一种接电极装置的制作方法

1.本发明涉及冶炼技术领域，具体而言，涉及一种接电极装置。


背景技术：

2.目前，在精炼炉的应用中，需要使用到三相电极，三相电极分别固定在三个电极横臂内，由于电极是消耗品，会越用越短，所以在生产过程中需要不停地续接。
3.现在接电极的方式一般有两种，一种是离线接，一种是在线接。离线接是在电极备用区续接好一节电极，等到需要接电极时，通过天车先把在线的整条电极从电极横臂吊出来，再把备用电极吊进电极横臂内，但是这种方式步骤繁琐，耗时长，通常不被采用。而在线接是等到电极消耗到一定程度时，直接吊一节新电极续接在原电极上，但是现在在线接电极作业都需要人工近距离操作，由于环境温度高，且属于高空作业，所以危险性较高。
4.有鉴于此，设计制造出一种安全可靠的接电极装置特别是在精炼炉的应用中显得尤为重要。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种接电极装置，能够远程实现在线接电极作业，无需保持近距离操作，机械化程度高，安全可靠，方便实用。
6.本发明是采用以下的技术方案来实现的。
7.一种接电极装置，应用于精炼炉，精炼炉平行间隔地设置有第一电极和待接电极，接电极装置包括安装架、传动组件、第一配合件和第二配合件，传动组件安装于安装架内，安装架用于固定安装于第一电极上，传动组件的一端与第一配合件配合，另一端与第二配合件配合，第一配合件用于可转动地安装于新电极上，第二配合件用于固定安装于新电极上，第一配合件能够在第一电极沿其轴向的升降过程中通过传动组件带动第二配合件转动，从而带动新电极转动，以使新电极与待接电极螺纹配合。
8.可选地，第一配合件设置有直齿条，直齿条沿新电极的轴向延伸设置，传动组件包括安装于安装架内的第一齿轮组件、第二齿轮组件和传动齿轮，第二配合件设置有环形齿条，直齿条与第一齿轮组件配合，第一齿轮组件通过第二齿轮组件与传动齿轮配合，传动齿轮与环形齿条啮合。
9.可选地，第一配合件包括安装环和延伸台，延伸台的一端与安装环固定连接，另一端与直齿条固定连接，安装环的轴向与直齿条的延伸方向相同，安装环用于套设于新电极外。
10.可选地，接电极装置还包括第一限位环和第二限位环，第一限位环和第二限位环平行间隔设置，且均用于固定安装于新电极上，安装环设置于第一限位环和第二限位环之间，第一限位环和第二限位环用于防止安装环沿新电极的轴向发生位移。
11.可选地，第一限位环包括第一半圆环和第二半圆环，第一半圆环通过螺栓与第二半圆环固定连接，第一半圆环和第二半圆环用于共同套设于新电极外。
12.可选地，第一齿轮组件包括第一齿轮、第一转轴和第一锥齿轮，第一齿轮和第一锥齿轮均安装于第一转轴上，第一转轴可转动地安装于安装架内，第一齿轮与直齿条啮合，第一锥齿轮与第二齿轮组件配合。
13.可选地，第一齿轮组件还包括棘爪和弹性件，第一转轴设置有凸台，第一齿轮套设于凸台外，第一齿轮的内侧设置有棘齿槽，棘爪可转动地安装于凸台上，弹性件的一端与凸台连接，另一端与棘爪连接，棘爪与棘齿槽配合。
14.可选地，第二齿轮组件包括第二锥齿轮、第二转轴和第二齿轮，第二锥齿轮和第二齿轮均安装于第二转轴上，第二转轴可转动地安装于安装架内，第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合，第二锥齿轮的轴向和第一锥齿轮的轴向相互垂直，第二齿轮与传动齿轮啮合。
15.可选地，第二配合件包括第一固定半环和第二固定半环，第一固定半环通过螺栓与第二固定半环固定连接，环形齿条设置于第一固定半环和第二固定半环外，第一固定半环和第二固定半环用于共同套设于新电极外。
16.可选地，安装架设置有第一安装空腔和第二安装空腔，第一安装空腔用于安装第一电极，第二安装空腔用于安装精炼炉的第二电极。
17.本发明提供的接电极装置具有以下有益效果：
18.本发明提供的接电极装置，传动组件安装于安装架内，安装架用于固定安装于第一电极上，传动组件的一端与第一配合件配合，另一端与第二配合件配合，第一配合件用于可转动地安装于新电极上，第二配合件用于固定安装于新电极上，第一配合件能够在第一电极沿其轴向的升降过程中通过传动组件带动第二配合件转动，从而带动新电极转动，以使新电极与待接电极螺纹配合。与现有技术相比，本发明提供的接电极装置由于采用了安装于安装架内的传动组件以及与传动件配合的第一配合件和第二配合件，所以能够远程实现在线接电极作业，无需保持近距离操作，机械化程度高，安全可靠，方便实用。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
20.图1为本发明实施例提供的接电极装置的结构示意图；
21.图2为本发明实施例提供的接电极装置中安装架与传动组件连接的结构示意图；
