CN110273166A - 适用于铝电解的多位槽控机接头结构及其加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了适用于铝电解的多位槽控机接头结构及其加工方法，包括铝母线以及M条槽控机槽压线，所述的铝母线的侧面上设置有多个接头孔，每个接头孔可拆卸式地接入N条槽控机槽压线，M≥N，膨胀螺栓的螺柱上还设置有绝缘套，绝缘套上设置有第二定位螺母和绝缘压板，绝缘套的内螺纹和外螺纹的旋向相同。本发明的有益效果为：在一个接头孔接入多条槽控机槽压线，通过第一定位螺母和第二定位螺母的配合，保证在旋转第二定位螺母的过程中膨胀螺栓不会轻易松动，实现了多位的接入，同时配合绝缘压板与坡口的设置，使槽控机槽压线和导电柱之间的连接更加稳定，极大程度上地可以消除因接触不良带来的电压波动，同时提高了安全性能，减少了技术事故。
Description
技术领域
本发明涉及铝电解电路结构连接技术领域，特别是涉及适用于铝电解的多位槽控机接头结构及其加工方法。
背景技术
铝电解槽压是槽控机对电解槽进行各种控制的最基本参数，槽控机CPU通过对采集的电解槽槽压和从供电车间采集的系列电流进行运算，根据运算结果对阳极进行自动调整。如果取得的槽电压不稳定，传送到VFC转化为脉冲也将不稳定，CPU基于这种不稳定状况将造成错误的判断，甚至可能做出相反的判断。从而造成槽子长期不稳定，产生一些难灭效应，以及造成浪费电能，电解质的热量收入增多使电解生产转向热行程，炉膛被熔化，铝质量受影响，降低电流效率；槽电压过低，热量收入不足造成电解质下缩，产生大量沉淀，增加槽底电阻而造成发热，影响原铝质量和电流效率；槽电压过低还可能造成压槽、阳极长包、掉块、滚铝和不灭效应等技术事故。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供适用于铝电解的多位槽控机接头结构及其加工方法，能够提高接头连接处的稳定性，同时提高安全性能，减少技术事故。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：适用于铝电解的多位槽控机接头结构，包括铝母线以及M条槽控机槽压线，所述的铝母线的侧面上设置有多个接头孔，每个接头孔可拆卸式地接入N条槽控机槽压线，M≥N，N＞1，所述接头孔由定位孔和位于定位孔端部且和定位孔连通的压槽组成，定位孔中安装有内嵌的膨胀螺栓，膨胀螺栓上设置有第一定位螺母和垫片，第一定位螺母将垫片固定在压槽上，压槽上设置有导电柱，导电柱的数量不低于每个接头孔中接入的槽控机槽压线的数量；
膨胀螺栓的螺柱上还设置有绝缘套，绝缘套上设置有第二定位螺母和绝缘压板，第二定位螺母将绝缘压板固定在绝缘套上，绝缘压板紧密压在导电柱上，槽控机槽压线的端头为具有厚度的接口，该接口上设置有连接孔，连接孔紧密套接在导电柱上即可实现槽控机与铝母线的连接，其中，绝缘套中用于将其固定在膨胀螺栓的螺柱上的内螺纹和用于安装第二定位螺母的外螺纹的旋向相同，第一定位螺母起到固定螺栓的作用，外螺纹和内螺纹相反设置是基于力的反作用，保证在旋转第二定位螺母的过程中膨胀螺栓不会轻易松动。
所述的压槽与铝母线侧壁之间设置有便于槽控机槽压线安装的坡口，坡口的设置有利于槽控机槽压线的布置，坡口倾斜会连接孔的中心与导电柱的轴线不平行或者在同一直线上，则至少有接触点，避免槽压线的折弯布置，同时在绝缘压板的覆盖下，可以使连接孔始终与导电柱接触。
所述的导电柱裸露在压槽外的长度不超过压槽的深度，导电柱置入铝母线的长度不低于导电柱裸露在压槽外的长度，保证了导电柱的安装牢固程度。
作为优选的，所述的绝缘压板覆盖住压槽，使连接孔与导电柱的连接处不会裸露在外。
所述的槽控机槽压线端头的厚度不小于槽控机槽压线的直径，该端头上的连接孔与导电柱之间至少存在一个接触点，使槽控机槽压线和导电柱之间的连接更加稳定，极大程度上地可以消除因接触不良带来的电压波动。
所述的任意相邻的接头孔之间的距离不得小于铝母线的厚度。
所述的定位孔的深度为铝母线厚度的1/4-1/3。
所述的绝缘套的底端设置有限位台阶。
所述的限位台阶的上端面与铝母线的侧面齐平。
