彈簧平衡裝置的控制范圍

電解多功能機(jī)組的諸多使用功能中,進(jìn)行電解槽殼面的破碎并更換陽極是重要功能之一。執(zhí)行并完成該功能的是打殼機(jī)構(gòu)和扭拔機(jī)構(gòu),無論是早期的低位天車,還是現(xiàn)在引進(jìn)的德國NOELL天車或法國的ECL天車,這兩個機(jī)構(gòu)均布置在電解多功能機(jī)組工具小車的回轉(zhuǎn)盤下。工具可采用上部吊掛或中間鉸接的方式固定,但不管那種電解多功能天車,都無一例外地設(shè)置了工具平衡裝置。

1.1 平衡裝置作用

1)通過對平衡裝置的中間桿的位置調(diào)整,改變工具的吊掛狀態(tài) 使工具保持垂直

2)通過調(diào)整平衡裝置彈簧的壓縮量,使工具具有一定的擺動剛度 限制工具在天車運(yùn)行的慣性擺動量。

3)吸收打殼機(jī)構(gòu)在打殼時所受的側(cè)向力,限制打殼機(jī)構(gòu)的擺動量 并防止工具受到水平力后發(fā)生機(jī)構(gòu)彎曲變形。

1.2 平衡裝置使用場合

我公司電解多功能機(jī)組采用的是EC 車的工具固定方式 打殼機(jī)構(gòu)和扭拔機(jī)構(gòu)對稱地吊掛在回轉(zhuǎn)盤的搖籃架下,工具的吊掛點(diǎn)與搖籃架的鉸接點(diǎn)在同一平面上, 相互垂直,構(gòu)成十字萬向鉸, 工具可以在X 、Y 方向任意擺動。打殼機(jī)與回轉(zhuǎn)盤間安裝有兩套彈簧平衡裝置,兩機(jī)構(gòu)用連桿相連。

2.1彈簧平衡裝置簡介

彈簧平衡裝置主要由彈簧架、彈簧座、中心桿、軸套、彈簧等構(gòu)成。彈簧的上下彈簧座穿裝在中心桿上,由桿兩端的軸套、螺母固定,彈簧架的兩端板緊貼彈簧座,并通過四根螺桿將彈簧壓緊。彈簧的初始狀態(tài)由彈簧架確定,機(jī)構(gòu)的狀態(tài)由中心桿上軸套的位置確定。

2.2工作原理

彈簧平衡裝置通過彈簧的壓緊力控制機(jī)構(gòu)的擺動。當(dāng)機(jī)構(gòu)向一方擺動時,假定中心桿向上運(yùn)動,此時中心桿拉動下彈簧座壓縮彈簧,上彈簧座緊貼彈簧架上端板,將彈簧力傳遞到彈簧架;當(dāng)機(jī)構(gòu)向另一方向擺動時,中心桿向下運(yùn)動,此時中心桿推動上彈簧座壓縮彈簧,下彈簧座緊貼彈簧架下端板,將彈簧力傳遞到彈簧架。因此,彈簧平衡裝置可以承受上下兩個方向的壓力,控制機(jī)構(gòu)的雙向擺動,兩套平衡彈簧裝置可以全方位控制機(jī)構(gòu)的擺動。

工具的力平衡分析

工具在靜止時,設(shè)定打殼機(jī)構(gòu)和扭拔機(jī)構(gòu)保持垂直狀態(tài),初始狀態(tài)由平衡裝置中間桿的位置確定;在機(jī)組或工具小車運(yùn)行時,工具由于慣性的作用發(fā)生擺動,使平衡彈簧壓縮,產(chǎn)生的彈簧力控制工具的擺動量不超過4°;在打殼機(jī)構(gòu)打殼時,電解槽殼面的反彈力使打殼機(jī)構(gòu)擺動其擺動量控制在7°以下。前述的三種狀態(tài),通過直接觀察電解多功能機(jī)組工作中機(jī)構(gòu)狀態(tài),可以確定對平衡裝置彈簧力要求最大的是打殼狀態(tài),這也可以通過計(jì)算證明。因此,僅對打殼狀態(tài)的工具平衡進(jìn)行分析。打殼時工具的力平衡圖為了方便,可對電解多功能機(jī)組的打殼機(jī)構(gòu)和扭拔機(jī)構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)行簡化,并假設(shè):

a)打殼機(jī)構(gòu)打殼時,機(jī)構(gòu)看作為一剛性構(gòu)件;

b)連桿的重力忽略不計(jì);

c)僅考慮打殼力方向的擺動

彈簧平衡裝置安裝到機(jī)組上后,為了保證工具的初始狀態(tài)和工作狀態(tài),必須對平衡裝置進(jìn)行調(diào)整。但由于平衡裝置安裝在高空,彈簧力也很大,如果沒有合理的調(diào)整方法,將無法完成調(diào)整工作。

4.1彈簧壓縮量的調(diào)整

彈簧平衡裝置在機(jī)組試運(yùn)行時,必需對彈簧的壓縮量進(jìn)行調(diào)整;或在工作一段時間后,彈簧機(jī)械性能會發(fā)生變化,此時需調(diào)整彈簧壓縮量。此時中心桿拉動下彈簧座壓縮彈簧,彈簧座緊貼彈簧架上端板,將彈簧力傳遞到彈簧架。

1)將平衡裝置上、下端板的固定螺栓擰松,然后擰緊中心桿的下端螺母,通過軸套推彈簧座移動,壓緊彈簧,得到彈簧的初始壓縮量。

2)將平衡裝置上、下端板的固定螺栓擰緊,使彈簧力通過彈簧座作用在上、下端板上,得到彈簧的狀態(tài)為最小工作狀態(tài)。

4.2工具位置的調(diào)整

調(diào)整完成彈簧的壓縮量后,并不能保證工具處于鉛垂?fàn)顟B(tài),應(yīng)對機(jī)構(gòu)的初始狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整。

4.3平衡裝置的檢驗(yàn)

工具平衡裝置調(diào)整完成后,需在實(shí)際使用中進(jìn)行檢驗(yàn),確保機(jī)構(gòu)的狀態(tài)符合電解多功能機(jī)組的技術(shù)要求。經(jīng)過對平衡裝置的彈簧力調(diào)整和對工具位置的調(diào)整,能保證工具的工作狀態(tài),發(fā)揮工具的性能,延長打殼機(jī)構(gòu)和扭拔機(jī)構(gòu)的使用壽命。

通過對彈簧平衡裝置的使用情況介紹,工作原理分析及彈簧力的受力計(jì)算,使工程技術(shù)人員對正確使用及設(shè)計(jì)彈簧平衡裝置有了一個理性認(rèn)識,采取正確的調(diào)正彈簧方法,以保證工具的正常工作。對經(jīng)常使用帶有此種裝置的機(jī)組人員可提供良好的借鑒作用。