一种矿热炉电极把持器的压紧装置及矿热炉电极把持器的制作方法

本发明属于冶金设备技术领域，具体涉及一种矿热炉电极把持器的压紧装置及矿热炉电极把持器。

背景技术：

电极把持器是生产铁合金、工业硅、电石和黄磷等材料的矿热炉的核心部件。它不仅承受高温气体的传导热、电弧的辐射热、铜瓦的传导热的影响，同时电极电流所产生的强磁场或涡流也影响把持器的正常工作。

矿热炉用电极把持器的作用是使铜瓦牢固地压紧在电极上，将外部的强大电流传递给电极以及配合电极的压放和升降操作，从而实现矿热炉的连续埋弧冶炼。在矿热炉用电极把持器中，压紧铜瓦及配合电极压放操作的波纹管式压紧装置，因其长期在高温环境下工作，经常会出现波纹管内存留的高温液压油变质后腐蚀波纹管使其漏油的问题，导致压紧装置寿命较短，检修、维护工作量大，使用成本增加。

技术实现要素：

针对以上问题，本发明提出了一种矿热炉电极把持器的压紧装置及矿热炉电极把持器，通过使用本发明所述的压紧装置能够有效的将波纹管内部的高温液压油的热量传输至波纹管外部，避免高温液压油在波纹管内部发生变质，并腐蚀波纹管，导致波纹管漏油。

本发明提出了一种矿热炉电极把持器的压紧装置，其中所述压紧装置包括法兰盖、伸缩部件、弹性波纹管、冷却管和铜瓦挤压件，所述弹性波纹管的两端分别与所述伸缩部件和法兰盖密封式连接，以在所述法兰盖、伸缩部件和弹性波纹管之间形成容纳腔，所述冷却管设于所述容纳腔的内部，所述铜瓦挤压件绝缘式连接于所述伸缩部件的远离所述弹性波纹管的端部，所述法兰盖上设有油孔、进水孔和出水孔，所述油孔与容纳腔相连，而所述进水孔和出水孔分别与所述冷却管的两端相连。

如上所述的压紧装置，其中进一步包括导向轴，所述导向轴一端连接在所述法兰盖上，而其另一端插入所述伸缩部件内，用于引导所述伸缩部件沿着所述导向轴的轴向运动。

如上所述的压紧装置，其中所述导向轴为阶梯轴，包括依次相连且径向尺寸逐渐增大的插入段、导向段和限位段，所述插入段插入式连接于所述法兰盖上，所述伸缩部件具有用于容纳所述导向轴的阶梯盲孔，所述阶梯盲孔包括沿着远离所述法兰盖的方向依次布置的小径段和大径段，其中所述小径段用于匹配式套在所述导向段，而所述大径段用于容纳所述限位段，以防止所述导向轴脱离所述伸缩部件。

如上所述的压紧装置，其中所述导向轴、法兰盖、伸缩部件和弹性波纹管四者同轴设置。

如上所述的压紧装置，其中所述伸缩部件包括进入所述容纳腔内的本体和从所述本体上沿着径向向外突出的凸缘，所述凸缘的一侧与所述弹性波纹管密封式连接，而其另一侧与所述铜瓦挤压件之间设有绝缘垫，所述铜瓦挤压件与本体或凸缘通过绝缘连接件相连，所述冷却管设于所述本体与弹性波纹管之间。

如上所述的压紧装置，其中所述本体包括管状部和插入并焊接在所述管状部的一端内的堵塞部，以及从所述管状部的另一端内壁上整体式径向延伸的环形部，所述小径段形成在所述环形部内，所述大径段形成在所述堵塞部、管状部和环形部之间。

如上所述的压紧装置，其中所述冷却管是盘绕在所述伸缩部件的本体上的双螺旋型螺旋管。

如上所述的压紧装置，其中所述绝缘连接件包括螺栓、绝缘套管和绝缘垫圈，所述铜瓦挤压件的中心位置设有凹槽，所述螺栓的头部设于所述凹槽内，所述绝缘套管套设于所述螺栓位于所述铜瓦挤压件和所述绝缘垫内部分的外表面，所述绝缘垫圈设于所述螺栓头部和所述铜瓦挤压件之间。

如上所述的压紧装置，其中所述波纹管的两端分别焊接在所述法兰盖和伸缩部件上。

本发明还提出了一种包括如上任一项所述压紧装置的矿热炉电极把持器。

通过在所述弹性波纹管内部设置冷却管，及时的将弹性波纹管内的高温进行导出，降低弹性波纹管内高温液压油的热量，防止液压油变质腐蚀波纹管，降低弹性波纹管漏油风险。

进一步的，在所述弹性波纹管内部中心位置设置导向轴，弹性波纹管沿所述导向轴进行轴向伸缩运动，保证弹性波纹管的伸缩运动更平稳，同时，导向轴的一端具有限位作用，可以有效避免设备安装调试时，弹性波纹管轴向伸出太长，导致弹性波纹管不能回缩到预定位置而造成产品报废。

