一种用于阳极铝导杆组的摩擦焊的制造方法
【专利摘要】本实用新型是一种用于阳极铝导杆组的摩擦焊机。它具有一个机架平台，在该机架平台上设有一个摩擦对接块的夹持旋转机构，在该夹持旋转机构的一侧设有一个钢爪夹持机构和钢爪加压机构，在该夹持旋转机构的另一侧设有一个铝导杆夹持机构和铝导杆加压机构。本摩擦焊机设置了由齿轮传动带动的摩擦对接块夹持旋转机构，并在夹持旋转机构中摩擦对接块夹口的背面设有顶珠结构，使其能够承受钢爪对夹口端面的大吨位压力，又由于本摩擦焊机设置了钢爪及铝导杆的液压夹持机构，也大大提高了其承受焊接夹紧力的能力。因此，本摩擦焊机可以实现大吨位压力下的阳极铝导杆组的摩擦焊接，其可承受的压力在500吨以上。
【专利说明】—种用于阳极铝导杆组的摩擦焊机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种预焙阳极电解的阳极铝导杆组焊接机，具体地说，它是一种用于大吨位压力下阳极铝导杆组的摩擦焊机。
【背景技术】
[0002]在铝电解生产中，阳极导杆组一般是由铝导杆和钢爪通过爆炸块焊接构成的，其中爆炸块由一块铝板和一块钢板通过爆炸形成，然后再采用电焊方式焊接，即将铝导杆的下端焊接面打坡口后，与爆炸块的铝板一面焊接；将钢爪的上部焊接面打坡口后与爆炸块的钢板一面焊接。这种焊接存在的缺点是:爆炸块只与铝导杆和钢爪的坡口处焊接在一起，而在它们的焊接端面中心没有焊接，从而使阳极铝导杆组的导流面积减小，造成电解槽的槽压降增大，加大了生产能耗。采用摩擦焊接可以克服上述中心部位虚焊的缺点，该摩擦焊接是通过一块摩擦对接块与钢爪和铝导杆摩擦生热后加压而将钢爪和铝导杆焊接在一起的，可以彻底达到实焊。但是，这种摩擦焊接要求摩擦焊接机要能够承受足够的大吨位压力，特别是对摩擦对接块要有足够的夹持旋转力，同时，还要求摩擦对接块要有足够的能力承受钢爪对其摩擦端面的压力(500吨以上)，才能完成这种焊接。但目前，还未见有能承受大吨位压力的阳极铝导杆组的摩擦焊机。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是针对已有技术的现状，提供一种能够承受大吨位压力的用于阳极铝导杆组的摩擦焊机，从而实现阳极铝导杆组的摩擦焊接。
[0004]为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下:
[0005]具有一个机架平台，在该机架平台上设有一个摩擦对接块的夹持旋转机构，在所述的夹持旋转机构的一侧设有一个钢爪夹持机构和钢爪加压机构，在所述的夹持旋转机构的另一侧设有一个铝导杆夹持机构和铝导杆加压机构；
[0006]所述摩擦对接块的夹持旋转机构具有一个齿轮箱，在该齿轮箱中设有一个由上、下半齿轮对接构成的分体式齿轮，在该分体式齿轮中心处设有一个铝导杆通孔，在该铝导杆通孔的前端口上设有一个摩擦对接块的夹口，在与该夹口相对的分体式齿轮背面设有多个顶珠结构，在所述分体式齿轮的四周还设有与其啮合的多个支承齿轮和一个主动齿轮；
[0007]所述的钢爪夹持机构具有一个安装板，在所述的安装板上固定一个放置钢爪的U形架，在该U形架内设有一个钢爪固定夹块和一个钢爪活动夹块，所述的钢爪固定夹块安装在所述U形架内的一个侧壁上，在所述U形架的另一个侧壁外装有一个第一液压缸，所述的钢爪活动夹块与该第一液压缸的活塞杆相联，在所述的安装板上还设有滑轴结构；
