一种利用电磁感应原理的稀土电解槽阴极调节装置

摘要

本发明涉及新材料技术领域，且公开了一种利用电磁感应原理的稀土电解槽阴极调节装置，包括台板，所述台板的顶部固定连接有控制台，所述控制台的内部活动连接有电磁控制器，所述电磁控制器的内部固定连接有永磁铁，所述电磁控制器的内部活动连接有电磁铁，所述电磁铁的内部固定连接有连接块，所述电磁铁的外部固定连接有复位弹簧，所述电磁控制器的内部固定连接有电触块，所述台板的顶部固定连接有升降电机，通过电磁控制器、永磁铁、电磁铁、连接块、复位弹簧、电触块和升降电机的配合使用，从而达到自动控制阴极棒下降的效果，操作简单，减少人力控制，提高控制效果，有效保证稀土金属电解的质量，较少电能损耗。

权利要求

1.一种利用电磁感应原理的稀土电解槽阴极调节装置，包括台板（1），其特征在于：所述台板（1）的顶部固定连接有控制台（2），所述控制台（2）的内部活动连接有电磁控制器（3），所述电磁控制器（3）的内部固定连接有永磁铁（4），所述电磁控制器（3）的内部活动连接有电磁铁（5），所述电磁铁（5）的内部固定连接有连接块（6），所述电磁铁（5）的外部固定连接有复位弹簧（7），所述电磁控制器（3）的内部固定连接有电触块（8），所述台板（1）的顶部固定连接有升降电机（9），所述升降电机（9）的顶部固定连接有丝杆（10），所述丝杆（10）的外部螺纹连接有升降块（11），所述升降块（11）的内部滑动连接有横杆（12），所述横杆（12）的外部活动连接有定位块（13），所述定位块（13）的内部活动连接有锥形齿轮组（14），所述锥形齿轮组（14）的外部啮合连接有移动锥齿轮（15），所述移动锥齿轮（15）的外部固定连接有滑动电机（16），所述定位块（13）的内部滑动连接有定位杆（17），所述定位块（13）的顶部固定连接有指针（18），所述指针（18）的外部活动连接有尺度条（19），所述横杆（12）的外部固定连接有连接块（20），所述连接块（20）的外部活动连接有阴极棒（21）；所述电磁 铁（5）和阴极棒（21）电性连接，且电磁铁（5）与永磁铁（4）同性磁极相近；所述电触块（8）设置有两个，两个电触块（8）分别位于连接块（6）的上下两端，且两个电触块（8）均和连接块（6）活动连接，且两个电触块（8）和升降电机（9）点性连接；所述横杆（12）的顶部设置有直齿条；

所述定位块（13）的内部设置有导向滑轮和导向齿轮，且导向滑轮活动连接在横杆（12）的底部，导向齿轮活动连接在横杆（12）的顶部，且导向齿轮和直齿条啮合连接；所述锥形齿轮组（14）由齿轮和锥齿轮组成，且齿轮和横杆（12）设置的直齿条啮合连接，且锥齿轮和移动锥齿轮15啮合连接。

2.根据权利要求1所述的一种利用电磁感应原理的稀土电解槽阴极调节装置，其特征在于：所述定位杆（17）设置有两个，两个定位杆（17）均和定位块（13）活动连接，且定位杆（17）固定连接在台板（1）的顶部。

说明书

一种利用电磁感应原理的稀土电解槽阴极调节装置

技术领域

[0001] 本发明涉及新材料技术领域，具体为一种利用电磁感应原理的稀土电解槽阴极调节装置。

背景技术

[0002] 新材料是指新近发展或正在发展的具有优异性能的结构材料和有特殊性质的功能材料，结构材料主要是利用它们的强度、韧性、硬度、弹性等机械性能，如新型陶瓷材料，
非晶态合金等，功能材料主要是利用其所具有的电、光、声、磁、热等功能和物理效应，其中
新材料包括稀有金属材料、永磁材料、复合材料和高分子材料等，其中稀土材料，是化学周
期表中镧系元素和钪、钇共十七种金属元素的总称。

