專利名稱：摩擦焊接的陽極鋁導(dǎo)桿組及其摩擦焊機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電解鋁行業(yè)預(yù)焙陽極電解的陽極鋁導(dǎo)桿組及其焊接 機，具體地說，它是一種摩擦焊接的陽極鋁導(dǎo)桿組及其摩擦焊機。
背景技術(shù)：
在鋁電解生產(chǎn)中，陽極鋁導(dǎo)桿組由陽極鋼爪(以下簡稱鋼爪)和鋁 導(dǎo)桿通過爆炸塊焊接構(gòu)成，其中爆炸塊由一塊鋁板和一塊鋼板通過爆炸 形成，然后再采用電焊方式焊接，即將鋁導(dǎo)桿的焊接端面打坡口后，與 爆炸塊的鋁板一面焊接，將鋼爪的焊接端面打坡口后，與爆炸塊的鋼板 一面焊接。這種焊接存在的缺點是爆炸塊只與鋁導(dǎo)桿和鋼爪的坡口處 焊接在一起，而在它們的焊接端面中心沒有焊接，從而使陽極鋁導(dǎo)桿組 的導(dǎo)流面積減小，造成電解槽的槽壓降增大，加大了生產(chǎn)能耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服已有技術(shù)的缺點，提供一種摩擦焊接的陽 極鋁導(dǎo)桿組及其摩擦焊機。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明陽極鋁導(dǎo)桿組的技術(shù)方案如下
它包括一個陽極鋼爪和一個鋁導(dǎo)桿，其改進之處是所述的陽極鋼 爪通過一個摩擦過渡接頭與鋁導(dǎo)桿摩擦焊接在一起，所述的摩擦過渡接 頭具有一個扁平狀鋼制基盤，在該鋼制基盤的兩個摩擦端面上各設(shè)有一 個錐形凸臺，在陽極鋼爪和鋁導(dǎo)桿的焊接端面上分別設(shè)有與該錐形凸臺 準配合的凹陷，該兩個錐形凸臺分別插入所述陽極鋼爪和鋁導(dǎo)桿的凹陷 中，并通過摩擦焊與陽極鋼爪和鋁導(dǎo)桿形成一體。
上述陽極鋁導(dǎo)桿組專用焊接機的技術(shù)方案如下
它包括一個機架平臺，在該機架平臺上通過軸承架裝有一個空心轉(zhuǎn) 軸，在該空心轉(zhuǎn)軸的前端固聯(lián)一個卡盤，所述的摩擦過渡接頭夾持在該 卡盤上，在該空心轉(zhuǎn)軸中通過軸承裝有一個導(dǎo)向套，并在該導(dǎo)向套的前
3端設(shè)有鋁導(dǎo)桿的壓緊裝置，所述的鋁導(dǎo)桿同軸置在該導(dǎo)向套中，并通過 所述的壓緊裝置壓緊固定，所述空心轉(zhuǎn)軸的尾端通過傳動機構(gòu)與一個電 機相聯(lián)，在所述機架平臺的前方、對應(yīng)于卡盤的位置設(shè)有一個由液壓驅(qū) 動、并可軸向滑動的鋼爪安裝架，所述的鋼爪安裝固定在該鋼爪安裝架 上，在該機架平臺的尾部、對應(yīng)于導(dǎo)向套的尾端設(shè)有一個由液壓驅(qū)動、 并可軸向滑動的鋁導(dǎo)桿頂塊。
通過上述技術(shù)方案可以看出，所述摩擦過渡接頭的兩個摩擦端面各 設(shè)有一個錐形凸臺，工作時分別插入所述鋼爪和鋁導(dǎo)桿焊接端面的凹陷 中，使摩擦過程既有徑向摩擦也有軸向摩擦，達到周邊和中心實焊的效 果，也就是說，使摩擦過渡接頭與鋼爪和鋁導(dǎo)桿的焊接端面全部達到實 焊，最大限度地增大了陽極鋁導(dǎo)桿組的導(dǎo)流面積，從而減少電解槽的槽 壓降，降低了生產(chǎn)能耗，最終達到節(jié)能增效的目的。實驗表明:本發(fā)明 與已有陽極鋁導(dǎo)桿組相比，可降低槽壓降40mv以上，噸鋁電耗節(jié)約137 度以上。


附圖、本發(fā)明結(jié)構(gòu)剖視圖。
具體實施例方式
