CN219731082U - 阳极导杆 - Google Patents
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Abstract
本说明书实施例提供一种阳极导杆,包括导杆、钢爪组件和铝钢过渡块,所述导杆和所述钢爪组件之间通过所述铝钢过渡块采用惯性摩擦焊接工艺焊接为一体。采用上述方案,能够提高阳极导杆的使用寿命和导电性能,且能够缩短加工时间。
Description
技术领域
本说明书实施例涉及机械制造技术领域,尤其涉及一种阳极导杆。
背景技术
在传统电解铝行业,导杆和钢爪组件之间一般通过爆炸焊接工艺制造的铝钢爆炸块进行连接,以形成阳极导杆。
在采用铝钢爆炸块连接导杆和钢爪组件时,由于铝钢爆炸块的铝质部分厚度较薄,其在与导杆进行大面积焊接时,焊接热输入大,会破坏导杆与铝钢爆炸快焊接处焊缝的致密性,进而增大阳极导杆使用过程中焊缝开裂的几率,同时由于焊接处的致密性差,阳极导杆的导电性也随之变差。
目前通常采用人工增大焊接面积的方式,来增强阳极导杆的导电性,但由于人工焊接的不稳定性,容易出现夹渣、气孔、裂缝以及未焊透、未熔合等问题,从而影响阳极导杆的导电性,降低使用寿命,并且两侧手工焊接时额外的双向热输入易引起开裂,也会增大阳极导杆的阻抗,降低使用寿命,生产出来的阳极导杆的导电性较差。
实用新型内容
有鉴于此,本说明书实施例提供一种阳极导杆,能够提高阳极导杆的使用寿命和导电性能。
首先,本说明书实施例提供一种阳极导杆,包括:导杆、钢爪组件和铝钢过渡块,所述导杆和所述钢爪组件之间通过所述铝钢过渡块采用惯性摩擦焊接工艺焊接为一体。
可选地,所述铝杆过渡块的材料包括铝,且与所述钢爪组件、所述导杆分别焊接。
可选地,所述铝钢过渡块中的钢质部分与所述钢爪组件焊接,所述铝钢过渡块中的铝质部分与所述导杆焊接。
可选地,所述铝钢过渡块的横截面积大于或等于所述铝钢过渡块与所述钢爪组件焊接处的面积。
可选地,还包括:焊接板,焊接于所述钢爪组件上,且与所述铝钢过渡块接触连接。
可选地,所述焊接板,焊接于所述钢爪组件与所述铝钢过渡块焊接区域的两侧。
可选地,所述焊接板的材料与所述钢爪组件的材料相同。
可选地,所述铝钢过渡块的横截面积小于所述铝钢过渡块与所述钢爪组件焊接处的面积。
可选地,所述钢爪组件包括与所述铝钢过渡块焊接的扁钢,以及与所述扁钢连接的多个钢棒。
可选地,所述钢爪组件包括以下至少一种类型:
结构型钢爪组件;
铸造型钢爪组件。
可选地,所述铝钢过渡块在惯性摩擦焊接过程中与所述钢爪组件为全截面接触。
可选地,阳极导杆还包括:抗拉组件,与所述钢爪组件和所述铝钢过渡块分别连接。
可选地,所述抗拉组件包括:配对的夹紧件,对称设置在所述铝钢过渡块的两侧;
配对的第一连接件,对称设置在所述铝钢过渡块两侧,适于将所述铝钢过渡块与所述夹紧件进行固定连接;
多个第二连接件,对称设置在所述铝钢过渡块两侧,适于固定连接所述夹紧件与钢爪组件。
可选地,各夹紧件靠近所述铝钢过渡块的部分设置有连接孔,相邻夹紧件存在间隙;
所述第一连接件,适于穿过所述连接孔,将所述铝钢过渡块与所述夹紧件进行固定连接;
所述第二连接件,适于穿过所述间隙,将固定于所述铝钢过渡块上的夹紧件与钢爪组件进行固定连接。
可选地,所述抗拉组件还包括以下至少一种:
弹性件,设置于所述第二连接件与所述夹紧件之间;
垫片,设置于所述第二连接件与所述夹紧件之间。
采用本说明书实施例中的阳极导杆,导杆和钢爪组件之间可以通过铝钢过渡块采用惯性摩擦焊接工艺焊接为一体,焊接处的焊接质量更好,能够降低焊接处的电阻,且能够实现三者间的无缝焊接,增加焊接处的有效焊接面积,提高焊接强度,进而能够增强阳极导杆的导电性;而且,通过采用铝钢过渡块焊接的方式,能够延长导杆和钢爪组件间的距离,二者间的热传导影响较小,能够提高阳极导杆的使用寿命。此外,在采用惯性摩擦焊接工艺时,焊接所需时长能够缩短加工时间
