CN101670422B - 铅酸蓄电池用铅板连铸机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种铅酸蓄电池用铅板连铸机。该连铸机包括：铅液灌输装置、辊压装置、固定支撑台和冷却装置；铅液灌输装置包括：移动铅勺、加热管、铅液输出管、转臂、导向槽、导向轴、活动轴承和驱动装置；其中，导向槽活动设置在导向轴上，转臂设置在驱动装置的转轴上，转臂一端通过活动轴承设置在导向槽内，转臂另一端连接移动铅勺，移动铅勺内设有加热管和加入铅液的铅液输出管；铅液灌输装置和辊压装置均设置在固定支撑台上，铅液灌输装置的移动铅勺设置在辊压装置的轧辊上方，移动铅勺在驱动装置驱动的转臂带动下能在轧辊上方往复移动；冷却装置与辊压装置的轧辊内部空腔连通。该铅板连铸机以往复方式均匀加入铅液，保证了铅板质量。

Description

铅酸蓄电池用铅板连铸机

技术领域

本发明涉及连铸机，特别是涉及一种铅酸蓄电池用铅板连铸机。

背景技术

铅酸蓄电池中的板栅的主要作用一方面是传导和汇集电流，并使电流分布均匀，另一方面是支撑活性物质。板栅既是导电骨架，又是活性物质载体的双重功能，因此，对板栅有一定机械、电学、冶金学特性要求。即要求板栅具备良好的机械性能(包括硬度、抗拉强度、铸造性能、可焊性)，良好的耐腐蚀性能和良好的导电能力。

目前，制作铅酸蓄电池板栅的方式主要有拉网、连铸辊压连轧、重力浇铸及锻制带材扩展、铸造式扩展和冲压与冲孔滚轧等，较常用的是重力浇铸技术，但由于模具、压力等方面的原因，重力浇铸技术制作的板栅存在表面粗燥，结构松散、耐腐蚀差等缺点。采用这类板栅制造的电池使用寿命短，充放电性能差，存在铅酸蓄电池在使用过程中板栅腐蚀快、循环寿命短等问题。

而采用连铸机利用连铸辊压连轧技术制造的板栅，在优化板栅设计、性能和微观结构方面有很大的改进，可以设计任何厚度的板栅，可充分利用现有的板栅带涂填设备，并能改变板栅材料成份和微观结构，且为增进活性物质附着力提供了先决条件，其内在细柱状晶粒微观结构和复合层结构增强了板栅抗腐蚀性和铅膏附着性，有利于提高板栅耐腐蚀性和铅膏附着力，灵活性大大优于目前所有的板栅制造工艺，板栅厚度可以减少到载流、腐蚀和加工所需要的最小厚度，可降低电阻损耗，并具有良好的机械性能。相对于目前广泛使用的重力浇铸法，连铸连轧法生产效率高，生产环境好，产品成本低，板栅强度高，组织晶粒细小且不易发生晶间腐蚀。可以生产不同类型电池所要求的板栅。通过减少重量提高电池的功率和能量密度，和通过提高板栅的耐腐蚀性延长电池使用寿命。

目前，制造板栅用铅板的连铸机，使用固定位置加入铅液的方式，无法实现铅液的均匀加入，由于这种铅液加入方式存在缺陷，使制造的铅板存在均匀性差、毛边多、厚薄不一致，机械强度不一致等缺点，制得的板栅无法满足铅酸蓄电池对板栅在性能和寿命上的要求。

发明内容

本发明实施例提供一种铅酸蓄电池用铅板连铸机，可实现制得厚薄均匀、机械强度一致、无毛边的铅板，满足铅酸蓄电池对板栅在性能及寿命上的要求。

本发明是通过下述技术方案实现的：

本发明实施例提供一种铅酸蓄电池用铅板连铸机，包括：

铅液灌输装置、辊压装置、固定支撑台和冷却装置；

所述铅液灌输装置包括：移动铅勺、加热管、铅液输出管、转臂、导向槽、导向轴、活动轴承和驱动装置；其中，导向槽活动设置在导向轴上，转臂设置在驱动装置的转轴上，转臂一端通过活动轴承设置在导向槽内，转臂另一端连接移动铅勺，移动铅勺内设有加热管和输出铅液的铅液输出管；