[0008]所述的钢爪加压机构具有一个第一固定支架，在所述的第一固定支架上装有第二液压缸，在该第一固定支架上还装有第一滑套结构，所述的钢爪夹持机构通过其安装板上的第一滑轴结构与所述第一滑套结构的同轴相套而安装在所述的第一固定支架上，并且所述第二液压缸的活塞杆与所述钢爪夹持机构的安装板相联；[0009]所述的铝导杆夹持机构具有一个放置铝导杆的槽钢，在该槽钢内设有至少一个铝导杆固定夹块和一个铝导杆活动夹块，所述的铝导杆固定夹块安装在所述槽钢内的一个侧壁上，在所述槽钢的另一个侧壁外装有一个第三液压缸，所述的铝导杆活动夹块与该第三液压缸的活塞杆相联，所述的槽钢通过一个铝导杆滑动架安装在一个滑轨上；
[0010]所述的铝导杆加压机构具有一个第二固定支架，在该第二固定支架上还通过第二滑轴和第二滑套结构装有一个滑动支架，该滑动支架与所述槽钢的尾部相联，在所述的第二固定支架上装有一个第四液压缸体，该第四液压缸体的活塞杆与所述滑动支架相联。
[0011 ] 通过上述技术方案可以看出，本摩擦焊机设置了由齿轮传动带动的摩擦对接块夹持旋转机构，使摩擦对接块的旋转驱动力大大增加，同时在所述分体式齿轮的摩擦对接块夹口的背面设有顶珠结构，使其能够承受钢爪对夹口端面的大吨位压力，又由于本摩擦焊机设置了钢爪及铝导杆的液压夹持机构，也大大提高了其承受焊接夹紧力的能力，从而实现了阳极铝导杆组的摩擦焊接，也就是说，摩擦对接块与钢爪和铝导杆的焊接端面可全部达到实焊，最大限度地增大了阳极铝导杆组的导流面积，减少电解槽的槽压降，最终达到节能增效的目的。实验表明:用本实用新型焊接的阳极铝导杆组与已有阳极铝导杆组相比，可降低槽压降IOmv以上，吨铝电耗节约40度以上。
[0012]下面根据附图详细说明本实用新型的结构和工作原理。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的整体结构示意图。
[0014]图2是摩擦对接块夹持机构的结构示意图。
[0015]图3是摩擦对接块夹持机构的纵剖结构示意图。
[0016]图4是钢爪夹持机构结构示意图。
[0017]图5是图4的右视图。
[0018]图6是铝导杆夹持机构的结构示意图。
[0019]图7是图6的俯视图。
【具体实施方式】
[0020]参见图1，具有一个机架平台(1)，在该机架平台上设有一个摩擦对接块的夹持旋转机构(2)，在所述的夹持旋转机构的一侧设有一个钢爪夹持机构(3)和钢爪加压机构(4)，在所述的夹持旋转机构的另一侧设有一个铝导杆夹持机构(5)和铝导杆加压机构
(6)。
[0021]参见图1、2、3，所述摩擦对接块的夹持旋转机构具有一个齿轮箱,该齿轮箱包括一个下箱体(201)和一个翻转式上盖(202)，为了使该翻转式上盖能够关闭和开启可靠，在该齿轮箱上设有翻转式上盖的液压锁紧机构(213)。在该齿轮箱中设有一个由上、下半齿轮对接构成的分体式齿轮，在所述的分体式齿轮中心处设有一个铝导杆通孔(205)，在该铝导杆通孔的前端口上设有一个摩擦对接块夹口(205’)，在与该摩擦对接块夹口相对的分体式齿轮背端面设有多个顶珠结构(212)，本例设有四个顶珠结构，该顶珠结构可在钢爪对摩擦对接块夹口施予大吨位压力时给予反向顶力，同时，又不影响齿轮的转动。