[0003] 现有的稀土材料的提取和冶炼主要通过电解槽电解生产，在电解过程中需要将阴极棒插入电解液中进行电解反应，随着电解的进行阴极棒插入电解液的端部直径会逐渐变
小且端部会逐渐溶解，继而造成电流效率下降、电能消耗增加，因此需要不断调整阴极在熔
盐电解质中的插入深度以达到稳定控制稀土电解过程的目的，然而现有的控制设备往往通
过手动摇杆或者液压电机人工控制升降，操作十分不方便，且阴极棒升降控制不准确，无法
准确控制阴极棒准确的位置，从而导致调节后阴极棒插入电解槽内的深度不能达到需求，
插入过深还会引起金属杂质的升高，无法保证电解过程的正常进行和产品质量的稳定。

[0004] 为了解决上述问题，发明者提供了一种利用电磁感应原理的稀土电解槽阴极调节装置，具备操作简单，控制准确，能够有效根据阴极棒的溶解状况自动控制阴极棒的高度，
从而达到自动调节，且位置控制准确效果，有效提高稀土金属的产品质量的优点。

发明内容

[0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种利用电磁感应原理的稀土电解槽阴极调节装置，包括台板、控制台、电磁控制器、永磁铁、电磁铁、连接块、复位弹簧、电触
块、升降电机、丝杆、升降块、横杆、定位块、锥形齿轮组、移动锥齿轮、滑动电机、定位杆、指
针、尺度条、连接块、阴极棒。

[0006] 上述各结构的位置及连接关系如下：

[0007] 所述台板的顶部固定连接有控制台，所述控制台的内部活动连接有电磁控制器，所述电磁控制器的内部固定连接有永磁铁，所述电磁控制器的内部活动连接有电磁铁，所
述电磁铁的内部固定连接有连接块，所述电磁铁的外部固定连接有复位弹簧，所述电磁控
制器的内部固定连接有电触块，所述台板的顶部固定连接有升降电机，所述升降电机的顶
部固定连接有丝杆，所述丝杆的外部螺纹连接有升降块，所述升降块的内部滑动连接有横
杆，所述横杆的外部活动连接有定位块，所述定位块的内部活动连接有锥形齿轮组，所述锥
形齿轮组的外部啮合连接有移动锥齿轮，所述移动锥齿轮的外部固定连接有滑动电机，所
述定位块的内部滑动连接有定位杆，所述定位块的顶部固定连接有指针，所述指针的外部
活动连接有尺度条，所述横杆的外部固定连接有连接块，所述连接块的外部活动连接有阴
极棒。

[0008] 优选的，所述电池铁和阴极棒电性连接，且电磁铁与永磁铁同性磁极相近。

[0009] 优选的，所述电触块设置有两个，两个电触块分别位于连接块的上下两端，且两个电触块均和连接块活动连接，且两个电触块和升降电机点性连接。

[0010] 优选的，所述横杆的顶部设置有直齿条。

[0011] 优选的，所述定位块的内部设置有导向滑轮和导向齿轮，且导向滑轮活动连接在横杆的底部，导向齿轮活动连接在横杆的顶部，且导向齿轮和直齿条啮合连接。

[0012] 优选的，所述锥形齿轮组由齿轮和锥齿轮组成，且齿轮和横杆设置的直齿条啮合连接，且锥齿轮和移动锥齿轮啮合连接。

[0013] 优选的，所述定位杆设置有两个，两个定位杆均和定位块活动连接，且定位杆固定连接在台板的顶部。

[0014] 优选的，所述尺度条固定连接在台板的顶部。

[0015] 有益效果

[0016] 与现有技术相比，本发明提供了一种利用电磁感应原理的稀土电解槽阴极调节装置，具备以下有益效果：

[0017] 1、该利用电磁感应原理的稀土电解槽阴极调节装置，通过电磁控制器、永磁铁、电磁铁、连接块、复位弹簧、电触块和升降电机的配合使用，从而达到自动控制阴极棒下降的
效果，操作简单，减少人力控制，提高控制效果，有效保证稀土金属电解的质量，较少电能损
耗。

