CN111952908B - 一种集成多根阳极管的辅助阳极结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种集成多根阳极管的辅助阳极结构，包括：对接的两个阳极管安装组件及对接于阳极管安装组件外部的保护罩；阳极管安装组件，包括：阳极管支架、至少一个阳极管、两个接线灌封槽以及至少两个压线固定组件；接线灌封槽分别固定连接于阳极管支架的两端；阳极管支架的对接面轴向设有电缆槽，多芯电缆位于电缆槽内，且多芯电缆的两端穿过接线灌封槽；阳极管设置于阳极管支架的非对接面，并通过压线固定组件与接线灌封槽固定连接；多芯电缆的阳极芯线通过压线固定组件与阳极管电连接。本发明采用一根电缆的多根阳极芯线与阳极管相连接，并可通过控制系统实现分别控制阳极管放电，控制电流强度大小。
Description
技术领域
本发明涉及海工防腐和监测领域，尤其涉及一种集成多根阳极管的辅助阳极结构。
背景技术
外加电流阴极保护方法是海洋金属结构物防腐蚀技术领域中常用的方法之一，辅助阳极又是外加电流阴极保护系统中的核心部件，辅助阳极的工作性能对外加电流阴极保护系统的工作效率具有决定性意义。目前，阳极管的辅助阳极结构通常仅安装有一个阳极管，当阳极管损坏，装置便无法工作。现有技术中也有采用多个阳极管的辅助阳极结构，阳极管和电缆通常采用一对一形式连接，安装多个阳极管需要多根电缆连接，而且每根电缆只能为一根阳极管供电。
发明内容
本发明提供一种集成多根阳极管的辅助阳极结构，以克服上述技术问题。
一种集成多根阳极管的辅助阳极结构，包括：对接的两个阳极管安装组件及对接于所述阳极管安装组件外部的保护罩；所述阳极管安装组件，包括：阳极管支架、至少一个阳极管、两个接线灌封槽以及至少两个压线固定组件；所述接线灌封槽分别固定连接于所述阳极管支架的两端；所述阳极管支架的对接面轴向设有电缆槽，多芯电缆位于所述电缆槽内，且所述多芯电缆的两端穿过所述接线灌封槽；所述阳极管设置于所述阳极管支架的非对接面，并通过所述压线固定组件与所述接线灌封槽固定连接；所述多芯电缆的多根阳极芯线通过不同的所述压线固定组件与不同的所述阳极管电连接。
进一步地，所述压线固定组件，包括：固定螺母和压线螺母；所述阳极管的两端分别穿过所述接线灌封槽；所述阳极管的两端设有螺纹结构，所述固定螺母与所述螺纹结构配合将所述阳极管固定；压线螺母旋入所述螺纹结构，与所述固定螺母配合将所述阳极芯线夹紧。
进一步地，所述压线固定组件，还包括：绝缘套、绝缘隔离垫片；所述绝缘套和绝缘隔离垫片套设于所述阳极管两端的螺纹结构上，且位于所述固定螺母和所述接线灌封槽之间。
进一步地，所述接线灌封槽上设有注胶孔，通过所述注胶孔将所述接线灌封槽内注满塑胶。
进一步地，两个所述阳极管设置于所述阳极管支架的非对接面，并通过所述压线固定组件与所述接线灌封槽固定连接。
进一步地，所述阳极管支架，包括：接线灌封槽夹持部、阳极管支撑部；在所述阳极管的径向上，所述灌封槽夹持部的长度大于所述阳极管支撑部的长度；在所述阳极管的轴向上，所述阳极管的两端螺纹结构之间的长度与所述阳极管支撑部的长度相等。
进一步地，所述接线灌封槽夹持部设有两个支撑脚，所述支撑脚之间的距离与所述接线灌封槽槽口的长度相等，所述支撑脚的轴向长度与所述接线灌封槽槽口的宽度相等。
进一步地，所述接线灌封槽夹持部和阳极管支撑部上均匀排布多个对接孔。
进一步地，所述阳极管支架的电缆槽内设有线缆护管。
进一步地，所述接线灌封槽连接所述阳极管的端面上设有至少两个用于固定连接所述保护罩的外螺纹螺柱。
