本發明屬于鉛鋅冶煉技術領域，特別是涉及鉛、鋅鑄錠用的一種高效鑄錠除渣裝置及使用方法。

背景技術：

熔融態鉛、鋅等金屬在澆鑄到錠模中，表面會形成一層氧化渣，為保證金屬錠的外觀質量，需要清除表面的氧化渣。

目前，大部分企業都依靠人工清渣，采用這種方式清渣，勞動強度較大且職業病風險較高。專利“撈渣機”（專利號為201210166071.x）通過控制相向安裝的兩過濾爪打開和閉合進行撈渣和卸渣；另一專利“全自動鋅渣清除機”（申請號為201611010350.1）通過兩個氣缸分別控制前刮板和后刮板相向或反向運動進行撈渣和卸渣。但兩個專利都無振打卸渣或清渣裝置，在卸渣時由于金屬冷卻后可能部分粘在過濾爪或刮板上，從而被帶到下一組在錠模中。另外，兩個專利撈渣方式都是在錠模中間位置完成撈渣，兩個過濾爪或前后刮板制造、裝配存在誤差，可能在錠模中間位置存在漏渣，影響鉛、鋅錠外觀質量。此外，專利“全自動鋅渣清除機”（申請號為201611010350.1）在撈渣的過程只能在直線鑄錠機停止狀態進行，影響了鑄錠效率。

技術實現要素：

為克服現有技術的上述不足，本發明提出一種高效鑄錠除渣裝置及使用方法，該高效鑄錠除渣裝置可跟隨錠模運動撈渣，不影響鑄錠效率；撈渣卸渣機構單方向撈渣，撈渣干凈；且在卸渣過程有多次重復振打卸渣的動作，保證卸渣徹底、干凈。

為實現上述目的，本發明是通過如下技術方案實現的：

所述的高效鑄錠除渣裝置包括機架1、橫向傳動機構、縱向傳動機構、升降機構和撈渣卸渣機構，所述的機架1有兩個，橫向傳動機構安裝在兩個機架1的頂部，縱向傳動機構安裝在橫向傳動機構上，升降機構安裝在縱向傳動機構上，升降機構與撈渣卸渣機構連接，控制裝置分別與橫向傳動機構、縱向傳動機構、升降機構連接；控制裝置分別與橫向傳動機構、縱向傳動機構、升降機構和撈渣卸渣機構連接。

所述的橫向傳動機構包括橫梁ⅰ2、橫梁ⅱ14、主導軌副3、副導軌副13、橫向齒條4、齒輪ⅰ5、橫向電機減速機6、滾柱10、過渡塊11，所述的橫梁ⅰ2安裝一個機架1上，橫梁ⅱ14安裝在另一個機架1上，主導軌副3的導軌安裝在橫梁ⅰ2的上表面，橫向齒條4安裝在橫梁ⅰ2內側壁上，固定于橫向電機減速機6輸出軸上的齒輪ⅰ5與橫向齒條4嚙合，橫向電機減速機6固定在縱向傳動機構上；所述的副導軌副13的導軌安裝在橫梁ⅱ14的上表面，副導軌副13的滑塊上安裝有過渡塊11，過渡塊11上開設有兩個孔，所述的滾柱10有兩根，兩根滾柱10分別安裝在過渡塊11上的兩個孔內。

縱向傳動機構包括縱梁7、縱向齒條8、縱向導軌副9、導向塊12、齒輪ⅱ15、縱向電機減速機16，所述的縱梁7的一端與主導軌副3的滑塊固定連接，另一端與副導軌副13的滑塊浮動連接，橫向電機減速機6固定在縱梁7靠近主導軌副3一端側壁上，縱梁7靠近副導軌副13的一端下表面安裝有導向塊12，導向塊12嵌入在兩根滾柱10之間，與兩根滾柱10形成移動副；縱向導軌副9的導軌安裝在縱梁7的側壁上，縱向齒條8安裝在縱梁7的上表面，固定于縱向電機減速機16輸出軸上的齒輪ⅱ15與縱向齒條8嚙合，縱向電機減速機16固定安裝在升降機構上。

升降機構包括帶導向單元電缸17、連接塊18，所述的連接塊18通過螺釘與縱向導軌副9的滑塊連接，帶導向單元電缸17通過螺釘固定安裝在連接塊18上，撈渣卸渣機構與帶導向單元電缸17的輸出端連接。