进一步地,所述铝杆过渡块的材料可以为铝质材料,由于铝质材料具有良好的抗腐蚀以及导电性能,因而通过所述铝钢过渡块将所述钢爪组件和所述导杆焊接时,能够提高阳极导杆的导电性,且形成的焊接头性能稳定。
进一步地,通过将铝钢过渡块中的钢质部分与钢爪组件焊接,铝钢过渡块中的铝质部分与导杆焊接,即通过铝铝焊接和钢钢焊接,实现同种材料的焊接,从而能够降低焊接难度,且同种材料焊接的焊接性能相对稳定,焊接效果更好。
进一步地,通过设置使得铝钢过渡块的横截面积大于或等于铝钢过渡块与钢爪组件焊接处的面积,能够增大焊接面积和传导面积,并且提高导杆与钢爪连接处的刚性及性能更稳定,阳极导杆的导电性更强。
进一步地,阳极导杆还包括:焊接板,通过在钢爪组件上焊接焊接板,且所述焊接板可以与铝钢过渡块接触连接,能够增大钢爪组件与铝钢过渡块的接触面积,避免焊接时铝钢过渡块与空气接触,从而能够降低阳极导杆的阻抗,提高钢爪组件的导电性,同时通过在钢爪组件和铝钢过渡块焊接处焊接焊接板,能够提高焊接处的稳定性,进而提高阳极导杆的使用寿命。
进一步地,通过在钢爪组件两侧各焊接焊接板,能够进一步增大钢爪组件与铝钢过渡块的接触面积,提高焊接处的稳定性。
进一步地,由于焊接板的材料与钢爪组件的材料相同,能够降低焊接难度,且焊接性能相对稳定,焊接效果更好。
进一步地,通过设置使得铝钢过渡块的横截面积小于铝钢过渡块与钢爪组件焊接处的面积,铝钢过渡块与钢爪组件能够充分焊接,在满足条件强度及导电性要求,节省工序及时间。
进一步地,通过使铝钢过渡块在惯性摩擦焊接过程中与钢爪组件为全截面接触,能够避免焊接时二者间的焊接面直接暴漏在空气中,从而能够提高焊接质量,进而提高阳极导杆的使用寿命。
进一步地,阳极导杆还可以包括抗拉组件,由于抗拉组件可以分别与钢爪组件和铝钢过渡块连接,能够改善铝钢过渡块与钢爪组件间受力状态,将二者焊接处所受的拉力应力转移至焊缝之上,使得焊缝只承受压应力,进而能够减小焊缝的受力,增加焊缝使用寿命,进而提高阳极导杆的使用寿命。
进一步地,抗拉组件还可以包括以下至少一种:弹性件,设置于所述第二连接件与所述夹紧件之间。由于弹性件能够起到缓冲作用,降低第二连接件与夹紧件间的压紧力,进一步提高阳极导杆的使用寿命;垫片,设置于所述第二连接件与所述夹紧件之间,通过所述垫片,能够增大第二连接件与夹紧件的接触面积,降低夹紧件承受的单位面积压力,确保夹紧件不会受到损伤,且能够起到阻止第二连接件松动的作用。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案,下面将对本说明书实施例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,下面所描述的附图仅仅是本说明书的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本说明书实施例中一种阳极导杆的结构示意图。
图2为图1中一具体应用场景中铝钢过渡块的结构示意图。
图3为本说明书实施例中另一种阳极导杆的结构示意图。
图4为本说明书实施例中又一种阳极导杆的结构示意图。
图5为本说明书实施例中又一种阳极导杆的结构示意图。
具体实施方式
如背景技术所述,采用爆炸块焊接导杆和钢爪组件形成的阳极导杆的导电性能差,且使用寿命短。
为解决上述技术问题,本说明书实施例提供一种阳极导杆,其中,导杆和钢爪组件之间可以通过铝钢过渡块采用惯性摩擦焊接工艺焊接为一体,采用惯性摩擦焊接工艺形成的焊接处的焊接质量更好,能够降低焊接处的电阻,且能够实现三者间的无缝焊接,增加焊接处的有效焊接面积,提高焊接强度,进而能够增强阳极导杆的导电性;而且,通过采用铝钢过渡块焊接的方式,能够延长导杆和钢爪组件间的距离,二者间的热传导影响较小,能够提高阳极导杆的使用寿命。