适用于铝电解的多位槽控机接头结构的加工方法，包含以下步骤：
S101、清理铝母线侧面的氧化层及杂质；
S102、确定多位连接方式：根据需要接入铝母线上的槽控机数量确定每个接头孔接入的槽控机数量，按照槽压线布置最短原则和槽控机的安装位置进行布置，每个接头孔接入N条槽控机槽压线，M≥N，N＞1，其中，M为需要接入的槽控机数量；
S103、接头孔以及槽控机槽压线的加工：在铝母线的侧面上加工出用于安装膨胀螺栓的定位孔，定位孔的深度为铝母线厚度的1/4-1/3，其次在定位孔上加工用于安装导电柱的压槽，然后在压槽的边沿上加工出坡口；同时，在槽控机槽压线上焊接端头，并在端头上加工连接孔，该端头的厚度不低于槽控机槽压线的直径；
S104、导电柱以及膨胀螺栓的安装：在压槽上采用攻丝的方式置入导电柱，导电柱裸露在压槽外的长度不超过压槽的深度，导电柱置入铝母线的长度不低于导电柱裸露在压槽外的长度，在定位孔中安装膨胀螺栓，并在膨胀螺栓上安装第二定位螺母和绝缘压板；
S105、槽控机的接入：将连接孔套接在导电柱上，然后旋紧第二定位螺母直至绝缘压板紧密压在导电柱上即可。
现有槽电压的取得是从大母线上钻孔，用自攻螺钉将槽压线压在大母线上。由于铝材这种较软特性，采用攻丝方式，用螺钉固定，紧固螺钉时如果过度用力，极易造成滑丝。槽压线为单圆硬铜芯线，大母线是铝，铜和铝接触，如果没有压紧，接触效果就差，槽控机采集的槽压精确到0.001伏，如果接触不好，必然造成槽压波动。在电解槽发生效应时，由于局部电磁场变化率波动剧烈，这种不牢固的接触更容易产生槽压的波动，这必然给电解槽的效应和电解槽的工况稳定带来影响，可见现有槽压线接线方式存在明显不足。
本发明的有益效果是：在一个接头孔接入多条槽控机槽压线，通过第一定位螺母和第二定位螺母的配合，绝缘套上的外螺纹和内螺纹相反设置是基于力的反作用，保证在旋转第二定位螺母的过程中膨胀螺栓不会轻易松动，实现了多位的接入，同时配合绝缘压板与坡口的设置，使槽控机槽压线和导电柱之间的连接更加稳定，极大程度上地可以消除因接触不良带来的电压波动，提高了接头连接处的稳定性，同时提高了安全性能，减少了技术事故。
附图说明
图1为本发明系统的结构示意图；
图2为本发明铝母线的结构示意图；
图3为本发明膨胀螺栓的结构示意图；
图4为本发明槽控机槽压线的结构示意图；
图5为本发明导电柱的第一种布置示意图；
图6为本发明导电柱的第二种布置示意图。
图中，1-铝母线，2-槽控机槽压线，3-接头孔，4-膨胀螺栓，201-连接孔，301-定位孔，302-压槽，303-导电柱，304-坡口，401-第一定位螺母，402-垫片，403-绝缘套，404-第二定位螺母，405-绝缘压板，406-限位台阶。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，适用于铝电解的多位槽控机接头结构，包括铝母线1以及M条槽控机槽压线2，所述的铝母线1的侧面上设置有多个接头孔3，每个接头孔3可拆卸式地接入N条槽控机槽压线2，M≥N，N＞1，如图2、图3所示，所述接头孔3由定位孔301和位于定位孔301端部且和定位孔301连通的压槽302组成，定位孔301中安装有内嵌的膨胀螺栓4，膨胀螺栓4上设置有第一定位螺母401和垫片402，第一定位螺母401将垫片102固定在压槽302上，压槽302上设置有导电柱303，导电柱303的数量不低于每个接头孔3中接入的槽控机槽压线2的数量；
膨胀螺栓4的螺柱上还设置有绝缘套403，绝缘套403上设置有第二定位螺母404和绝缘压板405，第二定位螺母404将绝缘压板405固定在绝缘套403上，绝缘压板405紧密压在导电柱303上，如图4所示，槽控机槽压线2的端头为具有厚度的接口，该接口上设置有连接孔201，连接孔201紧密套接在导电柱303上即可实现槽控机与铝母线1的连接，其中，绝缘套403中用于将其固定在膨胀螺栓4的螺柱上的内螺纹和用于安装第二定位螺母404的外螺纹的旋向相同。
所述的压槽302与铝母线1侧壁之间设置有便于槽控机槽压线2安装的坡口304。
所述的导电柱303裸露在压槽302外的长度不超过压槽302的深度，导电柱303置入铝母线1的长度不低于导电柱303裸露在压槽302外的长度。