撈渣卸渣機構包括旋臂架19、電機20、小齒輪21、大齒輪22、轉軸23、旋臂24、渣鏟25、調節螺釘26、擋條27，所述的旋臂架19安裝在帶導向單元電缸17的輸出端，電機20安裝在旋臂架19上，轉軸23通過軸承與旋臂架19連接構成轉動副，大齒輪22通過鍵連接安裝在轉軸23上，固定在電機20輸出軸上的小齒輪21與大齒輪22嚙合，轉軸23上通過鍵連接安裝有兩個旋臂24，兩個旋臂24的底端均安裝有渣鏟25，每個渣鏟25的上方設置有一條擋條27，擋條27的一端安裝在懸臂架19上，另一端端部開設有螺紋孔，螺紋孔內安裝有調節螺釘26。

所述的渣鏟25呈“7”字型，渣鏟25上均勻地開設有小孔。

所述的控制裝置包括光電傳感器30、plc31、橫向電機驅動器32、縱向電機驅動器33、電缸驅動器34、電機驅動器35，所述的光電傳感器30的發射器安裝在橫梁7上，光電傳感器30的接收器固定在兩個錠模28的縫隙間，光電傳感器30的接收器與plc31連接，plc31分別通過橫向電機驅動器32、縱向電機驅動器33、電缸驅動器34、電機驅動器35與橫向電機減速機6、縱向電機減速機16、帶導向單元電缸17、電機20連接。

一種高效鑄錠除渣裝置的使用方法，具體步驟為：

1）在撈渣初始時刻，升降機構帶動撈渣卸渣機構向下運動，使撈渣卸渣機構的撈渣卸渣部件的前端豎直向下插入錠模28一端邊緣熔融態金屬液中；

2）橫向傳動機構帶動縱向傳動機構、升降機構、撈渣卸渣機構整體跟隨直線鑄錠機同步運行；

3）在步驟2）運行的同時，縱向傳動機構帶動升降機構、撈渣卸渣機構整體向錠模28另一端移動，當撈渣卸渣機構的撈渣卸渣部件即將接觸錠模25另一端邊緣時，升降機構帶動撈渣卸渣機構向上運動，完成撈渣；

4）步驟3）完成撈渣后，橫向傳動機構停止運行，縱向傳動機構繼續向前運行使撈渣卸渣機構的撈渣卸渣部件位于至渣箱29上方，進行卸渣；

5）步驟4）完成卸渣后，橫向傳動機構和縱向傳動機構反向運行，直至回到初始位置，等待下一循環。

步驟3）中，縱向傳動機構帶動升降機構、撈渣卸渣機構整體向錠模28另一端移動，當撈渣卸渣機構的撈渣卸渣部件渣鏟25移動100-300mm距離后，通過控制電機20旋轉，使渣鏟25順時針旋轉80～100°，當渣鏟25前端即將接觸錠模25另一端邊緣時，渣鏟25繼續沿順時針旋轉0～20°，同時，升降機構帶動撈渣卸渣機構向上運動，完成撈渣。

步驟4）中，卸渣時，電機20旋轉，帶動撈渣卸渣機構的撈渣卸渣部件渣鏟25逆時針旋轉90～120°，渣鏟25背面首次觸碰到擋條27上的調節螺釘26，控制電機20反復正轉、反轉，實現渣鏟25反復正反旋轉，使渣鏟25背部反復碰撞到調節螺釘26，實現渣鏟25振打卸渣。

卸渣時，電機20正轉、反轉1-5次，從而帶動渣鏟25正反旋轉1-5次，使渣鏟25背部碰撞到調節螺釘261-5次，實現渣鏟25振打卸渣。

本發明的有益效果：

本發明的撈渣卸渣機構跟隨錠模的運動而運動，即使在直線鑄錠機連續運行狀態下也可以進行撈渣；且撈渣卸渣機構是單向撈渣，即使有漏渣也確保漏渣只在鉛、鋅錠的邊緣；撈渣卸渣機構采用振動的方式實現卸渣，保證了卸渣徹底、干凈。同時，本發明還具有清潔環保、定位精度高、可調節的余量大；可完全替代人工在錠模旁撈渣，減輕人工勞動強度、避免高溫輻射和減輕鉛蒸汽對人體的傷害的優點。

