全铝合金型材导电横臂的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种全铝合金型材导电横臂。现有导电横臂大多存在加工过程繁琐、周期长、质量重等缺陷，对电极升降油缸及液压回路压力要求较高。本发明的横臂体腔体的芯管内设置有电极夹放装置，电极夹放装置前端探出横臂体并设置有铜夹头及水冷抱圈，横臂体内部的芯管、四周边板及中间筋板均为铝合金型材，为一次挤压成型结构；芯管与其中一对相对边板相切，与另一对相对边板间设置筋板；横臂体前后端均设置有铜铝复合板。本发明的导电横臂用热挤压成型的铝合金型材替代有复杂焊接要求的铜钢复合板、铝合金板材等，具有整体质量轻、外表美观、免焊接、强度高、耐腐蚀，及制造周期短、性价比高等优势。
【专利说明】全铝合金型材导电横臂
【技术领域】
[0001]本发明属于冶金工业设备【技术领域】，具体涉及一种全铝合金型材导电横臂。
【背景技术】
[0002]电弧炉现有电极升降机构导电横臂有铜钢复合板结构、铝合金板焊接结构两种。铜钢复合板导电横臂为矩形截面:内部为碳钢无缝芯管，矩形四周边为铜钢复合板(外铜内钢)，以钢板为筋板将芯管与铜钢复合板中的钢板焊接，加工时，由内到外焊接，内部钢焊完试水压，合格后再焊外表铜板，焊完再试水压、打磨；铝合金板导电横臂也为矩形截面:内部为铝合金无缝芯管，矩形四周边为铝合金板，以铝合金板为筋板将芯管与铝合金板焊接，加工时，由内到外焊接，焊完试水压、打磨，此结构导电横臂焊缝多、因为铝合金导热率高焊接质量不稳定、焊缝难于处理遇水易腐蚀。两种结构都存在加工过程繁琐、周期长、质量重、外观质量差等缺陷，对电极升降油缸及液压回路压力要求高，增加其成本，降低了电极升降机构的灵敏度。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种加工简便、质量更轻的全铝合金型材导电横臂。
[0004]本发明所采用的技术方案是:
全铝合金型材导电横臂，设置有横臂体，横臂体腔体的芯管内设置有电极夹放装置，电极夹放装置前端探出横臂体并设置有铜夹头及水冷抱圈，其特征在于:
所述横臂体内部的芯管、四周边板及中间筋板均为铝合金板，为一次挤压成型结构；芯管与其中一对相对边板相切，与另一对相对边板间设置筋板；
横臂体前端与铜夹头之间设置有前铜铝复合板，横臂体后端与水冷电缆之间设置有后铜铝复合板。
[0005]所述横臂体的铝合金板为铝合金挤压型材。
[0006]所述横臂体的腔体被分为五部分；
芯管上方的一组腔体直段内预埋一路进回水管，通过软管接头形成一路冷却水路冷却水冷抱圈；
芯管下方的一组腔体为进水腔，一路进水通入下方两个腔体，通过前铜铝复合板下部的水口进入铜夹头，再由前铜铝复合板上部的水口流回芯管上方的一组腔体，上方两个腔体在尾部合成一路回水，形成另一路冷却水路；
前铜铝复合板上、下部的水口与铜夹头之间设有耐高温密封圈。
[0007]所述电极夹放装置的油缸设置在横臂体腔体前端，横臂体设置有油管向电极夹放装置的油缸供、回油。
[0008]所述横臂体折弯处焊接法兰，通过螺栓连接；
法兰上开有上、下水口和密封槽，配备耐高温密封圈。
[0009]所述横臂体沿芯管与边板的切点截面对开挤压并预留焊接坡口组焊。[0010]本发明具有以下优点:
本发明所涉及的全铝合金导电横臂体，采用铝合金型材免焊接的结构。导电横臂同样为矩形截面:内部芯管、四周边铝板及中间筋板材质均为铝合金，经热挤压、时效、氧化一次成型，因为铜、钢的密度为铝合金密度的3倍多，在电极升降机构中导电横臂用热挤压成型的铝合金型材替代有复杂焊接要求的铜钢复合板、铝合金板材等，具有整体质量轻、外表美观、免焊接、强度高、耐腐蚀，及制造周期短、性价比高等优势，且导电面大，免去了繁琐的加工过程。较已有铜钢复合导电横臂，全铝合金导电横臂质量降低30-40%，整体制造成本下降20-30%。对电极升降油缸及液压回路压力要求降低，降低其成本，提高了升降机构的灵敏性和反应速度，在大型冶金电弧炉上具有很大的推广价值和应用前景。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本发明主视图。
[0012]图2为本发明C向俯视图。
[0013]图3为现有横臂的截面图。
[0014]图4为本发明的截面图。
[0015]图中，1-水冷抱圈，2-铜夹头，3-前铜铝复合板，4-横臂体，5-电极夹放装置，6-软管接头，7-后铜招复合板。
【具体实施方式】
[0016]下面结合【具体实施方式】对本发明进行详细的说明。