本发明中的阳极管安装组件包括阳极管支架、阳极管、接线灌封槽以及压线固定组件，阳极管支架的对接面上设有用于夹持多芯电缆的电缆槽，多个阳极管通过压线固定组件固定安装在阳极管支架的非对接面上，阳极管支架的两端固定连接有接线灌封槽，阳极管固定在接线灌封槽上，多芯电缆的芯线由压线固定组件夹持在阳极管的固定端，当多芯电缆通电，电流通过压线固定组件导向阳极管，使阳极管放电。不同的阳极芯线通过不同的压线固定组件与阳极管相连接，从而控制系统可以分别控制阳极管放电，并控制电流强度大小，当一个阳极管损坏时，未损坏的阳极管可以继续放电，不影响辅助阳极正常使用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一种集成多根阳极管的辅助阳极结构的结构爆炸图；
图2是本发明所述的阳极管安装组件的结构爆炸图；
图3是本发明所述的阳极管安装组件的对接面的结构示意图；
图4是本发明所述的阳极管安装组件的对接面的另一种结构示意图；
图5是本发明所述的阳极管安装组件的非对接面的结构示意图。
附图标号说明：
1、阳极管安装组件；2、保护罩；3、多芯电缆；31、阳极芯线；11、阳极管支架；12、阳极管；13、接线灌封槽；14、压线固定组件；15、外螺纹螺柱；18、线缆护管；19、外螺纹螺柱；111、接线灌封槽夹持部；112、阳极管支撑部；143、绝缘套；144、绝缘隔离垫片。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本实施例提供了一种集成多根阳极管的辅助阳极结构，包括：对接的两个阳极管安装组件1及对接于阳极管安装组件1外部的保护罩2；阳极管安装组件1，包括：阳极管支架11、至少一个阳极管12、两个接线灌封槽13以及至少两个压线固定组件14；接线灌封槽13分别固定连接于阳极管支架11的两端；阳极管支架11的对接面轴向设有电缆槽，多芯电缆3位于电缆槽内，且多芯电缆3的两端穿过接线灌封槽13；阳极管12设置于阳极管支架11的非对接面，并通过压线固定组件14与接线灌封槽13固定连接；多芯电缆3的多根阳极芯线31通过不同的压线固定组件14与不同的阳极管12电连接。
两个阳极管安装组件1夹持住多芯电缆3，固定连接在一起构成一个辅助阳极组件，用于外加电流的阴极保护使用。在阳极管安装组件1外部加装保护罩2。保护罩2的作用是防止水下异物对辅助阳极造成损伤，并同时可以保证辅助阳极可靠放电；阳极管安装组件1包括：阳极管支架11、阳极管12、接线灌封槽13以及压线固定组件14，阳极管支架11的对接面上设有用于夹持多芯电缆3的电缆槽，多个阳极管12通过压线固定组件14固定安装在阳极管支架11的非对接面上，阳极管支架11的两端固定连接有接线灌封槽13，阳极管12固定在接线灌封槽13上，多芯电缆3的多根芯线由压线固定组件14分别夹持在不同阳极管的固定端，从而使一根多芯电缆3在长度方向可以连接多个阳极管12，当多芯电缆3通电，电流通过压线固定组件导向阳极管，使阳极管放电。
保护罩2的侧面开有多个通孔，用作介质(如海水)通过及电流外放，优选的，保护罩2的轴向和径向上分别设有至少三排通孔，且每排包括至少三个通孔，从而在保证电流外放效果的前提下使电流均匀外放。两个保护罩2采用卡扣结构连接，卡扣连接具有稳定间隙、方便组装、节约单价成本的优点，配合螺钉固定，既满足了结构强度，也满足了成本需求，更满足了装配要求。保护罩2需要进行开模注塑成型，材质可以使用钛板、聚四氟等耐腐蚀材料。
阳极管12的外表面涂覆、烧结MMO(金属氧化物)涂层或电镀铂金等惰性金属，同时实现水密封装、电缆夹持、阳极释放保护电流的作用，多根阳极管12增大了辅助阳极的放电能力，并增加了冗余可靠性。
