[发明专利]智能打壳气缸

说明书

技术领域

本发明涉及一种冶金领域使用的打壳气缸，特别涉及一种在火法或熔盐电解等特殊的高温、高粉尘、强磁场环境下使用的气缸。

背景技术

在冶金行业，特别是电解铝生产过程中，需定期将熔池表面壳面使用打壳气缸打开，从而使原材料可补充到电解质中。

传统打壳气缸通过上腔进气、下腔排气实现气缸杆伸出；通过上腔排气，下腔进气实现气缸杆回缩。整个过程无传感器，系统全压运行，故导致气缸耗能大、气缸寿命低（密封、缸体和端盖等部件损害）。但实际生产中，约有95%以上的情况不需要较大的打壳力，壳面的下料口未凝固，是敞开的或是只有薄壳。

国外有多家公司设计和制造冶金行业应用的智能打壳系统，国内目前主要仿照或是参考国外公司产品供应市场试用。部分产品由于技术稳定性问题，无法在工业上规模化应用。

博世—力士乐智能气缸—再生模式带传感反馈打壳专利提到采用2个2位3通阀进行气缸控制，下腔（有杆端）的加压气体（重力和活塞截面积差异）通过常开阀进气口进入常闭阀进气口，实现下腔气的再利用。

按照人们认识，通常例如电解铝车间等大电流环境工作场所磁场强，无法使用磁性传感器。但本专利通过认真研究和设计，提出了采用特种磁性传感器可以实现在电解铝等强磁场的环境下的使用技术。特别是电解槽上使用打壳气缸直径通常在120~200mm，这进一步限制了磁性开关在电解槽上的应用。未见国内外磁性传感器在电解槽在打壳气缸上使用报道。

本专利采用3位5通中封式电磁阀，直接通过传感器和阀组的智能增加技术实现节能，更加可靠和高效。

发明内容

一种大直径、节能型、长寿命打壳气缸是指在火法或熔盐电解等特殊的高温、高粉尘、强磁场环境下使用的气缸，气缸直径不小于120mm。本发明是通过如下技术方案实现的：

打壳气缸，由铝合金缸体（6）、强磁性活塞（5）、磁性传感器（7）、控制器（10）、节能控制阀组（15）、和下端盖（12）组成，节能控制阀组（15）由一个3位5通中封式电磁阀（1）、阀板（11）和气缸上端盖（12）组成的分体装配或集成气缸端盖，电磁阀每个气口通过阀板连接到一个上端盖气口，电磁阀排气口（14）和阀板排气口（9）相连，并且通过阀板连通，节能控制阀组（15）侧部设计机械防坠落控制阀（3），活塞返回上腔触发机械防坠落阀（3），活塞处于机械防落状态。活塞返回上腔触发磁性传感器（7）上部限位开关后，3位5通阀电磁线圈停止供电，处于中封状态。

其中控制器（10）为单片机，继电器或PLC，将槽控系统的打壳气缸（或打壳、下料气缸等）执行电信号、气缸磁性开关电信号、压力开关电信号等接入控制器（单片机、继电器或PLC），当打壳信号和磁性传感器（7）下部限位开关信号时间间隔超过平均间隔值一定数量时(20%~200%)，由控制器（单片机、继电器或PLC）发出二次打壳信号和动作；连续2—5次打壳后仍出现问题，转入正常打壳，但该系统对应下料点停止下料，临近下料点补充下料，并发出报警。