鋁電解多功能天車基礎(chǔ)知識

1、鋁電解多功能天車基礎(chǔ)知識鋁電解天車又稱鋁電解多功能機組，其英文名為product tending machine，簡稱PTM，它是現(xiàn)代預焙陽極鋁電解生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，適用預焙陽極鋁電解工藝生產(chǎn)，能滿足鋁電解車間高熔鹽、大電流、強磁場、多粉塵HF煙氣的工作環(huán)境，下面就鋁電解多功能機組的相關(guān)知識做一簡單介紹：  s+ A9 |- d9 u' F4 h4 Q, G& s8 d" c2 Z" p5 a- Y       一、鋁電解多功能機組的發(fā)展0 y% v3 P  H$ v8 x/ V-

2、 z9 . 9 u) Z, + |* e        目前國內(nèi)鋁行業(yè)發(fā)展如雨后春筍般突飛猛進，老企業(yè)也不斷地改造擴大產(chǎn)能，特別是大型預焙電解槽的出現(xiàn)，對鋁電解多功能機組的要求也越來越高，各企業(yè)都視先進的設(shè)備為第一生產(chǎn)力，作為企業(yè)發(fā)展競爭的首要優(yōu)勢。 % I7 c  V+ m, O7 t6 G; N( t2 h( f  , + <一>、鋁電解多功能機組的分類 " p1 q' q/ n& ' F- T- Q8 L  g0 O0 m4

3、 ' i# y預焙槽在電解車間的配置方式有橫向配置和縱向配置兩種，預焙槽按進電方式可分為兩點進電槽和大面多點進電槽。合理設(shè)計的多點進電槽具有較好的三場分布，生產(chǎn)指標好，因而得到了廣泛應(yīng)用。目前，橫向配置多用于新建鋁廠；縱向配置國外多見。 ( W1 B2 k3 N) g, x8 a$ J' F1 y2 $ B. O: a根據(jù)工藝配置和電解槽進電方式的需要，鋁電解多功能機組可分成電解多功能機組和地面小車兩大類。 4 V: $ V3 4 l; T1 E, k# . q9 : m4 U& d: Q  J  t電解多功能機組按功能的配備可分

4、為全功能電解多功能機組和簡易電解天車兩大類，其區(qū)別主要在于前者具有全自動更換陽極裝置和自己配備有打殼動力源，而后者只有陽極提升、下降機構(gòu)，同時兼作出鋁用。 1 8 i6 ?* u9 ( k8 I" / v# n5 I+ x  T( p  D7 f$ _6 w/ 鋁電解多功能機組按操縱方式可分為駕駛室操縱機組和遙控機組兩種形式。駕駛室操縱機組按駕駛室及工具的配置位置又有高位機組和低位機組之分。 & F! T5 Z. n2 ?8 F$ E6 j( K, / i/ n. k9 q; ?% ?地面小車有：打殼換極車、加料車、出鋁車等。 7 I&

5、#39; U7 v7 J+ g& 5 E# l" p# ; L" z: P2 N<二>、鋁電解多功能機組的技術(shù)現(xiàn)狀   X" O6 ?6 G- H: j% % m$ K) n- a# t: G+ A目前鋁電解多功能機組普遍采用了起重機械和工程技術(shù)、液氣壓傳動技術(shù)、電子技術(shù)和最新的科研成果。 2 s% " X# G8 Y7 % ! D5 V/ t& M6   A8 6 k# , j電解多功能機組普遍采用橋式起重機的橋架作為機組機構(gòu)，在橋架上配置有多個工具機構(gòu)的工具小車、出鋁小車、電葫蘆等。

