CN209766658U - 一种阶梯型螺纹结构的炭素电极接头及炭素电极 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种阶梯型螺纹结构的炭素电极接头及炭素电极，所述电极接头包括对称设置的两个分接头，所述分接头上设置有用于连接电极的外螺纹，两个所述分接头结构相同且一体成型；分接头的顶端区和/或根部区周圆设置低矮区。所述炭素电极包括电极本体，电极本体两端对称设置有连接孔，电极通过连接孔和电极接头相互连接；连接孔的顶端区和/或根部区周圆设置低矮区。所述低矮区使电极接头与连接孔的顶端区和根部区形成间隙。

Description

一种阶梯型螺纹结构的炭素电极接头及炭素电极

技术领域

本实用新型涉及导电连接装置技术领域，具体涉及一种阶梯型螺纹结构的炭素电极接头及炭素电极。

背景技术

石墨电极是指以石油焦、沥青焦为骨料，煤沥青为黏结剂，经过原料煅烧、破碎磨粉、配料、混捏、成型、焙烧、浸渍、石墨化和机械加工而制成的一种耐高温石墨质导电材料，称为人造石墨电极（简称石墨电极），以区别于采用天然石墨为原料制备的天然石墨电极。

现有技术中的电极一般是通过锥形带螺纹的接头和电极的螺纹孔配合，连接成电极柱使用。炭素电极在使用过程中的正常消耗为尖端消耗和侧面氧化消耗，但通常也存在着电极连接部位折断等非正常消耗，如电极在高温冶炼使用过程中，易出现热应力本体裂纹和连接部位裂纹，甚至脱落造成质量事故，给炼钢生产带来许多麻烦和损失。

国内外对电炉炼钢时炭素电极消耗进行过大量的研究。对于各类非正常消耗的研究也各具特色，而连接区热载荷断裂是人们非常关注的研究热点之一。其中，电极接头在通电后会由于高温导致接头的膨胀，导致螺纹连接扭矩增加，从而导致接头断裂；然而接头温度的分布受到电极本身、外部环境等多种因素的影响，因此很难确定接头温度分布的具体数值，但是根据长期的积累分析，我们认为，电极接头的根部和顶端部的温度要高于其中间段，因此接头根部和顶端部的热膨胀要更明显。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种阶梯型螺纹结构的炭素电极接头及炭素电极。

为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种阶梯型螺纹结构的炭素电极接头，所述电极接头包括对称设置的两个分接头，所述分接头上设置有用于连接电极的外螺纹，两个所述分接头结构相同且一体成型；

其关键技术在于：所述分接头的顶端区和/或根部区周圆设置低矮区，所述低矮区使电极接头与电极的连接孔连接后，在顶端区和根部区形成间隙。

作为本实用新型的进一步改进，所述低矮区的长度为分接头长度的15%~35%。

作为本实用新型的进一步改进，所述分接头的顶端区和根部区的螺纹齿高低于其中段区的螺纹齿高，以形成所述低矮区。

作为本实用新型的进一步改进，所述中段区的螺纹齿高为顶端区和根部区的螺纹齿高的1.02~1.36倍。

作为本实用新型的进一步改进，所述分接头为圆锥台形或圆柱形。

一种阶梯型螺纹结构的炭素电极，其包括电极本体，所述电极本体两端对称设置有连接孔，电极通过连接孔和电极接头相互连接；

其关键在于：所述连接孔的顶端区和/或根部区周圆设置低矮区；所述低矮区使电极接头与连接孔的顶端区和根部区形成间隙。

作为本实用新型的进一步改进，所述低矮区的长度为连接孔长度的15%~35%。

作为本实用新型的进一步改进，所述连接孔的顶端区和根部区的螺纹齿高低于其中段区的螺纹齿高，以形成所述低矮区。

作为本实用新型的进一步改进，其中段区的螺纹齿高为顶端区和根部区的螺纹齿高的1.02~1.36倍。

作为本实用新型的进一步改进，所述连接孔为圆锥台形或圆柱形。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本实用新型所公开的炭素电极接头，在其根部区和顶端区周圆设置低矮区，电极接头和电极的连接孔对接后在其连接结构处，所述低矮区构成明显的间隙，在使用时，由于电极接头的顶端区和根部区温度较高，热膨胀明显，因此所述间隙给电极接头及连接孔的热膨胀提供了较大空间，避免由于电极接头及连接孔的热膨胀而导致电极接头和连接孔断裂损坏的情况，大大提高了炭素电极的使用寿命。

