專利名稱：石墨化爐的液壓頂推加壓設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種液壓頂推裝置，尤其涉及一種石墨化爐的液壓頂推加 壓設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前在國(guó)內(nèi)鋁電解生產(chǎn)廠家中，電解槽上主要使用的是半石墨質(zhì)陰極碳?jí)K，
大多數(shù)電解槽的平均壽命只能達(dá)到1500天左右，這與國(guó)外先進(jìn)的平均槽壽命 2200 2500天相比，具有明顯的差距，同時(shí)我國(guó)的電解槽普遍存在著電流密度 過低(0.65 0.72A/cm2)，因此同樣大小的電解槽也要比國(guó)外先進(jìn)水平少產(chǎn)鋁10 W以上(國(guó)際先進(jìn)水平約0.75 0.9A/cm2)。陰極碳?jí)K的性能不佳是其主要原因之
采用石墨化碳?jí)K的鋁電解槽，電流提高10 15%，使用石墨化陰極后，陰 極電阻減小、由于電壓擺動(dòng)減小使電解槽穩(wěn)定性好、電流效率高、每噸鋁電耗 降低。石墨化碳?jí)K的熱膨脹系數(shù)一般小于普通碳?jí)K，其鈉膨脹更是遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于普 通碳?jí)K。而且采用石墨化陰極碳?jí)K的電解槽，提高導(dǎo)電率有利于爐底電流分布 均勻，減少局部的加速腐蝕。高導(dǎo)熱率有利于爐底溫度分布均勻和側(cè)部爐幫的 快速建立從而減少熱應(yīng)力和保護(hù)側(cè)部?jī)?nèi)襯免受侵蝕?？梢姴捎檬?jí)K的好 處是十分明顯的。在串接石墨化爐生產(chǎn)中一個(gè)很重要的裝置就是液壓頂推裝置。 串接柱的壓緊壓力應(yīng)達(dá)到0.8 1.4MPa左右，由于串接柱在石墨化過程中有一定 膨脹和收縮，而在結(jié)束通電后的冷卻過程中，串接柱又會(huì)有快速收縮的過程，
4都會(huì)影響壓力的變化。如果在壓力變化過程中壓力控制不當(dāng)很容易在串接柱端 面接觸部出現(xiàn)裂紋和串接柱石墨化不均勻，造成石墨塊質(zhì)量不高，從而提高了 石墨塊的廢品率。同時(shí)石墨化時(shí)間增加，提高了石墨化過程的電能消耗，現(xiàn)有 裝置響應(yīng)速度慢，石墨化時(shí)間長(zhǎng)，精度低的問題。這些問題困擾著石墨化技術(shù) 的進(jìn)一步提高。
實(shí)用新型內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問題本實(shí)用新型提供一種石墨化爐的液壓頂推加壓設(shè)備， 目的是不僅能夠提高石墨塊的質(zhì)量，降低廢品率，而且能夠縮短石墨化時(shí)間， 降低石墨化過程的電能消耗，使穩(wěn)定性好、響應(yīng)快速、精度高。
為達(dá)上述目的本實(shí)用新型石墨化爐的液壓頂推加壓設(shè)備，其中頂推頭與液 壓缸連接，液壓缸固定在底座上，液壓缸由液壓控制系統(tǒng)控制。
所述的液壓缸的活塞桿插入到頂推頭內(nèi)，銷軸穿過頂推頭和活塞桿固定。
所述的銷軸設(shè)有固定的圓螺母，在銷軸上圓螺母的上方設(shè)有銷釘。
所述的活塞桿的端部為關(guān)節(jié)軸承。
所述的液壓缸兩端的外壁上分別設(shè)有Q形卡環(huán)，Q形卡環(huán)用螺栓和螺母固 定在底座上。
所述的頂推頭的前端設(shè)有絕緣板。 所述的絕緣板由帶有絕緣套的螺絲固定。
所述的液壓控制系統(tǒng)由下述結(jié)構(gòu)構(gòu)成在液壓缸的進(jìn)油腔和回油腔分別與 進(jìn)油管路和回油管路的一端連通，進(jìn)油管路和回油管路分別與壓力傳感器的一 端連接，壓力傳感器的另一端與處理器連接，進(jìn)油管路和回油管路的另一端與 伺服閥連接后伸到油箱內(nèi)，處理器與伺服閥電連接。所述在液壓缸與伺服閥之間的進(jìn)油管路和回油管路上分別設(shè)有液控單向閥。
所述的液控單向閥與液壓缸之間的進(jìn)油管路和回油管路上分別設(shè)有流量調(diào)
所述的流量調(diào)節(jié)閥與液壓缸之間的進(jìn)油管路和回油管路上分別設(shè)有截止
所述的伸到油箱進(jìn)油管路與單向閥連接后再與電機(jī)連接。 所述的伸到油箱回油管路先經(jīng)過過濾器后再伸到油箱內(nèi)。 所述在伺服閥與油箱之間的進(jìn)油管路和回油管路之間設(shè)有溢流閥。 所述在伺服閥與油箱之間的進(jìn)油管路上設(shè)有連接到液控單向閥的旁路，在 旁路上設(shè)有換向閥，換向閥與伺服閥和油箱之間的進(jìn)油管路之間設(shè)有蓄能器。 所述的換向閥與處理器電連接。
