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1、技术方案
1.1 、升级改造的必要性
母线提升框架是电解车间必备的设备，传统的提升框架存在以下缺陷：一是抱紧装置需要在一定的空气压力下工作，一旦空气压力降低或“断气”时，即会出现导杆与大母线表面接触不良，出现“打火”而损伤母线，甚至造成重大事故;二是自动化程度低，操作需要大量的人力。近年来，随着全自动框架的推出，母线框架升级改造在行业里逐步得到推行，并取得了良好的效果。
我公司经过长时间的刻苦攻关，克服众多的技术难点，在不断的改进中研制出的新型的电解铝行业专业设备。该产品具有自主的知识产权，达到国际先进水平， 在国内的同类产品中，拥有适应性好，安装方便，使用简单，易于维护等特点。
改造后的母线框架自动化水平得到提高，只需要 2-3 人使用遥控器操作就能实现提升母线的过程，将工人从上下奔忙的重复劳动中解放出来，降低了工人的劳动强度和用工成本，提高了效率，同时也大大减少了工厂的安全隐患。
1.2 、主要技术特点
(1) 全自动母线提升机框架具有断风抱紧功能，采用组合式断气抱死气缸，即导杆母线贴紧和导杆顶部夹紧，均采用弹簧施力，压力均匀持久，可避免压紧力不够而引发打火，损伤螺旋挂钩、卡具及其他的安全隐患。
(2)本机构在抬母线的过程中提升框架处于无气源状态，利用弹簧的弹性力使铝导杆与阳极母线处于靠紧状态，避免了在抬阳极母线的过程气源突然断气或者气压不足时造成的安全事故的发生。
(3)在母线提升机框架的每一条阳极卡具上安装一个气动松紧小盒夹具装置，以车间内原有的气源为动力，用气动扳手对每一个小盒夹具进行松开和拧紧。扳手采用气动元件驱动， 可以确保拧紧扭矩的一致性。同时也可以根据现场的实际需要调节拧紧扭矩的大小，使导杆跟母线更加紧密地接触，从而降低导杆母线压降，使阳极电流均匀分布，电解槽运行稳定，提高电流效率，具有显著的节能减排功效。
(4)在框架机顶端中间位置配备有大容量储气罐，并安装多个增压泵及在进气管处安装空气过滤装置、油雾润滑装置等相应设备。满足框架气动系统额定的工作压力和流量，避免了因车间集中供气所造成的压缩气体流量和压力不足或者不够稳定的问题，保证了抬母线作业过程中电解槽的稳定性和安全性。
(5) 采用XTC智能时间控制系统
实现母线提升机框架的控制，功能完善，可靠性高，抗干扰能力强，可以完全适应电解车间的强磁场环境。
(6) 提升机框架的各个气动扭矩
扳手松开、拧紧每个小盒卡具设定特定用时，保证母线提升过程总时间控制在 6 分钟以内，显著的提高了生产效率。
(7)采用了全遥控的操作方式，为了避免在操作过程中因操作失误引发安全事故，遥控器设有多重互锁保护，具有防磁功能，操作简单方便，安全可靠。同时备有手动操作系统，当遥控操作无法顺利进行时，可以随时切至手动模式，确保作业顺利进行。
(8)框架机的气管全部采用钢管和耐高温夹布胶管(主管道为钢管，连接气缸、气动马达管为耐高温夹布胶管)，以适应电解车间的环境。
(9)全自动母线提升机框架控制电源为从天车插座接入 220V，通过变压器12V 输出控制各气路阀。不需在框架上和车间内铺设另外的电缆，方便快捷。为了保证设备的可靠性，各相关部位都设计有绝缘装置，确保电阻大于 2MΩ。
1.3、改造方案和技术要求
(1)本项目在现有使用的母线提升框架上改造而成，对天车吊钩无需改造，天车吊装框架按原装置动作。
(2)压缩空气管网压力为0.4-0.5MPa;要求母线框架上部安装储气罐和增压泵，确保在电解车间压缩空气压力低至0.4MPA时仍可进行抬母线作业。压缩空气由管网增压至储气罐前经四级过滤，确保所入高压气体净化。