所述的绝缘压板405覆盖住压槽302。
所述的槽控机槽压线2端头的厚度不小于槽控机槽压线2的直径，该端头上的连接孔201与导电柱303之间至少存在一个接触点。
所述的任意相邻的接头孔3之间的距离不得小于铝母线1的厚度。
所述的定位孔301的深度为铝母线1厚度的1/4-1/3。
所述的绝缘套403的底端设置有限位台阶406。
所述的限位台阶406的上端面与铝母线1的侧面齐平。
适用于铝电解的多位槽控机接头结构的加工方法，包含以下步骤：
S101、清理铝母线1侧面的氧化层及杂质；
S102、确定多位连接方式：根据需要接入铝母线1上的槽控机数量确定每个接头孔3接入的槽控机数量，按照槽压线2布置最短原则和槽控机的安装位置进行布置，每个接头孔3接入N条槽控机槽压线2，M≥N，N＞1，其中，M为需要接入的槽控机数量，如图5所示，该压槽302上设置有6根导电柱，则表明该接头孔最多可以介入6条槽控机槽压线；如图6所示，该压槽302上设置有4根导电柱，则表明该接头孔最多可以介入4条槽控机槽压线；
S103、接头孔以及槽控机槽压线的加工：在铝母线1的侧面上加工出用于安装膨胀螺栓4的定位孔301，定位孔301的深度为铝母线1厚度的1/4-1/3，其次在定位孔301上加工用于安装导电柱303的压槽302，然后在压槽302的边沿上加工出坡口304；同时，在槽控机槽压线2上焊接端头，并在端头上加工连接孔201，该端头的厚度不低于槽控机槽压线2的直径；
S104、导电柱以及膨胀螺栓的安装：在压槽302上采用攻丝的方式置入导电柱303，导电柱303裸露在压槽302外的长度不超过压槽302的深度，导电柱303置入铝母线1的长度不低于导电柱303裸露在压槽302外的长度，在定位孔301中安装膨胀螺栓4，并在膨胀螺栓4上安装第二定位螺母404和绝缘压板405；
S105、槽控机的接入：将连接孔201套接在导电柱303上，然后旋紧第二定位螺母404直至绝缘压板405紧密压在导电柱303上即可。
拆卸时，旋开第二位螺母404，取下绝缘压板405即可进行槽控机槽压线2的更换或者再次再压槽302上加工新的导电柱303即可。
针对电解槽槽控机对槽压要求稳定高，精度高等要求，结合铜铝两种材料接触的特点，以及针对在铝材上需要牢固紧固接线，经研究分析，去除以前自攻螺钉紧固方式，重新在铝母线上钻直径为7.0毫米，深度约50毫米的直孔，用直径8毫米的钢膨胀螺钉紧固。7毫米的孔通过8毫米麻花钻扩孔，保证每根膨胀螺钉需要适当的外力才能安装到孔内，然后将槽压线压在膨胀螺栓上。这样处理直孔和安装的膨胀螺栓，经反复拧紧测试，不会出现膨胀螺栓松动和滑出，槽压线和铝母线接触紧密和牢固，基本消除接触不良带来的电压波动。
实施本发明至今，从启动电解槽到正常运行到现在，没有出现一起因槽压线接头而引起的槽压波动影响槽控运行进而影响电解槽稳定运行的故障发生。在一个月巡视一次槽压线接头保证下，槽控故障可以首先排除槽压线因素，对于快速排除槽控机故障，将槽控机故障影响电解槽生产的时间减少到最短，间接提高了效率和效益。由于槽压线带有高压，处理槽压线接头不可能停电操作，如果槽压线接头出问题，必须带电操作，这给维修人员带来安全风险，改造槽压线接头后，尽可能少或不需要处理槽压线接头，也就尽可能少接触安全风险，提高了维修人员的安全保障。
如上参照附图以示例的方式描述了根据本发明的一种。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的一种，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。
Claims (10)
1.适用于铝电解的多位槽控机接头结构，包括铝母线（1）以及M条槽控机槽压线（2），其特征在于，所述的铝母线（1）的侧面上设置有多个接头孔（3），每个接头孔（3）可拆卸式地接入N条槽控机槽压线（2），M≥N，N＞1，所述接头孔（3）由定位孔（301）和位于定位孔（301）端部且和定位孔（301）连通的压槽（302）组成，定位孔（301）中安装有内嵌的膨胀螺栓（4），膨胀螺栓（4）上设置有第一定位螺母（401）和垫片（402），第一定位螺母（401）将垫片（102）固定在压槽（302）上，压槽（302）上设置有导电柱（303），导电柱（303）的数量不低于每个接头孔（3）中接入的槽控机槽压线（2）的数量；
