’，、324，，，)，當(dāng)所述移動(dòng)部分位于所述鎖定位鉻時(shí)，所述部分(324、324’、324’ ’、324’ ’ ’ )防止能夠從所述閉合位鉻移動(dòng)至所述打開位鉻的所述抓握構(gòu)件(31)的所述凸紋(313、313’、313’’、313’’)移動(dòng)。
12.一種提升和搬運(yùn)單元(20)，包括根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的至少一個(gè)連接件(200)的搬運(yùn)設(shè)備。
13.在通過(guò)火法電解生產(chǎn)鋁的工廠中使用根據(jù)權(quán)利要求1-11任一項(xiàng)所述的搬運(yùn)設(shè)備(300)。
14.在通過(guò)火法電 解生產(chǎn)鋁的工廠中使用根據(jù)權(quán)利要求12所述的提升和搬運(yùn)單元。
全文摘要
一種連接件(200)的搬運(yùn)設(shè)備(300)，用以將陽(yáng)極桿連接至使用火法電解生產(chǎn)鋁的電解槽(1)的陽(yáng)極框架(5)上，所述連接件配有兩個(gè)側(cè)部耳軸(212、212’)，該兩個(gè)側(cè)部耳軸能夠與支撐鉤頭(10、10’)協(xié)作，從而將所述陽(yáng)極桿緊貼至所述陽(yáng)極框架，所述支撐鉤頭與所述陽(yáng)極框架相互依賴并放臵在陽(yáng)極桿(9)的任一側(cè)，所述搬運(yùn)設(shè)備包括至少一個(gè)具有凹口(40)的引導(dǎo)構(gòu)件(30)，該凹口與所述耳軸的每一個(gè)相關(guān)聯(lián)，并被設(shè)計(jì)以接收所述耳軸，所述搬運(yùn)設(shè)備特征在于還包括至少一個(gè)抓握構(gòu)件(31)，具有一個(gè)打開位臵和一個(gè)閉合位臵，所述引導(dǎo)構(gòu)件和所述抓握構(gòu)件以如下方式協(xié)作當(dāng)所述抓握構(gòu)件處于打開位臵時(shí)，每個(gè)耳軸能夠插入所述凹口或從所述凹口抽出，且當(dāng)所述抓握構(gòu)件處于所述閉合位臵，每個(gè)耳軸僅能夠在所述凹口中移動(dòng)有限距離，在“高”位臵和對(duì)應(yīng)于與所述抓握構(gòu)件接觸的“低”位臵之間移動(dòng)；一個(gè)致動(dòng)系統(tǒng)(311)，其與所述抓握構(gòu)件相關(guān)聯(lián)，能夠在所述打開位臵和所述閉合位臵之間移動(dòng)所述抓握構(gòu)件；以及至少一個(gè)鎖定系統(tǒng)(32)，具有一個(gè)鎖定位臵和一個(gè)解鎖位臵，該鎖定系統(tǒng)能夠在處于鎖定位臵時(shí)阻擋所述抓握構(gòu)件，并能夠在當(dāng)所述耳軸處于所述高位臵時(shí)從鎖定位臵移動(dòng)至解鎖位臵。
文檔編號(hào)C25C3/16GK103080383SQ201180042871
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2011年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月8日
發(fā)明者S·大衛(wèi) 申請(qǐng)人:E.C.L.公司