22.图3为本发明实施例提供的接电极装置中第一配合件设置于第一限位环和第二限位环之间的结构示意图；
23.图4为本发明实施例提供的接电极装置中传动组件的结构示意图；
24.图5为图4中第一齿轮组件的结构示意图。
25.图标：100-接电极装置；110-安装架；111-第一安装空腔；112-第二安装空腔；113-架体；114-固定件；115-让位孔；120-传动组件；121-第一齿轮组件；1211-第一齿轮；1212-第一转轴；1213-第一锥齿轮；1214-棘爪；1215-弹性件；1216-凸台；1217-棘齿槽；122-第二齿轮组件；1221-第二锥齿轮；1222-第二转轴；1223-第二齿轮；123-传动齿轮；130-第一配合件；131-直齿条；132-安装环；133-延伸台；140-第二配合件；141-环形齿条；142-第一固
定半环；143-第二固定半环；150-第一限位环；151-第一半圆环；152-第二半圆环；160-第二限位环；200-第一电极；210-第二电极；220-待接电极；230-新电极。
具体实施方式
26.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
27.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
29.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
31.下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例中的特征可以相互组合。
32.请参照图1，本发明实施例提供了一种接电极装置100，用于进行接电极作业。其能够远程实现在线接电极作业，无需保持近距离操作，机械化程度高，安全可靠，方便实用。
33.需要说明的是，接电极装置100应用于精炼炉(图未示)，在精炼炉的生产过程中，会不断消耗三相电极，电极呈圆柱状，消耗后会逐渐变短，当某一相电极的长度短于预设长度时，需要利用接电极装置100将新电极230续接在原电极上，以实现电极的补充，保证精炼炉正常运行。
34.本实施例中，将精炼炉的三相电极分别称为第一电极200、第二电极210和待接电极220，其中，第一电极200、第二电极210和待接电极220均平行间隔设置，且呈三角形分布，待接电极220即为长度短于预设长度的电极，需要利用接电极装置100将新电极230续接在待接电极220上。当新电极230与待接电极220续接完成后，新电极230与待接电极220同轴设置，且新电极230位于待接电极220的上方。
35.接电极装置100包括安装架110、传动组件120、第一配合件130、第二配合件140、第一限位环150和第二限位环160。传动组件120安装于安装架110内，安装架110用于固定安装
于第一电极200和第二电极210上，第一电极200和第二电极210能够对安装架110进行定位。传动组件120的一端与第一配合件130配合，另一端与第二配合件140配合，第一配合件130能够通过传动组件120带动第二配合件140运动。第一配合件130用于可转动地安装于新电极230上，第二配合件140用于固定安装于新电极230上，第一配合件130能够在第一电极200和第二电极210沿其轴向的升降过程中通过传动组件120带动第二配合件140转动，从而带动新电极230转动，以使新电极230与待接电极220螺纹配合，从而将新电极230续接在待接电极220上。这样一来，能够远程实现在线接电极作业，无需保持近距离操作，机械化程度高，安全可靠，方便实用。
36.需要说明的是，第一限位环150和第二限位环160平行间隔设置，且均用于固定安装于新电极230上，新电极230能够对第一限位环150和第二限位环160进行定位。第一配合件130部分设置于第一限位环150和第二限位环160之间，第一限位环150和第二限位环160用于防止第一配合件130沿新电极230的轴向发生位移，以保证第一配合件130能够与传动组件120稳定配合，提高可靠性。
37.请结合参照图2和图3，本实施例中，安装架110设置有第一安装空腔111和第二安装空腔112，第一安装空腔111用于安装精炼炉的第一电极200，第二安装空腔112用于安装精炼炉的第二电极210，第一电极200和第二电极210共同作用，以对安装架110进行定位，从而对传动组件120进行定位，保证第一配合件130和第二配合件140与传动组件120的配合精度。在接电极作业之前，将第一电极200安装于第一安装空腔111内，将第二电极210安装于第二安装空腔112内，以固定安装架110与第一电极200和第二电极210的相对位置，从而使得第一电极200和第二电极210能够稳定地带动安装架110沿第一电极200和第二电极210的轴向上升或者下降。但并不仅限于此，在其它实施例中，安装架110可以只固定安装于第一电极200上，安装架110也可以只固定安装于第二电极210上，同样能够实现带动安装架110升降的功能，对安装架110的安装位置不作具体限定。
