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] 本發(fā)明涉及鋁電解生產(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(guò)程中，無(wú)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(shí)、由于焊縫寬度較大，采用 手工方式無(wú)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(gè)焊縫焊接完成。采用這種人工焊 接方式由于在焊縫處剛連片與兩側(cè)的鋼棒母材沒(méi)有完全熔合，加之焊接時(shí)工人的焊接水平 參差不齊，因此，焊接好的陰極鋼棒在實(shí)際的使用的過(guò)程中，在焊縫位置處電阻和壓降較 大，這一方面會(huì)造成電解槽電流偏流，影響整臺(tái)電解槽的穩(wěn)定性;另一方面又會(huì)造成噸鋁直 流電耗增加，并且對(duì)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(shí)工作環(huán)境惡劣、焊接時(shí)周圍的環(huán)境溫度極高、并且還存在安全隱患， 在焊接時(shí)工人可操作的空間非常有限，對(duì)焊接效率和焊接質(zhì)量都有較大影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種操作方便、安全可靠，自動(dòng)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(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案： 設(shè)計(jì)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(dòng)裝置和機(jī)頭； 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(dòng)器和熔嘴夾持件，以及安裝 于所述熔嘴夾持件上的熔嘴； 所述移動(dòng)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(dòng)，且所述旋轉(zhuǎn)立柱帶動(dòng)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杜，所述送絲電機(jī)通過(guò)固定板與所述橫向絲 杠安裝在一起； 在所述車體的頂部設(shè)置有焊絲盤(pán)固定架，在所述焊絲盤(pán)固定架的下方對(duì)應(yīng)位置設(shè)置有 焊絲導(dǎo)向裝置。
[0005] 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(mén)，所述機(jī)頭通過(guò)所述移動(dòng)裝置安裝于所述機(jī)箱內(nèi)的側(cè)壁上。
[0006] 在上述技術(shù)方案中，旋轉(zhuǎn)立柱通過(guò)自身的旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)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(mén)轉(zhuǎn)出進(jìn)行焊接作業(yè)，在不使用時(shí)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(dòng)，以滿足焊接陰極鋼棒焊接時(shí)在豎直方向上的位 置要求。通過(guò)豎向絲杠可調(diào)節(jié)豎向滑塊的上下位置，實(shí)現(xiàn)機(jī)頭位置在豎直方向上的微調(diào);通 過(guò)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(duì)于豎向滑塊的前后位置，實(shí)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?yàn)楹螅?遠(yuǎn)離車體的方向?yàn)榍啊?br>[0007] 設(shè)置于車體頂部的焊絲盤(pán)固定架，用于固定焊絲盤(pán)，在實(shí)際的使用中可根據(jù)要焊 接的陰極鋼棒的實(shí)際規(guī)格和焊縫寬度設(shè)置單個(gè)或多個(gè)焊絲盤(pán)，以保證焊接效率和焊接質(zhì) 量。設(shè)置于焊絲盤(pán)固定架斜下方的焊絲導(dǎo)向裝置可以防止焊絲在焊接過(guò)程中發(fā)生彎曲，保 證焊接過(guò)程正常運(yùn)行。在實(shí)際使用時(shí)可以根據(jù)鋼棒在水平方向上的實(shí)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(shí)際需要提供合適高度的熔嘴，這樣使得本發(fā)明中的陰 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。
[0008] 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(guò)所述滑軌安裝于所述旋轉(zhuǎn)立柱上。
[0009] 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(shí)，可旋轉(zhuǎn)收進(jìn)機(jī)箱 內(nèi)，使用時(shí)轉(zhuǎn)出固定。
[0010] 優(yōu)選的，所述上下滑塊沿所述旋轉(zhuǎn)立柱上下移動(dòng)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(duì)陰極鋼棒焊接時(shí)的位置要求。所述上下滑塊的移動(dòng)通過(guò)伺服電機(jī) 進(jìn)行控制。這樣可以實(shí)現(xiàn)上下滑塊的電氣控制，提高該焊接設(shè)備的自動(dòng)化程度。
[0011]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。
[0012] 優(yōu)選的，所述熔嘴夾持件為銅件。
[0013] 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。
[0014] 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)。可以保證在上端 或下端焊絲被堵時(shí)，焊絲可以自動(dòng)打滑，防止設(shè)備在焊接過(guò)程中受到損壞。
[0015] 優(yōu)選的，在所述車體的底部設(shè)有萬(wàn)向輪，便于焊機(jī)小車的移動(dòng)。
[0016] 本發(fā)明的有益效果在于： 1.本發(fā)明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(duì)正之后，在焊縫的兩側(cè)需要用襯板形成一個(gè)密閉的 環(huán)境，以保證可以形成穩(wěn)定熔池，整個(gè)焊接過(guò)程除焊縫處需要人工加襯板外，其余過(guò)程都可 以自動(dòng)進(jìn)行；該陰極鋼棒焊接設(shè)備在焊接時(shí)，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(shí)只需一人控制該焊機(jī)小車即可實(shí)現(xiàn)陰極鋼棒的焊接。
[0017] 2.本發(fā)明的陰極鋼棒焊接設(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(shí)驗(yàn)中對(duì)于198 X 120mm截面的陰極鋼棒在焊縫寬度為30mm時(shí)，焊接一個(gè)焊縫的時(shí)間 為15min左右，可以大幅提尚生廣效率。
[0018] 3.本發(fā)明的陰極鋼棒焊接設(shè)備在實(shí)際使用中焊接效果良好，在超聲波探傷下通過(guò) 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(méi)有 夾渣和氣孔現(xiàn)象。
[0019] 4.本發(fā)明的陰極鋼棒焊接設(shè)備操作簡(jiǎn)便，自動(dòng)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(duì)于整個(gè)鋁電解槽的正常運(yùn)行和安全生產(chǎn)都有較大意義。
【附圖說(shuō)明】
[0020] 圖1為本發(fā)明陰極鋼棒焊接設(shè)備的主視圖（其中的焊絲導(dǎo)向裝置為收起狀態(tài)）； 圖2為本發(fā)明陰極鋼棒焊接設(shè)備的左視圖（其中的焊絲導(dǎo)向裝置為打開(kāi)狀態(tài)）； 圖3為圖2中移動(dòng)裝置控制機(jī)頭運(yùn)動(dòng)方向的示意圖； 圖4為本發(fā)明陰極鋼棒焊接設(shè)備的立體圖； 圖5為機(jī)頭的結(jié)構(gòu)不意圖； 其中，1為車體，2為控制柜，3為機(jī)箱，4為機(jī)箱門(mén)，5為焊絲盤(pán)，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， 14為固定板，15為焊絲盤(pán)固定架，16為焊絲導(dǎo)向裝置，17為導(dǎo)向輪，18、19為萬(wàn)向輪，20為擺 動(dòng)器，21為防頂死導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但下列實(shí)施例只是用來(lái)詳 細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，并不以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
[0022] 實(shí)施例1: 一種用于電解鋁廠的陰極鋼棒焊接設(shè)備，參見(jiàn)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(dòng)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(mén)4,機(jī)頭通過(guò)移動(dòng)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(wàn)向輪18、19。
[0023]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(dòng)器20和熔嘴夾持件7,以及安裝 于熔嘴夾持件7上的熔嘴8,在送絲電機(jī)6和熔嘴夾持件7之間設(shè)置有導(dǎo)向管，熔嘴夾持件7為 銅件