附图说明

下面结合附图详细说明本发明。通过结合以下附图所作的详细描述，本发明的上述或其他方面的内容将变得更清楚和更容易理解。附图中：

图1为本发明所述压紧装置一实施例的结构示意图；

图2为图1中所述实施例在电极把持器中的结构示意图；

图3为图2中的A部放大剖视图；

图4为图1中实施例法兰盖的结构示意图；

图5为图1中实施例冷却管的结构示意图；

图6为图1中的B部的放大剖视图。

附图中各标号表示如下：

10：压紧装置；

11：法兰盖、111：油孔、112：进水孔、113：出水孔、

12：伸缩部件、13：弹性波纹管、14：冷却管、15：铜瓦挤压件、

16：导向轴、17：绝缘垫、18：堵塞部、19：绝缘连接件、

191：螺栓、192：绝缘垫圈、193：绝缘套管；

20：铜瓦；

30：导电铜管；

40：水冷压力环；

50：第一水冷保护套；

60：第二水冷保护套；

70：把持筒；

80：吊挂装置；

90：螺栓。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式。

在此记载的具体实施方式/实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案，都在本发明的保护范围之内。

图1为本发明所述压紧装置一实施例的结构示意图。如图1所示，一种矿热炉电极把持器的压紧装置，包括法兰盖11、伸缩部件12、弹性波纹管13、冷却管14和铜瓦挤压件15，所述弹性波纹管13的两端分别与所述伸缩部件12和法兰盖11密封式连接，以在所述法兰盖11、伸缩部件12和弹性波纹管13之间形成容纳腔,所述冷却管14设于所述容纳腔的内部，所述铜瓦挤压件15绝缘式连接于所述伸缩部件12的远离所述弹性波纹管13的端部，所述法兰盖11上设有油孔111、进水孔112和出水孔113，所述油孔111与容纳腔相连，而所述进水孔112和出水孔113分别与所述冷却管14的两端相连。

图4为图1中实施例法兰盖11的结构示意图。如图4所示，所述法兰盖11上设有油孔111、进水孔112和出水孔113。所述法兰盖11、伸缩部件12和弹性波纹管13之间形成容纳腔,所述弹性波纹管13的两端分别焊接在伸缩部件12和法兰盖11上。外部液压油通过法兰盖11上的油孔111流入到容纳腔内，用于驱动弹性波纹管13发生变形，从而对铜瓦进行压紧，实现对电极的电流导入。同时，弹性波纹管13内的冷却管14连接着法兰盖11上的进水口112和出水孔113，冷却水不断的从进水孔112流入到冷却管14内部，在冷却管14内循环一周后从出水孔113流出。冷却水在冷却管14内循环过程中，吸收了大部分弹性波纹管13内的高温液压油的热量，并将吸收的热量进行导出，降低了容纳腔内的液压油的温度。

通过在弹性波纹管13内部设置冷却管14，及时的将弹性波纹管13内的高温进行导出，降低弹性波纹管13内高温液压油的热量，防止液压油变质腐蚀弹性波纹管13，降低弹性波纹管13的漏油风险。

图2为图1中所述实施例在电池把持器中的结构示意图。图3为图2中的A部放大剖视图。如图2、图3所示，本实施例中，铜瓦20沿电极周向均匀布置，每块铜瓦20的上部均连接有两根导电铜管30。外部电流经导电铜管30、铜瓦20导入电极内部，在电极压放、升降装置的配合下实现矿热炉的连续埋弧冶炼。在铜瓦20的周向设有水冷压力环40，水冷压力坏40的外围设有第一水冷保护套50和第二水冷保护套60，水冷保护套通过螺栓连接于把持筒70的下部，防止炉内高温直接灼烤把持器。铜瓦20通过吊挂装置80悬于所述把持筒70的下部，用于对铜瓦进行定位。

压紧装置10通过螺栓90固定在水冷压力环40上，在压紧装置的法兰盖11外表面与水冷压力环40的油孔间设有橡胶密封圈。法兰盖11上的进、出冷却水可对橡胶密封圈进行冷却，防止橡胶密封圈因高温烧损，导致法兰盖11与水冷压力环40间的油孔结合处漏油。液压油通过水冷压力环40上的油管及油孔、法兰盖11上的油孔111进入到法兰盖11内，最终流入到弹性波纹管13内部。在液压油的压力作用下，弹性波纹管13发生变形，并朝向铜瓦20的方向伸出，把铜瓦20牢固地压紧到电极上。从而实现将铜瓦20上的强大电流导入电极内。当铜瓦20需松开电极时，液压阀站的换向阀换向，液压管道直接与油箱连通，液压油不再注入弹性波纹管13内。弹性波纹管13在自身的收缩力作用下反向收缩，铜瓦20与电极分开，实现断电。