膨胀螺栓（4）的螺柱上还设置有绝缘套（403），绝缘套（403）上设置有第二定位螺母（404）和绝缘压板（405），第二定位螺母（404）将绝缘压板（405）固定在绝缘套（403）上，绝缘压板（405）紧密压在导电柱（303）上，槽控机槽压线（2）的端头为具有厚度的接口，该接口上设置有连接孔（201），连接孔（201）紧密套接在导电柱（303）上即可实现槽控机与铝母线（1）的连接，其中，绝缘套（403）中用于将其固定在膨胀螺栓（4）的螺柱上的内螺纹和用于安装第二定位螺母（404）的外螺纹的旋向相同。
2.根据权利要求1所述的适用于铝电解的多位槽控机接头结构，其特征在于，所述的压槽（302）与铝母线（1）侧壁之间设置有便于槽控机槽压线（2）安装的坡口（304）。
3.根据权利要求1所述的适用于铝电解的多位槽控机接头结构，其特征在于，所述的导电柱（303）裸露在压槽（302）外的长度不超过压槽（302）的深度，导电柱（303）置入铝母线（1）的长度不低于导电柱（303）裸露在压槽（302）外的长度。
4.根据权利要求1所述的适用于铝电解的多位槽控机接头结构，其特征在于，所述的绝缘压板（405）覆盖住压槽（302）。
5.根据权利要求1所述的适用于铝电解的多位槽控机接头结构，其特征在于，所述的槽控机槽压线（2）端头的厚度不小于槽控机槽压线（2）的直径，该端头上的连接孔（201）与导电柱（303）之间至少存在一个接触点。
6.根据权利要求1所述的适用于铝电解的多位槽控机接头结构，其特征在于，所述的任意相邻的接头孔（3）之间的距离不得小于铝母线（1）的厚度。
7.根据权利要求1所述的适用于铝电解的多位槽控机接头结构，其特征在于，所述的定位孔（301）的深度为铝母线（1）厚度的1/4-1/3。
8.根据权利要求1所述的适用于铝电解的多位槽控机接头结构，其特征在于，所述的绝缘套（403）的底端设置有限位台阶（406）。
9.根据权利要求8所述的适用于铝电解的多位槽控机接头结构，其特征在于，所述的限位台阶（406）的上端面与铝母线（1）的侧面齐平。
10.如权利要求1-9任一所述的适用于铝电解的多位槽控机接头结构的加工方法，其特征在于，包含以下步骤：
S101、清理铝母线（1）侧面的氧化层及杂质；
S102、确定多位连接方式：根据需要接入铝母线（1）上的槽控机数量确定每个接头孔（3）接入的槽控机数量，按照槽压线（2）布置最短原则和槽控机的安装位置进行布置，每个接头孔（3）接入N条槽控机槽压线（2），M≥N，N＞1，其中，M为需要接入的槽控机数量；
S103、接头孔以及槽控机槽压线的加工：在铝母线（1）的侧面上加工出用于安装膨胀螺栓（4）的定位孔（301），定位孔（301）的深度为铝母线（1）厚度的1/4-1/3，其次在定位孔（301）上加工用于安装导电柱（303）的压槽（302），然后在压槽（302）的边沿上加工出坡口（304）；同时，在槽控机槽压线（2）上焊接端头，并在端头上加工连接孔（201），该端头的厚度不低于槽控机槽压线（2）的直径；
S104、导电柱以及膨胀螺栓的安装：在压槽（302）上采用攻丝的方式置入导电柱（303），导电柱（303）裸露在压槽（302）外的长度不超过压槽（302）的深度，导电柱（303）置入铝母线（1）的长度不低于导电柱（303）裸露在压槽（302）外的长度，在定位孔（301）中安装膨胀螺栓（4），并在膨胀螺栓（4）上安装第二定位螺母（404）和绝缘压板（405）；
S105、槽控机的接入：将连接孔（201）套接在导电柱（303）上，然后旋紧第二定位螺母（404）直至绝缘压板（405）紧密压在导电柱（303）上即可。
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Patent Citations (5)
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