所述铅液灌输装置和辊压装置均设置在固定支撑台上，铅液灌输装置的移动铅勺的铅液输出口设置在辊压装置的轧辊上方，移动铅勺在驱动装置驱动的转臂带动下能在轧辊上方往复移动；

冷却装置的冷却水供应口和热水回流口分别与辊压装置的轧辊内部空腔连通。

从上述本发明实施例的技术方案中可以看出，本发明实施例中通过将铅液灌输装置的移动铅勺设置在辊压装置的轧辊上方，并且通过铅液灌输装置的驱动装置、转臂、导向槽、导向轴和活动轴承的配合，使转臂一端的移动铅勺能在驱动装置驱动的转臂带动下在轧辊上方作水平往复运动向辊压装置的轧辊上加入铅液，使加入的铅液温度更均匀，保证了轧辊压铸出的铅板厚薄一致、机械强度一致，可满足铅酸蓄电池对板栅在性能和寿命上的要求。

附图说明

图1为本发明实施例提供的铅板连铸机的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的铅板连铸机的铅液灌输装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的铅板连铸机的辊压装置的俯视图；

图4为本发明实施例提供的铅板连铸机的辊压装置的侧视图；

图5为本发明实施例提供的铅板连铸机的铸压铅板的示意图；

图6为本发明实施例提供的铅板连铸机的冷却装置的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的铅板连铸机铸压铅板的生产流程图；

图中各标号为：

1、铅液灌输装置；2、辊压装置；3、固定支撑台；4、冷却装置；5、支架；

101、移动铅勺；102、加热管；103、铅液输出管；104、转臂；105、导向槽；106、导向轴；107、活动轴承；108、驱动装置；

201、轧辊；202、轧辊之间缝隙；203、厚度调节螺丝；204、定杆；205、顶板油缸；206、油管；207、顶板；208、轧辊旋转轴承；209、轧辊支撑轴；210、压制后铅板；211、铅液；212、轧辊支撑轴；213、轧辊内部的空腔；214、轧辊旋转轴承；

301、中心进水管；302、轧辊冷却水接头；303、进水管；304、喷水口；305、出水管；307、热水入口；308、散热器；309、箱架；310、散热管；311、风冷装置；312、冷水出口；313、蓄水容器；314、冷却水；315、输水装置；316、输水装置的出水口；317和306、管路。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例

本实施例提供一种铅酸蓄电池用铅板连铸机，是一种连铸连轧板栅铅板制造设备，如图1所示，该铅板连铸机包括：

铅液灌输装置1、辊压装置2、固定支撑台3和冷却装置4；

其中，铅液灌输装置1包括：移动铅勺101、加热管102、铅液输出管103、转臂104、导向槽105、导向轴106、活动轴承107和驱动装置108；其中，导向槽105活动设置在导向轴106上，转臂104设置在驱动装置108的转轴上，驱动装置108可采用减速机或电动机，转臂104一端通过活动轴承107设置在导向槽105内，转臂104另一端连接移动铅勺101，移动铅勺101可采用方形、圆形、长方形或椭圆形和勺状容器结构，移动铅勺101内设有加热管102，加热管102可采用电加热管，与电源电气连接；移动铅勺101内还设有一个或多个铅液输出管103作为移动铅勺101向轧辊上加入铅液的铅液输出口；实际中，移动铅勺101也可以换成其他容器或加铅液装置，只要保证能存置铅液并方便加入到轧辊上即可；