进一步的，所述压紧装置10还包括导向轴16，所述导向轴16一端连接在所述法兰盖11上，而其另一端插入所述伸缩部件12内，用于引导所述伸缩部件12沿着所述导向轴16的轴向运动。

所述导向轴16的一部分设于所述伸缩部件12内部，并与伸缩部件12的内表面相接处，用于引导伸缩部件12沿导向轴16表面进行轴向伸缩运动。导向轴16的一端可以通过焊接固定在所述法兰盖11的表面，也可以选择插入式的固定于所述法兰盖11上，具体方式根据实际要求而定。

进一步的，所述导向轴16为阶梯轴，包括依次相连且径向尺寸逐渐增大的插入段、导向段和限位段，所述插入段插入式连接于所述法兰盖11上，所述伸缩部件具有用于容纳所述导向轴16的阶梯盲孔，所述阶梯盲孔包括沿着远离所述法兰盖11的方向依次布置的小径段和大径段，其中所述小径段用于匹配式套在所述导向段，而所述大径段用于容纳所述限位段，以防止所述导向轴16脱离所述伸缩部件12。

所述法兰盖11上设有与所述导向轴16的插入段相配合的孔，导向轴16的插入段插入孔内，通过焊接或过盈连接的方式将导向轴16固定在法兰盖11上。所述伸缩部件12为筒状结构，其靠近法兰盖11的一端设有与所述导向轴16导向段相配合的端部孔，其内部孔径大于所述端部孔径。所述端部孔套设于所述导向轴16的导向段表面。所述伸缩部件12通过在导向轴16的导向段表面伸缩运动，保证其运动轨迹，从而达到使弹性波纹管13伸缩运动更加平稳的目的。

所述导向轴16还包括限位段，限位段设于伸缩部件12的阶梯盲孔内。限位段的直径小于阶梯盲孔大径段的尺寸，大于其小径段的尺寸，以此来保证所述导向轴16可以自由伸缩运动，同时，起到限位的作用。

弹性波纹管13内部中心位置设置导向轴16，弹性波纹管13沿所述导向轴16进行轴向伸缩运动，保证弹性波纹管13的伸缩运动更平稳，同时，导向轴16的一端具有限位作用，可以有效避免设备安装调试时，弹性波纹管13轴向伸出太长，导致弹性波纹管13不能回缩到预定位置而造成产品报废。

进一步的，所述导向轴16、法兰盖11、伸缩部件12和波纹管13四者同轴设置。

导向轴16、法兰盖11、伸缩部件12和波纹管13四者同轴设置，可以保证部件运行更加平稳。

进一步的，所述伸缩部件12包括进入所述容纳腔内的本体和从所述本体上沿着径向向外突出的凸缘，所述凸缘的一侧与所述弹性波纹管13密封式连接，而其另一侧与所述铜瓦挤压件15之间设有绝缘垫17，所述铜瓦挤压件15与本体或凸缘通过绝缘连接件相连，所述冷却管14设于所述本体与弹性波纹管13之间。

所述伸缩部件12包括本体和凸缘两部分，凸缘一侧焊接有弹性波纹管13，另一侧用于连接铜瓦挤压件15。为防止在挤压铜瓦20过程中，造成整个压紧装置带电而发生意外，凸缘和铜瓦挤压件15之间还设有绝缘垫17。

图6为图1中的B部的放大剖视图。如图6所示，所述绝缘连接件19包括螺栓191、绝缘套管193和绝缘垫圈192，所述铜瓦挤压件15的中心位置设有凹槽，所述螺栓191的头部设于所述凹槽内，所述绝缘套管192套设于所述螺栓191位于所述铜瓦挤压件15和所述绝缘垫17内部分的外表面，所述绝缘垫圈192设于所述螺栓191头部和所述铜瓦挤压件15之间。

为保证法兰盖11、伸缩部件12与弹性波纹管13之间形成的容纳腔的密封性，所述伸缩部件12的本体内还设有堵塞部18，所述堵塞部18焊接在所述伸缩部件12本体内远离法兰盖11的一端。通过螺栓191将铜瓦挤压件15、绝缘垫17和堵塞部18固定连接。

进一步的，所述冷却管14是盘绕在所述伸缩部件12的本体上的双螺旋型螺旋管。

图5为图1中实施例冷却管14的结构示意图。如图5所示，为了更好的完成对弹性波纹管13内高温液压油的热量导出，冷却管14盘绕在所述伸缩部件12的本体上。为了增加热传导面积，冷却管14采用双螺旋型冷却管。

本发明还提出了一种矿热炉电极把持器，所述矿热炉电极把持器包括上述的压紧装置。

需要说明的是，以上参照附图所描述的各个实施例仅用以说明本发明而非限制本发明的范围，本领域的普通技术人员应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的前提下对本发明进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本发明的范围之内。此外，除上下文另有所指外，以单数形式出现的词包括复数形式，反之亦然。另外，除非特别说明，那么任何实施例的全部或一部分可结合任何其它实施例的全部或一部分来使用。