一种稀土金属电解用自动化设备的制作方法

1.本发明涉及一种自动化设备，尤其涉及一种稀土金属电解用自动化设备。


背景技术：

2.稀土金属生产工艺中，熔盐电解是单一稀土金属、混合稀土金属及稀土金属合金的主要生产方法，历来稀土电解所采用的槽型结构为上插阴极形式，稀土金属作为我国的重要战略资源，其需求量越来越大，随着生产规模的扩大，槽型结构的改进逐渐受到业内关注，但电解稀土金属的过程中产生持续高温，使电极使用寿命短，生产成本高，生产效率低。
3.专利申请号：cn105112948a，公开了一种稀土电解槽自动下料装置，包括有料箱等所述的电机与控制系统控制连接，控制系统通过控制电机转动速度和转动时间来实现稀土电解槽的按需下料，实现稀土电解槽运行的物料平衡，然而该设备没有更好的实现稀土金属的收集。
4.因此亟需研发一种自动化电解稀土金属、自动下料和自动收集的稀土金属电解用自动化设备。


技术实现要素：

5.为了克服但电解稀土金属的过程中产生持续高温，使电极使用寿命短，生产成本高，生产效率低的缺点，要解决的技术问题为：提供一种自动化电解稀土金属、自动下料和自动收集的稀土金属电解用自动化设备。
6.本发明的技术方案为：一种稀土金属电解用自动化设备，包括有：
7.底座和第一支撑架，底座上设有第一支撑架；
8.电解池，第一支撑架上侧设有电解池；
9.升降组件，第一支撑架上安装有升降组件；
10.电解组件，升降组件上安装有电解组件，升降组件与电解组件配合；
11.电极，电解组件上安装有电极，电极的数量为两个。
12.作为优选，升降组件包括有：
13.第一滑块，第一支撑架上部两侧均滑动式设有第一滑块；
14.支撑杆，两块第一滑块中部均设有支撑杆；
15.固定板，两根支撑杆上部之间连接有固定板；
16.第二支撑架，两根支撑杆上部之间滑动式连接有第二支撑架；
17.第一弹簧，支撑杆上绕有第一弹簧，第一弹簧连接在固定板和第二支撑架之间；
18.第三支撑架，两个支撑杆顶部之间设有第三支撑架；
19.气缸，第三支撑架中部安装有气缸。
20.作为优选，电解组件包括有：
21.第一导杆，第二支撑架下部两侧均滑动式设有第一导杆；
22.第二滑块，两根第一导杆上均滑动式设有第二滑块；
23.第二弹簧，第一导杆上绕有第二弹簧，第二弹簧连接在第一导杆和第二滑块之间；
24.连接装置，两根第一导杆底部均设有连接装置，电极与连接装置连接；
25.电池，固定板上安装有电池，电极与电池电性连接。
26.作为优选，还包括有冷却组件，冷却组件还包括有：
27.第四支撑架，第一支撑架底部两侧均设有第四支撑架；
28.水箱，两个第四支撑架之间连接有水箱；
29.水泵，第一支撑架顶部安装有水泵；
30.水管，水泵上安装有水管，水管的两端均与水箱连接，水管缠绕在电解池的外壁。
31.作为优选，还包括有移动组件，移动组件还包括有：
32.双轴电机，第一支撑架底部安装有双轴电机；
33.第一转轴，双轴电机两侧输出轴上均设有第一转轴，两根第一转轴均与第一支撑架转动式连接；
34.螺杆，第一支撑架两侧均转动式设有螺杆；
35.第三滑块，两根螺杆上均螺纹式设有第三滑块，同侧的第一滑块与同侧的第三滑块连接；
36.第一锥齿轮，两根第一转轴外侧均设有第一锥齿轮；
37.第二锥齿轮，两根螺杆上均设有第二锥齿轮，同侧的第二锥齿轮与同侧的第一锥齿轮啮合。
38.作为优选，还包括有下料组件，下料组件还包括有：
39.储料框，底座上设有储料框；
40.下料板，储料框下部设有下料板；
41.第二导杆，下料板两侧均设有第二导杆；
42.断料板，两根第二导杆上滑动式连接有断料板；
43.挡块，断料板顶部两侧均设有挡块；
44.第三弹簧，第二导杆上绕有第三弹簧，第三弹簧连接在下料板和断料板之间；
45.楔形块，固定板两侧均设有楔形块，同侧的楔形块与同侧的第挡块配合。
46.作为优选，还包括有收集组件，收集组件还包括有；
47.支撑板，第一支撑架两侧均设有支撑板；