[0017]本发明所涉及的一种全铝合金型材导电横臂，设置的横臂体4同样为矩形截面，横臂体4内部的芯管、四周边板及中间筋板均为导电性好、机械强度高且抗腐蚀的铝合金材质，经热挤压、时效、氧化一次成型，导电面大、免焊接、强度高、耐腐蚀，免去繁琐的加工过程、周期短、质量轻。横臂体4折弯处焊接法兰，通过螺栓连接，法兰上开有上、下水口和密封槽，配备耐高温密封圈。参见图3，现有横臂内部为碳钢/铝合金无缝芯管，矩形四周边为铜钢复合板/铝合金板，以钢板/铝合金板为筋板将芯管和铜钢复合板/铝合金板焊接。参见图4，本发明的芯管与其中一对相对边板相切，与另一对相对边板间设置筋板。参见图4，对于截面较大的导电横臂，受挤压机能力限制，难以挤压出整个截面尺寸型材，可以沿F-F线对开挤压并预留焊接坡口，此焊缝在横臂体4外侧，打磨、氧化处理都很方便，并且不接触内部冷却水。
[0018]横臂体4腔体的芯管内设置有电极夹放装置5，电极夹放装置5前端探出横臂体4并设置有铜夹头2及水冷抱圈1，横臂体4前端与铜夹头2之间设置有前铜铝复合板3，横臂体4后端与水冷电缆之间设置有后铜铝复合板7。前铜铝复合板3和后铜铝复合板7主要解决横臂体4前后端分别与铜夹头2和水冷电缆连接的铜、铝过渡问题。
[0019]横臂体4的上、下腔体内通体通水冷却，保证横臂体、铜夹头及水冷抱圈在高温下正常工作。横臂体4的腔体被分为五部分。参见图4，芯管上方的一组腔体直段内预埋一路进回水管，通过软管接头6形成一路冷却水路冷却水冷抱圈I ;芯管下方的一组腔体为进水腔(一路进水通入下方两个腔体)，通过前铜铝复合板3下部的水口进入铜夹头2，再由前铜铝复合板3上部的水口流回芯管上方的一组腔体(上方两个腔体在尾部合成一路回水)形成另一路冷却水路，前铜铝复合板3上、下部的水口与铜夹头2之间设有耐高温密封圈。芯管内部不需要冷却。
[0020]电极夹放装置5的油缸设置在横臂体4腔体前端，横臂体4设置有油管向电极夹放装置5的油缸供、回油。
[0021]有两个不锈钢U形抱带通过四套螺栓、螺母和绝缘板、绝缘套管、绝缘垫片连接横臂与立柱横枕。为保证必要尺寸的电极极心圆Φ?，三相导电横臂中，A、C两边相横臂前段
应摆动一定角度。
[0022]本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案·采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。
【权利要求】
1.全招合金型材导电横臂，设置有横臂体(4),横臂体(4)腔体的芯管内设置有电极夹放装置(5)，电极夹放装置(5)前端探出横臂体(4)并设置有铜夹头(2)及水冷抱圈(1)，其特征在于: 所述横臂体(4)内部的芯管、四周边板及中间筋板均为铝合金板，为一次挤压成型结构；芯管与其中一对相对边板相切，与另一对相对边板间设置筋板； 横臂体(4)前端与铜夹头(2)之间设置有前铜铝复合板(3)，横臂体(4)后端与水冷电缆之间设置有后铜铝复合板(7)。
2.根据权利要求1所述的全铝合金型材导电横臂，其特征在于: 所述横臂体(4)的铝合金板为铝合金挤压型材。
3.根据权利要求2所述的全铝合金型材导电横臂，其特征在于: 所述横臂体(4)的腔体被分为五部分； 芯管上方的一组腔体直段内预埋一路进回水管，通过软管接头(6)形成一路冷却水路冷却水冷抱圈(I)； 芯管下方的一组腔体为进水腔，一路进水通入下方两个腔体，通过前铜铝复合板(3)下部的水口进入铜夹头(2)，再由前铜铝复合板(3)上部的水口流回芯管上方的一组腔体，上方两个腔体在尾部合成一路回水，形成另一路冷却水路； 前铜铝复合板(3)上、下部的水口与铜夹头(2)之间设有耐高温密封圈。
4.根据权利要求3所述的全铝合金型材导电横臂，其特征在于: 所述电极夹放装置(5)的油缸设置在横臂体(4)腔体前端，横臂体(4)设置有油管向电极夹放装置(5)的油缸供、回油。
5.根据权利要求4所述的全招合金型材导电横臂,其特征在于: 所述横臂体(4)折弯处焊接法兰，通过螺栓连接； 法兰上开有上、下水口和密封槽，配备耐高温密封圈。
6.根据权利要求5所述的全招合金型材导电横臂,其特征在于: 所述横臂体(4)沿芯管与边板的切点截面对开挤压并预留焊接坡口组焊。
【文档编号】F27D11/10GK103438719SQ201310418894
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年9月16日 优先权日:2013年9月16日
【发明者】任茂胜 申请人:西安电炉研究所有限公司