專(zhuān)利名稱(chēng)：串接石墨化爐的液壓頂推加壓裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液壓頂推裝置，尤其涉及一種串接石墨化爐的液壓頂推加壓裝置。
背景技術(shù)：
目前在國(guó)內(nèi)鋁電解生產(chǎn)廠家中，電解槽上主要使用的是半石墨質(zhì)陰極碳?jí)K，大多數(shù)電解槽的平均壽命只能達(dá)到1500天左右，這與國(guó)外先進(jìn)的平均槽壽命2200 2500天相比，具有明顯的差距，同時(shí)我國(guó)的電解槽普遍存在著電流密度過(guò)低(0. 65 0. 72A/cm2)，因此同樣大小的電解槽也要比國(guó)外先進(jìn)水平少產(chǎn)鋁10%以上(國(guó)際先進(jìn)水平約0. 75 0. 9A/cm2)。陰極碳?jí)K的性能不佳是其主要原因之一。 采用石墨化碳?jí)K的鋁電解槽，電流提高10 15%，使用石墨化陰極后，陰極電阻減小、由于電壓擺動(dòng)減小使電解槽穩(wěn)定性好、電流效率高、每噸鋁電耗降低。石墨化碳?jí)K的熱膨脹系數(shù)一般小于普通碳?jí)K，其鈉膨脹更是遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于普通碳?jí)K。而且采用石墨化陰極碳?jí)K的電解槽，提高導(dǎo)電率有利于爐底電流分布均勻，減少局部的加速腐蝕。高導(dǎo)熱率有利于爐底溫度分布均勻和側(cè)部爐幫的快速建立從而減少熱應(yīng)力和保護(hù)側(cè)部?jī)?nèi)襯免受侵蝕?？梢?jiàn)采用石墨化碳?jí)K的好處是十分明顯的。在串接石墨化爐生產(chǎn)中一個(gè)很重要的裝置就是液壓頂推裝置。串接柱的壓緊壓力應(yīng)達(dá)到0. 8 1. 4MPa左右，由于串接柱在石墨化過(guò)程中有一定膨脹和收縮，而在結(jié)束通電后的冷卻過(guò)程中，串接柱又會(huì)有快速收縮的過(guò)程，都會(huì)影響壓力的變化。如果在壓力變化過(guò)程中壓力控制不當(dāng)很容易在串接柱端面接觸部出現(xiàn)裂紋和串接柱石墨化不均勻，造成石墨塊質(zhì)量不高，從而提高了石墨塊的廢品率。同時(shí)石墨化時(shí)間增加，提高了石墨化過(guò)程的電能消耗，現(xiàn)有裝置響應(yīng)速度慢，石墨化時(shí)間長(zhǎng)，精度低的問(wèn)題。這些問(wèn)題困擾著石墨化技術(shù)的進(jìn)一步提高。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明提供一種串接石墨化爐的液壓頂推加壓裝置，目的是不僅能夠提高石墨塊的質(zhì)量，降低廢品率，而且能夠縮短石墨化時(shí)間，降低石墨化過(guò)程的電能消耗，使穩(wěn)定性好、響應(yīng)快速、精度高。 為達(dá)上述目的本發(fā)明串接石墨化爐的液壓頂推加壓裝置，其中頂推頭與液壓缸連接，液壓缸固定在底座上，液壓缸由液壓控制系統(tǒng)控制。 所述的液壓缸的活塞桿插入到頂推頭內(nèi)，銷(xiāo)軸穿過(guò)頂推頭和活塞桿固定。
所述的銷(xiāo)軸設(shè)有固定的圓螺母，在銷(xiāo)軸上圓螺母的上方設(shè)有銷(xiāo)釘。
所述的活塞桿的端部為關(guān)節(jié)軸承。 所述的液壓缸兩端的外壁上分別設(shè)有Q形卡環(huán)，Q形卡環(huán)用螺栓和螺母固定在底座上。 所述的頂推頭的前端設(shè)有絕緣板。 所述的絕緣板由帶有絕緣套的螺絲固定。
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所述的液壓控制系統(tǒng)由下述結(jié)構(gòu)構(gòu)成在液壓缸的進(jìn)油腔和回油腔分別與進(jìn)油管路和回油管路的一端連通，進(jìn)油管路和回油管路分別與壓力傳感器的一端連接，壓力傳感器的另一端與處理器連接，進(jìn)油管路和回油管路的另一端與伺服閥連接后伸到油箱內(nèi)，處理器與伺服閥電連接。 所述在液壓缸與伺服閥之間的進(jìn)油管路和回油管路上分別設(shè)有液控單向閥。 所述的液控單向閥與液壓缸之間的進(jìn)油管路和回油管路上分別設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥。 所述的流量調(diào)節(jié)閥與液壓缸之間的進(jìn)油管路和回油管路上分別設(shè)有截止閥。 所述的伸到油箱進(jìn)油管路與單向閥連接后再與電機(jī)連接。 所述的伸到油箱回油管路先經(jīng)過(guò)過(guò)濾器后再伸到油箱內(nèi)。 所述在伺服閥與油箱之間的進(jìn)油管路和回油管路之間設(shè)有溢流閥。 所述在伺服閥與油箱之間的進(jìn)油管路上設(shè)有連接到液控單向閥的旁路，在旁路上