6、 ) L& X& R6 e8 R5 C) f+ p) d3 w. R$ e; M: M! W0 . F（1）行走傳動系統(tǒng)電解多功能機組國內(nèi)是從80年代初引進的法國ecl低位機組，采用的是多極電機或電阻調(diào)速。第一批國產(chǎn)的低位機組用于包頭鋁廠和青海鋁廠的行走傳動系統(tǒng)為立式齒輪減速機，雙齒輪聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)，主要缺點在于減速機易漏油、同心度差、對端梁的破壞性大等。90年代貴州鋁廠將該結(jié)構(gòu)的傳動方式改為平面二包蝸輪蝸桿傳動，減速機輸出軸與車輪軸，輸入軸與電機軸為整體結(jié)構(gòu)，取消了聯(lián)軸器，同心度較高。90年代末期至今引進或國內(nèi)新制作的傳動系統(tǒng)大部分設(shè)計、制造廠家均傾向于選擇進口減速機（三合一），

7、均采用變頻調(diào)速。 # y1 i- + D3 w( A- P2 N0 l. V1 D7 （2）主小車主小車主要功能：打殼和覆蓋氧化鋁，更換陽極。主小車可分為低位和高位兩種。低位機組主要用于兩端進電電解槽，為了便于供電和供氣安裝有滑環(huán)裝置，該處故障率較高，隨著電解槽的發(fā)展，此種車型生產(chǎn)的越來越少。高位機組主要用于多點進電電解槽，打殼機構(gòu)和下料機構(gòu)為可伸縮，取消了滑環(huán)裝置，回轉(zhuǎn)可在270°之內(nèi)任意旋轉(zhuǎn)。 9 d8 1 M! Q7 n% Y' f3 : w! S/ T3 d  E0 b（3）出鋁小車目前國內(nèi)出鋁小車有兩種：一種為單獨小車結(jié)構(gòu)，另一種為工具小車結(jié)構(gòu)，

8、即提升機構(gòu)位于工具小車上，前者較多，后者主要位于簡易高位天車上。單獨出鋁小車又有兩種構(gòu)造方式，一種為硬鉤型式，即提升機構(gòu)在一固定導向框架內(nèi)升降，受導向框架限制提升高度有限，應(yīng)用功能較為單一，但吊運物品時無擺動。另一種為軟鉤型式，在大車大梁底部以下無導向框架，只在大梁底部稍上位置設(shè)有導向機構(gòu)，大車高速運行之前，將吊運物品提升至該位置，可防止擺動。由于提升高度較高，除用于出鋁外，還可用于吊運其它物品，應(yīng)用范圍較硬鉤廣泛。 $ d) R4 z9 k(   t, 3 u: s+ W- H（4）氣源供給90年代以前因受國內(nèi)空壓機質(zhì)量影響，國內(nèi)天車大部分氣源由廠房內(nèi)壓縮空氣提供，缺點在

9、于運用時必須懸掛風管，使用時不方便。90年代后英格索蘭公司進入中國市場，隨即英格索蘭空壓機在電解天車上普遍運用。從近10年使用情況來看效果較好，但因受電解廠房環(huán)境因素制約，使用壽命難以達到設(shè)計值。據(jù)此英格索蘭公司專門針對鋁電解環(huán)境研制了一種抗粉塵空壓機（ML37III），并且已投入市場，主要在包頭、河南、云南、青銅峽等鋁廠使用。 7 V/ h) j. o7 M$ J" % v# z& S" H( K) K& a- & p6 T（5）打殼機構(gòu)目前國內(nèi)大部分鋁廠使用的打殼機構(gòu)為氣動結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)振動頻率高，但本世紀初在云南、焦作鋁廠使用的打殼機構(gòu)為全液壓結(jié)

10、構(gòu)，該結(jié)構(gòu)力量大，頻率低，但對低位天車來說不易采用，對回轉(zhuǎn)和擊頭懸掛主架破壞性較大。 3 y4 8 i$ z6 q; O$ m7 ; 7 W" Q7 O* n8 q7 e3 x& K（6）陽極更換裝置九十年代末期全液壓更換陽極裝置的誕生，是專門為預焙陽極鋁電解廠多功能機組開發(fā)設(shè)計制造的電解槽陽極更換機構(gòu)，以取代早期鋁電解多功能機組所使用的四鍵缸式更換陽極機構(gòu)，它具有對位準確、動作安全可靠、自動更換陽極等優(yōu)點。 5 e8 f( O! Q& r" Y/ u) t  T/ S/ / p0 L  T5 J: f- ! Y9 C