本实施例中，如图2所示，压线固定组件14，包括：固定螺母141和压线螺母142；阳极管12的两端分别穿过接线灌封槽13；阳极管12的两端设有螺纹结构，固定螺母141与螺纹结构配合将阳极管12固定；压线螺母142旋入螺纹结构，与固定螺母141配合将阳极芯线31夹紧。固定螺母141和压线螺母142的表面加工有凹形槽，该凹形槽为压线使用。当多芯电缆3通电时，电流从阳极芯线31通过压线固定组件14传导至阳极管12，从而使得阳极管12可以释放电流。
本实施例中，如图2所示，压线固定组件14，还包括：绝缘套143、绝缘隔离垫片144；绝缘套143和绝缘隔离垫片144套设于阳极管12两端的螺纹结构上，且位于固定螺母141和接线灌封槽13之间。套设在阳极管的螺纹结构上的顺序由内至外依次是：绝缘套143、绝缘隔离垫片144、固定螺母141、压线螺母142。绝缘隔离垫片144主要起到阳极管的固定端的电气绝缘作用，绝缘套143起到电气隔离和导向的作用，二者配合使用，使得由多芯电缆3传输的电流仅由电流密度承载能力较高的阳极管12释放，避免其他部件放电击穿、损耗。
本实施例中，如图2所示，接线灌封槽13上设有注胶孔，通过注胶孔将接线灌封槽13内注满塑胶。注胶孔的作用是通过注胶孔将接线灌封槽13的内部腔室内注满塑胶，从而保证接线灌封槽13内的水密性及电气连接的可靠性。
本实施例中，两个阳极管12设置于阳极管支架11的非对接面，并通过压线固定组件14与接线灌封槽13固定连接。
具体而言，如图5所示，阳极管支架11的非对接面设有两个阳极管12，相对连接的两个阳极管支架11上共设有四个阳极管12，根据阳极管支架11的常规设计规格及正常电流需求，通过调节四个阳极管12的通断、各自电流输出，精确控制总释放电流，精确控制保护效果，多根阳极棒互为冗余备份增加可靠性。
本实施例中，阳极管支架11，包括：接线灌封槽夹持部111、阳极管支撑部112；在阳极管12的径向上，灌封槽夹持部111的长度大于阳极管支撑部112的长度；在阳极管12的轴向上，阳极管12的两端螺纹结构之间的长度与阳极管支撑部112的长度相等。
具体而言，如图3所示，阳极管支架11两端连接灌封槽夹持部13的部分的宽度要比两端之间的宽度大，阳极管支架11支撑阳极管12的部分的长度，与阳极管12两端螺纹之间的长度相等，这样的机构设计可以使阳极管12稳定牢固的设置在阳极管支架11上。
如图3所示，在上一实施例的基础上，本实施例中，接线灌封槽夹持部111设有两个支撑脚，支撑脚之间的距离与接线灌封槽13槽口的长度相等，支撑脚的轴向长度与接线灌封槽13槽口的宽度相等。阳极管支架11两端的灌封槽夹持部111根据灌封槽夹持部13槽口的长宽比例设计，使得灌封槽夹持部13可以稳固的连接于灌封槽夹持部111上，从而进一步提高阳极管12安装的稳定性。
本实施例中，如图4所示，由于深海海况情况复杂，大风浪、海底涡流或大型海洋生物撞击，均会对辅助阳极产生巨大的作用力冲击，为了使两个阳极管安装组件1可以更加牢固的连接，在接线灌封槽夹持部111和阳极管支撑部112上均匀排布多个对接孔19，再用螺栓插入对接孔19固定，从而使得辅助阳极的整体结构更加稳定。
本实施例中，如图4所示，阳极管支架11的电缆槽内设有线缆护管18，从而保护多芯电缆3的外表皮不会因长期磨损导致漏电。
本实施例中，接线灌封槽13连接阳极管12的端面上设有至少两个用于固定连接保护罩2的外螺纹螺柱15。
具体而言，如图5所示，接线灌封槽13连接阳极管12的端面上设有多个用于固定连接保护罩2的外螺纹螺柱15，如图1所示，保护罩2的长度与两端接线灌封槽13之间的长度相等，保护罩2的两端设有豁口，豁口的形状与接线灌封槽13的形状相匹配，豁口处的弧形连接面上设有通孔，外螺纹螺柱15插入通孔内，再用螺母进行固定。
整体有益效果：
