发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊,而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于现有技术中存在的问题,提出了本发明。
因此,本发明的目的是提供一种组合式水冷电极密封圈,其包括:堆叠体,其包括多个C型密封圈,各个C型密封圈的内部均具有C型腔室,且各个C型密封圈上还设置有通透的进液口和出液口;多个C型密封圈依次进行反向交替地堆叠设置,能够共同形成堆叠体;以及,收紧组件,能够将各个堆叠设置C型密封圈拉紧固定、形成一个整体;在堆叠体中,所述C型密封圈的进液口/出液口正对于另一个相邻C型密封圈的出液口/进液口,使得每两个相邻C型密封圈的C型腔室互相连通,共同形成堆叠体内部的回转流通通道;位于堆叠体上端的C型密封圈为起始密封圈,其进液口作为堆叠体整体的起始进液口;位于堆叠体下端的C型密封圈为末端密封圈,其出液口作为堆叠体整体的末端出液口。
作为本发明所述组合式水冷电极密封圈的一种优选方案,其中:所述C型密封圈包括半圆环段以及分别位于半圆环段两端的一对延伸段,使得所述C型密封圈的中心处形成一侧开口的卡口。
作为本发明所述组合式水冷电极密封圈的一种优选方案,其中:所述半圆环段的内侧壁与外侧壁轮廓均为半圆形曲面侧壁;所述延伸段的外侧壁与半圆环段的外侧壁平滑衔接,共同形成圆心角大于180°的优弧轮廓;所述延伸段的内侧壁与半圆环段内侧壁的端部相切,形成平滑衔接,且延伸段的宽度等于半圆环段的内径。
作为本发明所述组合式水冷电极密封圈的一种优选方案,其中:相邻C型密封圈在轴向上投影的重合部分为各自C型密封圈的交叠区;除末端密封圈以外的其他各个C型密封圈的进液口和出液口分别设置在半圆环段两端的两个交叠区处,且其进液口和出液口分别位于该C型密封圈的正反两侧面上;所述末端密封圈的进液口设置在其交叠区处。
作为本发明所述组合式水冷电极密封圈的一种优选方案,其中:所述堆叠体还包括对应于各个C型密封圈的多个C型绝缘环;所述C型绝缘环包括与C型密封圈拼接的填补段以及分别位于填补段两端的一对隔绝段;各个C型密封圈的其中一侧面在对应于交叠区的区域处沿轴向内凹形成浅层容纳区;当所述C型绝缘环与对应的C型密封圈拼接时,隔绝段能够嵌入对应的浅层容纳区,形成互补,并隔绝在相邻的一对C型绝缘环之间,且填补段与C型密封圈能够共同围合形成封闭完整的环形。
作为本发明所述组合式水冷电极密封圈的一种优选方案,其中:所述C型绝缘环区分为与末端密封圈进行拼接的第一C型绝缘环以及与其他各个C型密封圈进行一一拼接的多个第二C型绝缘环;所述第一C型绝缘环与第二C型绝缘环均包括填补段及其两端的一对隔绝段;所述第二C型绝缘环的隔绝段上设置有与其所对应的C型密封圈的出液口相正对的过液孔;而第一C型绝缘环上不具有过液孔;所述第二C型绝缘环的填补段外围设置有径向内凹的第一限位槽;除末端密封圈以外的其他各个C型密封圈的半圆环段外围设置有径向内凹的第二限位槽;当各个C型密封圈及其C型绝缘环依次堆叠形成堆叠体时,所述堆叠体的两侧形成一对上端通透且彼此对称的沟槽;所述第一C型绝缘环的填补段上设置有对应于其中一个沟槽的螺纹连接头;所述末端密封圈的出液口与进液口位于第一C型绝缘环的同侧面上,且其出液口上设置有对应于另一个沟槽的螺纹连接嘴,该螺纹连接嘴与末端密封圈内部的C型腔室形成连通;所述收紧组件包括嵌入堆叠体其中一个沟槽的收紧杆以及嵌入堆叠体另一个沟槽的收紧管,两者的上端均设置有螺纹区。
作为本发明所述组合式水冷电极密封圈的一种优选方案,其中:所述收紧杆为实心杆结构,其下端具有螺口,并与螺纹连接头进行螺纹连接;收紧杆的上端连接有螺母,能够旋转并压紧该侧的各个C型密封圈及其C型绝缘环;所述收紧管为空心管结构,其下端具有内螺纹,并与螺纹连接嘴进行螺纹连接,且内部形成连通;收紧管的上端连接有螺母,能够旋转并压紧该侧的各个C型密封圈及其C型绝缘环。
作为本发明所述组合式水冷电极密封圈的一种优选方案,其中:所述起始密封圈上的进液口固定有进水接头,作为所述回转流通通道的进水端口;所述收紧管的上端形成出水接头,作为所述回转流通通道的排水端口。
作为本发明所述组合式水冷电极密封圈的一种优选方案,其中:所述第二C型绝缘环的过液孔两端均设置有外凸环;所述C型密封圈上各个裸露的进液口以及出液口的侧壁上设置有一圈O型密封圈;当所述第二C型绝缘环与C型密封圈拼接贴合时,外凸环能够部分嵌入进液口或出液口内,并按压在相应的O型密封圈上。
作为本发明所述组合式水冷电极密封圈的一种优选方案,其中:所述收紧杆以及收紧管的上端还分别通过螺纹连接有压环。