設(shè)有換向閥，換向閥與伺服閥和油箱之間的進(jìn)油管路之間設(shè)有蓄能器。 所述的換向閥與處理器電連接。 所述的處理器將兩個(gè)壓力傳感器測(cè)得的壓力和設(shè)定值比較后，向伺服閥和換向閥傳送工作信號(hào)。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)效果本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全可靠，是串接石墨化過(guò)程中必不可少的重要環(huán)節(jié)，而且此裝置穩(wěn)定性好、響應(yīng)快速、精度高，不僅能夠提高石墨塊的質(zhì)量，降低廢品率，而且能夠縮短石墨化時(shí)間，降低石墨化過(guò)程的電能消耗。


圖1是本發(fā)明串接石墨化爐的液壓頂推加壓裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是為圖1的A向視圖。
圖3是為圖1的B向視圖。
圖4是本發(fā)明液壓系統(tǒng)原理圖。 圖中1.頂推頭；2.帶有絕緣套的螺絲；3.活塞桿；4.底座；5.液壓缸；6.絕緣板；7.銷(xiāo)軸；8.銷(xiāo)釘；9.圓螺母；10.螺栓；11.螺母；12.壓力傳感器；13.處理器；14.截止閥；15.流量調(diào)節(jié)閥；16.液控單向閥；17.伺服閥；18.換向閥；19.蓄能器；20.溢流閥；21.過(guò)
濾器；22.電機(jī)；23.單向閥；24.油箱；25.回油管路；26.進(jìn)油管路；27. Q形卡環(huán)。
具體實(shí)施例方式
下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例結(jié)合附圖加以詳細(xì)描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不受實(shí)施例所限。 本發(fā)明液壓控制系統(tǒng)為液壓缸5提供動(dòng)力，活塞桿3和頂推頭為執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在串接石墨化爐中，需要有兩個(gè)液壓頂推裝置分別給串接柱加壓，在這里只介紹一個(gè)頂推裝置的設(shè)計(jì)。如圖1所示，本發(fā)明串接石墨化爐的液壓頂推加壓裝置，由下述結(jié)構(gòu)構(gòu)成頂推頭
1與液壓缸5連接，液壓缸5固定在底座4上，液壓缸5由液壓控制系統(tǒng)控制；如圖2所示，液壓缸5的活塞桿3插入到頂推頭1內(nèi)，銷(xiāo)軸7穿過(guò)頂推頭1和活塞桿3固定，銷(xiāo)軸7上設(shè)有固定的圓螺母9，在銷(xiāo)軸7上圓螺母9的上方設(shè)有銷(xiāo)釘8，活塞桿3的端部為關(guān)節(jié)軸承，這樣活塞桿3可以使頂推頭在任一方向上轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，這樣可以保證每次頂推頭1和頂
4推電極之間有更好的面接觸；如圖3所示，液壓缸5兩端的外壁上分別設(shè)有Q形卡環(huán)27，Q形卡環(huán)27用螺栓10和螺母11固定在底座4上，頂推頭1的前端設(shè)有絕緣板6，這樣就保證了頂推裝置的絕緣性，絕緣板6由帶有絕緣套的螺絲2固定。 如圖4所示，上述液壓控制系統(tǒng)由下述結(jié)構(gòu)構(gòu)成在液壓缸5的進(jìn)油腔和回油腔分別與進(jìn)油管路26和回油管路25的一端連通，進(jìn)油管路26和回油管路25分別與壓力傳感器12的一端連接，壓力傳感器12的另一端與處理器13連接，進(jìn)油管路26和回油管路25的另一端與伺服閥17連接后伸到油箱24內(nèi)，處理器13與伺服閥17電連接，在液壓缸5與伺服閥17之間的進(jìn)油管路和回油管路上分別設(shè)有液控單向閥16，液控單向閥16與液壓缸5之間的進(jìn)油管路26和回油管路25上分別設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥15，流量調(diào)節(jié)閥15與液壓缸5之間的進(jìn)油管路26和回油管路25上分別設(shè)有截止閥14，伸到油箱24的進(jìn)油管路26與單向閥23連接后再與電機(jī)22連接，伸到油箱24的回油管路25先經(jīng)過(guò)過(guò)濾器21后再伸到油箱24內(nèi)，伺服閥17與油箱24之間的進(jìn)油管路26和回油管路25之間設(shè)有溢流閥20，在伺服閥17與油箱24之間的進(jìn)油管路26上設(shè)有連接到液控單向閥16的旁路，在旁路上設(shè)有換向閥18，換向閥18與伺服閥17和油箱24之間的進(jìn)油管路26之間設(shè)有蓄能器19，換向閥18與處理器13電連接；處理器13將兩個(gè)壓力傳感器測(cè)得的壓力和設(shè)定值比較后，向伺服閥17和換向閥18傳送工作信號(hào)。 