为使本领域技术人员更好地理解和实施本实用新型实施例,以下对本说明书实施例的构思、方案、原理及优点等结合附图,并通过具体应用示例进行详细描述。
首先,参照图1所示的本说明书实施例中一种阳极导杆的结构示意图,在本说明书一些实施例中,如图1所示,阳极导杆100可以包括:导杆110、钢爪组件120和铝钢过渡块130,且所述导杆110和所述钢爪组件120之间可以通过所述铝钢过渡块130采用惯性摩擦焊接工艺焊接为一体。
在具体实施中,采用惯性摩擦焊接工艺形成的焊接头性能稳定,焊接处的焊接质量更好,能够降低焊接处的电阻,且能够实现导杆110、钢爪组件120和铝钢过渡块130间的无缝焊接,增加焊接处的有效焊接面积,提高焊接强度,进而能够增强阳极导杆100的导电性;而且,通过采用铝钢过渡块130焊接的方式,能够延长导杆110和钢爪组件120间的距离,二者间的热传导影响较小,能够提高阳极导杆100的使用寿命。
其中,惯性摩擦焊接工艺属于一种固相焊接技术,其通过在待焊接材料(可以包括同种待焊接材料和异种待焊接材料)之间摩擦,产生热量,并在顶锻力的作用下使材料发生形变,进而能够将焊接材料连接在一起。在具体实施中,惯性摩擦焊机床装有飞轮,飞轮可储存旋转的动能,用以提供加工件摩擦时需要的能量。
为使本领域技术人员更好地理解和实施本实用新型的方案,以下对本说明书实施例中阳极导杆的具体实现方式给出一些示例。
如前所述,采用现有方案制造形成的阳极导杆的导电性较差。发明人在实际生产制造过程中,经过多次尝试,发现当采用铝质材料连接导杆和钢爪组件时,形成的阳极导杆的性能较好。
基于此,在本说明书一些实施例中,所述铝钢过渡块的材料可以为铝质材料,且与所述钢爪组件、所述导杆分别焊接。由于铝具有良好的抗腐蚀以及导电性能,因而通过所述铝钢过渡块将所述钢爪组件和所述导杆焊接时,能够提高阳极导杆的导电性,且形成的焊接头性能稳定。并且采用惯性摩擦焊接工艺即可焊接钢爪组件和导杆,无需添加其它额外工序,相比较于其它方案,能够缩短加工时间。
此外,在采用惯性摩擦焊接工艺焊接时,不是对导杆、钢爪组件和铝钢过渡块进行熔焊,并未达到导杆、钢爪组件和铝钢过渡块的熔点,而是一个塑性形变焊接过程,不会削弱导杆、钢爪组件和铝钢过渡块的强度,从而能够延长焊接形成的阳极导杆的使用寿命。
需要说明的时,本说明书实施例中涉及到的铝质材料可以仅包括纯铝,也可以是铝合金(主要成分是铝,其内部添加有其它金属),本说明书对此不做具体限制。
在具体实施中,导杆一般由铝质材料构成,钢爪组件一般由钢质材料构成。在本说明书一些实施例中,结合图1,参照图2,铝钢过渡块130可以钢铝复合块,也即铝钢过渡块130可以包括铝质部分131和钢质部分132,进而在采用惯性摩擦焊接工艺焊接时,可以将所述铝钢过渡块130中的钢质部分132与所述钢爪组件120焊接,所述铝钢过渡块130中的铝质部分131与所述导杆110焊接。
由此,通过分别将铝钢过渡块中的钢质部分与钢爪组件焊接,将铝钢过渡块中的铝质部分与导杆焊接,即通过铝铝焊接和钢钢焊接,实现同种材料的焊接,从而能够降低焊接难度,且同种材料焊接的焊接性能相对稳定,焊接效果更好。
可以理解的是,在具体焊接过程中,还可以将所述铝钢过渡块中的铝质部分与所述钢爪组件焊接,所述铝钢过渡块中的钢质部分与所述导杆焊接。本说明书实施例对此不做限制,只要能够实现导杆、钢爪组件和铝钢过渡块的焊接即可。
需要说明的是,上述示例是以铝钢过渡块为方形结构进行示例说明的,在其他实施例中,铝钢过渡块还可以是柱形结构。本说明书实施例并不限制铝钢过渡块的具体结构,只要其与导杆和钢爪组件的形状相适配即可。