[0018] 2、该利用电磁感应原理的稀土电解槽阴极调节装置，通过定位块和定位杆的配合使用，则有效保证横杆升降的稳定性，保证电解过程的稳定性，避免阴极棒因升降时抖动而
影响电解的质量，从而保证稀土金属的生产质量。

[0019] 3、该利用电磁感应原理的稀土电解槽阴极调节装置，通过定位块和横杆的配合使用，从而在电解完成时，使横杆向左移动，方便稀土金属的取出，降低稀土金属生产的操作
难度，增加稀土资源生产的便利性。

[0020] 4、该利用电磁感应原理的稀土电解槽阴极调节装置，通过指针和尺度条的配合使用，从而达到准确读取阴极棒下降的距离，不仅便于电解过程中的数据记录，也便于人工调
节，从而进一步有效稳定地控制稀土电解过程。

附图说明

[0021] 图1为本发明结构整体连接示意图；

[0022] 图2为本发明结构图1的A部分电磁控制器、永磁铁、电磁铁、连接块、复位弹簧和电触块连接示意图；

[0023] 图3为本发明结构横杆、定位块、滑动电机、指针和尺度条连接示意图；

[0024] 图4为本发明结构图3的B部分定位块、移动锥齿轮、锥形齿轮组和横杆连接放大示意图。

[0025] 图中：1、台板；2、控制台；3、电磁控制器；4、永磁铁；5、电磁铁；6、连接块；7、复位弹簧；8、电触块；9、升降电机；10、丝杆；11、升降块；12、横杆；13、定位块；14、锥形齿轮组；15、
移动锥齿轮；16、滑动电机；17、定位杆；18、指针；19、尺度条；20、连接块；21、阴极棒。

具体实施方式

[0026] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。

[0027] 请参阅图1‑4，一种利用电磁感应原理的稀土电解槽阴极调节装置，包括台板1、控制台2、电磁控制器3、永磁铁4、电磁铁5、连接块6、复位弹簧7、电触块8、升降电机9、丝杆10、
升降块11、横杆12、定位块13、锥形齿轮组14、移动锥齿轮15、滑动电机16、定位杆17、指针
18、尺度条19、连接块20、阴极棒21。

[0028] 上述各结构的位置及连接关系如下：

[0029] 台板1的顶部固定连接有控制台2，控制台2的内部活动连接有电磁控制器3，电磁控制器3的内部固定连接有永磁铁4，电磁控制器3的内部活动连接有电磁铁5，电池铁5和阴
极棒21电性连接，且电磁铁5与永磁铁4同性磁极相近，电磁铁5的内部固定连接有连接块6，
电磁铁5的外部固定连接有复位弹簧7，电磁控制器3的内部固定连接有电触块8，电触块8设
置有两个，两个电触块8分别位于连接块6的上下两端，且两个电触块8均和连接块6活动连
接，且两个电触块8和升降电机9点性连接。

[0030] 台板1的顶部固定连接有升降电机9，通过电磁控制器3、永磁铁4、电磁铁5、连接块6、复位弹簧7、电触块8和升降电机9的配合使用，从而达到自动控制阴极棒21下降的效果，
操作简单，减少人力控制，提高控制效果，有效保证稀土金属电解的质量，较少电能损耗，升
降电机9的顶部固定连接有丝杆10，丝杆10的外部螺纹连接有升降块11，升降块11的内部滑
动连接有横杆12，横杆12的顶部设置有直齿条，横杆12的外部活动连接有定位块13，定位块
13的内部设置有导向滑轮和导向齿轮，且导向滑轮活动连接在横杆12的底部，导向齿轮活
动连接在横杆12的顶部，且导向齿轮和直齿条啮合连接，通过定位块13和横杆12的配合使
用，从而在电解完成时，使横杆12向左移动，方便稀土金属的取出，降低稀土金属生产的操
作难度，增加稀土资源生产的便利性，定位块13的内部活动连接有锥形齿轮组14，锥形齿轮
组14由齿轮和锥齿轮组成，且齿轮和横杆12设置的直齿条啮合连接，且锥齿轮和移动锥齿
轮15啮合连接，锥形齿轮组14的外部啮合连接有移动锥齿轮15，移动锥齿轮15的外部固定
连接有滑动电机16。