其中截止閥14、流量調(diào)節(jié)閥15、液控單向閥16、伺服閥17、換向閥18、蓄能器19、溢流閥20、過(guò)濾器21、電機(jī)22、單向閥23和油箱24設(shè)在控制箱內(nèi)。 本發(fā)明的工作原理當(dāng)專(zhuān)用天車(chē)及夾具將組裝好的串接柱吊到爐內(nèi)后，頂推裝置開(kāi)始工作，液壓缸5進(jìn)油口進(jìn)油活塞桿伸出，帶動(dòng)頂推頭推動(dòng)頂推電極和串接柱，并調(diào)好它們的位置。然后開(kāi)始通電進(jìn)行石墨化，串接柱在石墨化過(guò)程中有一定膨脹和收縮，而在結(jié)束通電后的冷卻過(guò)程中，電極柱轉(zhuǎn)為快速收縮，又會(huì)影響壓力的變化，在壓力變化過(guò)程中，液壓控制系統(tǒng)中的壓力傳感器會(huì)把測(cè)得的壓力傳送到處理器，處理器對(duì)壓力與設(shè)定值進(jìn)行比較，處理器再根據(jù)比較的結(jié)果向伺服閥和換向閥發(fā)送工作信號(hào)，這時(shí)頂推裝置能夠在規(guī)定的壓力變化范圍內(nèi)自動(dòng)調(diào)整伺服閥的開(kāi)口從而改變加壓壓力。這樣就保證了串接柱上的壓力保持恒定。具體保壓過(guò)程如下當(dāng)需要活塞桿伸出壓緊電極時(shí)，換向閥、伺服閥和電機(jī)同時(shí)得電，進(jìn)油管路向進(jìn)油腔注油，液壓缸開(kāi)始加壓，使活塞桿伸出，同時(shí)也向蓄能器充壓，當(dāng)達(dá)設(shè)定壓力時(shí)，換向閥失電，兩個(gè)液控單向閥關(guān)閉，這樣可以保持系統(tǒng)液壓缸的設(shè)定壓力。在壓緊過(guò)程中，電極由于發(fā)生膨脹或者收縮引起壓力變化，這時(shí)壓力傳感器檢測(cè)的壓力反饋給處理器，處理器根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定壓力進(jìn)行比較，這樣系統(tǒng)會(huì)根據(jù)壓力差值自動(dòng)調(diào)整到系統(tǒng)設(shè)定的壓力值，從而始終保持設(shè)定壓力。這里換向閥控制蓄能器的開(kāi)啟是為了讓蓄能器的壓力能夠快速打開(kāi)液控單向閥，這樣使得系統(tǒng)能快速的調(diào)節(jié)壓力值。當(dāng)需要活塞桿縮回放松頂推電極時(shí)，伺服閥、電機(jī)和換向閥同時(shí)得電，回油管路上的液控單向閥打開(kāi)，液壓缸的回油腔進(jìn)油，從而活塞桿縮回。這樣就保證了串接柱上的壓力保持恒定。當(dāng)液控單向閥關(guān)閉，伺服閥17與油箱24之間的進(jìn)油管路26內(nèi)的油從溢流閥流回油箱。
權(quán)利要求
串接石墨化爐的液壓頂推加壓裝置，其特征在于頂推頭與液壓缸連接，液壓缸固定在底座上，液壓缸由液壓控制系統(tǒng)控制。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的串接石墨化爐的液壓頂推加壓裝置，其特征在于所述的液壓缸的活塞桿插入到頂推頭內(nèi)，銷(xiāo)軸穿過(guò)頂推頭和活塞桿固定。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的串接石墨化爐的液壓頂推加壓裝置，其特征在于所述的銷(xiāo)軸設(shè)有固定的圓螺母，在銷(xiāo)軸上圓螺母的上方設(shè)有銷(xiāo)釘。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的串接石墨化爐的液壓頂推加壓裝置，其特征在于所述的活塞桿的端部為關(guān)節(jié)軸承。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的串接石墨化爐的液壓頂推加壓裝置，其特征在于所述的液壓缸兩端的外壁上分別設(shè)有Q形卡環(huán)，Q形卡環(huán)用螺栓和螺母固定在底座上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的串接石墨化爐的液壓頂推加壓裝置，其特征在于所述的頂推頭的前端設(shè)有絕緣板。