11、. v, A$ 8 S& （7）駕駛室國內(nèi)原設(shè)計制造的天車在駕駛室中都安裝有空調(diào)裝置，但因天車工作時振動劇烈，廠房內(nèi)粉塵較大，空調(diào)使用壽命均很短，后大部分已取消，取消后駕駛室內(nèi)冬天采用電熱器取暖（主要在北方地區(qū)），夏天采用風扇降溫，工人作業(yè)時極不方便。目前大部分鋁廠仍贊成安裝空調(diào)，產(chǎn)品選用進口的較多，如貴州鋁廠、平果鋁廠、包頭鋁廠等廠家。 . u* x8 G. b, c% p/ T- P  W; X" ; 6 i! F（8）整車操作目前國內(nèi)大部分鋁廠的天車操作在駕駛室內(nèi)完成，但最近幾年電子、電氣技術(shù)飛速發(fā)展，先進的技術(shù)在天車上得到了運用，遙控天車隨即產(chǎn)生，

12、主要在云南、焦作等鋁廠制造的天車上。 ; a! L2 G$ y& _$ t# H, d9 i# B& u! 0 a- H9 t# H3 : x: Q<三>、鋁電解多功能機組的發(fā)展方向 0 h! J9 5 y, p* / y- j. M! w* Z4 w! ?0 n7 f& e1、鋁電解多功能機組產(chǎn)品品種的發(fā)展方向 & - j. Q6 Q  I: Y( o! Y5 m$ : J8 Y" X/ t, U1 z) Q由于橫向配置預焙槽可以提高單位面積產(chǎn)量，具有綜合經(jīng)濟效益好等優(yōu)點，目前國內(nèi)上馬在建的鋁廠大多選用200KA以上的

13、槽型，多點進電。這就給鋁電解多功能機組發(fā)展起到推動作用。 0 l2 j5 z- 5   h, R! E5 A) O0 j/ , M; S) z% t: o( K同時還應(yīng)看到，大型預焙槽及車間的特殊環(huán)境對電解多功能機組在可靠性及運轉(zhuǎn)率等方面提出了更高要求。由于駕駛室玻璃的防腐問題和能適合于電解車間環(huán)境的高可靠性的空調(diào)機尚無法解決，機組作業(yè)時，駕駛室處于煙氣和熱輻射中，司機的視場很不好（高位機組更差），靠地面人工引導作業(yè)，嚴重影響操作和生產(chǎn)效率的提高。 ( b*   Y7 A( K* v& g! ( W' R! u% L& U因而，未

14、來最有發(fā)展前途的鋁電解多功能機組的品種應(yīng)是：高可靠性、高運轉(zhuǎn)率、減輕操作工勞動強度、輕而小的多功能機組。 5 K+ l( _$ G% ?& u% H1 u% X# s+ R$ U, H# v) 2、電解多功能機組的技術(shù)發(fā)展方向+ . l; f3 Z! I/ _& k$ I+ Q4 R' ( q+ j7 Y- r" e  y（1）輕型化、小型化。& I" E) P/ i# |8 a3 0 _% V' 1 3 c& k# # ; b* P4 （2）功能擴大化。$ O4 Q  f3  

15、; F. s1 R. y% / _3 b# m, m（3）功能機構(gòu)全液壓化。, h# G) C, _5 _" c( M$ L* G3 U0 Z" H6 k' z' c7 P' f# Q' ( H. （4）電子化。! g: d" A: J* b$ Z# r- q! a+ / D5 E2 C7 Q; G: L% x（5）電氣化。! - N. |* 0 p8 z5 a. v3 j3 f  F8 s5 V（6）調(diào)速方式采用變頻調(diào)速，調(diào)速性能好。 0 G9 W: $ P! Q  _* N. c