在实际焊接过程中,由于导杆、钢爪组件和铝钢过渡块是分别制造得到的,三者间的物理参数(例如,面积、材料等)并不完全一致,因此得到的阳极导杆的构造也不完全相同。
在本说明书一些实施例中,若导杆的外径或宽度大于或等于钢爪组件的外径宽度,所述铝钢过渡块的横截面积可以大于或等于所述铝钢过渡块与所述钢爪组件焊接处的面积,以增大焊接接触面的面积和传导面积,以提高导杆与钢爪连接处的刚性及性能更稳定,阳极导杆的导电性更强。
作为一具体示例,参照图3所示的本说明书实施例另一种阳极导杆的结构示意图,与图1中不同之处在于,图3中的铝钢过渡块230的横截面积可以大于或等于所述铝钢过渡块230与所述钢爪组件220焊接处的面积。也就是说,铝钢过渡块230并未完全与钢爪组件220焊接,铝钢过渡块230存在未与钢爪组件220接触的部分。
在本说明书实施例中,继续参照图3,阳极导杆200还可以包括焊接板240,焊接于所述钢爪组件220上,且与所述铝钢过渡块230接触连接。
通过在钢爪组件220上焊接焊接板240,且所述焊接板240可以与铝钢过渡块230接触连接,能够增大钢爪组件220与铝钢过渡块230的接触面积,避免焊接时铝钢过渡块与空气接触,从而能够降低阳极导杆的阻抗,提高钢爪组件220的导电性,同时通过在钢爪组件220和铝钢过渡块230焊接处焊接焊接板240,能够提高焊接处的稳定性,进而提高阳极导杆的使用寿命。
在具体实施中,继续参照图3,焊接板240可以焊接于钢爪组件220与所述铝钢过渡块230焊接区域的两侧。通过在钢爪组件两侧各焊接焊接板,能够进一步增大钢爪组件与铝钢过渡块的接触面积,提高焊接处的稳定性。
在实际应用场景中,焊接板可以为加宽板,进而能够增加钢爪组件与过渡铝棒的接触面积,避免焊接时过渡铝棒端面暴露于空气中。并且在焊接加宽板后,需要对钢爪组件与过渡铝棒的焊接区域进行处理,以提高二者焊接处的平整度。如前所述,本实用新型通过将铝钢过渡块中的钢质部分与所述钢爪组件焊接,能够降低焊接难度。因此,在本说明书一些实施例中,所述焊接板的材料与所述钢爪组件的材料相同。在将焊接板分别与钢爪组件、铝钢过渡块焊接时,由于是对同种材料进行焊接,能够降低焊接难度,且焊接性能相对稳定,焊接效果更好。
需要说明的是,如图3中区域A所示,导杆210的长度可以根据实际需要进行选择和设定,本说明书实施例并不限定所述导杆210的具体长度,也不限定所述导杆210与所述钢爪组件220的相对尺寸。
在本说明书一些实施例中,当导杆的外径或宽度小于钢爪组件的外径宽度的情况时,所述铝钢过渡块的横截面积可以小于所述铝钢过渡块与所述钢爪组件焊接处的面积,铝钢过渡块与钢爪组件能够充分焊接,在满足条件强度及导电性要求,节省工序及时间。
作为一具体示例,参照图4所示的本说明书实施例又一种阳极导杆的结构示意图,与图1中不同之处在于,图4中的铝钢过渡块330的横截面积小于铝钢过渡块330与钢爪组件320焊接处的面积。
在具体实施中,由于铝钢过渡块330的横截面积小于铝钢过渡块330与钢爪组件320焊接处的面积,故铝钢过渡块330与钢爪组件320能够充分焊接,无需添加焊接块。
可以理解的是,在一些其它示例中,可以按照图3所示的结构,在钢爪组件和铝钢过渡块焊接处焊接焊接板。
需要说明的是,如图4中区域B所示,导杆310的长度可以根据实际需要进行选择和设定,本说明书实施例并不限定所述导杆310的具体长度,也不限定所述导杆310与所述钢爪组件320的相对尺寸。
需要说明的是,图3和图4中的钢铝过渡块可以是铝质过渡块或者钢铝复合块,优选为铝质过渡块。这是因为,铝质过渡块可以直接与钢爪组件实现全截面无缝焊接,大大简化及节省了工艺加工流程,而且焊接处的焊缝质量可靠稳定。在具体实施中,在进行惯性摩擦焊接过程中,所述铝钢过渡块与所述钢爪组件为全截面接触,进而能够避免焊接时二者间的焊接面直接暴漏在空气中,从而能够提高焊接质量,进而提高阳极导杆的使用寿命。
