專利名稱：電解槽搖籃架的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電解槽搖籃架結構，屬于鋁電解槽技術領域。
背景技術：
搖籃架是電解鋁生產的關鍵構件，現(xiàn)代大型鋁電解槽多采用搖籃式槽殼，其下部 結構主要是由電解槽槽殼和一系列的搖籃架組成。槽殼的長邊荷載主要依靠搖籃架承受。 在實際使用過程中，發(fā)現(xiàn)槽殼底部起拱變形直接影響槽殼工作能力。而引起電解槽殼底部 起拱變形的主要原因是隨著電解槽啟動運行，槽子底部溫度升高，在內襯吸納膨脹應力和 焊接內應力及熱應力作用下，槽殼開始起拱變形，由于此力較大，在搖籃架端部產生較大的 剪力和彎矩。因此多會在搖籃架根部發(fā)生剪切和拉裂破壞。目前大型電解槽主要通過船型 設計在U型端部增加加勁板，雖然搖籃架在端部增大端面對抗彎剪應力有效，但由于焊縫 受拉易在此處形成薄弱處，同時每個電解鋁廠所用電解槽數(shù)量多，而每臺電解槽搖籃架數(shù) 量多，由此搖籃架的質量對項目投資及生產成本產生較大的影響。目前電解槽搖籃架存在 如下問題(1)搖籃架形狀類似一 U型構件，搖籃架根部承受較大的彎矩和剪力，結構受力不 合理，結構耗鋼量較大；(2)懸臂結構用焊縫，工作量大，且懸臂端工作時底部焊縫受拉，容易造成施工方 面的缺陷；(3)用懸臂結構控制電解槽搖籃架懸臂端端部變形，容易使結構端部變形較大。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種電解槽搖籃架，該搖籃架結構簡單、工作 可靠，能夠改善搖籃架和電解槽內部的受力性能，同時較大地降低電解槽的成本，以克服現(xiàn) 有技術存在的因槽殼膨脹引起的槽殼底部起拱變形，使搖籃架端部產生較大的剪力和彎 矩，在搖籃架根部發(fā)生剪切和拉裂破壞等不足。本發(fā)明的技術方案為了解決上述技術問題，本發(fā)明的電解槽搖籃架包括位于搖 籃架底部的底部大梁，在底部大梁上穿插固定有預應力拉桿，利用預應力拉桿的拉緊力進 行底部大梁的補強。所述的預應力拉桿有2根，分別位于底部大梁的兩側。預應力拉桿的左右兩端固定在搖籃架底部大梁的兩側。搖籃架底部大梁的兩側設置有預應力拉桿支點，預應力拉桿的左右兩端穿插固定 在預應力拉桿支點上。預應力拉桿的兩端為預應力拉桿端部錨固端，該預應力拉桿端部錨固端與預應力 拉桿支點之間錨固連接。預應力拉桿為鋼筋或鋼絞線。本發(fā)明通過對電解槽搖籃架底部大梁預加預應力，使搖籃架底部大梁受力由下側
3純受彎構件改變?yōu)樯蟼燃兪軓澟c下側純受彎受力相結合的構件，避免搖籃架底部大梁由于 下側受彎而變形過大并充分發(fā)揮高強材料應力，使結構在受荷載作用前便受到預應力拉桿 件施加的預壓力，減小或抵消荷載所引起的搖籃架底部大梁由于下側受彎而引起的拉應 力，從而使底部大梁的拉應力較小甚至處于受壓狀態(tài)，大幅度減少底部大梁下側受彎的作 用力矩，使構件焊縫由受拉改為受壓，有效減少搖籃架底部大梁型鋼腹板厚度和底部大梁 的高度，及兩端翼緣材料用量，達到受力合理，變形較小的目的。


圖1是現(xiàn)有技術的電解槽搖籃架結構示意圖；圖2是本發(fā)明的結構示意圖；圖3是圖1的右視結構示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明的實施例1 本發(fā)明的電解槽搖籃架如圖1所示(電解槽搖籃架左右對稱， 圖中僅顯示一半)，支撐著電解槽槽殼6，它包括位于搖籃架底部的底部大梁1，在底部大梁 1的下方設置有電解槽AB梁5，在底部大梁1上穿插固定有預應力拉桿3。預應力拉桿3有 2根，分別位于底部大梁1的兩側，預應力拉桿3由高強度的鋼筋或鋼絞線制成，兩端設置有 螺紋，可以配備高強度的螺栓。預應力拉桿3的左右兩端還設有預應力拉桿端部錨固端4， 與預應力拉桿支點2錨固在一起，其中預應力拉桿支點2設置在搖籃架底部大梁1的兩側， 即預應力拉桿3穿過電解槽的搖籃架底部大梁1的預應力拉桿支點2，固定并施加預應力， 通過施加預應力來抵抗溫度膨脹應力，解決搖籃架底部大梁受力起拱變形問題。本發(fā)明技術方案的施工步驟為第一、在搖籃架底部大梁1兩側分別焊接高強度的預應力拉桿支點2 ；第二、將高強度的預應力拉桿3穿過搖籃架架底部大梁1上的預應力拉桿支點2， 張拉預應力拉桿3 ；第三、預應力拉桿3通過應力或應變控制張拉預應力大小終止張拉，錨緊高強預 應力拉桿3的預應力拉桿端部錨固端4，預應力搖籃架施工完成。
權利要求
1.一種電解槽搖籃架，其特征在于它包括位于搖籃架底部的底部大梁(1)，在底部大 梁(1)上穿插固定有預應力拉桿(3)。
2.根據(jù)權利要求1所述的電解槽搖籃架，其特征在于所述的預應力拉桿C3)有2根， 分別位于底部大梁(1)的兩側。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的電解槽搖籃架，其特征在于預應力拉桿(3)的左右兩 端固定在搖籃架底部大梁(1)的兩側。
4.根據(jù)權利要求3所述的電解槽搖籃架，其特征在于搖籃架底部大梁(1)的兩側設 置有預應力拉桿支點O)，預應力拉桿(3)的兩端穿插固定在預應力拉桿支點( 上。
5.根據(jù)權利要求4所述的電解槽搖籃架，其特征在于預應力拉桿(3)的左右兩端為 預應力拉桿端部錨固端G)，該預應力拉桿端部錨固端(4)與預應力拉桿支點( 之間錨固 連接。
6.根據(jù)權利要求1所述的電解槽搖籃架，其特征在于預應力拉桿(3)為鋼筋或鋼絞線。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電解槽搖籃架，它包括位于搖籃架底部的底部大梁(1)，在底部大梁(1)上穿插固定有預應力拉桿(3)。本發(fā)明通過對電解槽搖籃架底部大梁預加預應力，使搖籃架底部大梁受力由下側純受彎構件改變?yōu)樯蟼燃兪軓澟c下側純受彎受力相結合的構件，避免搖籃架底部大梁由于下側受彎而變形過大并充分發(fā)揮高強材料應力，使結構在受荷載作用前便受到預應力拉桿件施加的預壓力，減小或抵消荷載所引起的搖籃架底部大梁由于下側受彎而引起的拉應力，有效減少搖籃架底部大梁型鋼腹板厚度和底部大梁的高度，及兩端翼緣材料用量，達到受力合理，變形較小的目的。
文檔編號C25C3/10GK102108521SQ200910312338
公開日2011年6月29日 申請日期2009年12月27日 優(yōu)先權日2009年12月27日
發(fā)明者余詳興, 施亮, 鄭莆 申請人:貴陽鋁鎂設計研究院