[发明专利]铝电解槽立柱母线组“4+6”轴组合式专用多轴钻床

说明书

技术领域

该发明属于有色金属加工制造领域，应用于大型预焙阳极铝电解槽制作安装工程中的立柱母线组的钻孔加工，特别是涉及一种铝电解槽立柱母线组“4+6”轴组合式专用多轴钻床。

背景技术

电解铝厂一般拥有数百台预焙阳极铝电解槽，大型预焙阳极铝电解槽的进电侧一般安装有6~7组立柱母线组。每组立柱母线包含2件立柱母线（A型和B型，材质：铝）、2件夹板母线（A型和B型，材质：铝）和2件短路母线（材质：铝），这6件母线上需加工出螺栓连接孔，并通过连接螺栓将它们组装在一起，然后安装在铝电解槽的进电侧，用以承载超大电解电流的通过。

下面以当前技术最成熟、应用最广泛的500kA大型预焙阳极铝电解槽的立柱母线组为例作进一步的说明。

该型电解槽的立柱母线尺寸为（单位：mm）：2935×500×230，上面设计有φ55×4螺栓连接孔一组，φ38×6螺栓连接孔一组；夹板母线尺寸为（单位：mm）：2000×500×230，上面设计有φ38×6螺栓连接孔一组；短路母线尺寸为（单位：mm）：500×450×220，上面设计有φ55×4螺栓连接孔一组。立柱母线上的φ55×4螺栓连接孔与短路母线上的φ55×4螺栓连接孔的孔位是分别对应的，立柱母线上的φ38×6螺栓连接孔与夹板母线上的φ38×6螺栓连接孔的孔位是分别对应的。

在大型预焙阳极铝电解槽制作安装工程中，立柱母线组的钻孔加工是一项非常重要且工程量非常巨大的工作，本多轴钻床就是专门为钻取大型预焙阳极铝电解槽的立柱母线组上的这两组螺栓连接孔而设计的。

目前绝大部分情况下，仍然采用Z3050及以上规格的摇臂钻床对母线上的所有孔位进行逐个钻取。这种方法的缺陷是：一、对孔（钻头对正设计孔位）工作繁琐，工件上下加工工位次数多（一个有着两种规格孔位的工件需要在不同的钻床加工工位之间换位，也或者需要在同一台摇臂钻床上不断地更换不同规格的钻头），占用起重设备时间长，不但生产效率极其低下，而且孔位精度低、形位误差高，并直接影响到后续的安装工作（经常出现工件间连接螺栓无法顺利穿过连接螺栓孔的现象）；二、摇臂钻床的结构相对来说比较复杂，再加上施工现场条件简陋、对设备的粗暴操作、维护保养不到位，使得摇臂钻床在使用一段时间之后故障率急剧攀升，不但维修成本大增（一般情况下都需要请专业维修人员进场维修），而且严重影响工程进度。在作业场地上存在多台摇臂钻床（一般都在4台以上）同时作业的情况下，对摇臂钻床的维修已经成为了每天工作中的常态；三、由于生产效率低下，必须使用更多的钻孔设备同时工作才能满足施工进度的要求，使得设备投入高，设备对作业场地的占用大，作业人员多，人工成本很高。

极少部分情况下，能够见到4轴钻的实际应用，但装置过于简陋，多属于在原有其它废旧机床上的二次改造，不但加工精度较低，而且只有一个固定的加工工位，到目前为止还只仅仅适用于短路母线的单件加工，立柱母线和夹板母线仍然需要使用摇臂钻床进行加工，对生产效率低下的局面的改观十分有限。

现有技术中也见到有六轴钻床在电解槽立柱母线加工中的实际应用，但没有能同时对立柱母线（A型、B型）、夹板母线（A型、B型）以及短路母线进行多轴钻孔加工的多轴钻床，且现有的六轴钻床不能方便更换齿轮箱，不能适应不同规格电解槽立柱母线组的钻孔加工，通用性差， 并且现有的六轴钻床没有配套的上料机构，不能规避对孔工序，孔位精度不能有效提高，操作者的劳动强度也较大，加工过程中对起重设备的占用仍然较多。

发明内容

本发明的目的是提供一种专门用于电解槽立柱母线组钻孔加工工作、结构相对简单、易于维护保养和维修、能完成立柱母线组中所有种类母线的钻孔加工、能够大幅度提高钻孔生产效率和钻孔精度的铝电解槽立柱母线组“4+6”轴组合式专用多轴钻床。