0 引言
铝电解多功能机组( 以下简称“铝电解机组”) 是电解铝生产工艺中的关键设备之一。其中，铝电解机组中更换阳极机构(也称“换极装置”)作为重要的工具部件，主要负责阳极碳块更换过程中的碳块夹持、拧头定位、拧头松紧等功能，其设备减轻了电解槽槽前工作人员劳动强度，同时增加操作人员的安全性。
铝电解机组中更换阳极机构的整体结构较为复杂，在设计研制的过程中经历了很长一段时间的探索和研究并多次进行设计更改，在优化设计的过程中系统功能得以进一步完善。国内早期的换极装置主要通过气动控制作为阳极更换机构的主要动力源来实现，首先通过气缸的推动力将换极装置活动架在固定架的导向作用下降至预定位置并采用阳极夹头夹紧阳极导杆完成碳块夹持，下一步动作是通过气缸的推动力将拧头部件的活动导杆在固定导杆的导向作用下降至预定位置完成拧头定位并同小盒夹具螺栓相夹紧，紧接着通过液压马达的旋转松开小盒夹具螺栓完成拧头松开动作，从而完成阳极碳块的顺利拔出。早期的设计在实际操作过程中存在一定的不足，包括采用气缸作为驱动形式在工作过程中自锁能力较差，在阳极工作间歇期(夜间工作气源不足时)，拧头部件易产生下滑现象而需在第二天作业时重新提升机构。现今，铝电解机组的更换阳极机构的升降装置已被液压驱动系统所取代，保证了机构在工作间歇期的背压和工作平稳性，有效地防止机构的下滑。以下针对国内铝电解机组中更换阳极机构的结构改进做出分析并同国外ECL铝电解机组的更换阳极机构进行对比，提出更换阳极机构的改进措施。
1.换极装置设计改进
更换阳极装置是由夹头升降机构、拧头升降机构和阳极夹具等部件组成同时完成碳块夹持、拧头定位、拧头松紧等动作。夹头升降机构是由固定架、移动架、液压缸等主要部件组成，夹头升降机构依靠固定行程的液压缸活塞杆的推动来实现，活塞杆一端同固定架的耳轴相联接，另一端和移动架的耳轴采用销轴相联接并在移动架上安装滑板，同时采用螺栓把合使移动架在滑板的导向作用下移动。拧头升降机构同夹头升降机构在工作原理上一致，采用气缸推动使之拧头架准确定位并完成同小盒夹具螺栓的配合，马达旋转使小盒夹具螺栓拧松。阳极夹具则采用相配套的阳极夹头的安装夹子和夹紧液压缸来完成阳极的夹紧功能，靠弹簧的回弹力实现夹具的松开。
更换阳极机构工作流程: 铝电解机组运行至
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“铝电解多功能机组换极装置优化设计” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：中国有色（沈阳）冶金机械有限公司
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2025年06月06日 ~ 08日 