48.第二转轴，两块支撑板上部均转动式设有第二转轴；
49.直齿轮，两根第二转轴上均设有直齿轮；
50.第一滑槽，两块支撑板上部均设有第一滑槽；
51.第二滑槽，两块支撑板上部均设有第二滑槽；
52.齿条，第一滑槽和第二滑槽内均滑动式设有齿条，两条齿条与两块支撑板下部滑动式连接，同侧的两条齿条均与同侧的直齿轮啮合；
53.刮板，位于下侧的两条齿条底部均设有刮板；
54.限位块，两块支撑板下部均设有限位块；
55.收集框，底座上设有收集框；
56.压杆，第二支撑架顶部两侧均设有压杆，同侧的压杆与同侧上部的齿条配合；
57.第四弹簧，两条齿条上均绕有第四弹簧，第四弹簧连接在支撑板和齿条之间。
58.作为优选，齿条的材料为锻钢。
59.有益效果是：1、本发明通过设有升降组件，升降组件与电解组件配合，能够实现稀土金属的提取工作；
60.2、通过升降组件与冷却组件配合，能够实现电解池和电极的附近的温度迅速降低，延长电极的使用寿命，减少工业生产成本，提高了经济效益；
61.3、通过下料组件与收集组件配合，能够实现稀土的间隔下料，同时也能够实现稀土金属的间隔收集工作。
附图说明
62.图1为本发明的立体结构示意图。
63.图2为本发明升降组件的立体结构示意图。
64.图3为本发明电解组件的立体结构示意图。
65.图4为本发明冷却组件的立体结构示意图。
66.图5为本发明移动组件的立体结构示意图。
67.图6为本发明下料组件的立体结构示意图。
68.图7为本发明a的放大立体结构示意图。
69.图8为本发明收集组件的第一部分的立体结构示意图。
70.图9为本发明收集组件的第二部分的立体结构示意图。
71.图中标记为：1
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底座，2
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第一支撑架，3
‑
电解池，4
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电极，5
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升降组件，51
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第一滑块，52
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支撑杆，53
‑
固定板，54
‑
第一弹簧，55
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第二支撑架，56
‑
第三支撑架，57
‑
气缸，6
‑
电解组件，61
‑
第一导杆，62
‑
第二弹簧，63
‑
第二滑块，64
‑
连接装置，65
‑
电池，7
‑
冷却组件，71
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第四支撑架，72
‑
水箱，73
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水泵，74
‑
水管，8
‑
移动组件，81
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双轴电机，82
‑
第一转轴，83
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螺杆，84
‑
第一锥齿轮，85
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第二锥齿轮，86
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第三滑块，9
‑
下料组件，91
‑
储料框，92
‑
下料板，93
‑