38.值得注意的是，第一配合件130设置有直齿条131，直齿条131沿新电极230的轴向延伸设置，传动组件120包括安装于安装架110内的第一齿轮组件121、第二齿轮组件122和传动齿轮123，第二配合件140设置有环形齿条141。直齿条131与第一齿轮组件121配合，第一齿轮组件121通过第二齿轮组件122与传动齿轮123配合，传动齿轮123与环形齿条141啮合，直齿条131能够在第一电极200和第二电极210的升降过程中通过第一齿轮组件121、第二齿轮组件122和传动齿轮123带动环形齿条141转动，从而带动新电极230转动，以将新电极230续接在待接电极220上。
39.具体地，在精炼炉中，第一电极200和第二电极210能够在电控操作下沿竖直方向(即第一电极200和第二电极210的轴向)同步上升或者下降。在接电极过程中，控制第一电极200和第二电极210同步上升或者下降，以使安装架110带动传动组件120上升或者下降，在此过程中，直齿条131会相对于第一齿轮组件121运动，以带动第一齿轮组件121转动，第一齿轮组件121通过第二齿轮组件122和传动齿轮123带动环形齿条141转动，以使新电极230转动且与待接电极220螺纹配合。
40.需要说明的是，在新电极230与待接电极220螺纹配合的过程中，新电极230会沿竖直方向向下发生位移，但是这段位移很短，小于一厘米，不会对第一限位环150和第二限位环160对第一配合件130的限位造成影响，也不会对传动齿轮123与环形齿条141的啮合造成
影响，更不会对直齿条131与第一齿轮组件121的配合造成影响。
41.第一配合件130包括安装环132和延伸台133。延伸台133的一端与安装环132固定连接，另一端与直齿条131固定连接，本实施例中，安装环132、延伸台133和直齿条131一体成型，以提高连接强度。安装环132的轴向与直齿条131的延伸方向相同，安装环132用于套设于新电极230外，安装环132能够相对于新电极230转动。
42.具体地，安装环132设置于第一限位环150和第二限位环160之间，第一限位环150和第二限位环160用于防止安装环132沿新电极230的轴向发生位移，以保证直齿条131能够在第一电极200和第二电极210的升降过程中与第一齿轮组件121稳定配合。
43.第一限位环150包括第一半圆环151和第二半圆环152。第一半圆环151通过螺栓与第二半圆环152固定连接，第一半圆环151和第二半圆环152用于共同套设于新电极230外，以固定第一限位环150与新电极230的相对位置，防止第一限位环150相对于新电极230发生位移，并且便于安装和拆卸。
44.本实施例中，第二限位环160的具体结构与第一限位环150的具体结构相同，在此不再赘述。
45.请结合参照图4和图5，第一齿轮组件121包括第一齿轮1211、第一转轴1212、第一锥齿轮1213、棘爪1214和弹性件1215。第一齿轮1211和第一锥齿轮1213均安装于第一转轴1212上，第一转轴1212可转动地安装于安装架110内，第一齿轮1211与直齿条131啮合，第一锥齿轮1213与第二齿轮组件122配合，直齿条131能够带动第一齿轮1211转动，从而通过第一转轴1212带动第一锥齿轮1213转动，进而带动第二齿轮组件122转动。
46.本实施例中，第一转轴1212设置有凸台1216，第一齿轮1211套设于凸台1216外，第一齿轮1211能够相对于凸台1216转动，第一齿轮1211的内侧设置有棘齿槽1217，棘爪1214可转动地安装于凸台1216上，棘爪1214与棘齿槽1217配合，以使第一齿轮1211在沿第一方向转动时能够通过棘爪1214与棘齿槽1217的配合同步带动第一转轴1212转动，而在沿第二方向转动时并不会带动第一转轴1212转动，第一方向与第二方向相反。具体地，弹性件1215的一端与凸台1216连接，另一端与棘爪1214连接，弹性件1215始终处于压缩状态，以向棘爪1214施加弹力，保证棘爪1214与棘齿槽1217稳定配合，提高可靠性。
47.需要说明的是，在第一电极200和第二电极210的下降过程中，安装架110和第一齿轮1211相对于直齿条131向下运动，第一齿轮1211在直齿条131的作用下沿第一方向转动，以通过棘爪1214与棘齿槽1217的配合带动第一转轴1212和第一锥齿轮1213沿第一方向转动，进而带动新电极230朝相对于待接电极220拧紧的方向转动。在第一电极200和第二电极210的上升过程中，安装架110和第一齿轮1211相对于直齿条131向上运动，第一齿轮1211在直齿条131的作用下沿第二方向转动，此时棘爪1214在棘齿槽1217内打滑，第一转轴1212和第一锥齿轮1213不会随着第一齿轮1211的转动而转动，从而避免了新电极230朝相对于待接电极220拧松的方向转动的情况发生。