所述的處理器將兩個(gè)壓力傳感器測(cè)得的壓力和設(shè)定值比較后，向伺服閥和 換向閥傳送工作信號(hào)。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)效果本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全可靠，是串接石墨化 過程中必不可少的重要環(huán)節(jié)，而且此裝置穩(wěn)定性好、響應(yīng)快速、精度高，不僅 能夠提高石墨塊的質(zhì)量，降低廢品率，而且能夠縮短石墨化時(shí)間，降低石墨化 過程的電能消耗。

圖1是本實(shí)用新型石墨化爐的液壓頂推加壓設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是為圖1的A向視圖。 圖3是為圖1的B向視圖。圖4是本實(shí)用新型液壓系統(tǒng)原理圖。
圖中l(wèi).頂推頭；2.帶有絕緣套的螺絲；3.活塞桿；4.底座；5.液壓缸；6.絕 緣板；7.銷軸；S.銷釘；9.圓螺母；IO.螺栓；ll.螺母；12.壓力傳感器；13.處理 器；14.截止閥；15.流量調(diào)節(jié)閥；16.液控單向閥；17.伺服閥；18.換向閥；19. 蓄能器；20.溢流閥；21.過濾器；22.電機(jī)；23.單向閥；24.油箱；25.回油管路； 26.進(jìn)油管路；27. Q形卡環(huán)。
具體實(shí)施方式

下面對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例結(jié)合附圖加以詳細(xì)描述，但本實(shí)用新型的保護(hù) 范圍不受實(shí)施例所限。
本實(shí)用新型液壓控制系統(tǒng)為液壓缸5提供動(dòng)力，活塞桿3和頂推頭為執(zhí)行 機(jī)構(gòu)。在串接石墨化爐中，需要有兩個(gè)液壓頂推裝置分別給串接柱加壓，在這 里只介紹一個(gè)頂推裝置的設(shè)計(jì)。如圖1所示，本實(shí)用新型石墨化爐的液壓頂推 加壓設(shè)備，由下述結(jié)構(gòu)構(gòu)成頂推頭1與液壓缸5連接，液壓缸5固定在底座4 上，液壓缸5由液壓控制系統(tǒng)控制；如圖2所示，液壓缸5的活塞桿3插入到 頂推頭1內(nèi)，銷軸7穿過頂推頭1和活塞桿3固定，銷軸7上設(shè)有固定的圓螺 母9，在銷軸7上圓螺母9的上方設(shè)有銷釘8，活塞桿3的端部為關(guān)節(jié)軸承，這 樣活塞桿3可以使頂推頭在任一方向上轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，這樣可以保證每次頂 推頭1和頂推電極之間有更好的面接觸；如圖3所示，液壓缸5兩端的外壁上 分別設(shè)有Q形卡環(huán)27， Q形卡環(huán)27用螺栓10和螺母11固定在底座4上，頂推 頭1的前端設(shè)有絕緣板6，這樣就保證了頂推裝置的絕緣性，絕緣板6由帶有絕 緣套的螺絲2固定。
如圖4所示，上述液壓控制系統(tǒng)由下述結(jié)構(gòu)構(gòu)成在液壓缸5的進(jìn)油腔和回油腔分別與進(jìn)油管路26和回油管路25的一端連通，進(jìn)油管路26和回油管路 25分別與壓力傳感器12的一端連接，壓力傳感器12的另一端與處理器13連接， 進(jìn)油管路26和回油管路25的另一端與伺服閥17連接后伸到油箱24內(nèi)，處理 器13與伺服閥17電連接，在液壓缸5與伺服閥17之間的進(jìn)油管路和回油管路 上分別設(shè)有液控單向閥16，液控單向閥16與液壓缸5之間的進(jìn)油管路26和回 油管路25上分別設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥15，流量調(diào)節(jié)閥15與液壓缸5之間的進(jìn)油管 路26和回油管路25上分別設(shè)有截止閥14，伸到油箱24的進(jìn)油管路26與單向 閥23連接后再與電機(jī)22連接，伸到油箱24的回油管路25先經(jīng)過過濾器21后 再伸到油箱24內(nèi)，伺服閥17與油箱24之間的進(jìn)油管路26和回油管路25之間 設(shè)有溢流閥20，在伺服閥17與油箱24之間的進(jìn)油管路26上設(shè)有連接到液控單 向閥16的旁路，在旁路上設(shè)有換向閥18，換向閥18與伺服閥17和油箱24之 間的進(jìn)油管路26之間設(shè)有蓄能器19，換向閥18與處理器13電連接；處理器 13將兩個(gè)壓力傳感器測(cè)得的壓力和設(shè)定值比較后，向伺服閥17和換向閥18傳 送工作信號(hào)。
