我公司设计了一种铝电解槽中使用的杆式定容下料器，介绍了其工作原理和结构特点。并分别对杆式定容下料器的关键零件从材料选择、强度校核、到结构配合进行了阐述，此下料器在应用中效果良好。
    1、工作原理
    杆式定容下料器垂直放置于料箱中，当下料器在充料 阶段，打壳气缸工作，带动连杆下端阀盖封闭，上椎体密封件打开，引致电解槽的高压空气由连接钢管进入上盖进气孔，通过连管从环形气口排出，吹动静止的氧化铝粉，氧化铝粉靠自重流入定容腔。当下料器处于加料时，打开气缸下行，下阀盖打开，上椎体密封件关闭，定容腔中的氧化铝粉流入电解槽中。
    2、结构特点：
    杆式定容下料器由四根拉杆同上方法兰板连接，其中一根钢管上接进气口下接定容器上盖，上盖上设有环形排气孔。定容腔上密封件采用锥体密封件，下密封件采用阀盖，这种结构使上升和下落的阻力小，同时定容准确。考虑在电解强磁场环境中工作，铁件很容易受到强磁影响，锥体密封件与下阀盖之间连接采用万向节连接。在定容腔入料口附件带有沸腾装置，使此处的氧化铝粉完全流态化，不会产生安息角，定容精度高，稳定性好。
    3.关键零部件的设计
    设计的杆式定容下料器机械零件要在其强度、刚度等方面满足一定的条件，正确选择材料，合理规定公差等级以及零件的加工工艺性和装配工艺性。
    4、材料的选择
    杆式定容下料器在电解槽要频繁的实现下料和充料工序，其密封件必须具有耐磨和抗冲击的能力，在实际的生产使用中，下料器的锥度密封件和阀盖两接触表面作相对摩擦，在交变接触应力作用下，使材料表层疲劳而产生材料脱落，设计时对材料的要求要高。在合金中，铬能和碳形成碳化铬以提高钢的硬度、耐磨性、冲击韧性和淬透性。
    5、定容腔设计
    定容腔包括阀头底座与阀头。其选材、疲劳强度及加工后表面质量可以参照锥体密封件与阀盖的设计。下料器的关键点是下料量的准确与否，这反应在下料器的定容腔容积是否准确，设计时充分考虑到尽可能出现的变数，使下料器在充料和下料时定容准确。阀头底座设计时密封采用整体法兰胶套，通过四颗双头螺杆，调整下料器在料箱中的轴线，容易使下料器的密封圈压接均匀。
    6、杆式定容下料器安装定位
    杆式定容下料器在电解槽中安装时，垂直安装于氧化铝料箱中，定位尺寸由下料器组装后法兰板上沿与定容腔阀头下沿的设计尺寸，符合电解槽料箱的尺寸来定位。同时四根连接杆通过与法兰板连接的螺帽，在定容腔位置固定后，能够微量调节下料器与料箱的安装位置，调节高度在10-20mm之间。
    7、应用效果
    杆式定容下料器安装于料箱中，当充料时，高压空气吹入料箱下部沸腾盘，排气通过帆布吹动氧化铝，使静置的氧化铝能顺利流入下料器的定容腔。当下料时，气缸下行，推动透气活塞下移，封住进料窗口，同时打开阀盖，使氧化铝落入槽中，这样的往复工作，由钢丝制成的透气活塞，不断与筒壁摩擦，当钢刷一但磨损，造成透气活塞同筒壁有了间隙，如不进行及时更换，将使氧化铝从缝隙上串至下料器上腔，下料器将卡死不能工作，况且透气活塞因为透气，即使活塞不磨损，当沸腾盘工作时，沸腾的氧化铝也透过透气活塞进入上腔造成气缸不能很好的工作，杆式定容下料器则不存在以上问题。
    8、结论
    1）由于电解槽处于高温粉尘、强磁场的环境中，建设下料器的维修量即节约了生产成本，杆式定容下料器结构简便，重量轻，装卸及维修时非常方便，降低维修时工人的劳动强度。
    2）对高压空气的要求不高，吹扫用空气能够通过定容腔上盖环形排气孔，吹动静止的氧化铝，对下料器运行没有影响。
    3）密封性强，由于采用整体法兰胶套，通过四颗双头螺杆，调整下料器在料箱中的轴线，容易使下料器的密封圈压接均匀。同时四根连接杆通过与法兰连接的螺帽，在定容腔位置固定后，能够微量调节下料器与料箱的安装位置，调节高度在10~20mm之间。
    4）定容准确，下料误差在±1%之内。杆式定容下料器锥体密封件采用上下锥形设计，上升和下落的阻力小于有筒有刷定容下料器的透气活塞，其对应的上升和下落速度越快，下料器运行过程中的进料和漏料越少，定容器的定容性越准确。