所述的辊压装置2包括：两个轧辊201、电动机、顶板油缸205、定杆204、厚度调节螺丝203和顶板207；

两个轧辊201通过两端设置的轧辊旋转轴承214相对设置在所述固定支撑台上，与驱动其转动的电动机连接；顶板207设置在两个轧辊201两端，顶板207与顶板油缸205连接，通过顶板油缸205可将顶板207顶在两个轧辊201两端；固定支撑架3上设有用于调节两个轧辊201之间缝隙202大小的厚度调节螺丝203；两个轧辊201两侧的固定支撑台3上分别设置固定轧辊201的定杆204；该辊压装置2的两个轧辊201内部均为中空的空腔213，轧辊201一端设有轧辊支撑轴209，一端设有轧辊旋转轴承214，轧辊旋转轴承214上设有连接冷却装置4的轧辊冷却水接头305的螺纹结构；实际中，轧辊201可采用耐高温；耐骤热骤冷不锈钢板材料构成，起到轧制铅板的作用，和作为冷却水蓄水装置的作用。

该铅板连铸机中，所述的铅液灌输装置1和辊压装置2均没置在固定支撑台3上，铅液灌输装置1的移动铅勺101设置在辊压装置2的轧辊201上方，移动铅勺101作为向辊压装置2的轧辊201上加入铅液的容器，位置与轧辊201相对应，移动铅勺101在驱动装置108驱动的转臂104带动下能在轧辊201上方往复移动，可以以往复的方式向轧辊201上加入铅液；其中，铅液灌输装置1整体设置在固定支撑台3的支架5上，即将铅液灌输装置1的导向轴106固定在支架上。

冷却装置4的冷却水供应口和热水回流口分别与辊压装置2的轧辊201内部的空腔213连通，可以向轧辊201内供应冷却水316，使轧辊201冷却降温。

所述的冷却装置为水冷装置，如图5所示，该冷却装置包括：

轧辊冷却水接头302、中心进水管301、散热器308、蓄水容器313和输水装置315(可采用水泵)；其中，所述轧辊冷却水接头302分别设有进水管303和出水管305，轧辊冷却水接头302上还设有与轧辊连接的旋转连接部，旋转连接部可以是螺纹结构；其中，所述的轧辊冷却水接头302的出水管305一端用于与轧辊内部的空腔213连通，该出水管305另一端通过管路317与散热器308连通；散热器308经管路、蓄水容器313与输水装置315(水泵)串联连接，输水装置315(水泵)的出水口经管路306与轧辊冷却水接头302的进水管303一端连接，该进水管303的另一端用于与设置在辊压装置2的轧辊210内部的空腔213内的中心进水管301连通；所述中心进水管301上设有多个喷水口304，用于通过多个喷水口304向轧辊内部的空腔内喷水，使轧辊冷却。

上述冷却装置4中的散热器308具体包括：箱架309、散热管310和风冷装置311；其中，所述散热管310设置在箱架309内，散热管310一端口作为散热器308的热水入口，散热管310的另一端口作为散热器308的冷水出口；风冷装置311设置在箱架309一侧，风冷装置311的吹风口对应散热管310的管体部分。

上述的铅板连铸机，利用铅液灌输装置将熔融的铅液在往复式移动方式下向辊压装置加料，可通过控制适当的液位、利用铸造和机械压制的原理，制备出厚度大小可控的板栅铅板。

在上述铅板连铸机中，铅液灌输装置的主要作用一方面是不间断提供铅液，一方面是控制加入铅液的速度，另外一方面配合轧辊的转速，以往复的方式向轧辊缝隙中来回加入铅液，使加入的铅液在轧辊的各部分温度一致，防止温度不均而生产出的铅板结构质密度不一致，厚薄不均，机械强度差等问题。加入的铅液主要由两方面来进行控制，一方面是从熔铅炉出来的初级流速控制，另外一方面通过控制铅液灌输装置的驱动装置(减速机或电动机)，控制转臂的活动轴承在导向槽中进行圆周运动的速度来控制移动铅勺往复运动来回向辊压装置的轧辊加入的铅液，根据铅液的降温速度来控制转臂的运动速度，从而达到铅液加入的速度适中，生产出合格的铅板。