本发明的有益效果:本发明的电极密封圈采用堆叠设置的组装式结构,综合了现有环形水箱式和蛇形管式电极密封圈的各自优势,且能够非常方便地进行现场拆装、更换。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次,此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例,也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
如图1~5,本发明提出一种组合式水冷电极密封圈,其能够直接应用于电弧炉的炉盖上(炉盖上的电极孔与对应的电极之间存在环形间隙,而本发明的组合式水冷电极密封圈嵌入固定在该环形间隙内)。
本发明所述的组合式水冷电极密封圈采用堆叠设置的组装式结构,综合了现有环形水箱式和蛇形管式电极密封圈的各自优势,且能够非常方便地进行现场安装、更换。
具体的,所述组合式水冷电极密封圈包括至少由多个C型密封圈101堆叠设置形成的堆叠体100以及能够将各个C型密封圈101拉紧固定、形成一个整体的收紧组件200。
各个C型密封圈101主体均为C型构造,中心处形成一侧开口的卡口K,其内径配合于电极的外径,外径配合于电极孔的内径。
各个C型密封圈101的内部均具有C型腔室101a,且各个C型密封圈101上还设置有通透的进液口101b和出液口101c。
多个C型密封圈101依次进行反向交替地堆叠设置,共同形成竖筒状的堆叠体100整体;堆叠体100的内径配合于电极的外径,堆叠体100的外径配合于电极孔的内径,且组装好的堆叠体100能够嵌在电极孔与电极之间的环形间隙中。
在堆叠体100中,一个C型密封圈101的进液口101b/出液口101c正对于另一个相邻C型密封圈101的出液口101c/进液口101b,使得每两个相邻C型密封圈101的C型腔室101a互相连通,共同形成堆叠体100的回转流通通道D。
本发明设定:位于堆叠体100上端的C型密封圈101为起始密封圈T-1,其进液口101b作为堆叠体100整体的起始进液口;
位于堆叠体100下端的C型密封圈101为末端密封圈T-2,其出液口101c作为堆叠体100整体的末端出液口。
起始进液口外接进液管,末端出液口外接排液管,使得所进液管、回转流通通道D以及排液管能够共同构成循环回路,进行循环冷却。
进一步的,C型密封圈101包括半圆环段101d以及分别位于半圆环段101d两端的一对延伸段101e。半圆环段101d为半圆构造(内侧壁与外侧壁轮廓均为半圆形曲面侧壁),延伸段101e的外侧壁与半圆环段101d的外侧壁平滑衔接,共同形成圆心角大于180°的优弧轮廓;延伸段101e的内侧壁与半圆环段101d内侧壁的端部相切,形成平滑衔接,且延伸段101e的宽度等于半圆环段101d的内径。
基于此,电极密封圈在进行更换、组装时,可以将每一个C型密封圈101的卡口K对准电极并卡入,如此,左右两边依次交替地卡入C型密封圈101并形成从上向下的堆叠,即可组成堆叠体100,最后通过收紧组件200拉紧固定后,整体嵌入电极孔与电极之间的环形间隙中。因此,本发明的电极密封圈的更换极为方便,甚至无需移动已经穿插在炉盖上的各个电极的原本位置。
此外,卡口K的另一个作用在于:卡口K的存在使得每一个C型密封圈101独自构不成一个整环结构,由此,避免造成环绕电极的闭合磁路而产生的电能损失。
进一步的,本发明设定:相邻C型密封圈101在轴向上投影的重合部分为各自C型密封圈101的交叠区J。由于相邻的两个C型密封圈101为反向交叠,因此每个C型密封圈101的交叠区J位于其C型构造的两个端头部分。
本发明中,除末端密封圈T-2以外的其他各个C型密封圈101的进液口101b和出液口101c分别设置在半圆环段101d两端的两个交叠区J处,且进液口101b和出液口101c分别位于该C型密封圈101的正反两侧面上。
末端密封圈T-2的进液口101b也设置在其交叠区J处,但对末端密封圈T-2的出液口101c位置可以不做限定。
基于上述,本发明的各个C型密封圈101内部的互相连通所形成回转流通通道D能够构成近乎螺旋形的回转通道,其能够极大地优化冷水在电极密封圈内的流通路径,形成良好的导流通道,提升了冷却效率。
进一步的,本发明的组合式水冷电极密封圈还包括对应于各个C型密封圈101的多个C型绝缘环102。
C型绝缘环102包括与C型密封圈101拼接的填补段102a以及分别位于填补段102a两端的一对隔绝段102b。
