本技术涉及稀土熔盐电解设备，具体涉及一种稀土熔盐电解炉用阴极升降装置。
背景技术：
1、目前国内生产轻稀土金属主要采用氟化物熔盐电解工艺，生产电流小于或等于10ka的一般采用单阴极上插式圆形电解槽，生产电流大于10ka的一般采用多阴极上插式方形电解槽，电解阴极材质为钨，电解阳极材质为石墨。实际电解工艺参数主要包括有工作电流、槽电压、阳极电流密度、阴极电流密度、体电流密度等，其中工作电流决定了熔盐电解槽的生产规模，阴极电流密度对电流效率、单位时间产量、单位电耗等主要经济技术指标具有十分重要的意义。科研工作者在此方面的研究表明阴极电流密度4.8-5.0a/cm2为合理值。
2、高新技术行业的飞速发展，带动了稀土金属及合金应用量增长，传统的熔盐电解槽因生产规模小正在逐渐被市场所淘汰，目前熔盐电解槽的发展趋势主要以大型化、自动化为主。随着工作电流的增大，导致电解阴极尺寸增大、重量增大，传统的阴极升降装置已无法有效对阴极实现支撑及升降，同时传统的阴极升降装置存在机械化水平低、人工操作劳动强度高，关键传动部位暴露在作业环境中易遭受电解尾气腐蚀，操作过程繁琐等缺点。
3、公开号为cn 208455072 u的中国实用新型专利公开了一种稀土电解槽阴极升降装置，由固定平台、电机、驱动绳及滑轮组组成，通过电动机带动滑轮组实现阴极棒的升降，滑绳上设置标尺实现阴极插入深度的测量，其主要优点是具备一定的机械化程度，能保证阴极升降过程的稳定和安全性，准确测量插入深度，但其承载大载荷阴极时需要增加额外的配重，导致整个装置占用空间大，不利于摆布，同时导向装置裸露在外，在日常电解生产过程中，由于高温及电解尾气腐蚀，容易造成导向装置失效。
4、公开号为cn212077169u的中国实用新型专利公开了一种用于稀土熔盐电解炉的阴极调节装置，包括底座、支撑箱、升降架及用于驱动升降架升降的液压缸，液压缸与液压站连接，通过液压系统实现阴极的调节。该专利所述的阴极升降装置，优点在于能有效减少人员劳动强度，实现阴极的精准定位，但未对其承载大载荷时的运行情况进行说明，同时熔盐电解炉的周边属于高温强腐蚀环境，实现液压系统的稳定运行有一定难度。
5、公开号为cn214327921 u的中国实用新型专利提供了一种阴极自动升降装置，包括电控系统和螺旋升降机，电控系统由电流表、电源和根据电流大小和电解时间控制螺旋升降机的控制器组成，通过控制器调节电机带动螺旋升降机调整阴极。该专利所述的阴极升降装置，优点在于结构简单，可实现自动化控制，但未对其承载大载荷时的运行情况进行说明，受限于其支撑结构，承载大载荷阴极时，阴极棒势必难以保持垂直向下的角度，这对电解炉稳定运行不利，同时其丝杆裸露在外，在日常电解生产过程中，由于高温及电解尾气腐蚀，容易造成丝杆失效。
6、公开号为cn214496502u的中国实用新型专利公开了一种稀土金属电解炉阴极电动升降机。由电解炉、阴极、伸缩链接板、活动固定板、升降齿条、升降减速机、升降圆柱、电动机组成，通过电动机带动升降减速机使升降齿条带动阴极上升或下降运动。该专利所述的阴极升降装置优点在于升降过程平稳可控，增装了限位装置，杜绝了阴极位移超限导致的阴极损坏问题，但未对其承载大载荷时的运行情况进行说明，同时其升降齿条暴露在大气中，在日常电解生产过程中，由于高温及电解尾气腐蚀，容易造成升降齿条失效。
7、公开号为cn214991923u的中国实用新型专利公开了一种电极支架及稀土熔盐电解装置。电极支撑结构由底座、支撑架、升降机构、移动支架、水平移动机构和电极固定装置组成，通过电机驱动丝杆，带动阴极升降。该专利所述的阴极升降装置可以自动化地准确调节电极在水平和竖直方向的位置，但未对其承载大载荷时的阴极运行情况进行说明，同时其丝杆裸露在外，在日常电解生产过程中，由于高温及电解尾气腐蚀，容易造成丝杆失效。