第二导杆，94
‑
第三弹簧，95
‑
断料板，96
‑
挡块，97
‑
楔形块，10
‑
收集组件，101
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支撑板，102
‑
第二转轴，103
‑
直齿轮，104
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第一滑槽，105
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第二滑槽，106
‑
齿条，107
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刮板，108
‑
限位块，109
‑
收集框，1010
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压杆，1011
‑
第四弹簧。
具体实施方式
72.下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。
73.实施例1
74.一种稀土金属电解用自动化设备，如图1
‑
3所示，包括有底座1、第一支撑架2、电解池3、电极4、升降组件5和电解组件6，底座1上设有第一支撑架2，第一支撑架2后部上侧设有电解池3，第一支撑架2上安装有升降组件5，升降组件5上安装有电解组件6，升降组件5与电解组件6配合，电解组件6上安装有电极4，电极4的数量为两个。
75.当工人需要电解稀土金属时，可使用本设备，工人首先把稀土和电解质溶液放到电解池3内，打开电解池3，电解池3运作产生一定的温度，同时启动升降组件5，升降组件5运作带动电解组件6运作，电解组件6运作带动电极4向下运动至与电解池3内的电解质溶液接触并产生电流，将直流电通入电解质溶液，使电解质在电极4上发生化学反应，化学生成的稀土金属会依附在电极4上，关闭电解池3和升降组件5即可停止稀土金属的制作，工人再次
重复以上步骤即可实现稀土金属的提取。
76.升降组件5包括有第一滑块51、支撑杆52、固定板53、第一弹簧54、第二支撑架55、第三支撑架56和气缸57，第一支撑架2上部左右两侧均滑动式设有第一滑块51，两块第一滑块51中部均设有支撑杆52，两根支撑杆52上部之间连接有固定板53，两根支撑杆52上部之间滑动式连接有第二支撑架55，支撑杆52上绕有第一弹簧54，第一弹簧54连接在固定板53和第二支撑架55之间，两个支撑杆52顶部之间设有第三支撑架56，第三支撑架56中部安装有气缸57。
77.当需要电解稀土金属时，工人启动气缸57，气缸57的伸缩杆伸长带动第二支撑架55上下往复运动，第一弹簧54适应性压缩和复位，第二支撑架55带动电解组件6上下往复运动，电解组件6上下往复运动带动电极4上下往复运动，电极4向下运动至与电解池3内的电解质溶液接触并产生电流，从而发生化学反应，使稀土金属依附在电极4上，当不需要电解稀土金属时，待气缸57复位后，关闭气缸57即可。
78.电解组件6包括有第一导杆61、第二弹簧62、第二滑块63、连接装置64和电池65，第二支撑架55下部左右两侧均滑动式设有第一导杆61，两根第一导杆61上均滑动式设有第二滑块63，第一导杆61上绕有第二弹簧62，第二弹簧62连接在第一导杆61和第二滑块63之间，两根第一导杆61底部均设有连接装置64，电极4与连接装置64连接，固定板53上安装有电池65，电极4与电池65电性连接。
79.第二支撑架55向下运动带动第一导杆61、第二弹簧62、第二滑块63、连接装置64和电极4向下运动，当第二滑块63向下运动至与电池65接触，从而使电极4带电，第二弹簧62被压缩，连接装置64继续向下运动带动电极4向下运动至与电解质溶液接触并产生电流，从而发生化学反应，使稀土金属依附在电极4上，第二支撑架55向上运动带动第一导杆61、第二弹簧62、第二滑块63、连接装置64和电极4向上运动复位，当第二滑块63向上运动至不与电池65接触，此时电极4断了电，第二弹簧62复位带动第二滑块63、连接装置64和电极4向上运动复位。