在上述铅板连铸机中，辊压装置的主要作用一方面是将冷却的铅压制出初级铅板，另外一方面起着冷却铅液的作用。初级铅板的生产速度，主要根据铅板的铅液冷却速度和铅板的厚度来调节，而铅液的冷却速度主要通过冷却装置来控制，铅板的厚度可以调节固定支撑台上的厚度调节螺丝从而调节轧辊之间缝隙的间距来控制，通常初级生产的铅板厚度为6～10mm.轧辊与顶板一起配合还起到防止铅液溢漏的功能，形成一个盛放一定铅液的容器。

在辊压装置中顶板的工作原理是：当有铅液灌入，顶板在顶板油缸的作用下，紧顶轧辊的两端，密闭轧辊两端。轧辊在铅液灌入之初，两轧辊之间紧密靠紧，此时铅液不会漏下；而当铅液液面达到一定高度，与轧辊相连的气缸慢慢松开，两轧辊之间松开的距离即铅板的厚度是通过厚度调节螺丝来控制完成。随着轧辊的相向运动，此时轧辊两端的顶板又起到防止铅板毛边生成的作用，从而生产出厚度一定、表面光洁、机械强度大的铅板。

在上述铅板连铸机中，冷却装置功能是冷却轧辊进而冷却铅液，该冷却装置是循环的水冷系统，冷却水的冷水通过轧辊的轴心进入，而冷却水的热水从旋转轴心侧面排出。通过输水装置315(水泵)调节冷却水的流速，可以控制铅液的冷却速度，可以有效的保证铅液以一定的速度进行冷却，并且保证与轧辊接触的铅液每处温度均一致，保证生成出的铅板各处成分一致，厚度均匀。并且该冷却装置中的轧辊冷却水接头可旋转设置在轧辊上，形成方便的可拆卸方式，当轧辊及中心进水管内部出现沉积的水垢，可以方便的将轧辊冷却水接头拆卸下来，从而很容易对轧辊及中心进水管内部沉积水垢进行清理，便于日常维护。

结合图5压制铅板的示意图和图7所示的铅板生产流程，对上述铅板连铸机工作流程进行说明，具体如下：

铅锭在熔铅炉中经熔化成铅液，通过调节铅液控制阀，控制铅液以一定流速进入铅液管103，通过往复式移动铅勺101均匀加入铅液211于轧辊201之间，同时顶板207在顶板油缸205的作用下，将轧辊201两端顶紧，形成密封，以防铅液泄露(如附图5所示)，往复式移动铅勺101不断来回运动，使得铅液211在两轧辊201之间形成一定的铅液位，此时铅液211在轧辊201内循环冷却水314的作用下降温冷却，两个轧辊201在电动机的带动下相向运动，冷却的铅液在轧辊201的运动过程中，通过调节厚度调节螺丝203，可以生产出色泽光滑、均匀、厚度可控的铅板210，以供后序工序运作。利用该铅板连铸机生产的铅板具有机械强度高、质地紧密、耐腐蚀、电化学性能优良，延长了产品的使用寿命，提高了产品的质量。

综上所述，本发明实施例中的铅板连铸机，通过设置铅液灌输装置，通过铅液灌输装置的各部件配合，利用铅液灌输装置的移动铅勺以采用往复方式向辊压装置加入铅液，可实现加料均匀，保证铸压轧辊之间铅液在同一水平线上各处温度相同，从而保证生产的铅板各处机械强度一致，可以有效防止生产的铅板出现两边后中间薄甚至出现空洞现象。并且，通过厚度调节螺丝，可生产出厚度大小可调的铅板。

