CN1146706A - 用于固定电极连接件的紧固装置 - Google Patents

Abstract

用于可螺纹连接两个相邻的上部和下部碳电极部分的电极连接件，它具有一个可释放地保持在上部电极部分中的锁销，当锁销释放时，它与一个在下部电极部分的槽口相配合。

Description

用于固定电极连接件的紧固装置

本发明涉及一种用于固定电极连接件的紧固装置，通过一个将包括石墨的碳的相邻端接的上部分和下部分连接在一起的螺纹接头来形成，以提供一个在电弧炉中使用的稳固的纵向伸展的电极棒。本发明特别是涉及一种电极连接件的紧固装置，它包括一个由碳包括石墨在内形成的锥形锁销，它位于上部电极部分中并可部分释放降落进下部电极部分中的一个槽口中，并由此将上部和下部电极部分锁住以便防止其松脱。

就目前已有的碳电极而言，通过一个螺纹接头可连接一对纵向伸展垂直放置的电极部分，通过相对旋转电极部分可将螺纹接头分别拧进电极部分的相对的螺纹座中，结果使垂直电极部分的各自的相对的端面变成端接点。当一个电极部分在炉的操作过程中被消耗时，则以同样方式串连地连接一个新的电极部分，以便能够连续地进行炉的操作。即，当棒的下端在炉中消耗掉时，则整个棒下降以维持操作，并将电极部分连接到棒的顶部以补充所消耗的棒的部分。然而，由于以与其螺纹方向相反的方向旋转电极部分而使螺纹配合的连接件产生偶尔的松脱，而导致增加电极的电阻和机械故障、即螺纹接头连接的破裂，这需要中断电弧炉的操作。

一个早期的根据水平定位的碳电极部分的现有技术曾致力于解决这个问题，它在Hinkkley的美国专利1,572,534中公开，其中描述各种叶片形的金属器具，将其插入电极连接件中并作为一个销子来防止连接件的松脱。由于在现代电弧炉中经受的温度。所以当电极连接件接近高温电弧时金属销子将被熔化并且失去作用。另外，在Dagata的美国专利4,813,805中使用了一种栓钉，它在上部和下部电极部分之间延伸并由焦化的齿节来定位。

作为本发明的部分，已经发现，通常是在包括石墨在内的连接碳电极部分和/或接头在相邻接点松开和不坚固时，发生螺纹接头连接件的失效。通过观察在炉操作中的这种电极和检查一些在接头连接件中失效的螺纹电极时发现，由于松脱、即旋转螺纹连接件而使得连接的电极部分明显地分离并由此容易在炉操作中产生相对移动，在这种条件下常导致连接件失效。

因此，本发明的一个目的是提供一种装置，用于保证维护对包括石墨在内的碳电极部分的稳定螺纹连接，以避免电极连接件的失效。

该目的和其它目的是通过在上部电极部分的一个通路中提供一个向下呈锥形的包括石墨在内的碳锁销来实现的，该锁销位于下部电极部分的一个槽口形通路之上。该锁销可释放地保持在上部电极部分中的通路中，当释放时，在通路中向下滑动并且锁销的一部分伸进下部电极部分的槽口中并嵌入其中，用以防止电极部分的松脱。

图1是一个根据本发明的连接电极部分的部分剖面正视图；

图2、2A、2B是图1电极连接件的分解纵向剖视图；

图3A、3B、3C是图1的电极连接件的环形端接面的平面图；

图4是展示本发明的内锁装置的详细部分的部分剖面的正视图；

图5是沿图4中线5-5的底视图；

图6、6A展示了本发明的内锁装置的更具体的部分。

图1表示了一个传统的碳或石墨电极连接装置，用于连接碳或石墨的上部电极部分10与下部电极部分20。相对的电极部分10、20轴向对直并且用螺纹连接件30螺纹啮合，使其在横向环形端接面40、50之间的连接端面35处处于邻接关系，如图1所示，端接面各自具有螺纹管座60、70且其中心轴75、85重叠并与双锥形螺纹连接件30的中央纵轴95相重叠。在炉的运行过程中，包括螺纹连接件和相对电极部分的连接件可能会松开并且产生的压力会导致电极部分的破裂。已经发现这种情况会明显产生压力，从而导致电极连接件的机械故障、即破裂。