80.实施例2
81.在实施例1的基础之上，如图4
‑
9所示，还包括有冷却组件7，冷却组件7还包括有第四支撑架71、水箱72、水泵73和水管74，第一支撑架2底部前侧左右两侧均设有第四支撑架71，两个第四支撑架71之间连接有水箱72，第一支撑架2顶部前侧安装有水泵73，水泵73上安装有水管74，水管74的两端均与水箱72连接，水管74缠绕在电解池3的外壁。
82.考虑到电解池3运作会产生高温，打开水泵73，水泵73运作通过水管74抽取水箱72内的水，由于水管74与水箱72相通，从而使水管74循环使用水箱72内的水，进而使电解池3和电极4的附近的温度迅速降低，延长电极4的使用寿命，减少工业生产成本，提高了经济效益，当不需要降低温度时，关闭水泵73即可。
83.还包括有移动组件8，移动组件8还包括有双轴电机81、第一转轴82、螺杆83、第一锥齿轮84、第二锥齿轮85和第三滑块86，第一支撑架2底部前侧安装有双轴电机81，双轴电机81左右两侧输出轴上均设有第一转轴82，两根第一转轴82均与第一支撑架2转动式连接，第一支撑架2左右两侧均转动式设有螺杆83，两根螺杆83上均螺纹式设有第三滑块86，同侧的第一滑块51与同侧的第三滑块86连接，两根第一转轴82外侧均设有第一锥齿轮84，两根螺杆83前部均设有第二锥齿轮85，同侧的第二锥齿轮85与同侧的第一锥齿轮84啮合。
84.为了方便取出依附在电极4上的稀土金属，工人启动双轴电机81，双轴电机81的输出轴旋转带动第一转轴82旋转，从而带动第一锥齿轮84旋转，第一锥齿轮84与第二锥齿轮85啮合，第二锥齿轮85带动螺杆83旋转，螺杆83旋转带动第三滑块86向前运动，从而带动第一滑块51、支撑杆52、固定板53、第一弹簧54、第二支撑架55、第三支撑架56和气缸57和电极4向前运动，随后工人将电极4上的稀土金属取出，实现了电极4上的稀土金属运送工作，当不需要运送时，工人控制双轴电机81反向旋转，双轴电机81反向旋转带动第一转轴82和第一锥齿轮84反向旋转，第一锥齿轮84与第二锥齿轮85啮合，第二锥齿轮85带动螺杆83反向旋转，螺杆83反向旋转带动第三滑块86向后运动复位，从而带动第一滑块51、支撑杆52、固定板53、第一弹簧54、第二支撑架55、第三支撑架56和气缸57和电极4向后运动复位，随后关闭双轴电机81即可。
85.还包括有下料组件9，下料组件9还包括有储料框91、下料板92、第二导杆93、第三弹簧94、断料板95、挡块96和楔形块97，底座1后部设有储料框91，储料框91下部设有下料板92，下料板92前部左右两侧均设有第二导杆93，两根第二导杆93上滑动式连接有断料板95，断料板95顶部左右两侧均设有挡块96，第二导杆93上绕有第三弹簧94，第三弹簧94连接在下料板92和断料板95之间，固定板53后部左右两侧均设有楔形块97，同侧的楔形块97与同侧的挡块96配合。
86.工人将稀土放进储料框91内，储料框91内的稀土通过下料板92落至与断料板95接触，第三弹簧94的初始状态为压缩，固定板53向前运动带动楔形块97向前运动至不与挡块96接触，第三弹簧94复位带动断料板95向上运动，从而带动挡块96向上运动，断料板95将不会堵住稀土，稀土会落至电解池3内，固定板53向后运动带动楔形块97向后运动至与挡块96接触，楔形块97挤压挡块96向下运动，从而带动断料板95向下运动，第三弹簧94被压缩，断料板95向下运动将会堵住稀土，实现了稀土的间隔下料工作。
