專利名稱：一種鋁電解中的電解槽搖籃架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鋁電解中的電解槽搖籃架，特別是一種能防止側(cè)壁變形的電 解槽搖籃架。
背景技術(shù)：
電解槽搖籃架是鋁電解中不可缺少的設(shè)備之一。工藝專業(yè)設(shè)計(jì)的搖籃架一直沿用 傳統(tǒng)的形式。隨著外力的加大，傳統(tǒng)形式的搖籃架在力學(xué)性能上的弱點(diǎn)也暴露出來側(cè)壁因 為外力加大(即生產(chǎn)的進(jìn)行)而產(chǎn)生變形，影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種新的電解槽搖籃架應(yīng)用于鋁電解 中，該電解槽搖籃架能有效防止側(cè)壁的變形，保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行。本實(shí)用新型的技術(shù)方案為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的鋁電解中的電解槽搖 籃架包括搖籃架側(cè)壁和搖籃架底部，在搖籃架側(cè)壁上設(shè)置有壓電材料制成的變形約束裝 置；搖籃架底部的截面形狀為變截面。進(jìn)一步的，變形約束裝置固定在搖籃架側(cè)壁的外側(cè)。進(jìn)一步的，變形約束裝置通過粘結(jié)劑固定在搖籃架側(cè)壁的外側(cè)。變形約束裝置包括相互連接的約束體和控制器。約束體的一側(cè)為傳感器，另一側(cè)為致動(dòng)器，中間為主結(jié)構(gòu)，傳感器和致動(dòng)器通過控 制器連接。致動(dòng)器包括疊加的若干片壓電片。約束體粘貼在搖籃架側(cè)壁外側(cè)的表面。約束體還可以埋置在搖籃架側(cè)壁內(nèi)。本實(shí)用新型通過在原有設(shè)備的電解槽搖籃架的側(cè)壁外側(cè)牢固粘貼壓電材料，通過 調(diào)節(jié)外加在該材料上的電壓使壓電材料產(chǎn)生相應(yīng)程度的變形來約束搖籃架側(cè)壁的變形。本 發(fā)明不僅效果顯著，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)，原料價(jià)格低廉，成本低下。

圖1是本實(shí)用新型的約束變形裝置的模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是電解槽搖籃架的受力示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的實(shí)施例1 如圖2所示的電解槽搖籃架的受力示意圖，搖籃架底部7 由支撐梁1支撐，搖籃架側(cè)壁2在壓力作用下將會(huì)發(fā)生位移形變，為解決這個(gè)問題，本實(shí)用 新型在搖籃架側(cè)壁2的外側(cè)通過粘結(jié)劑固定有壓電材料制成的變形約束裝置，來約束側(cè)壁 的變形。同時(shí)將搖籃架底部7設(shè)置為變截面，即在原有基礎(chǔ)上部分加大搖籃架底部7截面
3的方法彌補(bǔ)。該變形約束裝置的模塊結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括粘貼在搖籃架側(cè)壁2外側(cè)表面或埋 置在搖籃架側(cè)壁2內(nèi)的約束體，約束體連接有控制器6，其中，約束體包括主結(jié)構(gòu)(basic structure) 3、傳感器(sensor) 4和致動(dòng)器(actuator) 5，傳感器4和致動(dòng)器5分別位于主結(jié) 構(gòu)3的兩側(cè)，并通過控制器(controller) 6連接，實(shí)現(xiàn)材料的變形控制。壓電材料具有很好的力學(xué)性能、低的聲效阻抗、寬的響應(yīng)頻率及動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能，且 價(jià)格低廉，在許多領(lǐng)域都有巨大的應(yīng)用潛力。壓電傳感器是利用壓電材料的正壓電效應(yīng)，即壓電材料變形時(shí)會(huì)在兩極感應(yīng)出電 荷，把機(jī)械量轉(zhuǎn)換成電量。壓電傳感器是一種應(yīng)變傳感器，通過應(yīng)變來進(jìn)行其他機(jī)械量的測(cè) 量。壓電傳感器與應(yīng)變片同屬于應(yīng)變傳感器，但壓電傳感器具有后處理電路及其調(diào)式簡(jiǎn)單， 受溫度的影響小的優(yōu)點(diǎn)。