为了能够使分体式齿轮的上半齿轮随翻转式上盖一起动作，所述分体式齿轮的上半齿轮(203)通过一个固定在翻转式上盖上的销钉(206)和设在上半齿轮端面上的一个上半环形槽(207)与所述的翻转式上盖连接，所述分体式齿轮的下半齿轮(204)通过一个固定在下箱体内的销钉(208)和设在下半齿轮端面上的一个下半环形槽(209)与所述的下箱体连接；其中销钉(208)相当于提手，可以带动上半齿轮随翻转式上盖一起上翻与下落，同时，所述齿轮端面上的环形槽又形成销钉的让槽，不影响齿轮的转动。在所述分体式齿轮的四周还设有与其啮合的多个支承齿轮(210)和一个主动齿轮(211),本例采用三个支承齿轮和一个主动齿轮,从而形成对所述分体式齿轮的四角支承。焊接前，打开翻转式上盖(202)，则上半齿轮随翻转式上盖一起上翻而打开夹口(205’)，将摩擦对接块放入夹口，再盖上翻转式上盖，用液压锁紧机构锁紧上盖，则摩擦对接块被夹口夹紧。焊接时，通过电机(214)驱动主动齿轮转动，主动齿动带动分体式齿轮转动，从而带动摩擦对接块转动。
[0022]参见图4、5，所述的钢爪夹持机构具有一个安装板(301)，在所述的安装板上固定一个放置钢爪的U形架(302)，在该U形架内设有一个钢爪固定夹块(303)和一个钢爪活动夹块(304)，所述的钢爪固定夹块安装在所述U形架内的一个侧壁上，在所述U形架的另一个侧壁外设有一个第一液压缸(305)，所述的钢爪活动夹块与该第一液压缸的活塞杆相联；为了将该钢爪夹持机构安装在钢爪加压机构上，在所述的安装板上还设有第一滑轴结构(306)。焊接前，将钢爪(C)垂直放入所述的U形架的两个夹块中，焊接时，驱动第一液压缸前推钢爪活动夹块，则钢爪被夹紧固定在U形架中。
[0023]再参见图1，所述的钢爪加压机构具有一个第一固定支架(401)，在所述的第一固定支架上装有第二液压缸(403)，在该第一固定支架上还装有第一滑套结构(402)，所述的钢爪夹持机构(3)通过其安装板上的第一滑轴结构(306)与所述第一滑套结构的同轴相套而安装在所述的第一固定支架上，并且所述第二液压缸的活塞杆与所述钢爪夹持机构的安装板(301)相联。钢爪加压时，控制第二液压缸前推钢爪夹持机构，则钢爪夹持机构在所述第一滑轴与滑套结构的导向下前移，使钢爪与摩擦对接块B接触。
[0024]参见图6、7，所述的铝导杆夹持机构具有一个放置铝导杆的槽钢(501)，在槽钢内设有至少一个铝导杆固定夹块(502)和一个铝导杆活动夹块(503)，本例设置了三个铝导杆固定夹块，所述的铝导杆固定夹块安装在所述槽钢内的一个侧壁上，在所述槽钢的另一个侧壁外设有一个第三液压缸(504)，所述的铝导杆活动夹块与该液压缸的活塞杆相联；为了使该铝导杆夹持机构与铝导杆加压机构配合动作，所述的槽钢通过一个铝导杆滑动架(505)安装在一个滑轨(506)上，所述的滑轨安装在所述的机架平台上。焊接前，将铝导杆A放置在所述的槽钢两个夹块中，焊接时，驱动第三液压缸推动铝导杆活动夹块前移，则铝导杆被夹紧固定在所述的槽钢中。
[0025]再参见图1，所述的铝导杆加压机构具有一个第二固定支架(601)，在该第二固定支架上还通过第二滑轴(6011)和第二滑套结构(6021)装有一个滑动支架(602)，该滑动支架与所述槽钢的尾部相联，在所述的第二固定支架上装有一个第四液压缸体(603)，该第四液压缸体的活塞杆与所述滑动支架相联。铝导杆加压时，控制第四液压缸前推滑动支架，则第四液压缸的活塞杆在所述第二滑轴与滑套结构的导向下推动铝导杆夹持机构沿所述滑轨前移，使铝导杆前端穿入摩擦对接块夹持旋转机构的铝导杆通孔中而与摩擦对接块B接触。