在本说明书一些实施例中,钢爪组件包括与铝钢过渡块焊接的扁钢,以及与所述扁钢连接的多个钢棒。
例如,如图1所示,钢爪组件120可以包括与铝钢过渡块130焊接的扁钢121,以及与所述扁钢121连接的多个钢棒122至124。
在具体实施中,可以分别制造得到扁钢121和钢棒122至124,在采用焊接工艺(例如摩擦焊接)将扁钢121、钢棒122至124焊接为一体。并且各钢棒之间相互独立,钢棒的维修彼此间不受干扰。
需要说明的是,图1中钢棒的数量仅为示例说明,在其他实施例中,钢爪组件还可以包括1个、2个等其它数量的钢棒;并且可以通过切割钢板一体形成扁钢和钢棒,本说明书实施例对钢板组件的形成过程不做限制,且也不限制钢棒的具体尺寸大小和数量。
在具体实施中,发明人发现,在使用阳极导杆时,钢棒受热易变形,从而降低阳极导杆使用寿命。基于此,在本说明书一些实施例中,钢棒之间设有筋板,且所述筋板可以分别与所述扁钢和所述钢棒焊接。
通过在钢棒之间增设筋板,能够提高钢爪组件的整体刚性,减少使用变形,进一步提高阳极导杆的使用寿命。
类似的,图3中的钢爪组件220可以包括与铝钢过渡块230焊接的扁钢221,以及与所述扁钢221连接的多个钢棒222至225,图4中的钢爪组件320可以包括与铝钢过渡块330焊接的扁钢321,以及与所述扁钢321连接的多个钢棒322至325。其中,图3和图4中钢棒组件的结构、形成过程可以参见图1所对应的内容,在此不再展开赘述。
在具体实施中,基于不同的应用场景,可以采用具有不同类型的钢爪组件。例如,可以采用结构型钢爪组件,扁钢和各钢棒之间的重叠端面能够实现完整焊接,焊接形成的面积更大,从而使形成的阳极导杆的导电性更好;又例如,采用铸造型钢爪组件,能够一体形成钢爪组件,使扁钢和各钢棒之间无缝隙。
可以理解的是,在本说明书一些实施例中,还可以其它类型的钢爪组件,本说明书实施例对此不做限制。
在实际工作过程中,阳极导杆在使用时是悬挂的,发明人进一步发现,长时间使用上述示例中的阳极导杆时,在重力的作用下,会影响焊缝的致密性,进而降低阳极导杆的使用寿命。
基于此,本说明书提供的阳极导杆还可以包括抗拉组件,与所述钢爪组件和铝钢过渡块分别连接。通过抗拉组件,能够改善铝钢过渡块与钢爪组件间受力状态,将二者焊接处所受的拉力应力转移至焊缝之上,使得焊缝只承受压应力,进而能够减小焊缝的受力,增加焊缝使用寿命,进而提高阳极导杆的使用寿命。
在本说明书一些实施例中,如图5所示,阳极导杆400还可以包括抗拉组件450,与所述钢爪组件420和铝钢过渡块430分别连接。
在具体实施中,继续参照图5,抗拉组件450可以包括:配对的夹紧件(例如图5中示意的夹紧件451和452),夹紧件451和452对称设置在所述铝钢过渡块430的两侧,配对的第一连接件(例如图5中示意的第一连接件453和454),对称设置在所述铝钢过渡块430两侧,适于将所述铝钢过渡块430与所述夹紧件(例如夹紧件451和452)进行固定连接;配对的第二连接件(例如图5中示意的第二连接件455和456),适于将所述夹紧件(例如夹紧件451和452)与钢爪组件420进行固定连接。
采用上述结构的抗拉组件450,一方面,由于夹紧件451和452对称设置在所述铝钢过渡块430的两侧,因此通过第一连接件453和454,能够实现夹紧件451和452、铝钢过渡块430间的固定连接;另一方面,第二连接件455和456可以实现夹紧件451和452、钢爪组件420间的固定连接,由此实现抗拉组件450与钢爪组件420、铝钢过渡块430间的固定连接。