附圖說明

圖1為本發明的主視圖；

圖2為本發明的俯視圖；

圖3為本發明的左視圖；

圖4為導向塊與滾柱連接的放大圖；

圖5為光電傳感器的發射器安裝位置示意圖；

圖6為光電傳感器的接收器安裝位置示意圖；

圖7為控制裝置的結構框圖；

圖8為撈渣卸渣機構撈渣初始時刻狀態圖；

圖9為撈渣卸渣機構撈渣狀態示意圖；

圖10為撈渣卸渣機構卸渣狀態示意圖。

圖中，1-機架、2-橫梁ⅰ、3-主導軌副、4-橫向齒條、5-齒輪ⅰ、6-橫向電機減速機、7-縱梁、8-縱向齒條、9-縱向導軌副、10-滾柱、11-過渡塊、12-導向塊、13-副導軌副、14-橫梁ⅱ、15-齒輪ⅱ、16-縱向電機減速機、17-帶導向單元電缸、18-連接塊、19-旋臂架、20-電機、21-小齒輪、22-大齒輪、23-轉軸、24-旋臂、25-渣鏟、26-調節螺釘、27-擋條、28-錠模、29-渣箱、30-光電傳感器、31-plc、32-橫向電機驅動器、33-縱向電機驅動器、34-電缸驅動器、35-電機驅動器。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例和附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

如圖1-4所示，所述的高效鑄錠除渣裝置包括機架1、橫向傳動機構、縱向傳動機構、升降機構、撈渣卸渣機構和控制裝置。

所述的機架1有兩個，橫向傳動機構安裝在兩個機架1的頂部，所述的橫向傳動機構包括橫梁ⅰ2、橫梁ⅱ14、主導軌副3、副導軌副13、橫向齒條4、齒輪ⅰ5、橫向電機減速機6、滾柱10、過渡塊11，所述的橫梁ⅰ2安裝一個機架1上，橫梁ⅱ14安裝在另一個機架1上，主導軌副3的導軌安裝在橫梁ⅰ2的上表面，橫向齒條4安裝在橫梁ⅰ2內側壁上，固定于橫向電機減速機6輸出軸上的齒輪ⅰ5與橫向齒條4嚙合，橫向電機減速機6固定在縱向傳動機構上；所述的副導軌副13的導軌安裝在橫梁ⅱ14的上表面，副導軌副13的滑塊上安裝有過渡塊11，過渡塊11上開設有兩個孔，所述的滾柱10有兩根，兩根滾柱10分別安裝在過渡塊11上的兩個孔內。

縱向傳動機構安裝在橫向傳動機構上，所述的縱向傳動機構包括縱梁7、縱向齒條8、縱向導軌副9、導向塊12、齒輪ⅱ15、縱向電機減速機16，所述的縱梁7的一端與主導軌副3的滑塊固定連接，另一端與副導軌副13的滑塊浮動連接，橫向電機減速機6固定在縱梁7靠近主導軌副3一端側壁上，縱梁7靠近副導軌副13的一端下表面安裝有導向塊12，導向塊12嵌入在兩根滾柱10之間，與兩根滾柱10形成移動副；縱向導軌副9的導軌安裝在縱梁7的側壁上，縱向齒條8安裝在縱梁7的上表面，固定于縱向電機減速機16輸出軸上的齒輪ⅱ15與縱向齒條8嚙合，縱向電機減速機16固定安裝在升降機構上。

橫向電機減速機6帶動齒輪ⅰ5轉動，由于齒輪ⅰ5與橫向齒條4嚙合，且縱梁7的一端與主導軌副3的滑塊固定連接，另一端與副導軌副13的滑塊浮動連接，橫向電機減速機6固定在縱梁7靠近主導軌副3一端底部，當橫向電機減速機6帶動齒輪ⅰ5轉動時，動齒輪ⅰ5同時也沿橫向齒條4做橫向直線運動，而縱梁7則通過主導軌副3的滑塊沿主導軌副3的導軌在橫向方向上做直線運動。