[0026]本摩擦焊机的工作过程是:参见图1，先驱动摩擦对接块旋转，然后驱动钢爪(C)前移与旋转的摩擦对接块(B)接触，并施予初压，则钢爪与摩擦对接块旋转摩擦生热，热度到达所设定的温度(一个设定的时间)后，再驱动铝导杆(A)前移，并施予初压，则铝导杆与旋转的摩擦对接块接触，摩擦生热，再经过一个设定的时间后，钢爪与铝导杆均到达焊接温度，则停止摩擦对接块的转动，并同时前推钢爪和铝导杆，对它们施加较大前推压紧力，从而使钢爪和铝导杆焊接在一起，整个焊接过程由控制系统控制完成。
[0027]以上工作过程中，钢爪对摩擦对接块夹口的压力高达500吨以上，其中顶珠结构对分体式齿轮所承受的压力实施反向顶力，它对整机承受大吨位压力起着重要的结构保证作用。
【权利要求】
1.一种用于阳极铝导杆组的摩擦焊机，其特征是: 具有一个机架平台(1)，在该机架平台上设有一个摩擦对接块的夹持旋转机构(2)，在所述的夹持旋转机构的一侧设有一个钢爪夹持机构(3 )和钢爪加压机构(4)，在所述的夹持旋转机构的另一侧设有一个招导杆夹持机构(5)和招导杆加压机构(6)； 所述摩擦对接块的夹持旋转机构具有一个齿轮箱，在该齿轮箱中设有一个由上、下半齿轮对接构成的分体式齿轮，在该分体式齿轮中心处设有一个铝导杆通孔(205)，在该铝导杆通孔的前端口上设有一个摩擦对接块的夹口(205’)，在与该夹口相对的分体式齿轮背面设有多个顶珠结构(212)，在所述分体式齿轮的四周还设有与其啮合的多个支承齿轮(210)和一个主动齿轮(211)； 所述的钢爪夹持机构具有一个安装板(301)，在所述的安装板上固定一个放置钢爪的U形架(302)，在该U形架内设有一个钢爪固定夹块(303)和一个钢爪活动夹块(304)，所述的钢爪固定夹块安装在所述U形架内的一个侧壁上，在所述U形架的另一个侧壁外装有一个第一液压缸(305)，所述的钢爪活动夹块与该第一液压缸的活塞杆相联，在所述的安装板上还设有滑轴结构(306)； 所述的钢爪加压机构具有一个第一固定支架(401)，在所述的第一固定支架上装有第二液压缸(403)，在该第一固定支架上还装有第一滑套结构(402)，所述的钢爪夹持机构(3)通过其安装板上的第一滑轴结构(306)与所述第一滑套结构的同轴相套而安装在所述的第一固定支架上，并且所述第二液压缸的活塞杆与所述钢爪夹持机构的安装板(301)相联； 所述的铝导杆夹持机构具有一个放置铝导杆的槽钢(501)，在该槽钢内设有至少一个铝导杆固定夹块(502)和一个铝导杆活动夹块(503)，所述的铝导杆固定夹块安装在所述槽钢内的一个侧壁上，在所述槽钢的另一个侧壁外装有一个第三液压缸(504)，所述的铝导杆活动夹块与该第三液压缸的活塞杆相联，所述的槽钢通过一个铝导杆滑动架(505)安装在一个滑轨(506)上； 所述的铝导杆加压机构具有一个第二固定支架(601)，在该第二固定支架上还通过第二滑轴(6011)和第二滑套结构(6021)装有一个滑动支架(602)，该滑动支架与所述槽钢的尾部相联，在所述的第二固定支架上装有一个第四液压缸体(603)，该第四液压缸体的活塞杆与所述滑动支架相联。
【文档编号】B23K20/26GK203679521SQ201420047088
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年1月24日 优先权日:2014年1月24日
【发明者】韦力 申请人:韦力