一种小型真空自耗电弧炉电极杆与辅助电极的连接装置的制作方法

本实用新型属于真空自耗炉熔炼技术领域，具体涉及一种小型真空自耗电弧炉电极杆与辅助电极的连接装置，用于小型真空自耗电弧炉熔炼时，焊接有自耗电极的辅助电极与电极杆连接。

背景技术：

真空自耗电弧炉是利用自耗电极与熔池间的电弧放电所产生的高温来加热熔化金属，自耗电极在熔炼过程中逐渐消耗，熔化后滴进水冷紫铜坩埚中冷凝成锭。自耗电极熔炼时要求自耗电极与坩埚基本同心，避免因自耗电极一侧离坩埚壁过近而起边弧，损坏坩埚甚至发生爆炸。一般大型真空自耗电弧炉电极杆与辅助电极是通过气动夹头装置进行连接的，辅助电极再和自耗电极进行焊接。在辅助电极和自耗电极焊接的过程中同心度误差在所难免，另外在设备制造装配过程中，电极杆和坩埚也存在同心度误差，导致自耗电极和坩埚也不同心。为了保证自耗电极和坩埚同心，大型电弧炉都有一套结构复杂的X-Y调节机构，能够微量的调整自耗电极相对坩埚的位置，保证自耗电极中心线和坩埚中心线重合。目前小型电弧炉通常也采用气动夹头形式连接辅助电极。由于小电弧炉电极杆较细，而气动夹头结构复杂，导致小电弧炉气动夹头形式制造难度较大，成本高，性价比低。另外考虑到成本及尺寸限制问题，小电弧炉基本没有X-Y调节机构，自耗电极装好后其位置固定，不能调整，存在因自耗电极一侧离坩埚壁太近而起边弧的隐患。

技术实现要素：

为克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种小型真空自耗电弧炉电极杆与辅助电极的连接装置，本连接装置结构简单，制造成本低，避免了气动夹头的结构复杂、性价比低的问题；同时能够使自耗电极有一定的调整量，保证自耗电极的中心线与坩埚中心线重合，能够有效避免因自耗电极一侧离坩埚壁太近而起边弧，提高了小型电弧炉的安全性。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种小型真空自耗电弧炉电极杆与辅助电极的连接装置，其特征在于，包括有两个半圆柱形连接块，每个半圆柱形连接块的两端均设有一个半球形的凹面；一端的半球形凹面用于连接电极杆；另一端的半球形凹面用于连接辅助电极；两个半球形凹面分别通过圆锥形凹面与半圆形连接块的圆端面相通；

所述的半球形凹面的球心在半圆柱中心线上。

所述的半圆柱形连接块的两侧设有螺栓连接孔，螺栓连接孔内设连接螺栓。

所述的电极杆连接端和辅助电极连接端都是球形结构且球面半径相同。电极杆与辅助电极通过两个半圆柱形连接块及螺栓螺母连接。每个半圆柱形连接块上都有两个半球形的凹面，半球形凹面的半径与电极杆连接端及辅助电极连接端球面半径相同。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过两个半圆形连接块各自的半球凹面分别对夹住电极杆球形端头和辅助电极球形端头，并用螺栓把两个连接块固定住。通过调整螺栓的松紧，使球头连接的电极杆和辅助电极间的相对位置有一定的调整量，自耗电极焊接到辅助电极上后，可以人工调整自耗电极相对电极杆的位置，调整后拧紧连接的螺栓。解决了因为电极杆和坩埚的位置固定，而导致自耗电极相对坩埚中心线不能调整的问题。通过调整自耗电极的位置，从而保证自耗电极和坩埚基本同心。 本连接装置结构简单，基本实现了大型电弧炉中X-Y调节机构的功能，性价比高。本连接装置结构简单，制造成本低，避免了气动夹头结构复杂、性价比不高的问题。同时能够使自耗电极有一定的调整量，保证自耗电极与坩埚同心，能够有效避免因自耗电极一侧离坩埚壁太近而起边弧，导致坩埚烧损甚至爆炸的问题，提高了小型电弧炉的安全性。

附图说明

图1是半圆柱形连接块的结构示意图。三视图和轴侧图。

图2 为图1的B-B向示意图。

图3为图1的C-C向示意图。

图4为图1的立体结构图。

图5为本实用新型电极杆与辅助电极连接状态示意图。

图6为本实用新型图5的状态调整示意图。

图中，1.电极杆，2.半圆柱形连接块，3.辅助电极，4.自耗电极，5.坩埚。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

参见图1、2、3、4、5，一种小型真空自耗电弧炉电极杆与辅助电极的连接装置，其特征在于，包括有两个半圆柱形连接块2，每个半圆柱形连接块2的两端均设有一个半球形的凹面9；一端的半球形凹面用于连接电极杆1；另一端的半球形凹面用于连接辅助电极3；两个半球形凹面分别通过圆锥形凹面6与半圆形连接块的圆端面7相通；

所述的半球形凹面的球心在半圆柱中心线上。

所述的半圆柱形连接块的两侧设有螺栓连接孔8，螺栓连接孔内设连接螺栓。

电极杆1的连接端和辅助电极3连接端，都是球形结构且球面半径相同。电极杆1与辅助电极3通过两个半圆柱形连接块2及螺栓螺母连接。每个半圆柱形连接块2上都有两个半球形的凹面，半球形凹面的半径与电极杆1连接端及辅助电极3连接端球面半径相同。两个半球形凹面的球心在半圆柱中心线上。两个半球形凹面分别通过两个圆锥形凹面与半圆形连接块的两圆端面相通；半圆柱形连接块两侧有螺栓连接孔。

参见图5、6，工作时两块半圆柱形连接块2的半球形凹面对夹住电极杆1和辅助电极3的球形头，并用螺栓把两个连接块固定好。由于球形头连接，稍微松开螺栓，球头可以有一定的转动。这样自耗电极4与辅助电极3固定后，自耗电极4相对电极杆1可以进行微量的调整，由于电极杆1和坩埚5中心线相对固定，通过微量的调整，可以保证自耗电极4中心线和坩埚5中心线重合，保证了自耗电极4相对坩埚5的对中性。