壓電致動(dòng)器則是利用壓電材料的逆壓電效應(yīng)，通過施加控制電壓 使壓電致動(dòng)器本身變形來對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)作用，是一種應(yīng)變執(zhí)行器。壓電致動(dòng)器產(chǎn)生的驅(qū) 動(dòng)力較小，多用于柔性結(jié)構(gòu)的振動(dòng)主動(dòng)控制中。用多片壓電片疊起來的壓電堆可以在一定 程度上解決壓電執(zhí)行器驅(qū)力小的問題。本實(shí)用新型的變形約束裝置通過以下步驟實(shí)現(xiàn)1、首先計(jì)算出原有電解槽搖籃架在外力作用下，即在生產(chǎn)中產(chǎn)生的變形；2、應(yīng)用有限元仿真分析軟件中的壓電分析來計(jì)算壓電材料在不同電壓下的變形， 選用合適的實(shí)際外加電壓；3、選用高性能的粘結(jié)劑，將約束體與電解槽側(cè)壁粘結(jié)牢固在一起。當(dāng)傳感器變形時(shí)，產(chǎn)生電壓，傳遞給控制器，控制器根據(jù)事先分析所得的壓電材料 的變形，給致動(dòng)器施加電壓，產(chǎn)生變形，從而約束電解槽搖籃架側(cè)壁在生產(chǎn)中產(chǎn)生的位移變 形。
權(quán)利要求一種鋁電解中的電解槽搖籃架，包括搖籃架側(cè)壁(2)和搖籃架底部(7)，其特征在于在搖籃架側(cè)壁(2)上設(shè)置有壓電材料制成的變形約束裝置；搖籃架底部(7)的截面形狀為變截面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁電解中的電解槽搖籃架，其特征在于變形約束裝置固定 在搖籃架側(cè)壁(2)的外側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋁電解中的電解槽搖籃架，其特征在于變形約束裝置通過 粘結(jié)劑固定在搖籃架側(cè)壁(2)的外側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的鋁電解中的電解槽搖籃架，其特征在于變形約束裝置 包括相互連接的約束體和控制器(6)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋁電解中的電解槽搖籃架，其特征在于約束體的一側(cè)為傳 感器(4)，另一側(cè)為致動(dòng)器(5)，中間為主結(jié)構(gòu)(3)，傳感器(4)和致動(dòng)器(5)通過控制器(6) 連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋁電解中的電解槽搖籃架，其特征在于致動(dòng)器(5)包括疊 加的若干片壓電片。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋁電解中的電解槽搖籃架，其特征在于約束體粘貼在搖籃 架側(cè)壁(2)外側(cè)的表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋁電解中的電解槽搖籃架，其特征在于約束體埋置在搖籃 架側(cè)壁(2)內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種鋁電解中的電解槽搖籃架，包括搖籃架側(cè)壁(2)和搖籃架底部(7)，在搖籃架側(cè)壁(2)上設(shè)置有壓電材料制成的變形約束裝置；搖籃架底部(7)的截面形狀為變截面。本實(shí)用新型通過在原有設(shè)備的電解槽搖籃架的側(cè)壁外側(cè)牢固粘貼壓電材料，通過調(diào)節(jié)外加在該材料上的電壓使壓電材料產(chǎn)生相應(yīng)程度的變形以及配合搖籃架底部的變截面來約束搖籃架側(cè)壁的變形。本實(shí)用新型不僅效果顯著，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)，原料價(jià)格低廉，成本低下。
文檔編號(hào)C25C3/10GK201634778SQ201020300558
公開日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2010年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月13日
發(fā)明者涂遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:貴陽鋁鎂設(shè)計(jì)研究院