8、公开号为cn218203092u的中国实用新型专利公开了一种稀土电解炉阴极自动提升偏转装置。主要由丝杆、机座、动力输入轴、电机、滑套、导向柱及带有竖向滑孔的套管组成，在动力系统的带动下，阴极随着丝杠自动升降，导向柱随丝杠在套管的竖向滑孔内上下移动，进而实现自动控制阴极升降。该专利所述的装置可以自动控制阴极升降，避免阴极阻碍坩埚出炉。但其主要是安装在稀土熔盐电解炉水冷炉面及炉体外壁，主要传动部件丝杆暴露在电解尾气中，易遭受腐蚀；再者其不具备防倾倒装置，在自动升降过程中由于结构应力会导致主要传动部件磨损严重，自身结构也不利于承载大尺寸阴极。
技术实现思路
1、本实用新型的目的在于提供一种稀土熔盐电解炉用阴极升降装置，解决了现有技术中阴极升降装置无法有效承载大尺寸阴极及配套部件的问题。从而解决了上述背景技术中提出的问题。
2、本实用新型采用的技术方案如下：
3、一种稀土熔盐电解炉用阴极升降装置，包括底部支撑板28，所述底部支撑板28上固定设置有内套管20，所述内套管20外活动套设有外套管21，内套管20内活动插有丝杆19，内套管20上端内固定有举升螺母10，举升螺母10螺纹设置在丝杆19上，外套管21顶部上设置有安装平台18，所述安装平台18上设置有涡轮减速机15和电机17，所述丝杆19穿过涡轮减速机15并与涡轮减速机的蜗轮相连，涡轮减速机的蜗杆一端通过联轴器16与电机17的输出轴连接，蜗杆另一端与手轮14连接，丝杆19顶部通过支撑平台9设置有阴极夹持部。
4、所述丝杆19顶部上通过轴承12设置有法兰端盖11，法兰端盖11下侧设置有密封端盖13，密封端盖13和法兰端盖11通过螺栓固定连接在支撑平台9下侧，支撑平台9左右两端通过连接板39与安装平台18连接。
5、所述阴极夹持部包括夹具1、紧顶螺栓c2，所述夹具1由底部的底钢板5、顶部的顶钢板3以及前后两侧的侧钢板4相互固定组成，底钢板5的宽度大于两个侧钢板4外壁之间的距离，两侧的侧钢板4上对应设置有螺孔，顶钢板3上设置紧顶螺栓c2，底钢板5前侧上设置有齿条7。
6、所述支撑平台9由一个水平钢板91和水平钢板91前后两侧上固定的两个竖直钢板92构成，所述夹具1活动放置在支撑平台9的水平钢板91上，两个竖直钢板92左右两端上夹具1的底钢板5上下两侧处设置有滑套螺栓31，前侧的竖直钢板92上通过旋动螺母8设置齿轮6，所述齿轮6和齿条7啮合。
7、所述竖直钢板92上螺纹设置有紧顶螺栓a40，所述紧顶螺栓a40的端头顶在夹具1的底钢板5的前后侧端面上，所述底钢板5上螺纹设置有紧顶螺栓b30，所述紧顶螺栓b30的端头顶在水平钢板91上。
8、所述丝杆19下端头上间隙配合套设有定位套环22，丝杆19丝杆19底端面上通过螺栓设置有挡片33。
9、所述外套管21上端上设置有锁紧组件27，所述锁紧组件27包括固定在外套管21外壁上的螺母和紧固螺杆，所述紧固螺杆螺纹设置在螺母内，且紧固螺杆穿过外套管21顶在内套管20上。
10、所述外套管21外壁上设置有上限位器25和下限位器26，所述上限位器25和下限位器26以及电机17均与控制器24电性连接。
11、所述外套管21底部上设置有防倾倒组件23，所述防倾倒组件包括u型槽钢231和带螺杆万向球232，所述u型槽钢231上部焊接在外套管21底端外壁上，u型槽钢231的开口朝向外套管21，所述带螺杆万向球232的螺杆从u型槽钢231下部腰处穿出后通过螺母固定，带螺杆万向球232的万向滚珠34顶紧在内套管20上。
12、所述轴承12为圆锥滚子轴承。
13、综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
14、本实用新型的传动丝杆安装于内套管，随外套管与阴极升降，内套管安装于外套管内，并固定于底部支撑板，外套管底部设置有防倾倒装置；双层套管的设计保护了主要传动部件丝杆免受含氟电解尾气的腐蚀，同时可对大尺寸电解阴极的升降实现精准定位与固定，并有效防止大尺寸电解阴极结构在升降、偏转过程中倾倒。