其中截止閥14、流量調(diào)節(jié)閥15、液控單向閥16、伺服閥17、換向閥18、 蓄能器19、溢流閥20、過濾器21、電機(jī)22、單向閥23和油箱24設(shè)在控制箱 內(nèi)。
本實(shí)用新型的工作原理當(dāng)專用天車及夾具將組裝好的串接柱吊到爐內(nèi)后， 頂推裝置開始工作，液壓缸5進(jìn)油口進(jìn)油活塞桿伸出，帶動(dòng)頂推頭推動(dòng)頂推電 極和串接柱，并調(diào)好它們的位置。然后開始通電進(jìn)行石墨化，串接柱在石墨化 過程中有一定膨脹和收縮，而在結(jié)束通電后的冷卻過程中，電極柱轉(zhuǎn)為快速收 縮，又會(huì)影響壓力的變化，在壓力變化過程中，液壓控制系統(tǒng)中的壓力傳感器會(huì)把測(cè)得的壓力傳送到處理器，處理器對(duì)壓力與設(shè)定值進(jìn)行比較，處理器再根 據(jù)比較的結(jié)果向伺服閥和換向閥發(fā)送工作信號(hào)，這時(shí)頂推裝置能夠在規(guī)定的壓 力變化范圍內(nèi)自動(dòng)調(diào)整伺服閥的開口從而改變加壓壓力。這樣就保證了串接柱 上的壓力保持恒定。具體保壓過程如下當(dāng)需要活塞桿伸出壓緊電極時(shí)，換向 閥、伺服閥和電機(jī)同時(shí)得電，進(jìn)油管路向進(jìn)油腔注油，液壓缸開始加壓，使活 塞桿伸出，同時(shí)也向蓄能器充壓，當(dāng)達(dá)設(shè)定壓力時(shí)，換向閥失電，兩個(gè)液控單 向閥關(guān)閉，這樣可以保持系統(tǒng)液壓缸的設(shè)定壓力。在壓緊過程中，電極由于發(fā) 生膨脹或者收縮引起壓力變化，這時(shí)壓力傳感器檢測(cè)的壓力反饋給處理器，處 理器根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定壓力進(jìn)行比較，這樣系統(tǒng)會(huì)根據(jù)壓力差值自動(dòng)調(diào)整到系統(tǒng)設(shè) 定的壓力值，從而始終保持設(shè)定壓力。這里換向閥控制蓄能器的開啟是為了讓 蓄能器的壓力能夠快速打開液控單向閥，這樣使得系統(tǒng)能快速的調(diào)節(jié)壓力值。 當(dāng)需要活塞桿縮回放松頂推電極時(shí)，伺服閥、電機(jī)和換向閥同時(shí)得電，回油管 路上的液控單向閥打開，液壓缸的回油腔進(jìn)油，從而活塞桿縮回。這樣就保證 了串接柱上的壓力保持恒定。當(dāng)液控單向閥關(guān)閉，伺服閥17與油箱24之間的
進(jìn)油管路26內(nèi)的油從溢流閥流回油箱。
權(quán)利要求1、石墨化爐的液壓頂推加壓設(shè)備，其特征在于頂推頭與液壓缸連接，液壓缸固定在底座上，液壓缸由液壓控制系統(tǒng)控制。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨化爐的液壓頂推加壓設(shè)備，其特征在于所述的液壓缸的活塞桿插入到頂推頭內(nèi)，銷軸穿過頂推頭和活塞桿固定。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的石墨化爐的液壓頂推加壓設(shè)備，其特征在于所述 的銷軸設(shè)有固定的圓螺母，在銷軸上圓螺母的上方設(shè)有銷釘。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的石墨化爐的液壓頂推加壓設(shè)備，其特征在于所述 的活塞桿的端部為關(guān)節(jié)軸承。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨化爐的液壓頂推加壓設(shè)備，其特征在于所述 的液壓缸兩端的外壁上分別設(shè)有Q形卡環(huán)，Q形卡環(huán)用螺栓和螺母固定在底座 上。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨化爐的液壓頂推加壓設(shè)備，其特征在于所述 的頂推頭的前端設(shè)有絕緣板。