该铅板连铸机中的辊压装置采用轧制原理，通过机械铸压生产铅板，使制得的铅板机械强度大，质地紧密，组织晶粒细密，不易发生晶间腐蚀，耐腐蚀性能好。适合于铅板大规模化、自动化生产。可为后期的板栅制作提供高质量的铅板，有利于生产高重量比能量的铅酸电池板栅。并且该铅板连铸机体积比传统的重力铸板机小，大大节省了空间。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种铅酸蓄电池用铅板连铸机，其特征在于，包括：

铅液灌输装置、辊压装置、固定支撑台和冷却装置；

所述铅液灌输装置包括：移动铅勺、加热管、铅液输出管、转臂、导向槽、导向轴、活动轴承和驱动装置；其中，导向槽活动设置在导向轴上，转臂设置在驱动装置的转轴上，转臂一端通过活动轴承设置在导向槽内，转臂另一端连接移动铅勺，移动铅勺内设有加热管和输出铅液的铅液输出管；

所述铅液灌输装置和辊压装置均设置在固定支撑台上，铅液灌输装置的移动铅勺设置在辊压装置的轧辊上方，移动铅勺在驱动装置驱动的转臂带动下能在轧辊上方往复移动；

冷却装置的冷却水供应口和热水回流口分别与辊压装置的轧辊内部空腔连通。

2.如权利要求1所述的铅酸蓄电池用铅板连铸机，其特征在于，所述辊压装置包括：

两个轧辊、电动机、顶板油缸、定杆、厚度调节螺丝和顶板；

两个轧辊通过轧辊旋转轴承相对设置在所述固定支撑台上，与驱动用电动机连接；顶板设置在两个轧辊两端，顶板与顶板油缸连接；固定支撑架上设有用于调节两个轧辊之间距离的厚度调节螺丝；两个轧辊两侧的固定支撑台上分别设置固定轧辊的定杆。

3.如权利要求2所述的铅酸蓄电池用铅板连铸机，其特征在于，所述轧辊内部为空腔，轧辊两端设有轧辊旋转轴承，一侧的轧辊旋转轴承上设有连接冷却装置的轧辊冷却水接头的螺纹结构。

4.如权利要求1所述的铅酸蓄电池用铅板连铸机，其特征在于，所述冷却装置包括：

轧辊冷却水接头、中心进水管、散热器、蓄水容器和输水装置；其中，所述轧辊冷却水接头分别设有进水管和出水管，轧辊冷却水接头上还设有与轧辊连接的旋转连接部；

所述轧辊冷却水接头的出水管一端用于与轧辊内部空腔连通，该出水管另一端通过管路与散热器连通；散热器经管路、蓄水容器与输水装置串联连接，输水装置的出水口经管路与轧辊冷却水接头的进水管一端连接，该进水管的另一端用于与设置在铅板连铸机的轧辊内部空腔内的中心进水管连通；所述中心进水管上设有多个喷水口，用于通过多个喷水口与轧辊内部空腔连通。

5.如权利要求4所述的铅板连铸机的铅酸蓄电池用铅板连铸机，其特征在于，所述散热器包括：

箱架、散热管和风冷装置；

所述散热管设置在箱架内，散热管一端口作为散热器的热水入口，散热管的另一端口作为散热器的冷水出口；风冷装置设置在箱架一侧，风冷装置的吹风口对应散热管的管体部分。

6.如权利要求4所述的铅酸蓄电池用铅板连铸机，其特征在于，所述轧辊冷却水接头上旋转连接部为螺纹结构。

7.如权利要求1所述的铅酸蓄电池用铅板连铸机，其特征在于，所述铅液灌输装置的移动铅勺为方形、圆形或椭圆形。

8.如权利要求1或5所述的铅酸蓄电池用铅板连铸机，其特征在于，所述铅液灌输装置的移动铅勺内的铅液输出管多个。

9.如权利要求1所述的铅酸蓄电池用铅板连铸机，其特征在于，所述铅液灌输装置的驱动装置采用减速机或电动机。

10.如权利要求1所述的铅酸蓄电池用铅板连铸机，其特征在于，所述铅液灌输装置的加热管采用电加热管，与电源电气连接。

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