在本说明书一些实施例中,继续参照图5,各夹紧件靠近所述铝钢过渡块430的部分设置有连接孔(图5未标识),例如,夹紧件451和452靠近所述铝钢过渡块430的部分均设置有连接孔,相邻夹紧件存在间隙,例如相邻的夹紧件451和452存在间隙S。
相应的,所述第一连接件(例如第一连接件453和454),适于穿过所述连接孔,将所述铝钢过渡块430与所述夹紧件(例如夹紧件451和452)进行固定连接。
所述第二连接件(例如第二连接件455和456),适于穿过所述间隙S,将固定于所述铝钢过渡块430上的夹紧件(例如夹紧件451和452)与钢爪组件420进行固定连接。
在本说明书一些实施例中,夹紧件451和452间形成的间隙S可以根据第二连接件455和456的宽度进行设定。
在具体实施中,第一连接件453和454可以通过螺栓或者螺纹的杆件及配套的螺母构成。可以理解的是,第一连接件453和454还可以是其他结构,例如第一连接件453和454可以是卡箍,本说明书实施例并不限制第一连接件453和454的具体结构。
在具体实施中,第二连接件455和456可以通过紧固螺栓及配套的螺母构成。可以理解的是,第二连接件455和456还可以是其他结构,例如第二连接件455和456可以是周向带螺纹的杆件,本说明书实施例并不限制第二连接件455和456的具体结构。
在实际操作过程中,采用上述结构的抗拉组件,能够改善铝钢过渡块与钢爪组件间受力状态,减小焊缝的受力。为降低第二连接件与夹紧件间的压紧力,在本说明书一些实施例中,继续参照图5,抗拉组件450还可以包括:弹性件457和458,其中,弹性件457设置于所述第二连接件455与所述夹紧件451、452之间,弹性件458设置于所述第二连接件456与所述夹紧件451、452之间。
由于弹性件457和458具有弹性,能够起到缓冲作用,降低第二连接件455、156与夹紧件451、452间的压紧力,进一步提高阳极导杆400的使用寿命。
在一些可选示例中,弹性件457和458可以为弹簧。
需要说明的是,上述抗拉组件的结构仅为示例说明。在具体实施中,可以根据需要,灵活设置夹紧件、第一连接件、第二连接件的数量,以及选用具有不同结构的夹紧件、第一连接件和第二连接件。
例如,当包括2对夹紧件时,从当前视角来看,铝钢过渡块430的两侧可以分别设置2个夹紧件。以此类推,当包括更多偶数个的夹紧件时,铝钢过渡块430的两侧可以设置数量相同的夹紧件。
还需要说明的是,图5仅示意出了阳极导杆的部分结构,其中,阳极导杆的组成部分以及各部分的具体结构可以参见图1至图4所对应的内容,在此不再展开描述。
在具体实施中,为进一步降低第二连接件与夹紧件间的压紧力,本说明书实施例中的抗拉组件还可以包括垫片,所述垫片可以设置在第二连接件与弹性件间。通过所述垫片,能够增大第二连接件与夹紧件的接触面积,降低夹紧件承受的单位面积压力,确保夹紧件不会受到损伤,且能够起到阻止第二连接件松动的作用。
在一些实施例中,抗拉组件可以同时包括弹性件和垫片,能够进一步降低第二连接件与夹紧件间的压紧力,进而能够提高阳极导杆的使用寿命。
在本说明书一些实施例中,可以将上述阳极导杆应用到不同的机械加工制造场景中。
作为一具体示例,阳极导杆可应用与电解铝制造场景中,作为电解槽的阳极使用。
具体而言,电解槽中放置有电解液,阳极碳块放置在电解液中,在电解铝时,阳极导杆的导杆作为端子与导电母线连接,下部的钢爪组件与阳极碳块连接。
在进行电解铝工艺时,通过需要将阳极导杆悬挂在电解槽上方。因此,在具体实施中,如图1所述,阳极导杆100还可以包括吊装孔140,设置于所述导杆110的上端部,以用于吊装所述阳极导杆100。
类似的,图3中的阳极导杆200还可以包括设置于所述导杆210上端部的吊装孔250,图4中的阳极导杆300还可以包括设置于所述导杆310上端部的吊装孔340。
可以理解的是,图5所示的阳极导杆400也可以具有吊装孔。