[0031] 定位块13的内部滑动连接有定位杆17，通过定位块13和定位杆17的配合使用，则有效保证横杆12升降的稳定性，保证电解过程的稳定性，避免阴极棒21因升降时抖动而影
响电解的质量，从而保证稀土金属的生产质量，定位杆17设置有两个，两个定位杆17均和定
位块13活动连接，且定位杆17固定连接在台板1的顶部，定位块13的顶部固定连接有指针
18，指针18的外部活动连接有尺度条19，尺度条19固定连接在台板1的顶部，通过指针18和
尺度条19的配合使用，从而达到准确读取阴极棒21下降的距离，不仅便于电解过程中的数
据记录，也便于人工调节，从而进一步有效稳定地控制稀土电解过程，横杆12的外部固定连
接有连接块20，连接块20的外部活动连接有阴极棒21。

[0032] 工作过程及原理:使用时，将阴极棒21固定连接在连接块20的外部，同时通过控制台2控制滑动电机16启动，因为滑动电机16固定连接在定位块13的顶部，滑动电机16和移动
锥齿轮15固定连接，且因为锥形齿轮组14由齿轮和锥齿轮组成，且齿轮和横杆12设置的直
齿条啮合连接，且锥齿轮和移动锥齿轮15啮合连接，横杆12滑动连接在定位块13的内部，且
定位块13的内部设置有导向滑轮和导向齿轮，且导向滑轮活动连接在横杆12的底部，导向
齿轮活动连接在横杆12的顶部，且导向齿轮和直齿条啮合连接，所以滑动电机16启动带动
移动锥齿轮15转动，移动锥齿轮15带动锥形齿轮组14转动，锥形齿轮组14带动横杆12向右
侧滑动，从而使横杆12带动阴极棒21移动到合适位置。

[0033] 同时控制台2控制升降电机9启动，因为升降电机9和丝杆10固定连接，丝杆10和升降块11螺纹连接，升降块11和横杆12活动连接，所以升降电机9带动丝杆10转动，丝杆10带
动升降块11下降到合适位置，从而保证阴极棒21的电解效果，且因为定位块13的顶部和指
针18固定连接，指针18和尺度条19活动连接，所以当横杆12下降时，横杆12带动定位块13下
降，定位块13带动指针18下降，指针18在尺度条19指向精确位置，从而有效显示下降距离，
保证数据记录的准确性，且保证阴极棒21下降位置的准确性。

[0034] 另外在电解过程中，当阴极棒21电解消耗时，电阻增加，则电路输出电流一定时，电路电压增加，电量消耗增加，同时因为电池铁5和阴极棒21电性连接，且电磁铁5与永磁铁
4同性磁极相近，电磁铁5活动连接在电池控制器3的内部，永磁铁4固定连接在电磁控制器3
的内部，电磁铁5和复位弹簧7固定连接，电磁铁5的内部和连接块6固定连接，且因为电触块
8设置有两个，两个电触块8分别位于连接块6的上下两端，且两个电触块8均和连接块6活动
连接，且两个电触块8和升降电机9点性连接，所以当电路电压增加时，电磁铁5磁性增强，从
而电磁铁5和永磁铁4排齿性增加，则电磁铁5压缩复位弹簧7向右移动，从而连接块6连接两
个电触块8，是升降电机9启动，升降电机9通过丝杆10带动升降块11下降，升降块11带动横
杆12下降，从而达到带动阴极棒21下降到合适位置，同时当阴极棒21下降到合适位置时，电
压减小，则电磁铁5磁性下降，在复位弹簧7的作用下，连接块6与电触块8断开连接，升降电
机9停止启动，从而达到自动调节的效果，有效保证稀土金属的电解效果，减少定能损耗。

[0035] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换
和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。