1、本发明能够通过单根多芯电缆引出多根芯线连接多根不同的阳极管，从而可以通过控制系统实现精确控制阳极释放电流，并对每个阳极管进行独立控制。
2、多跟阳极管同时工作，提供系统放电能力，突破了阳极管面积对阳极释放电流的限制。
3、本发明能够做到备用保护，若有一个阳极管损坏，也不影响其它阳极管工作和整体运行。
4、本发明采用灌封方式保证水密功能，水密性能可靠，适用性广，从而可以用于深海海况。
5、本发明质量轻型化、体积小型化、降低制造成本、利于大批量的生产加工。
6、本发明维护成本低，运行可靠性高。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (5)
1.一种集成多根阳极管的辅助阳极结构，其特征在于，包括：
对接的两个阳极管安装组件(1)及对接于所述阳极管安装组件(1)外部的保护罩(2)；
所述阳极管安装组件(1)，包括：阳极管支架(11)、多个阳极管(12)、两个接线灌封槽(13)以及至少两个压线固定组件(14)；
所述接线灌封槽(13)分别固定连接于所述阳极管支架(11)的两端；所述阳极管支架(11)的对接面轴向设有电缆槽，多芯电缆(3)位于所述电缆槽内，且所述多芯电缆(3)的两端穿过所述接线灌封槽(13)；所述阳极管(12)设置于所述阳极管支架(11)的非对接面，并通过所述压线固定组件(14)与所述接线灌封槽(13)固定连接；
所述多芯电缆(3)的多根阳极芯线(31)通过不同的所述压线固定组件(14)与不同的所述阳极管(12)电连接；
所述压线固定组件(14)，包括：
固定螺母(141)和压线螺母(142)；
所述阳极管(12)的两端分别穿过所述接线灌封槽(13)；所述阳极管(12)的两端设有螺纹结构，所述固定螺母(141)与所述螺纹结构配合将所述阳极管(12)固定；压线螺母(142)旋入所述螺纹结构，与所述固定螺母(141)配合将所述阳极芯线(31)夹紧；
所述阳极管(12)设置于所述阳极管支架(11)的非对接面，并通过所述压线固定组件(14)与所述接线灌封槽(13)固定连接；
所述阳极管支架(11)，包括：
接线灌封槽夹持部(111)和阳极管支撑部(112)；
在所述阳极管(12)的径向上，所述灌封槽夹持部(111)的长度大于所述阳极管支撑部(112)的长度；在所述阳极管(12)的轴向上，所述阳极管(12)的两端螺纹结构之间的长度与所述阳极管支撑部(112)的长度相等；
所述接线灌封槽夹持部(111)设有两个支撑脚，所述支撑脚之间的距离与所述接线灌封槽(13)的槽口的长度相等，所述支撑脚的轴向长度与所述接线灌封槽(13)的槽口的宽度相等；
所述接线灌封槽夹持部(111)和阳极管支撑部(112)上均匀排布多个对接孔(19)。
2.根据权利要求1所述的一种集成多根阳极管的辅助阳极结构，其特征在于，所述压线固定组件(14)，还包括：
绝缘套(143)和绝缘隔离垫片(144)；
所述绝缘套(143)和绝缘隔离垫片(144)套设于所述阳极管(12)两端的螺纹结构上，且位于所述固定螺母(141)和所述接线灌封槽(13)之间。
3.根据权利要求2所述的一种集成多根阳极管的辅助阳极结构，其特征在于，所述接线灌封槽(13)上设有注胶孔，通过所述注胶孔将所述接线灌封槽(13)内注满塑胶。
4.根据权利要求1所述的一种集成多根阳极管的辅助阳极结构，其特征在于，所述阳极管支架(11)的电缆槽内设有线缆护管(18)。
5.根据权利要求1至4任一所述的一种集成多根阳极管的辅助阳极结构，其特征在于，所述接线灌封槽(13)连接所述阳极管(12)的端面上设有至少两个用于固定连接所述保护罩(2)的外螺纹螺柱(15)。
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