同理，本实用新型所公开的炭素电极，由于其连接孔的根部区和顶端区周圆设置低矮区，常规的电极接头和本专利电极的连接孔对接后在其连接结构处，所述低矮区构成明显的间隙，在使用时，由于电极接头的顶端区和根部区温度较高，热膨胀明显，因此所述间隙给电极接头及连接孔的热膨胀提供了较大空间，避免由于电极接头及连接孔的热膨胀而导致电极接头和连接孔断裂损坏的情况，大大提高了炭素电极的使用寿命。

本实用新型所公开的电极接头和炭素电极同时配合使用，能够达到更佳的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是实施例1中电极接头的结构示意图。

图2是图1的局部结构示意图。

图3是实施例1中电极接头和电极的连接孔的连接结构示意图。

图4是图3中A部的结构示意图。

图5和图6是实施例2中电极接头的结构示意图。

图7是实施例3中电极本体的结构示意图。

图8是图7的局部结构示意图。

图9是实施例4中电极本体的结构示意图。

图10是图9的局部结构示意图。

其中：1电极本体、1-1连接孔、1-2接孔螺牙、2电极接头、2-1分接头、2-2接头螺牙、3电极接头上的低矮区、4电极连接孔上的低矮区。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例对实用新型进行清楚、完整的描述，需要理解的是，术语“中心”、“竖向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例1

如图1和2所示的一种阶梯型螺纹结构的炭素电极接头2，所述电极接头2包括对称设置的两个分接头2-1，所述分接头2-1上设置有用于连接电极的外螺纹，两个所述分接头2-1结构相同且一体成型。如图1所示，本实施例中，所述电极接头2位圆柱形。

所述分接头2-1的顶端区和根部区周圆设置低矮区3，所述低矮区3的形成，是由于分接头2-1的顶端区和根部区上的接头螺牙2-2的高度低于其中段区的接头螺牙的高度，即，将分接头2-1的顶端区和根部区上的接头螺牙2-2进行车削加工或者通过其他手段，降低分接头2-1的顶端区和根部区上的接头螺牙2-2的高度，从而形成所述低矮区3，其低矮区的螺纹齿高为顶端区和根部区的螺纹齿高中段区的88~98%（即中段区的螺纹齿高为顶端区和根部区的螺纹齿高的1.02~1.136倍）；例如中段区螺纹齿高为32.4mm时，低矮区内的螺纹齿高可以为28.51~31.75mm，其中，如图2所示，中段区的螺纹齿高为顶端区和根部区的螺纹齿高的差值△h为0.65~3.89mm。所述低矮区3的长度为分接头2-1长度的15%~35%；例如，分接头2-1的长度L1为390mm，那么所述低矮区3的长度应该为58.5~136.5mm。

所述低矮区3使电极接头2与电极的连接孔连接后，在顶端区和根部区形成间隙，详见图4所示，所述电极本体1上的连接孔1-1的长度L2大于所述电极接头2的分接头2-1的长度L1，使电极相互连接后，电极接头2的顶面和连接孔1-1的顶面之间形成间隙，具体说来，所述连接孔1-1的长度L2较所述分接头2-1的长度L1长20~60mm，即图4所示△L为20~60mm，具体数值还需要根据电极本体1的直径、分接头2-1的长度和直径具体进行选择；例如当分接头2-1的长度L1为390mm时，所述电极接头2的顶面和连接孔3的顶面之间形成间隙的长度（高度）可以为20~60mm，优选△L为50mm，为电极接头2的热膨胀留出一定的空间。

如图4所示，电极接头2的直径D1略小于与之相适配的连接孔1-1的直径D2。所述连接孔1-1的直径D2较所述电极接头2的直径D1大3~12mm，使电极接头2和连接孔1-1配合后其中段区也形成一定的间隙，即方便装配，同时留出电极接头2热膨胀的空间。如图4所示，在电极接头2和连接孔1-3装配后，所述低矮区3之间的厚度为如图4所示的△D，△D的数值可以为3.65~15.89mm。

所述电极接头2的螺纹螺距可以为6.34mm、8.47mm、12.7mm、25.4mm、46.2mm，根据电极本体1的直径、电极接头2的直径和长度进行具体选择；所述螺纹的截面可以为梯形或三角形。

实施例2

如图5和图6所示的电极接头2，本实施例与实施例1的区别在于，电极接头2上的分接头2-1为圆锥台形，所述电极接头2的斜度（其侧面与里面的角度）a的数值可以为20°、30°、34°41′42″。对应的电极的连接孔也采用相同的形状和规格即可，具体数值范围参考实施例1。

实施例3

如图7和图8所示的一种阶梯型螺纹结构的炭素电极，其包括电极本体1，所述电极本体1两端对称设置有连接孔1-1，电极通过连接孔1-1和实施例1或实施例2所述的电极接头2相互连接。本实施例中，所述连接孔1-1位圆柱形。

