專利名稱：電解槽搖籃架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電解槽搖籃架結(jié)構(gòu)，屬于鋁電解槽技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
搖籃架是電解鋁生產(chǎn)的關(guān)鍵構(gòu)件，現(xiàn)代大型鋁電解槽多采用搖籃式槽殼，其下部 結(jié)構(gòu)主要是由電解槽槽殼和一系列的搖籃架組成。槽殼的長邊荷載主要依靠搖籃架承受。 在實際使用過程中，發(fā)現(xiàn)槽殼底部起拱變形直接影響槽殼工作能力。而引起電解槽殼底部 起拱變形的主要原因是隨著電解槽啟動運行，槽子底部溫度升高，在內(nèi)襯吸納膨脹應力和 焊接內(nèi)應力及熱應力作用下，槽殼開始起拱變形，由于此力較大，在搖籃架端部產(chǎn)生較大的 剪力和彎矩。因此多會在搖籃架根部發(fā)生剪切和拉裂破壞。目前大型電解槽主要通過船型 設計在U型端部增加加勁板，雖然搖籃架在端部增大端面對抗彎剪應力有效，但由于焊縫 受拉易在此處形成薄弱處，同時每個電解鋁廠所用電解槽數(shù)量多，而每臺電解槽搖籃架數(shù) 量多，由此搖籃架的質(zhì)量對項目投資及生產(chǎn)成本產(chǎn)生較大的影響。目前電解槽搖籃架存在 如下問題(1)搖籃架形狀類似一 U型構(gòu)件，搖籃架根部承受較大的彎矩和剪力，結(jié)構(gòu)受力不 合理，結(jié)構(gòu)耗鋼量較大；(2)懸臂結(jié)構(gòu)用焊縫，工作量大，且懸臂端工作時底部焊縫受拉，容易造成施工方 面的缺陷；(3)用懸臂結(jié)構(gòu)控制電解槽搖籃架懸臂端端部變形，容易使結(jié)構(gòu)端部變形較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種電解槽搖籃架，該搖籃架結(jié)構(gòu)簡單、工作 可靠，能夠改善搖籃架和電解槽內(nèi)部的受力性能，同時較大地降低電解槽的成本，以克服現(xiàn) 有技術(shù)存在的因槽殼膨脹引起的槽殼底部起拱變形，使搖籃架端部產(chǎn)生較大的剪力和彎 矩，在搖籃架根部發(fā)生剪切和拉裂破壞等不足。本發(fā)明的技術(shù)方案為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的電解槽搖籃架包括位于搖 籃架底部的底部大梁，在底部大梁上穿插固定有預應力拉桿，利用預應力拉桿的拉緊力進 行底部大梁的補強。所述的預應力拉桿有2根，分別位于底部大梁的兩側(cè)。預應力拉桿的左右兩端固定在搖籃架底部大梁的兩側(cè)。搖籃架底部大梁的兩側(cè)設置有預應力拉桿支點，預應力拉桿的左右兩端穿插固定 在預應力拉桿支點上。預應力拉桿的兩端為預應力拉桿端部錨固端，該預應力拉桿端部錨固端與預應力 拉桿支點之間錨固連接。預應力拉桿為鋼筋或鋼絞線。本發(fā)明通過對電解槽搖籃架底部大梁預加預應力，使搖籃架底部大梁受力由下側(cè)
3純受彎構(gòu)件改變?yōu)樯蟼?cè)純受彎與下側(cè)純受彎受力相結(jié)合的構(gòu)件，避免搖籃架底部大梁由于 下側(cè)受彎而變形過大并充分發(fā)揮高強材料應力，使結(jié)構(gòu)在受荷載作用前便受到預應力拉桿 件施加的預壓力，減小或抵消荷載所引起的搖籃架底部大梁由于下側(cè)受彎而引起的拉應 力，從而使底部大梁的拉應力較小甚至處于受壓狀態(tài)，大幅度減少底部大梁下側(cè)受彎的作 用力矩，使構(gòu)件焊縫由受拉改為受壓，有效減少搖籃架底部大梁型鋼腹板厚度和底部大梁 的高度，及兩端翼緣材料用量，達到受力合理，變形較小的目的。