在本说明书一些实施例中,可以按照如下步骤,制造前述任一实施例所述的阳极导杆。
首先,使用物料架将扁钢输送至惯性摩擦焊接机床主轴箱主轴夹具处并夹紧,并从另一头将钢棒输送至与主轴箱主轴相对应的小车主轴夹具上夹紧,启动惯性摩擦焊接机床使扁钢和钢棒焊接成形钢爪组件。之后,取出钢爪组件,并在确定铝钢过渡块的横截面积大于或等于铝钢过渡块与钢爪组件焊接处的面积时,将焊接板焊接于钢爪组件上,否则直接将铝钢过渡块的一端与加工后钢爪组件放置于惯性摩擦焊机上焊接成型,再将铝钢过渡块的另一端采用惯性摩擦焊接或手工焊接或焊接机器人焊接等的方法与导杆焊接成阳极导杆。
其中,对导杆与钢爪组件的焊接面有相位要求的采用手工或机器人焊接等方式,无相位要求的则优先采用惯性摩擦焊接。
虽然本说明书实施例披露如上,但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本实用新型的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (14)
1.一种阳极导杆,其特征在于,包括导杆、钢爪组件、铝钢过渡块和抗拉组件,所述导杆和所述钢爪组件之间通过所述铝钢过渡块采用惯性摩擦焊接工艺焊接为一体,所述抗拉组件与所述钢爪组件和所述铝钢过渡块分别连接。
2.根据权利要求1所述的阳极导杆,其特征在于,所述铝钢过渡块的材料为铝质材料,且与所述钢爪组件、所述导杆分别焊接。
3.根据权利要求1所述的阳极导杆,其特征在于,所述铝钢过渡块中的钢质部分与所述钢爪组件焊接,所述铝钢过渡块中的铝质部分与所述导杆焊接。
4.根据权利要求1至3任一项所述的阳极导杆,其特征在于,所述铝钢过渡块的横截面积大于或等于所述铝钢过渡块与所述钢爪组件焊接处的面积。
5.根据权利要求4所述的阳极导杆,其特征在于,还包括:焊接板,焊接于所述钢爪组件上,且与所述铝钢过渡块接触连接。
6.根据权利要求5所述的阳极导杆,其特征在于,所述焊接板,焊接于所述钢爪组件与所述铝钢过渡块焊接区域的两侧。
7.根据权利要求5或6所述的阳极导杆,其特征在于,所述焊接板的材料与所述钢爪组件的材料相同。
8.根据权利要求1至3任一项所述的阳极导杆,其特征在于,所述铝钢过渡块的横截面积小于所述铝钢过渡块与所述钢爪组件焊接处的面积。
9.根据权利要求1所述的阳极导杆,其特征在于,所述钢爪组件包括与所述铝钢过渡块焊接的扁钢,以及与所述扁钢连接的多个钢棒。
10.根据权利要求1所述的阳极导杆,其特征在于,所述钢爪组件包括以下至少一种类型:
结构型钢爪组件;
铸造型钢爪组件。
11.根据权利要求1所述的阳极导杆,其特征在于,所述铝钢过渡块在惯性摩擦焊接过程中与所述钢爪组件为全截面接触。
12.根据权利要求1所述的阳极导杆,其特征在于,所述抗拉组件包括:
配对的夹紧件,对称设置在所述铝钢过渡块的两侧;
配对的第一连接件,对称设置在所述铝钢过渡块两侧,适于将所述铝钢过渡块与所述夹紧件进行固定连接;
配对的第二连接件,对称设置在所述铝钢过渡块两侧,适于将所述夹紧件与钢爪组件进行固定连接。
13.根据权利要求12所述的阳极导杆,其特征在于,各夹紧件靠近所述铝钢过渡块的部分设置有连接孔,相邻夹紧件存在间隙;
所述第一连接件,适于穿过所述连接孔,将所述铝钢过渡块与所述夹紧件进行固定连接;
所述第二连接件,适于穿过所述间隙,将固定于所述铝钢过渡块上的夹紧件与钢爪组件进行固定连接。
14.根据权利要求12或13所述的阳极导杆,其特征在于,所述抗拉组件还包括以下至少一种:
弹性件,设置于所述第二连接件与所述夹紧件之间;
垫片,设置于所述第二连接件与所述夹紧件之间。
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