各个C型密封圈101的其中一侧面在对应于交叠区J的区域处沿轴向内凹形成浅层容纳区101f。
当任一C型绝缘环102与对应的C型密封圈101拼接时,隔绝段102b能够正好嵌入对应的浅层容纳区101f,形成互补,并隔绝在相邻的一对C型绝缘环102之间,且填补段102a与C型密封圈101能够共同围合形成封闭完整的环形结构。
如此,C型绝缘环102可采用现有的耐高温绝缘材料制成,如此能够保证相邻C型绝缘环102之间的彼此隔绝、绝缘,避免形成实质性的“整环结构”而导致闭合磁路的产生,减少电能损失。
需要注意的是:若C型绝缘环102与C型密封圈101对接的部分正好覆盖在进液口101b/出液口101c上时,需要在C型绝缘环102上的相应位置处开设过液孔102b-1,保证回转流通通道D的畅通。
进一步的,C型绝缘环102具有两种型号,具体区分为与末端密封圈T-2进行拼接的第一C型绝缘环H-1以及与其他各个C型密封圈101进行一一拼接的多个第二C型绝缘环H-2。
第一C型绝缘环H-1与第二C型绝缘环H-2主体结构相同(均包括填补段102a及其两端的一对隔绝段102b),不同之处在于:
第二C型绝缘环H-2的隔绝段102b上设置有与其所对应的C型密封圈101的出液口101c相正对的过液孔102b-1。而第一C型绝缘环H-1上不具有过液孔102b-1。
第二C型绝缘环H-2的填补段102a外围设置有径向内凹的第一限位槽C-1;同时,除末端密封圈T-2以外的其他各个C型密封圈101的半圆环段101d外围设置有径向内凹的第二限位槽C-2;当各个C型密封圈101及其C型绝缘环102依次堆叠形成堆叠体100时,堆叠体100的两侧形成一对上端通透且彼此对称的沟槽C-3。
第一C型绝缘环H-1上不具有第一限位槽C-1;第一C型绝缘环H-1的填补段102a上设置有对应于其中一个沟槽C-3的螺纹连接头102a-1;末端密封圈T-2的出液口101c与进液口101b位于第一C型绝缘环H-1的同侧面上,且出液口101c上设置有对应于另一个沟槽C-3的螺纹连接嘴101c-1,该螺纹连接嘴101c-1与末端密封圈T-2内部的C型腔室101a形成连通。
收紧组件200包括嵌入堆叠体100其中一个沟槽C-3的收紧杆201以及嵌入堆叠体100另一个沟槽C-3的收紧管202,两者的上端均设置有螺纹区W。
收紧杆201为实心杆结构,其下端具有螺口,并与螺纹连接头102a-1进行螺纹连接;收紧杆201的上端连接有螺母203,用于旋转并压紧该侧的各个C型密封圈101及其C型绝缘环102。
收紧管202为空心管结构,其下端具有内螺纹,并与螺纹连接嘴101c-1进行螺纹连接,且内部形成连通;收紧管202的上端连接有螺母203,用于旋转并压紧该侧的各个C型密封圈101及其C型绝缘环102。
因此,收紧管202不但具有排水的作用,还同时具有拉紧各个C型密封圈101以及C型绝缘环102的作用。
进一步的,起始密封圈T-1上的进液口101b可以固定有进水接头103(优选一体成型),作为回转流通通道D的进水端口,可外接进液管。
收紧管202的上端形成出水接头202a,作为回转流通通道D的排水端口,可外接排液管。
进一步的,第二C型绝缘环H-2的过液孔102b-1两端均设置有外凸环102b-2;同时,C型密封圈101上各个裸露的进液口101b以及出液口101c的侧壁上设置有一圈O型密封圈101g;当第二C型绝缘环H-2与C型密封圈101拼接贴合时,外凸环102b-2能够部分嵌入进液口101b或出液口101c内,并按压在相应的O型密封圈101g上,如此即可保证过液的密封性。
进一步的,收紧杆201以及收紧管202的上端还分别通过螺纹连接有压环204;压环204的中心处具有配合于螺纹区W的螺孔。
本发明的组合式水冷电极密封圈可以通过压环204固定在电极孔内,例如:压环204的外缘可以被按压固定在电极孔的边缘,或者,本发明的压环204外缘可以向外延伸凸出,并通过螺栓紧固在电极孔边缘。
综上所述,本发明的组合式水冷电极密封圈具有如下有益效果:
一、便于任何时候的拆卸组装、更换,完全不受电极本身的行程阻碍;
二、当堆叠体100局部烧损后无需整体更滑,仅需更换烧损部位所对应的密封圈即可;
三、能够形成近乎螺旋形的迂回通道,综合了环形水箱式的密封性优势以及蛇形管式的冷却优势;
四、C型密封圈的数量可以根据实际需求进行增减组装,形成不同的规格,具有模块化的灵活优势;
五、各个C型密封圈内部连通,但彼此却互相隔绝,避免闭合磁路的产生,减少电能损失。
应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。