CN2242251Y - 年轮应力复合型阴极辊 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种年轮应力复合型阴极辊，属于用电解法生产铜箔的机械设备。它主要由辊筒、导电带、堵板、轴套及主轴组成，主轴固定于轴套内，辊筒与轴套通过导电带焊接固定在一起，堵板密封在辊筒两端，辊筒为三层金属材料复合而成，从而提高了阴极辊的耐腐蚀性，且消除工作过程中阴极辊发热的现象，提高所生产的电解铜箔的质量及产量。本实用新型结构简单，节省制做材料，可用于加工各种规格的铜箔。

Description

年轮应力复合型阴极辊

本实用新型为一种用于铜箔生产的阴极辊，属于用电解法生产铜箔的机械设备。

随着电子工业的迅速发展，对高质量的铜箔的需求量也越来越大。目前，国内、外生产铜箔的方法一般均采用电解法，而阴极辊是生产电解铜箔的关键设备。现有的阴极辊的结构一般分为两种：一种是不锈钢辊表面镀铬，另一种是单层钛辊。前者虽表面镀铬以防止不锈钢辊腐蚀，但因阴极的环境污染较重，仍不可避免不锈钢辊被腐蚀，且不锈钢辊电阻大，输入较大电流时，轴和辊面都发热，生产出的铜箔表面多孔，厚薄不均，性能不稳定；后者的单层钛辊的耐腐蚀性强，能生产出较高质量的电解铜箔，但钛辊的电阻率大，也会同样出现在大电流时辊面发热影响所生产的铜箔质量的现象。另外，由于受制造条件的制约，单层钛辊的长度受到限制，因此生产铜箔的产量较低。

本实用新型的目的是设计一种年轮应力复合型阴极辊，其结构简单，耐腐蚀，能够消除工作过程中阴极辊发热，提高所生产的电解铜箔的质量及产量。

本实用新型所设计的年轮应力复合型阴极辊主要由辊筒、导电带、堵板、轴套及主轴组成，轴套沿轴向位于辊筒内，辊筒通过导电带与轴套固定连接，主轴与轴套过盈配合，辊筒两端由堵板密封，所说的辊筒由外层、中层和内层三层复合而成，外层为一由耐腐蚀材料制成的筒体，中层和内层由数量相同的两个以上的圆环构成，内层钢性圆环通过压装与中层的导电圆环过盈配合成为复合圆环，两个以上的复合圆环通过压装与外层筒体过盈配合形成辊筒。

本实用新型所设计的年轮应力复合型阴极辊中，辊筒的外层筒体为一钛筒，中层的导电环为由铜板卷焊形成的铜环，内层的钢性圆环为由钢板卷焊形成的钢环。

为节省材料，降低筒体重量，轴套由安装在主轴两端的法兰及连接法兰的连接排构成。

本实用新型所设计的年轮应力复合型阴极辊的辊筒中层的导电圆环内层的钢性圆环带有锯口，用于固定导电带。

为减小导电带两端与辊筒及轴套支撑连接时引起辊筒变形，用于连接导电带的导电接头一端位于内层钢环所带的锯口中，与辊筒中层的导电圆环焊接在一起。

本实用新型所设计的年轮应力复合型阴极辊中的轴套、导电接头及导电带均由导电性好的铜材制成。

本实用新型所设计的年轮应力复合型阴极辊在制造时，首先在铜环所带的锯口中将导电接头一端沿轴向焊接在铜环上，然后将内层的钢环与中层的铜环进行过盈压装配合形成钢—铜复合环，钢环及铜环的锯口对齐，将导电接头向内层弯曲与辊面垂直，再将钢—铜复合环竹节式依次压装进外层的钛筒内，形成辊筒。将轴套的法兰压在主轴两端，法兰间通过连接排连接，将导电带两端分别用螺栓固定后焊接在辊筒的接头及轴套的法兰或连接排上，使主轴和辊筒固定构成一整体，最后在辊筒两端及轴套间焊接上堵板，将辊筒密封。

在使用过程中，阴极辊浸入电解液中，电流通过轴套、导电带传到辊面，通过电解液与阳极形成电解回路，在阴极形成电解铜箔。

本实用新型所设计的年轮应力复合型阴极辊的优点是：

1.耐腐蚀，不易变形，提高了生产铜箔的质量及产量。由于阴极辊的辊筒为三层不同金属材料复合构成，表面钛筒防腐蚀，中层的铜环导电性好，内层的钢环钢性好，采用竹节式压装方式复合成一体，结合率大于90％，从而使阴极辊的辊筒既防腐蚀，又不易变形，保证加工的电解铜箔厚薄均匀，提高生产铜箔的质量。