16、% 5 W% ! : e& i4 N. . E: J* （7）控制方式采用PLC、LOGO，可以減少中間繼電器，降低故障率，提高機組的可靠性和運轉(zhuǎn)率。 " z5 X0 z: K- 4 J9 ; W7 Z2 % d6 n, i+ O3 b: C9 q( n) l" Z（8）操縱方式采用無線電遙控。 2 q5 ; K6 Q8 F, |6 m# 9 k$ h. y, G1 T% A, A+ n（9）設(shè)備集中潤滑。9 j$ V; G, V2 F$ i3 Q5 & e4 d* V; r# V1 B4 B- r, _& W' ?二、鋁電解多功能機組的組成

17、及用途; |3 n/ k* f* 4 G8 0 D5 c, v/ ; v3 * E  I<一>、機組的用途" F1 N8 L, 8 g* + w% H- n6 p8 c$ 8 z6 9 l' h3 G  電解多功能機組能完成鋁電解生產(chǎn)中下列工藝操作：) & V) d2 b- L) d4 D2 Z6 Y) P( C% k0 _/ 0 b  " " g打殼! p( Z$ W( $ m8 D: Q更換陽極' a' i/ ?: e8 C# t& C: g6 M.

18、 T覆蓋氧化鋁; f) a; _8 k# n) _" I出鋁并計量4 c4 f' o9 R# U0 o輔助提升陽極母線3 U- _, Q2 ' K: 5 h7 A# U3 M安裝和檢修電解槽4 |8 x% D) h: Q! 8 ) Q吊運槽上部結(jié)構(gòu)及槽殼: S" 7 # g: |% m車間內(nèi)的其他零星吊運- t0 P) Y% k' d% |5 D( C0 <二>、機組的組成: Z6 6 o+ z0 z' # F' : b- : f5 o4 l% e4 i! D* ; i2 k+ d 大車: e: 1 # 3 W, 0 Q8

19、 a大車采用箱型偏軌雙梁橋架結(jié)構(gòu)。主梁與端梁的銷軸定位，高強度螺栓聯(lián)接，聯(lián)接性能好，裝配方便。運行機構(gòu)采用6輪支撐、雙邊單向驅(qū)動；采用軸裝三合一減速器；并設(shè)有懸吊式緩沖裝置，車輪采用無輪緣垂直輪加水平輪導向形式，運行阻力小、平穩(wěn)。為了安全還加裝了防脫軌裝置。4 S& C5 F) N3 g7 Q4 n" ' S" c# & u( f% e( D大車的組成主要包括：運行機構(gòu)、橋架 、2×12.5T絕緣葫蘆、小車供氣、陽極框架供氣、出鋁供氣等機構(gòu)% s/ 0 $ K6 i7 E& o! |, o2 k7 b+ I0 j5 Y工具小車. V

20、' e' , E0 F8 工具小車是鋁電解多功能機組的核心，打殼機構(gòu)、陽極更換裝置、撈渣裝置、下料系統(tǒng)都安裝在工具小車上，工具小車采用4輪支撐、雙邊單向驅(qū)動；采用軸裝三合一減速器；并設(shè)有懸吊式緩沖裝置，車輪采用無輪緣垂直輪加水平輪導向形式，運行阻力小、平穩(wěn)。為了安全還加裝了防脫軌裝置。3 r, B1 + C/ r! 2 2 S4 m' k1 A. v# z7 - U1 D工具小車的組成主要包括：主小車運行、工具回轉(zhuǎn)及供電 、打殼機構(gòu)、陽極更換裝置、下料系統(tǒng)、撈渣裝置、駕駛室及回轉(zhuǎn)裝置、駕駛室供電系統(tǒng)等部件1 J2 _6 ?; q$ I8 e) y) g( m"

21、 K7 u! K" G" d) v, n+ t   r出鋁小車: u2 G7 m( U# B6 l5 a( A0 g9 I出鋁小車偏掛在主梁上，采用三合一減速機驅(qū)動，沿主梁軌道運行。防磁吊鉤通過滑輪組與卷筒連接，活動吊鉤一導輪的形式在垂直導向架上運動，用卷揚系統(tǒng)驅(qū)動吊鉤升降。) z' o$ m: I) ) p1 f7 N( ! F; w$ S出鋁小車的組成主要包括：行走、提升、計量等機構(gòu)/ $ J3 E7 0 8 I, W' q/ 7 M: V- C$ U/ t$ C, F  n電氣控制系統(tǒng)8 R$ C4 E. Z4