升降機構安裝在縱向傳動機構上，升降機構與撈渣卸渣機構連接，所述的升降機構包括帶導向單元電缸17、連接塊18，所述的連接塊18通過螺釘與縱向導軌副9的滑塊連接，帶導向單元電缸17通過螺釘固定安裝在連接塊18上，撈渣卸渣機構與帶導向單元電缸17的輸出端連接，縱向電機減速機16固定于連接塊18上；帶導向單元電缸17能夠帶動撈渣卸渣機構上升或下降。

縱向電機減速機16帶動齒輪ⅱ15轉動，由于，齒輪ⅱ15與縱向齒條8嚙合，連接塊18通過螺釘與縱向導軌副9的滑塊連接，帶導向單元電缸17通過螺釘固定安裝在連接塊18上，縱向電機減速機16固定于連接塊18上，縱向電機減速機16帶動齒輪ⅱ15轉動時，齒輪ⅱ15同時也沿縱向齒條8做縱向運動，而升降機構則通過縱向導軌副9的滑塊沿縱向導軌副9的軌道在縱向方向上做直線運動。

這樣在橫向電機減速機6、縱向電機減速機16的作用下，既能實現撈渣卸渣機構在橫向上與跟隨直線鑄錠機同步運行，又能實現撈渣卸渣機構在縱向方向上從錠模28一端移動到另一端實現撈渣。

所述的撈渣卸渣機構包括旋臂架19、電機20、小齒輪21、大齒輪22、轉軸23、旋臂24、渣鏟25、調節螺釘26、擋條27，所述的旋臂架19安裝在帶導向單元電缸17的輸出端，電機20安裝在旋臂架19上，轉軸23通過軸承與旋臂架19連接構成轉動副，大齒輪22通過鍵連接安裝在轉軸23上，固定在電機20輸出軸上的小齒輪21與大齒輪22嚙合，轉軸23上通過鍵連接安裝有兩個旋臂24，兩個旋臂24的底端均安裝有渣鏟25，電機20通過驅動小齒輪21旋轉，使大齒輪22反向帶動轉軸23旋轉，轉軸23通過鍵帶動兩個旋臂24及固定在旋臂24上的渣鏟25旋轉。每個渣鏟25的上方設置有一條擋條27，擋條27的一端安裝在懸臂架19上，另一端端部開設有螺紋孔，螺紋孔內安裝有調節螺釘26。通過在擋條27上設置調節螺釘26使渣鏟25與其碰撞，振打渣鏟25上礦渣，確保礦渣卸載徹底、干凈。并且，通過旋轉調節螺釘26一方面可以調整渣鏟25的旋轉角度范圍，另一方面還可以補償渣鏟25和擋條26的制造誤差和裝配誤差，使得渣鏟25能夠觸碰到調節螺釘26，完成卸渣。

所述的渣鏟25呈“7”字型，渣鏟25上均勻地開設有小孔，“7”字型渣鏟25在轉軸23驅動下能夠快速的將錠模28中撈起，是撈起的礦渣能夠穩定存放在錠模28渣鏟25中，且渣鏟25將錠模28中礦渣撈起，礦液能夠沿渣鏟25上的小孔滴入到錠模28中。

如圖5-7所示，所述的控制裝置包括光電傳感器30、plc31、橫向電機驅動器32、縱向電機驅動器33、電缸驅動器34、電機驅動器35，所述的光電傳感器30的發射器安裝在橫梁7上，光電傳感器30的接收器固定在兩個錠模28的縫隙間，光電傳感器30的接收器與plc31連接，plc31分別通過橫向電機驅動器32、縱向電機驅動器33、電缸驅動器34、電機驅動器35與橫向電機減速機6、縱向電機減速機16、帶導向單元電缸17、電機20連接。光電傳感器30的發射器發出的光束經過兩個錠模28的縫隙，光束照射在光電傳感器30的接收器上，此時，渣鏟25正好位于前側錠模28的正上方，光電傳感器30接收器輸出開關控制信號給plc31，plc31把信號輸出給橫向電機驅動器32、縱向電機驅動器33、電缸驅動器34和電機驅動器35；從而分別控制橫向電機減速機6中的電機、縱向電機減速機16中的電機、帶導向單元電缸17中的電機和電機20的輸出角位移和角速度。

