[发明专利]一种基于正交脉冲技术的电解槽母线保护的拉绳装置

说明书

本发明公开了一种基于正交脉冲技术的电解槽母线保护的拉绳装置，包括钢丝绳、自动卷绕机构、正交编码器和外壳，外壳一端开口，正交编码器固定连接在外壳内，自动卷绕机构安装在外壳内且与正交编码器的转轴连接，钢丝绳从外壳下端穿入连接到自动卷绕机构。本发明通过钢丝绳、自动卷绕机构和正交编码器，采用正交编码器计算钢丝绳缠绕的圈数，从而间接计算出钢丝绳行走距离（行走距离与编码器圈数为正比例关系），钢丝绳固定连接在母线上，从而测得母线上下行走的距离，计算结果更精确，无需定期校准，有效避免母线接近上下限位置时引起的座槽和脱极，大大提高安全生成，降低重大安全事故的发生概率，降低因设备损坏或停机导致的损失。

技术领域

本发明属于电解槽母线保护设备技术领域，涉及一种基于正交脉冲技术的电解槽母线保护的拉绳装置。

背景技术

铝电解槽的母线位置是生产工艺的重要参数，涉及工艺参数及安全系数。母线位置由提升电机及减速箱直接控制，提升电机由专用设备槽控机控制，通过提升电机的正、反转控制母线的上升或下降。母线的移动可引起电解槽电压发生变化，一般情况下，母线上升会让电解槽电压上升，母线下降会让电解槽电压下降。槽控机通过读取电解槽电压的数值，经过与其它参数进行复杂及计算，确定电机的控制（即母线的静止、升、降）状态。使得电解槽电压稳定在一个范围内，满足生产工艺要求及安全要求。

母线的极限移动距离是400毫米（最上端与最下端位置差）。以前，槽控机通过分析电解槽电压，分析出母线相对上下端的升降，母线移动距离与电解槽电压变化值关系并非简单函数关系。对于母线绝对位置，只能用估算的方式：根据电机正反转动作的时间和母线的初始位置来估计母线的位移距离。这种方式误差极大，需要操作工定期去校准。

母线位置是个与安全关系极其重要的参数，主要表现为：在母线的位置接近上限位置、下限位置时，极易引起座槽和脱极，造成重大安全事故；座槽：母线过量向下移动，致使电解槽内高温熔融状态铝液向外洒出，造成电解槽报废；脱极：母线过量向上移动，迫使挂在母线上的阳极脱离槽内电解液，在脱离瞬间，会发生拉弧，由于电解槽电流极大（通常为300000安培到600000安培直流电），拉弧会引起爆炸，在瞬间烧毁电解槽及其连接口，由于一个车间数百台电解槽全部是电流串联的，所以其它电解槽会同时断电，每台电解槽断电损失都是百万人民币起，还有可能造成操作人员伤亡。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种基于正交脉冲技术的电解槽母线保护的拉绳装置，以解决现有技术中存在的问题。

本发明采取的技术方案为：一种基于正交脉冲技术的电解槽母线保护的拉绳装置，包括钢丝绳、自动卷绕机构、正交编码器和外壳，外壳一端开口，正交编码器固定连接在外壳内，自动卷绕机构安装在外壳内且与正交编码器的转轴连接，钢丝绳从外壳下端穿入连接到自动卷绕机构。

优选的，上述自动卷绕机构包括发条弹簧、轮盘和转动轴，转动轴固定连接在正交编码器的转轴上，轮盘固定连接在转动轴上，转动轴自由端固定连接发条弹簧内圈自由端，发条弹簧外圈自由端固定连接在外壳上。

优选的，上述轮盘上设置三周的螺旋槽，钢丝绳上端固定连接在螺旋槽一端，螺旋槽的螺旋线长度大于母线的有效行程。

优选的，上述外壳上的钢丝绳出线孔与螺旋槽的中间圈竖直相切。

优选的，上述钢丝绳上固定连接有限位块。

优选的，上述外壳一端开口设置法兰盘，并盖有与法兰盘等大的端盖。

优选的，上述外壳固定连接在电解槽上方的固定板上，钢丝绳外端竖直固定连接在母线上。

优选的，上述正交编码器连接到单片机，单片机连接到数据采集设备，数据采集设备连接到槽控机。