22、P1 Z- S1 |電氣控制系統(tǒng)主要包括：PLC、變頻控制、駕駛室操作等" N+ r6 y$ q: e$ j2 Q8 L$ W9 X$ b1 x# f! A+ N三、鋁電解多功能機組的機構(gòu)定位聯(lián)鎖; e% l# % X- z; 8 * C" X' x7 n, - Y$ N/ & u9 r扳手不在上限位大車、小車被定位聯(lián)鎖，不能動作  " 9 Z7 C; J天車料箱加料時大車、小車被定位聯(lián)鎖，不能動作1 q6 R( F2 B0 e3 r3 打殼、陽極、撈渣、加料有一個不在上限位時，其它的工具被定位聯(lián)鎖，不能下降; 1 - c. t

23、2 9 W" % . t3 b/ P" _四、鋁電解多功能機組的限速及限位! f* P7 b* x+ _- # G& K& Q: W5 P( N0 d' I  m+ t4 , X工具不在上限位時，大車、工具小車、出鋁小車只能低速運行( a# O8 _! |; x出鋁鉤不在上限位時，大車、工具小車、出鋁小車只能低速運行+ / y6 x1 N9 x$ q* F! V) O工具小車、出鋁小車開近軌道終端時只能低速運行/ l5 S. E1 M7 C4 打殼上下限位$ 0 Z- w9 W( K; I& S陽極上下限位% i, U/

24、B0 b+ f6 2 x3 s; e扳手上下限位6 $ O3 v" Z: l2 u  k撈渣上下限位4 q/ ( q" t4 K9 C0 a; G* Y4 h加料管上下限位" S8   k3 ?" g( Q2 出鋁鉤超上限位 上下限位& C" L# d$ C" . X1 F' P. Q2×12.5T絕緣葫蘆上下限位' T. , g" |6 - g4 L. L駕駛室不在規(guī)定位置時工具小車不能靠邊5 c$ L/ Z+ 9 b" K駕駛室規(guī)定位置感

25、應(yīng)器  K$ P  B! c& ?* |  e加料管管口零位感應(yīng)器% l; c1 W5 g4 # E) 3 t料箱加料時大車、小車對位感應(yīng)器: g8 F7 K- J& h- y2 d; & 五、鋁電解多功能機組的絕緣& L: b' m+ & U  R" U" e9 S4 c$ F" R" z* t( C9 z+ . 鋁電解多功能機組設(shè)置絕緣點，其一可防止電解槽直流電通過機組對地短路，其二可防止機組交流電（電氣設(shè)備破壞時）與直流混

26、電。上述兩種情況均可導致人身和設(shè)備事故。吊鉤和工具（包括打殼、更換陽極、加料、撈渣）對大車的絕緣總電阻不小于2M。4 e( f7 b# N' A( P) M, O; O5 z; Z機組上絕緣點的設(shè)置如下：9 E' v3 g) G- 7 X; Q% B; R, z2 j7 T/ W+ H工具小車各工具（包括打殼、更換陽極、撈渣）對大車有兩道絕緣：: l+ B' 0 E2 z" B# E9 工具回轉(zhuǎn)裝置工具小車端梁+ v; " S! % G5 & G9 G1 : d8 B6 w# _9 2 W. b0 P駕駛室對大車有三道絕緣：* r% j

27、60; u% |# T5 t$ B/ x. f; m駕駛室環(huán)軌環(huán)軌吊架小車架8 Y3 X) s5 b# E" q' x( g  e+ W! M( ?, A4 p加料管對大車有兩道絕緣：( J5 m" G0 d) x) ) G加料管料箱工具小車端梁8 I: k& o. P, i  p. g- f- h! d) l( T0 H2 " e1 I' x/ A9 ; e% o出鋁小車吊鉤對大車有兩道絕緣：2 ?2 M1 p0 c; p出鋁小車吊鉤垂直導向架小車架) n8 g" d. x$ c