一種高效鑄錠除渣裝置的使用方法，具體步驟為：

1）當光電傳感器30的發射器發出的光束經過兩個錠模28的縫隙照射到光電傳感器30的接收器上時，渣鏟25正好位于前側錠模28的正上方，光電傳感器30的接收器輸出開關控制信號給plc31，plc31輸出信號給電缸驅動器34驅動帶導向單元電缸17向下運動，使撈渣卸渣機構的渣鏟25前端豎直向下插入錠模28一端邊緣熔融態金屬液中。

2）在步驟1）運行的同時，plc31輸出信號給橫向電機驅動器32驅動橫向電機減速機6帶動縱向傳動機構、升降機構、撈渣卸渣機構整體跟隨直線鑄錠機同步運行。

3）在步驟2）運行的同時，plc31輸出信號給縱向電機驅動器33驅動縱向電機減速機16帶動升降機構、撈渣卸渣機構整體向錠模28另一端移動，當撈渣卸渣機構的撈渣卸渣部件即將接觸錠模25另一端邊緣時，升降機構帶動撈渣卸渣機構向上運動，完成撈渣。

4）步驟3）完成撈渣后，橫向傳動機構停止運行，縱向傳動機構繼續向前運行使撈渣卸渣機構的撈渣卸渣部件位于至渣箱29上方，進行卸渣；

5）步驟4）完成卸渣后，橫向傳動機構和縱向傳動機構反向運行，直至回到初始位置，等待下一循環。

實施例

如圖8-10所示，將高效鑄錠除渣裝置置于連續運行的直線鑄錠機上，當光電傳感器30的發射器發出的光束經過兩個錠模28的縫隙照射到光電傳感器30的接收器上時，渣鏟25正好位于前側錠模28的正上方，光電傳感器30的接收器輸出開關控制信號給plc31，plc31輸出信號給電缸驅動器34驅動帶導向單元電缸17帶動撈渣卸渣機構整體向下運動，使渣鏟25前端豎直向下插入錠模28邊緣熔融態金屬液面以下后，帶導向單元電缸17停止運行。光電傳感器30的接收器收到光信號同時，plc31輸出信號給橫向電機驅動器32驅動橫向電機減速機6帶動齒輪ⅰ5旋轉，在橫向齒條4反作用力的作用下，整個縱向驅動機構、升降機構和撈渣卸渣機構一起跟隨直線鑄錠機同步運行。然后，plc31輸出信號給縱向電機驅動器33驅動縱向電機減速機16帶動齒輪ⅱ15旋轉，在縱向齒條反8作用力作用下，升降機構及撈渣卸渣機構整體向錠模28另一端移動。當渣鏟25移動100-300mm距離后，plc31輸出信號給電機驅動器35驅動電機20旋轉，使渣鏟25順時針25旋轉80～100°。當渣鏟25前端即將接觸錠模另一端邊緣時，渣鏟25繼續沿順時針旋轉0～20°。同時，升降機構帶動撈渣、卸渣機構向上運動。此時，橫向傳動機構停止運行，縱向傳動機構繼續向前運行使渣鏟25位于至渣箱29上方，進行卸渣。卸渣時，plc31通過電機驅動器35控制電機20旋轉，帶動渣鏟25逆時針旋轉90～120°，渣鏟25背面首次觸碰到擋條27上的調節螺釘26，通過控制電機20多次正反轉，控制渣鏟25多次正反旋轉，渣鏟25背部多次碰撞到調節螺釘26，實現渣鏟25振打卸渣。卸渣完成后，在plc31的控制下，橫向傳動機構和縱向傳動機構反向運行，直至回到初始位置，等待下一循環。

本發明的撈渣卸渣機構跟隨錠模的運動而運動，即使在直線鑄錠機連續運行狀態下也可以進行撈渣；且撈渣卸渣機構是單向撈渣，即使有漏渣也確保漏渣只在鉛、鋅錠的邊緣；撈渣卸渣機構采用振動的方式實現卸渣，保證了卸渣徹底、干凈。同時，本發明還具有清潔環保、定位精度高、可調節的余量大；可完全替代人工在錠模旁撈渣，減輕人工勞動強度、避免高溫輻射和減輕鉛蒸汽對人體的傷害的優點。

最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管通過上述優選實施例已經對本發明進行了詳細的描述，但本領域技術人員應當理解，可以在形式上和細節上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本發明權利要求書所限定的范圍。