参见图1、3A、3B、3C，通过在上部电极部分10中提供了一个纵向伸展的通路100来避免上述问题，该通路100从在上部电极部分10的环形端接面50中的一个开口110向上延伸，通路100适当地定位于从纵向轴75到上部电极部分10的外围115的径向距离的1/4到3/4处，如图3B中的76所示。在下部电极部分20的环形端接面中提供一个槽口120，它位于上面描述的上部电极部分10的通路100的下面。通过使用如图2、2A、2B中所示的按照NEMASTANDARDSPUBLICATION CG1-1993标准(一个国际公认的标准)设计的管接头30和管座，通过如图3A、3B所示把管座60、70的螺纹端130、132啮合在端接面40、50上的物理定位处，将通路100定位在槽口120上面，分别如图3A、3B中的在弧形部分140和在通路100处的142所示。当螺纹管接头30进入上部管座60并随后进入下部管座70时，如图5所示，位置140、142与位于槽口120部位上的通路100对准。

另外参考图1以及图4、5、6和6A，一个包括石墨的碳的细长锁销150被置于上部电极部分10的通路100中。锁销150的上部直边部分152紧紧地装配于通路100中，而且通过一个适当的温度敏感介质，例如石腊或胶剂154将锁销150可释放地容纳在通路100中，当连接电极部分10、20在电弧炉操作中导通电流时，该介质可释放锁销150。另外，可以使用如图6B所示的用于可释放地容纳锁销的机械装置。其中一个金属销202穿过电极10中的孔204、穿过锁销150中的孔206并与上部电极部分10中的通路108磨擦配合。拉动金属销202的手柄210时，将其从通路108和孔208中移出并释放锁销150。当释放锁销150时，锁销150的直边上部分152向下滑动并被导引通过紧密配合的通路100。锁销150的下部分156是向下呈锥形的，并且当其下部锥形部分156嵌套并插入槽口120的向下锥形边壁160、162时，锁销150进入并停在槽口120中，使得锁销150部分在槽口120中、部分在通路100中。如图3A所示，槽口120是弯曲的并且径向地从下部电极部分20的中央纵轴80等距地延伸，如166所示，并且在其侧边160、162处向下呈锥形，与锁销150的下部分156的锥形相对应。槽口120的宽度W均小于锁销150的直边上部分152的宽度170，而槽口120的宽度W在与下部电极部分20的螺纹旋转方向(表示为175)相反的方向减小。因此，锁销150的释放使得锁销150的锥形部分156嵌入槽口120的锥形边壁160、162上，结果轻微的松开电极部分10、20，形成上部分152紧靠通路100的相邻边壁103的支撑接点，如图6的178所示。当通路100位于槽口120的较宽部分上面时，如图6所示锁销150嵌入下部分上，槽口120具有一个足够的弯曲长度以避免必须对槽口120的准确定位。在图3A中以弧形部分140表示的槽120的长度可为通路100的直径97的3-10倍；槽口120的深度102可以比锁销105的锥形部分156的长度107多10-20％，使得锁销150的底部180位于槽口120的底部185之上。

Claims (4)

1.一种碳电极连接件，它包括两个垂直放置的纵向共轴对直的端接的上部电极部分和下部电极部分，每个所述电极部分具有一个与其纵轴垂直的环形端面和一个在其环形端面中的螺纹座，并且将螺纹接头纵向共轴地分别与所述的电极部分对直并通过旋转相应的电极部分以一个端接的关系连接所述的电极部分，以便形成一个环形接触面，其特征在于：一个在上部电极部分中的通路，它沿离开上部电极部分的纵轴并与其平行的方向并从其环形端面上的一个开口处延伸；一个位于所述的上部电极部分的所述通路中的包括石墨在内的碳锁销，该锁销具有一个上部直边部分，其宽度为可滑动地与所述通路配合，该锁销还具有一个向下呈锥形的下部分，可释放地在所述上部电极部分的所述通路中保持所述锁销的装置；一个在下部电极部分中的槽形通路，它从一个在其环形端面中的开口延伸，它小于所述锁销的直边部分的宽度，至少所述开口的一部分直接位于上部电极部分的环形端面中的所述形状的通路的开口之下，所述槽形通路沿径向与下部电极部分的纵轴等距延伸，在下部电极部分的环形端面中的所述槽形通路的所述开口具有一个宽度和一个深度，其宽度在与下部电极部分的螺纹旋转方向的相反方向上减少，而其深度则呈向下锥形以对应于所述锁销的向下锥形部分，由此当释放锁销时，其向下锥形的下部将进入所述槽形通路并与所述槽形通路的向下锥形部分相配合。

2.根据权利要求1的装置，其中所述锁销是通过一种温度敏感介质来可释放地保持在所述通路中，当上部电极部分和下部电极部分在电弧炉的操作中导通电流时释放该锁销。

3.根据权利要求1的装置，其中所述锁销通过一个穿过上部电极部分和该锁销的可移动销子来可释放地保持在所述通路中。

4.根据权利要求1的装置，其中所述槽形通路具有一个比锁销的向下锥形部分大10％到20％的宽度。

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