(3)增压器和储气罐的配置与性能必须满足框架自身气动系统额定的工作压力和流量要求，同时避免因抬母线作业造成车间压缩空气管网流量和压力不足等现象，保证在抬母线作业过程中电解槽的稳定性和安全性。设置空气压力工作范围安全装置，确保工作所需压力。
(4)储气罐与增压泵与框架本身安装于一体便于吊装。增压器具有压力上限自动停机、压力下限自动加载功能和故障自动报警功能，上线压力可以根据现场实际情况任意设置。
(5)框架机的气管全部采用钢管和耐高温高压夹布胶管(主管道为钢管;连接气缸、气动马达为耐高温高压夹布胶管，采用螺纹连接方式，确保正常使用不漏气)，以适应车间环境要求。
(6)全自动母线提升框架具备断风抱紧功能，采用内置弹簧一体式活塞气缸，弹簧的终反力不小于14000N，可以根据需要通过调整螺杆进行调节，使导杆和母线能够紧密接触;避免紧力不够而引发打火，损伤螺旋挂钩、卡具及其他隐患。在抱紧气缸抱紧导杆时，设置自动吹尘功能。
(7)要求在抬母线的过程中提升框架处于无气源状态，利用弹簧的弹力使铝导杆与阳极母线处于靠近状态，避免在抬母线的过程气源突然断气或者气源压力不足造成的安全事故的发生。设置在抱紧气缸抱紧后，完全断气情况下，才能操作松开小盒夹具的功能。
(8)在母线提升框架的每一条阳极卡具上安装一个气动松紧小盒卡具的装置，用自动扳手对每一个小盒卡具进行松开和拧紧。扳手为气动扳手，确保拧紧扭矩的一致性。同时也可以根据现场的实际需要调节拧紧扭矩的大小，使导杆跟母线更加紧密的接触，设置抬母线小盒夹具紧固后对整台小盒夹具的整体进行振打的功能(非常重要)，从而保证导杆母线压降，使阳极电流分布均匀。
(9)拧紧小盒卡具扭矩可以在350N.m-400N.m之间任意调整。
(10)自动松卡具螺栓采用以时间为基准的顺序控制方式。
(11)自动紧卡具螺栓采用以压力为基准的顺序控制方式，扳手应具备二次手动复紧、松开功能;框架的每个立腿上安装扳手松紧手动控制开关(适用于车间现场要求)。
(12)扳手对位要保证准确，扳手扭头及旋转杆选用材质为304不锈钢。对位时，设置低压点动对位功能，确保对位的准确性。
(13)风动马达、气控电磁阀增压泵采用油雾润滑。
(14)扳手的松/紧动作采用顺序控制。扳手在拧紧或者松开小盒卡具过程中，必须确保工作流畅;不能有扳手旋转带动其他部件的可能性(例如：扳手旋转时旋具的机械部件碰触到升降缸体)。
(15)全自动母线提升框架两侧小盒卡具松/紧扳手可分别或同时工作(可由根据实际需要设定)，保证母线提升过程总时间控制6分钟内。
(16)采用全遥控的操作方式，为避免在操作过程中因操作失误引发事故，必须具备相关互锁保护，具有防磁功能，操作简单方便，安全可靠。同时具有备用手动操作系统，当遥控操作无法顺利进行时，可以随时切换手动模式，确保作业顺利进行。
(17)保证设备可靠性，各相关部位均需设计绝缘装置，确保绝缘值大于2MΩ。
(18)设备电源采用220V交流输入，通过变压器12V输出，控制各用电器，采用XTC智能时间控制器控制，控制程序不加密。维护方便，成本低，一般电工就能更换配件。
(19)电气控制系统及控制元件采取防磁、抗干扰处理，采用高温耐腐蚀的电缆，确保在电解高温磁场下的安全稳定运行。控制系统采用XTC智能时间控制器，外部继电器全部选用微型施耐德继电器。
(20)改造的母线框架进行整体喷漆(颜色由使用方确定)。
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湖南 - 衡阳
2025年04月11日 ~ 13日