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的串接石墨化爐的液壓頂推加壓裝置，其特征在于所述的絕緣板由帶有絕緣套的螺絲固定。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的串接石墨化爐的液壓頂推加壓裝置，其特征在于所述的液壓控制系統(tǒng)由下述結(jié)構(gòu)構(gòu)成液壓缸的進(jìn)油腔和回油腔分別與進(jìn)油管路和回油管路的一端連通，進(jìn)油管路和回油管路分別與壓力傳感器的一端連接，壓力傳感器的另一端與處理器連接，進(jìn)油管路和回油管路的另一端與伺服閥連接后伸到油箱內(nèi)，處理器與伺服閥電連接。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的串接石墨化爐的液壓頂推加壓裝置，其特征在于在液壓缸與伺服閥之間的進(jìn)油管路和回油管路上分別設(shè)有液控單向閥。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的串接石墨化爐的液壓頂推加壓裝置，其特征在于所述的液控單向閥與液壓缸之間的進(jìn)油管路和回油管路上分別設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥。
11. 根據(jù)權(quán)利要求io所述的串接石墨化爐的液壓頂推加壓裝置，其特征在于所述的流量調(diào)節(jié)閥與液壓缸之間的進(jìn)油管路和回油管路上分別設(shè)有截止閥。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的串接石墨化爐的液壓頂推加壓裝置，其特征在于所述的伸到油箱的進(jìn)油管路與單向閥連接后再與電機(jī)連接。
13. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的串接石墨化爐的液壓頂推加壓裝置，其特征在于所述的伸到油箱的回油管路先經(jīng)過(guò)過(guò)濾器后再伸到油箱內(nèi)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的串接石墨化爐的液壓頂推加壓裝置，其特征在于在伺服閥與油箱之間的進(jìn)油管路和回油管路之間設(shè)有溢流閥。
15. 根據(jù)權(quán)利要求8或14所述的串接石墨化爐的液壓頂推加壓裝置，其特征在于在伺服閥與油箱之間的進(jìn)油管路上設(shè)有連接到液控單向閥的旁路，在旁路上設(shè)有換向閥，換向閥與伺服閥和油箱之間的進(jìn)油管路之間設(shè)有蓄能器。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的串接石墨化爐的液壓頂推加壓裝置，其特征在于所述的換向閥與處理器電連接。
17. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的串接石墨化爐的液壓頂推加壓裝置，其特征在于所述的處理器將兩個(gè)壓力傳感器測(cè)得的壓力和設(shè)定值比較后，向伺服閥和換向閥傳送工作信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種液壓頂推裝置，尤其涉及一種串接石墨化爐的液壓頂推加壓裝置。串接石墨化爐的液壓頂推加壓裝置，其中頂推頭與液壓缸連接，液壓缸固定在底座上，液壓缸由液壓控制系統(tǒng)控制。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)效果本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全可靠，是串接石墨化過(guò)程中必不可少的重要環(huán)節(jié)，而且此裝置穩(wěn)定性好、響應(yīng)快速、精度高，不僅能夠提高石墨塊的質(zhì)量，降低廢品率，而且能夠縮短石墨化時(shí)間，降低石墨化過(guò)程的電能消耗。
文檔編號(hào)F15B1/02GK101746752SQ200810229099
公開(kāi)日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2008年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月27日
發(fā)明者方明勛, 王書(shū)寶, 王林華, 齊忠昱 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)鋁鎂設(shè)計(jì)研究院