87.还包括有收集组件10，收集组件10还包括有支撑板101、第二转轴102、直齿轮103、第一滑槽104、第二滑槽105、齿条106、刮板107、限位块108、收集框109、压杆1010和第四弹簧1011，第一支撑架2前部左右两侧均设有支撑板101，两块支撑板101上部均转动式设有第二转轴102，两根第二转轴102上均设有直齿轮103，两块支撑板101上部前侧均设有第一滑槽104，两块支撑板101上部后侧均设有第二滑槽105，第一滑槽104和第二滑槽105内均滑动式设有齿条106，前侧的两条齿条106与两块支撑板101下部前侧滑动式连接，同侧的两条齿条106均与同侧的直齿轮103啮合，位于下侧的两条齿条106底部均设有刮板107，两块支撑板101下部后侧均设有限位块108，底座1前部设有收集框109，第二支撑架55顶部左右两侧均设有压杆1010，同侧的压杆1010与同侧上部的齿条106配合，前侧的两条齿条106上均绕有第四弹簧1011，第四弹簧1011连接在支撑板101和齿条106之间。
88.第二支撑架55向前运动带动压杆1010向前运动至与上侧的齿条106接触，此时电极4位于刮板107刮口处的正上方，此时第二支撑架55向下运动带动压杆1010向下运动，压杆1010推动上侧的齿条106在第一滑槽104内向下运动，第一滑槽104能对上侧的齿条106进行保护，减轻上侧的齿条106损坏，第四弹簧1011被压缩，齿条106与直齿轮103啮合，直齿轮103带动下侧的齿条106向上运动，从而带动刮板107向上运动，刮板107会将电极4上的稀土金属刮落，刮落的稀土金属会落至收集框109内收集，第二支撑架55向后运动带动压杆1010向后运动至不与上侧的齿条106接触，第四弹簧1011复位带动上侧的齿条106向上运动复
位，齿条106与直齿轮103啮合，直齿轮103带动下侧的齿条106和刮板107向上运动复位，实现稀土金属的间隔收集工作。
89.应理解，该实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

技术特征：
1.一种稀土金属电解用自动化设备，其特征在于，包括有：底座(1)和第一支撑架(2)，底座(1)上设有第一支撑架(2)；电解池(3)，第一支撑架(2)上侧设有电解池(3)；升降组件(5)，第一支撑架(2)上安装有升降组件(5)；电解组件(6)，升降组件(5)上安装有电解组件(6)，升降组件(5)与电解组件(6)配合；电极(4)，电解组件(6)上安装有电极(4)，电极(4)的数量为两个。2.如权利要求1所述的一种稀土金属电解用自动化设备，其特征在于，升降组件(5)包括有：第一滑块(51)，第一支撑架(2)上部两侧均滑动式设有第一滑块(51)；支撑杆(52)，两块第一滑块(51)中部均设有支撑杆(52)；固定板(53)，两根支撑杆(52)上部之间连接有固定板(53)；第二支撑架(55)，两根支撑杆(52)上部之间滑动式连接有第二支撑架(55)；第一弹簧(54)，支撑杆(52)上绕有第一弹簧(54)，第一弹簧(54)连接在固定板(53)和第二支撑架(55)之间；第三支撑架(56)，两个支撑杆(52)顶部之间设有第三支撑架(56)；气缸(57)，第三支撑架(56)中部安装有气缸(57)。3.如权利要求2所述的一种稀土金属电解用自动化设备，其特征在于，电解组件(6)包括有：第一导杆(61)，第二支撑架(55)下部两侧均滑动式设有第一导杆(61)；第二滑块(63)，两根第一导杆(61)上均滑动式设有第二滑块(63)；第二弹簧(62)，第一导杆(61)上绕有第二弹簧(62)，第二弹簧(62)连接在第一导杆(61)和第二滑块(63)之间；连接装置(64)，两根第一导杆(61)底部均设有连接装置(64)，电极(4)与连接装置(64)连接；电池(65)，固定板(53)上安装有电池(65)，电极(4)与电池(65)电性连接。4.如权利要求3所述的一种稀土金属电解用自动化设备，其特征在于，还包括有冷却组件(7)，冷却组件(7)还包括有：第四支撑架(71)，第一支撑架(2)底部两侧均设有第四支撑架(71)；水箱(72)，两个第四支撑架(71)之间连接有水箱(72)；水泵(73)，第一支撑架(2)顶部安装有水泵(73)；水管(74)，水泵(73)上安装有水管(74)，水管(74)的两端均与水箱(72)连接，水管(74)缠绕在电解池(3)的外壁。