28、, Y& m7 q$ s* F- t+ d4 j2×12.5T絕緣葫蘆對大車有兩道絕緣：) K; p* d: g( b2×12.5T絕緣葫蘆卷揚機大車1 _% _4 Y& x1 e$ A$ 8 " ; |% H9 K. _+ V) * p六、鋁電解多功能機組的使用須知1 W! P5 E) 0 g+ H9 B/ A. H, g6 ) E) Q5 W鋁電解多功能機組的基本控制系統(tǒng)分為：打殼、更換陽極、添加覆蓋料、出鋁、母線提升及槽檢修吊裝等。其結(jié)構(gòu)部分可分為大車、工具小車、出鋁小車。大車部分包括空壓機系統(tǒng)、大車行走系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)。工具小車部分包括打

29、殼機構(gòu)、更換陽極機構(gòu)、加料機構(gòu)、撈渣裝置、液壓系統(tǒng)。出鋁小車系統(tǒng)包括一個自帶稱量系統(tǒng)，自由旋轉(zhuǎn)、升降的出鋁鉤。0 o* 1 r) X  P# ( j% A* A7 * u- p% x- J; E+ O9 o主電源合閘控制：% R$ x1 G) h# g: O# f/ O- M  t" 0 D; L4 m按下“主啟動”，主電源無故障則合閘；按下“主啟動”保持3秒鐘，主電源分閘，當發(fā)生絕緣破壞時，主電源分閘，為了把工具和電解槽分開，按下“強制送電”，主電源合閘，工具上升到上限位主電源自動分閘。" L# x8 v3 z  

30、;2 0 M" J. K7 I5 E0 c# Q. l& w工具小車行走的條件：% p1 j, Q- x" l0 z" Q# W- g" E2 X% 6 w3 A7 0 F0 P' ) j" %   v        回路正常   變頻無故障  抱閘無故障  冷卻風機無故障  無終端限位 扳手在上限位  無鎖定加料對位信號2 M9 p 

31、60;k: o% s& c, N: B7 Y+ " R- & j% 7 T出鋁小車行走的條件：, F/ p  K+ M0 N9 r* 6 P( X6 a* h: U$ X' w: C9 r7 E# 4 U1 i1          回路正常   變頻無故障  抱閘無故障  冷卻風機無故障  無終端限位! _. t+ w1 B' R' Q# Q* x1 v( F5 b打殼機下降的條件：&#

32、160; S4 _6 8 w- / J8 o4 q8 O7 A  a) & m  v! r- c+         扳手在上限位  陽極在上限位  撈渣在上限位  工具絕緣正常&   A6 6 G0 9 x+ E. 2   g) J2 y0 r! o5 0 v$ T打殼機高速下降的條件：* x8 I% + Z2 u# J6 J2 J, i; |# Z5 X  &

33、#160;     打殼機在上下限位中間8 P  F" x( d) w9 d0 - W- D- - j陽極更換裝置下降的條件：3 H, v4 k0 T$ R; g& 1 Y; R; y- D; s, B1 j. q2 y        扳手在上限位  打殼在上限位  撈渣在上限位  工具絕緣正常  無陽極測高速信號* p# _: D6 b1 ?% H. o9 |! F) u, _

34、! d鋁電解多功能機組各工具的用途及安全操作：0 V) D, q. 3 e6 d$ E/ _4 u! f8 _7 x3 x        陽極更換5 g) ) z6 6 m' n* Z- k0 4 N+ $ a. L" U) R3 n主要用于在陽極更換作業(yè)中從電解槽中吊出紅熱殘極及安裝新極。8 ! w/ u; R; k( H2 ?" O/ U# A/ o$ k+ 9 s        打殼機構(gòu)) t# q: y2 t& R' e5 h' D! Y$ n  F- D7 ( u主要用于在陽極更換作業(yè)中破碎電解質(zhì)殼面。( X, a! C  n  a7 n* x& Z6 e2 % V6 z1 z