0 引言 鋁電解多功能機組( 以下簡稱“鋁電解機組”) 是電解鋁生產(chǎn)工藝中的關(guān)鍵設(shè)備之一。其中，鋁電解機組中更換陽極機構(gòu)(也稱“換極裝置”)作為重要的工具部件，主要負(fù)責(zé)陽極碳塊更換過程中的碳塊夾持、擰頭定位、擰頭松緊等功能，其設(shè)備減輕了電解槽槽前工作人員勞動強度，同時增加操作人員的安全性。 鋁電解機組中更換陽極機構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，在設(shè)計研制的過程中經(jīng)歷了很長一段時間的探索和研究并多次進行設(shè)計更改，在優(yōu)化設(shè)計的過程中系統(tǒng)功能得以進一步完善。國內(nèi)早期的換極裝置主要通過氣動控制作為陽極更換機構(gòu)的主要動力源來實現(xiàn)，首先通過氣缸的推動力將換極裝置活動架在固定架的導(dǎo)向作用下降至預(yù)定位置并采用陽極夾頭夾緊陽極導(dǎo)桿完成碳塊夾持，下一步動作是通過氣缸的推動力將擰頭部件的活動導(dǎo)桿在固定導(dǎo)桿的導(dǎo)向作用下降至預(yù)定位置完成擰頭定位并同小盒夾具螺栓相夾緊，緊接著通過液壓馬達的旋轉(zhuǎn)松開小盒夾具螺栓完成擰頭松開動作，從而完成陽極碳塊的順利拔出。早期的設(shè)計在實際操作過程中存在一定的不足，包括采用氣缸作為驅(qū)動形式在工作過程中自鎖能力較差，在陽極工作間歇期(夜間工作氣源不足時)，擰頭部件易產(chǎn)生下滑現(xiàn)象而需在第二天作業(yè)時重新提升機構(gòu)。現(xiàn)今，鋁電解機組的更換陽極機構(gòu)的升降裝置已被液壓驅(qū)動系統(tǒng)所取代，保證了機構(gòu)在工作間歇期的背壓和工作平穩(wěn)性，有效地防止機構(gòu)的下滑。以下針對國內(nèi)鋁電解機組中更換陽極機構(gòu)的結(jié)構(gòu)改進做出分析并同國外ECL鋁電解機組的更換陽極機構(gòu)進行對比，提出更換陽極機構(gòu)的改進措施。 1.換極裝置設(shè)計改進 更換陽極裝置是由夾頭升降機構(gòu)、擰頭升降機構(gòu)和陽極夾具等部件組成同時完成碳塊夾持、擰頭定位、擰頭松緊等動作。夾頭升降機構(gòu)是由固定架、移動架、液壓缸等主要部件組成，夾頭升降機構(gòu)依靠固定行程的液壓缸活塞桿的推動來實現(xiàn)，活塞桿一端同固定架的耳軸相聯(lián)接，另一端和移動架的耳軸采用銷軸相聯(lián)接并在移動架上安裝滑板，同時采用螺栓把合使移動架在滑板的導(dǎo)向作用下移動。擰頭升降機構(gòu)同夾頭升降機構(gòu)在工作原理上一致，采用氣缸推動使之?dāng)Q頭架準(zhǔn)確定位并完成同小盒夾具螺栓的配合，馬達旋轉(zhuǎn)使小盒夾具螺栓擰松。陽極夾具則采用相配套的陽極夾頭的安裝夾子和夾緊液壓缸來完成陽極的夾緊功能，靠彈簧的回彈力實現(xiàn)夾具的松開。 更換陽極機構(gòu)工作流程: 鋁電解機組運行至