5.如权利要求4所述的一种稀土金属电解用自动化设备，其特征在于，还包括有移动组件(8)，移动组件(8)还包括有：双轴电机(81)，第一支撑架(2)底部安装有双轴电机(81)；第一转轴(82)，双轴电机(81)两侧输出轴上均设有第一转轴(82)，两根第一转轴(82)均与第一支撑架(2)转动式连接；螺杆(83)，第一支撑架(2)两侧均转动式设有螺杆(83)；第三滑块(86)，两根螺杆(83)上均螺纹式设有第三滑块(86)，同侧的第一滑块(51)与
同侧的第三滑块(86)连接；第一锥齿轮(84)，两根第一转轴(82)外侧均设有第一锥齿轮(84)；第二锥齿轮(85)，两根螺杆(83)上均设有第二锥齿轮(85)，同侧的第二锥齿轮(85)与同侧的第一锥齿轮(84)啮合。6.如权利要求5所述的一种稀土金属电解用自动化设备，其特征在于，还包括有下料组件(9)，下料组件(9)还包括有：储料框(91)，底座(1)上设有储料框(91)；下料板(92)，储料框(91)下部设有下料板(92)；第二导杆(93)，下料板(92)两侧均设有第二导杆(93)；断料板(95)，两根第二导杆(93)上滑动式连接有断料板(95)；挡块(96)，断料板(95)顶部两侧均设有挡块(96)；第三弹簧(94)，第二导杆(93)上绕有第三弹簧(94)，第三弹簧(94)连接在下料板(92)和断料板(95)之间；楔形块(97)，固定板(53)两侧均设有楔形块(97)，同侧的楔形块(97)与同侧的第挡块(96)配合。7.如权利要求6所述的一种稀土金属电解用自动化设备，其特征在于，还包括有收集组件(10)，收集组件(10)还包括有；支撑板(101)，第一支撑架(2)两侧均设有支撑板(101)；第二转轴(102)，两块支撑板(101)上部均转动式设有第二转轴(102)；直齿轮(103)，两根第二转轴(102)上均设有直齿轮(103)；第一滑槽(104)，两块支撑板(101)上部均设有第一滑槽(104)；第二滑槽(105)，两块支撑板(101)上部均设有第二滑槽(105)；齿条(106)，第一滑槽(104)和第二滑槽(105)内均滑动式设有齿条(106)，两条齿条(106)与两块支撑板(101)下部滑动式连接，同侧的两条齿条(106)均与同侧的直齿轮(103)啮合；刮板(107)，位于下侧的两条齿条(106)底部均设有刮板(107)；限位块(108)，两块支撑板(101)下部均设有限位块(108)；收集框(109)，底座(1)上设有收集框(109)；压杆(1010)，第二支撑架(55)顶部两侧均设有压杆(1010)，同侧的压杆(1010)与同侧上部的齿条(106)配合；第四弹簧(1011)，两条齿条(106)上均绕有第四弹簧(1011)，第四弹簧(1011)连接在支撑板(101)和齿条(106)之间。8.如权利要求7所述的一种稀土金属电解用自动化设备，其特征在于，齿条(106)的材料为锻钢。
技术总结
本发明涉及一种自动化设备，尤其涉及一种稀土金属电解用自动化设备。本发明提供一种自动化电解稀土金属、自动下料和自动收集的稀土金属电解用自动化设备。一种稀土金属电解用自动化设备，包括有：底座和第一支撑架，底座上设有第一支撑架；电解池，第一支撑架上侧设有电解池；升降组件，第一支撑架上安装有升降组件；电解组件，升降组件上安装有电解组件，升降组件与电解组件配合；电极，电解组件上安装有电极，电极的数量为两个。本发明通过设有升降组件，升降组件与电解组件配合，能够实现稀土金属的提取工作；通过升降组件与冷却组件配合，能够实现电解池和电极的附近的温度迅速降低，延长电极的使用寿命。延长电极的使用寿命。延长电极的使用寿命。


技术研发人员：谢石松
受保护的技术使用者：赣州市恒源科技股份有限公司
技术研发日：2021.03.02
技术公布日：2021/6/24