48.第二齿轮组件122包括第二锥齿轮1221、第二转轴1222和第二齿轮1223。第二锥齿轮1221和第二齿轮1223均安装于第二转轴1222上，第二转轴1222可转动地安装于安装架110内，第二锥齿轮1221与第一锥齿轮1213啮合，第二锥齿轮1221的轴向和第一锥齿轮1213的轴向相互垂直，第二齿轮1223与传动齿轮123啮合，第一锥齿轮1213能够带动第二锥齿轮1221转动，从而通过第二转轴1222带动第二齿轮1223转动，进而带动传动齿轮123转动。
49.本实施例中，第一转轴1212沿水平方向延伸设置，第一齿轮1211在竖直面上转动；第二转轴1222沿竖直方向延伸设置，第二转轴1222与新电极230的轴向相同，第二齿轮1223在水平面上转动；第二锥齿轮1221与第一锥齿轮1213的啮合能够将竖直面上的转动转换至水平面上，以便于传动齿轮123带动环形齿条141转动，从而使得新电极230朝相对于待接电极220拧紧的方向转动。
50.请继续参照图3，第二配合件140包括第一固定半环142和第二固定半环143。第一固定半环142通过螺栓与第二固定半环143固定连接，环形齿条141设置于第一固定半环142和第二固定半环143外，第一固定半环142和第二固定半环143用于共同套设于新电极230外，以固定第二配合件140与新电极230的相对位置，防止第二配合件140相对于新电极230转动，并且便于安装和拆卸。
51.具体地，当第一固定半环142和第二固定半环143固定安装在新电极230外时，传动齿轮123与环形齿条141的配合能够带动整个第二配合件140转动，从而带动新电极230转动，以使新电极230朝相对于待接电极220拧紧的方向转动。
52.请继续参照图2，安装架110包括架体113和固定件114。架体113通过螺栓与固定件114固定连接，传动组件120安装于架体113内，第一安装空腔111和第二安装空腔112均设置于架体113和固定件114之间，架体113和固定件114用于共同套设于第一电极200和第二电极210外，以固定安装架110与第一电极200和第二电极210的相对位置，防止安装架110相对于第一电极200和第二电极210发生位移或者转动，并且便于安装和拆卸。
53.本实施例中，架体113开设有让位孔115，让位孔115用于供第一配合件130的直齿条131穿过，以便于直齿条131与第一齿轮1211啮合，防止直齿条131对第一电极200和第二电极210的升降运动造成干涉。
54.值得注意的是，在接电极过程中，首先将新电极230吊装至待接电极220的上方，以使新电极230与待接电极220同轴设置；随后将安装架110固定安装在第一电极200和第二电极210上，并将第一配合件130、第二配合件140、第一限位环150和第二限位环160安装在新电极230上；接着控制第一电极200和第二电极210同步下降，使得第一齿轮1211相对于直齿条131向下运动，此时棘爪1214与棘齿槽1217配合，第一齿轮1211通过第一转轴1212带动第二齿轮组件122和传动齿轮123转动，传动齿轮123通过环形齿条141带动新电极230朝相对于待接电极220拧紧的方向转动；随后控制第一电极200和第二电极210同步上升，使得第一齿轮1211相对于直齿条131向上运动，此时棘爪1214在棘齿槽1217内打滑，第一齿轮1211不再带动第一转轴1212转动，新电极230保持不动；如此重复地进行第一电极200和第二电极210的升降作业，直至新电极230与待接电极220完全拧紧，此时新电极230与待接电极220螺纹配合，接电极作业完成。
55.本发明实施例提供的接电极装置100，传动组件120安装于安装架110内，安装架110用于固定安装于第一电极200上，传动组件120的一端与第一配合件130配合，另一端与第二配合件140配合，第一配合件130用于可转动地安装于新电极230上，第二配合件140用于固定安装于新电极230上，第一配合件130能够在第一电极200沿其轴向的升降过程中通过传动组件120带动第二配合件140转动，从而带动新电极230转动，以使新电极230与待接电极220螺纹配合。与现有技术相比，本发明提供的接电极装置100由于采用了安装于安装架110内的传动组件120以及与传动件配合的第一配合件130和第二配合件140，所以能够远
程实现在线接电极作业，无需保持近距离操作，机械化程度高，安全可靠，方便实用。
56.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。