2.降低了辊筒的电阻值，提高了铜箔产量。由于铜的导电性好，电流通过铜材制成的轴套、导电排、导电带直接作用于辊筒的钛表面，大大降低了电阻值，因此消除了生产过程中在电流较大时，辊筒表面发热影响铜箔质量的问题，提高了辊面的电流密度，从而提高了铜箔的产量，较相同辊径的单层钛辊的生产率提高35％左右。

3.结构简单，生产成本低。辊筒复合层均可由板材卷焊形成，且辊筒与轴之间的固定连接结构为花栏式结构，节省了制做材料，避免了辊体重量较大的问题。其制做工艺简单，不需要大型加工设备进行制做，生产效率高，并且可减少其它辅助性劳动，因此降低了生产成本。

本实用新型所设计的年轮应力复合型阴极辊可适用于大量生产铜箔的厂矿、企业应用。

图1是本实用新型所设计的年轮应力复合型阴极辊的轴向剖视图。

图2是图1的A-A向剖视图。

图3是图1中I部的局部放大图。

下面结合具体实施例对本实用新型所设计的年轮应力复合型阴极辊的实施方式及效果作进一步说明。

图1、2是本实用新型所设计的一种年轮应力复合型阴极辊，它主要由辊筒1、导电带2、堵板3、轴套4及主轴5组成。辊筒1的辊面宽为1400mm，辊径为1500mm。辊筒1由三层不同的金属材料复合而成，外层为钛筒6、中层为铜筒7、内层为钢筒8，均由板材卷焊而成，三层复合均采用压装方式。由于辊面较宽，整体钛筒与铜筒应力复合难度大，质量不易保证，因此将铜筒及钢筒分别分为五个相同的圆环，并且钢环及铜环的两端径向均匀地分布有六个锯口。制做时，先将铜环的锯口处沿轴线方向焊接上铜导电接头9，将钢环过盈压装入铜环内形成钢—铜复合环，钢环与铜环的锯口相对齐，向环内弯曲铜导电接头9，使之与环面垂直，再将每个钢—铜复合环竹节式依次压装入钛筒6内形成复合的辊筒1，辊筒1的复合层结合面的结合率大于90％。轴套4由铜材制成的法兰10及导电排11构成，将主轴5的两端与轴套4的法兰10过盈配合，两法兰间由连接排11焊接连接。主轴5连同轴套4位于辊筒1的中间，铜导电带2一端与铜导电接头9用螺栓固定后焊接在一起，如图3所示。铜导电带2另一端与轴套4螺栓固定后焊接固定，将主轴5与辊筒1固定在一起。最后将辊筒两端通过由钛材制成的堵板3密封，形成阴极辊整体。

在应用时，将阴极辊置于电解液中，与阳极、电解液形成电流回路，由于辊筒为三层复合结构，表面钛层防腐蚀，中层铜环的导电性好，电阻小，电流通过轴套4、导电带2、辊筒1中的铜筒7直接作用于辊筒表面，从而大大降低了电阻率，在输入电流大于16000A时，辊筒表面不发热，辊面的电流密度大于6800A/m²，而内层的钢环保证了辊面不易变形，因此大大提高了铜箔生产的质量及产量，延长了阴极辊的使用寿命。

Claims (6)

1.一种年轮应力复合型阴极辊主要由辊筒、导电带、堵板、轴套及主轴组成，主轴及轴套沿轴向位于辊筒内，辊筒通过导电带与轴套固定连接，主轴与轴套过盈配合，辊筒两端由堵板密封，其特征在于：辊筒由外层、中层和内层三层复合而成，外层为一由耐腐蚀材料制成的筒体，中层和内层由数量相同的两个以上的圆环构成，内层的钢性圆环通过压装与中层的导电圆环过盈配合成为复合圆环，两个以上的复合圆环通过压装与外层筒体过盈配合形成辊筒。

2.根据权利要求1所述的年轮应力复合型阴极辊，其特征还在于：构成辊筒的外层筒体为一钛筒，中层的导电圆环为由铜板卷焊形成的铜环，内层的钢性圆环为由钢板卷焊形成的钢环

3.根据权利要求1所述的年轮应力复合型阴极辊，其特征还在于：轴套由安装在主轴两端的法兰及两法兰间的连接排构成

4.根据权利要求2所述的年轮应力复合型阴极辊，其特征还在于：中层导电圆环及内层钢性圆环带有锯口。

5.根据权利要求4所述的年轮应力复合型阴极辊，其特征还在于：用于连接导电带的导电接头的一端通过锯口与中层的导电圆环焊接在一起。

6.根据权利要求5所述的年轮应力复合型阴极辊，其特征还在于：轴套、导电带及导电接头均由导电性好的铜材制成。

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