1.一种稀土熔盐电解炉用阴极升降装置，包括底部支撑板(28)，其特征在于，所述底部支撑板(28)上固定设置有内套管(20)，所述内套管(20)外活动套设有外套管(21)，内套管(20)内活动插有丝杆(19)，内套管(20)上端内固定有举升螺母(10)，举升螺母(10)螺纹设置在丝杆(19)上，外套管(21)顶部上设置有安装平台(18)，所述安装平台(18)上设置有涡轮减速机(15)和电机(17)，所述丝杆(19)穿过涡轮减速机(15)并与涡轮减速机的蜗轮相连，涡轮减速机的蜗杆一端通过联轴器(16)与电机(17)的输出轴连接，蜗杆另一端与手轮(14)连接，丝杆(19)顶部通过支撑平台(9)设置有阴极夹持部。
2.根据权利要求1所述的一种稀土熔盐电解炉用阴极升降装置，其特征在于：所述丝杆(19)顶部上通过轴承(12)设置有法兰端盖(11)，法兰端盖(11)下侧设置有密封端盖(13)，密封端盖(13)和法兰端盖(11)通过螺栓固定连接在支撑平台(9)下侧，支撑平台(9)左右两端通过连接板(32)与安装平台(18)连接。
3.根据权利要求1所述的一种稀土熔盐电解炉用阴极升降装置，其特征在于：所述阴极夹持部包括夹具(1)、紧顶螺栓c(2)，所述夹具(1)由底部的底钢板(5)、顶部的顶钢板(3)以及前后两侧的侧钢板(4)相互固定组成，底钢板(5)的宽度大于两个侧钢板(4)外壁之间的距离，两侧的侧钢板(4)上对应设置有螺孔，顶钢板(3)上设置紧顶螺栓c(2)，底钢板(5)前侧上设置有齿条(7)。
4.根据权利要求3所述的一种稀土熔盐电解炉用阴极升降装置，其特征在于：所述支撑平台(9)由一个水平钢板(91)和水平钢板(91)前后两侧上固定的两个竖直钢板(92)构成，所述夹具(1)活动放置在支撑平台(9)的水平钢板(91)上，两个竖直钢板(92)左右两端上夹具(1)的底钢板(5)上下两侧处设置有滑套螺栓(31)，前侧的竖直钢板(92)上通过旋动螺母(8)设置齿轮(6)，所述齿轮(6)和齿条(7)啮合。
5.根据权利要求4所述的一种稀土熔盐电解炉用阴极升降装置，其特征在于：所述竖直钢板(92)上螺纹设置有紧顶螺栓a(40)，所述紧顶螺栓a(40)的端头顶在夹具(1)的底钢板(5)的前后侧端面上，所述底钢板(5)上螺纹设置有紧顶螺栓b(30)，所述紧顶螺栓b(30)的端头顶在水平钢板(91)上。
6.根据权利要求1所述的一种稀土熔盐电解炉用阴极升降装置，其特征在于：所述丝杆(19)下端头上间隙配合套设有定位套环(22)，丝杆(19)丝杆(19)底端面上通过螺栓设置有挡片(33)。
7.根据权利要求1所述的一种稀土熔盐电解炉用阴极升降装置，其特征在于：所述外套管(21)上端上设置有锁紧组件(27)，所述锁紧组件(27)包括固定在外套管(21)外壁上的螺母和紧固螺杆，所述紧固螺杆螺纹设置在螺母内，且紧固螺杆穿过外套管(21)顶在内套管(20)上。
8.根据权利要求1所述的一种稀土熔盐电解炉用阴极升降装置，其特征在于：所述外套管(21)外壁上设置有上限位器(25)和下限位器(26)，所述上限位器(25)、下限位器(26)以及电机(17)均与控制器(24)电性连接。
9.根据权利要求1所述的一种稀土熔盐电解炉用阴极升降装置，其特征在于：所述外套管(21)底部上设置有防倾倒组件(23)，所述防倾倒组件包括u型槽钢(231)和带螺杆万向球(232)，所述u型槽钢(231)上部焊接在外套管(21)底端外壁上，u型槽钢(231)的开口朝向外套管(21)，所述带螺杆万向球(232)的螺杆从u型槽钢(231)下部腰处穿出后通过螺母固定，带螺杆万向球(232)的万向滚珠(34)顶紧在内套管(20)上。
10.根据权利要求2所述的一种稀土熔盐电解炉用阴极升降装置，其特征在于：所述轴承(12)为圆锥滚子轴承。