所述连接孔1-1的顶端区和根部区周圆设置低矮区4；所述低矮区4使电极接头2与连接孔1-1的顶端区和根部区形成间隙。所述低矮区4的长度为连接孔长度L2的15%~35%。所述连接孔1-1的顶端区和根部区的螺纹齿高低于其中段区的螺纹齿高，以形成所述低矮区4，即，将连接孔1-1的顶端区和根部区上的接孔螺牙1-2进行车削加工或者通过其他手段，降低连接孔1-1的顶端区和根部区上的接孔螺牙1-2的高度，从而形成所述低矮区4，其中段区的螺纹齿高为顶端区和根部区的螺纹齿高的1.02~1.36倍；例如中段区螺纹齿高为32.4mm时，低矮区内的螺纹齿高可以为28.51~31.75mm，其中，如图8所示，中段区的螺纹齿高为顶端区和根部区的螺纹齿高的差值△h为0.65~3.89mm，并且在连接孔1-1的端口处由于没有设置接孔螺牙1-2，为了与电极接头2根部的无牙段配合，在该处也同样设置低矮区4，同样向内凹陷△h的距离。

本实施例与实施例1和实施例2的根本区别在于，将低矮区4设置在了连接孔1-1的顶端区和根部区，但是技术手段与实施例1和实施例2本质相同，技术效果也相同，其他相关参数与实施例1相同。

实施例4

如图9和图10所示的一种阶梯型螺纹结构的炭素电极，其与实施例3的区别在于，连接孔1-1位圆锥台型，所述电极接头2的斜度（其侧面与立面的角度）数值可以为20°、30°、34°41′42″。对应的电极接头也采用相同的形状和规格即可，具体数值范围参考实施例1。

实施例5

实施例1和实施例2公开了一种阶梯型螺纹结构的炭素电极接头，实施例3和4公开了一种阶梯型螺纹结构的炭素电极，其发明构思均为在连接处设置低矮区以形成较为明显的间隙，所述间隙给电极接头及连接孔的热膨胀提供了较大空间，避免由于电极接头及连接孔的热膨胀而导致电极接头和连接孔断裂损坏的情况，大大提高了炭素电极的使用寿命。

那么可以预期，实施例1提供的电极接头和与实施例3提供的进行炭素电极进行配合，以及实施例2提供的电极接头和与实施例4提供的进行炭素电极进行配合，会有相同的技术效果。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分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实用新型实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种阶梯型螺纹结构的炭素电极接头，所述电极接头包括对称设置的两个分接头，所述分接头上设置有用于连接电极的外螺纹，两个所述分接头结构相同且一体成型；

其特征在于：所述分接头的顶端区和/或根部区周圆设置低矮区，所述低矮区使电极接头与电极的连接孔连接后，在顶端区和根部区形成间隙。

2.根据权利要求1所述的一种阶梯型螺纹结构的炭素电极接头，其特征在于：所述低矮区的长度为分接头长度的15%~35%。

3.根据权利要求1所述的一种阶梯型螺纹结构的炭素电极接头，其特征在于：所述分接头的顶端区和根部区的螺纹齿高低于其中段区的螺纹齿高，以形成所述低矮区。

4.根据权利要求3所述的一种阶梯型螺纹结构的炭素电极接头，其特征在于：所述中段区的螺纹齿高为顶端区和根部区的螺纹齿高的1.02~1.36倍。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种阶梯型螺纹结构的炭素电极接头，其特征在于：所述分接头为圆锥台形或圆柱形。

6.一种阶梯型螺纹结构的炭素电极，其包括电极本体，所述电极本体两端对称设置有连接孔，电极通过连接孔和电极接头相互连接；

其特征在于：所述连接孔的顶端区和/或根部区周圆设置低矮区；所述低矮区使电极接头与连接孔的顶端区和根部区形成间隙。

7.根据权利要求6所述的一种阶梯型螺纹结构的炭素电极，其特征在于：所述低矮区的长度为连接孔长度的15%~35%。

8.根据权利要求6所述的一种阶梯型螺纹结构的炭素电极，其特征在于：所述连接孔的顶端区和根部区的螺纹齿高低于其中段区的螺纹齿高，以形成所述低矮区。

9.根据权利要求8所述的一种阶梯型螺纹结构的炭素电极，其特征在于：其中段区的螺纹齿高为顶端区和根部区的螺纹齿高的1.02~1.36倍。

10.根据权利要求6-9任一项所述的一种阶梯型螺纹结构的炭素电极，其特征在于：所述连接孔为圆锥台形或圆柱形。