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)的電解槽搖籃架結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖1的右視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明的實施例1 本發(fā)明的電解槽搖籃架如圖1所示(電解槽搖籃架左右對稱， 圖中僅顯示一半)，支撐著電解槽槽殼6，它包括位于搖籃架底部的底部大梁1，在底部大梁 1的下方設置有電解槽AB梁5，在底部大梁1上穿插固定有預應力拉桿3。預應力拉桿3有 2根，分別位于底部大梁1的兩側(cè)，預應力拉桿3由高強度的鋼筋或鋼絞線制成，兩端設置有 螺紋，可以配備高強度的螺栓。預應力拉桿3的左右兩端還設有預應力拉桿端部錨固端4， 與預應力拉桿支點2錨固在一起，其中預應力拉桿支點2設置在搖籃架底部大梁1的兩側(cè)， 即預應力拉桿3穿過電解槽的搖籃架底部大梁1的預應力拉桿支點2，固定并施加預應力， 通過施加預應力來抵抗溫度膨脹應力，解決搖籃架底部大梁受力起拱變形問題。本發(fā)明技術(shù)方案的施工步驟為第一、在搖籃架底部大梁1兩側(cè)分別焊接高強度的預應力拉桿支點2 ；第二、將高強度的預應力拉桿3穿過搖籃架架底部大梁1上的預應力拉桿支點2， 張拉預應力拉桿3 ；第三、預應力拉桿3通過應力或應變控制張拉預應力大小終止張拉，錨緊高強預 應力拉桿3的預應力拉桿端部錨固端4，預應力搖籃架施工完成。
權(quán)利要求
1.一種電解槽搖籃架，其特征在于它包括位于搖籃架底部的底部大梁(1)，在底部大 梁(1)上穿插固定有預應力拉桿(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解槽搖籃架，其特征在于所述的預應力拉桿C3)有2根， 分別位于底部大梁(1)的兩側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電解槽搖籃架，其特征在于預應力拉桿(3)的左右兩 端固定在搖籃架底部大梁(1)的兩側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電解槽搖籃架，其特征在于搖籃架底部大梁(1)的兩側(cè)設 置有預應力拉桿支點O)，預應力拉桿(3)的兩端穿插固定在預應力拉桿支點( 上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電解槽搖籃架，其特征在于預應力拉桿(3)的左右兩端為 預應力拉桿端部錨固端G)，該預應力拉桿端部錨固端(4)與預應力拉桿支點( 之間錨固 連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解槽搖籃架，其特征在于預應力拉桿(3)為鋼筋或鋼絞線。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電解槽搖籃架，它包括位于搖籃架底部的底部大梁(1)，在底部大梁(1)上穿插固定有預應力拉桿(3)。本發(fā)明通過對電解槽搖籃架底部大梁預加預應力，使搖籃架底部大梁受力由下側(cè)純受彎構(gòu)件改變?yōu)樯蟼?cè)純受彎與下側(cè)純受彎受力相結(jié)合的構(gòu)件，避免搖籃架底部大梁由于下側(cè)受彎而變形過大并充分發(fā)揮高強材料應力，使結(jié)構(gòu)在受荷載作用前便受到預應力拉桿件施加的預壓力，減小或抵消荷載所引起的搖籃架底部大梁由于下側(cè)受彎而引起的拉應力，有效減少搖籃架底部大梁型鋼腹板厚度和底部大梁的高度，及兩端翼緣材料用量，達到受力合理，變形較小的目的。
文檔編號C25C3/10GK102108521SQ200910312338
公開日2011年6月29日 申請日期2009年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月27日
發(fā)明者余詳興, 施亮, 鄭莆 申請人:貴陽鋁鎂設計研究院