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的石墨化爐的液壓頂推加壓設(shè)備，其特征在于所述 的絕緣板由帶有絕緣套的螺絲固定。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨化爐的液壓頂推加壓設(shè)備，其特征在于所述 的液壓控制系統(tǒng)由下述結(jié)構(gòu)構(gòu)成液壓缸的進(jìn)油腔和回油腔分別與進(jìn)油管路和 回油管路的一端連通，進(jìn)油管路和回油管路分別與壓力傳感器的一端連接，壓 力傳感器的另一端與處理器連接，進(jìn)油管路和回油管路的另一端與伺服閥連接 后伸到油箱內(nèi)，處理器與伺服閥電連接。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的石墨化爐的液壓頂推加壓設(shè)備，其特征在于在液 壓缸與伺服閥之間的進(jìn)油管路和回油管路上分別設(shè)有液控單向閥。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的石墨化爐的液壓頂推加壓設(shè)備，其特征在于所 述的液控單向閥與液壓缸之間的進(jìn)油管路和回油管路上分別設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的石墨化爐的液壓頂推加壓設(shè)備，其特征在于所 述的流量調(diào)節(jié)閥與液壓缸之間的進(jìn)油管路和回油管路上分別設(shè)有截止閥。
12、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的石墨化爐的液壓頂推加壓設(shè)備，其特征在于所 述的伸到油箱的進(jìn)油管路與單向閥連接后再與電機(jī)連接。
13、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的石墨化爐的液壓頂推加壓設(shè)備，其特征在于所 述的伸到油箱的回油管路先經(jīng)過過濾器后再伸到油箱內(nèi)。
14、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的石墨化爐的液壓頂推加壓設(shè)備，其特征在于在 伺服閥與油箱之間的進(jìn)油管路和回油管路之間設(shè)有溢流閥。
15、 根據(jù)權(quán)利要求8或14所述的石墨化爐的液壓頂推加壓設(shè)備，其特征在 于在伺服閥與油箱之間的進(jìn)油管路上設(shè)有連接到液控單向閥的旁路，在旁路上 設(shè)有換向閥，換向閥與伺服閥和油箱之間的進(jìn)油管路之間設(shè)有蓄能器。
16、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的石墨化爐的液壓頂推加壓設(shè)備，其特征在于所 述的換向閥與處理器電連接。
17、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的石墨化爐的液壓頂推加壓設(shè)備，其特征在于所 述的處理器將兩個(gè)壓力傳感器測(cè)得的壓力和設(shè)定值比較后，向伺服閥和換向閥 傳送工作信號(hào)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種液壓頂推裝置，尤其涉及一種石墨化爐的液壓頂推加壓設(shè)備。石墨化爐的液壓頂推加壓設(shè)備，其中頂推頭與液壓缸連接，液壓缸固定在底座上，液壓缸由液壓控制系統(tǒng)控制。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)效果本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全可靠，是串接石墨化過程中必不可少的重要環(huán)節(jié)，而且此裝置穩(wěn)定性好、響應(yīng)快速、精度高，不僅能夠提高石墨塊的質(zhì)量，降低廢品率，而且能夠縮短石墨化時(shí)間，降低石墨化過程的電能消耗。
文檔編號(hào)C01B31/00GK201296661SQ20082022013
公開日2009年8月26日 申請(qǐng)日期2008年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月2日
發(fā)明者方明勛, 王書寶, 王林華, 齊忠昱 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)鋁鎂設(shè)計(jì)研究院