參見附圖，所述的陽極鋁導(dǎo)桿組包括一個鋼爪1和一個鋁導(dǎo)桿5,在 鋼爪1和與鋁導(dǎo)桿5之間設(shè)有一個摩擦過渡接頭2,所述的摩擦過渡接頭 2具有一個扁平狀鋼制基盤,在該鋼制基盤的兩個摩擦端面上分別設(shè)有一 個錐形凸臺，在鋼爪和鋁導(dǎo)桿的焊接端面上分別設(shè)有與該錐形凸臺準配 合的凹陷，所述的準配合是指凹陷比凸臺略小，通過摩擦過渡接頭2的 旋轉(zhuǎn)摩擦，使所述的錐形凸臺與所述的凹陷完全緊配合焯接在一起。
再參見附圖，為了實現(xiàn)上述陽極鋁導(dǎo)桿組的摩擦焊接，其專用摩擦 焊機包括一個機架平臺O，在該機架平臺上通過軸承架9裝有一個空心轉(zhuǎn) 軸4,在該空心轉(zhuǎn)軸的前端面固聯(lián)一個卡盤3,使其可隨空心轉(zhuǎn)軸4一起 轉(zhuǎn)動，所述的摩擦過渡接頭2被夾持該卡盤3上，在空心轉(zhuǎn)軸中通過軸 承13還同軸裝有一個導(dǎo)向套12，該導(dǎo)向套的截面為方形，在導(dǎo)向套的前 部設(shè)有鋁導(dǎo)桿5的壓緊裝置，該壓緊裝置由周向均勻布置的多個液壓壓
4桿10構(gòu)成，所述的鋁導(dǎo)桿5置在該導(dǎo)向套12中，如果鋁導(dǎo)桿5的直徑 過小于導(dǎo)向套12的內(nèi)徑，可加設(shè)墊板6,從而使鋁導(dǎo)桿5與導(dǎo)向套12 同軸；在該空心轉(zhuǎn)軸的尾端設(shè)有一個驅(qū)動盤11，該驅(qū)動盤11通過皮帶傳 動機構(gòu)與一個電機相接，并由電機驅(qū)動空心轉(zhuǎn)軸4轉(zhuǎn)動；在所述機架平 臺0的前方、對應(yīng)于卡盤3的位置設(shè)有一個鋼爪安裝架7,所述的鋼爪1 被安裝固定在該安裝架上，使鋼爪1的焊接部位剛好對著摩擦過渡接頭 2，該安裝架7安裝在移動滑軌上，并由液壓驅(qū)動其沿轉(zhuǎn)軸4的軸向滑動; 在該機架平臺0的尾部、對應(yīng)于導(dǎo)向套的尾端設(shè)有一個鋁導(dǎo)桿5的頂塊8， 該頂塊也安裝在移動滑軌上，也是由液壓驅(qū)動其沿轉(zhuǎn)軸4的軸向滑動。 本發(fā)明的摩擦焊操作過程如下
第一步，將鋼爪1安裝固定在其安裝架7上，將摩擦過渡接頭2夾 持在卡盤3上，將鋁導(dǎo)桿5置放在導(dǎo)向套12中，并通過壓緊裝置壓緊固 定。
第二步，啟動電機，由電機拖動空心轉(zhuǎn)軸4轉(zhuǎn)動，并帶著卡盤3和 夾持在卡盤上的摩擦過渡接頭2 —起轉(zhuǎn)動。
第三步，通過鋼爪安裝架7的液壓裝置驅(qū)動其軸向移動，推動鋼爪 l移向摩擦過渡接頭2，并加初壓，使轉(zhuǎn)動的摩擦過渡接頭2與鋼爪的焊 接部位壓緊接觸，形成轉(zhuǎn)動摩擦。
第四步，待摩擦過渡接頭2與鋼爪1摩擦一個設(shè)定的時間后，再通 過頂塊8的液壓裝置驅(qū)動頂塊8軸向移動，使其推動鋁導(dǎo)桿5穿過導(dǎo)向 套12移向摩擦過渡接頭2，并加初壓，從而實施摩擦過渡接頭2與鋁導(dǎo) 桿5的轉(zhuǎn)動摩擦。
第五步，當上述三、四步的兩個初壓摩擦進行了一個設(shè)定的時間后， 分別控制鋼爪和鋁導(dǎo)桿的液壓驅(qū)動裝置向高速旋轉(zhuǎn)的摩擦過渡接頭2施 加一個設(shè)定的壓力，使陽極鋼爪1與鋁導(dǎo)桿5摩擦焊接在一起。
第六步，停止空心轉(zhuǎn)軸4的轉(zhuǎn)動，將安裝架7和頂塊8退回到初始 位置，用吊裝設(shè)備將焊接在一起的陽極鋁導(dǎo)桿組吊離摩擦焊機。
上述焊接過程可以在半自動或全自動模式下工作。
權(quán)利要求
1、一種摩擦焊接的陽極鋁導(dǎo)桿組，它包括一個陽極鋼爪(1)和一個鋁導(dǎo)桿(5)，其特征是所述的陽極鋼爪(1)通過一個摩擦過渡接頭(2)與鋁導(dǎo)桿(5)摩擦焊接在一起，所述的摩擦過渡接頭(2)具有一個扁平狀鋼制基盤，在該鋼制基盤的兩個摩擦端面上各設(shè)有一個錐形凸臺，在陽極鋼爪(1)和鋁導(dǎo)桿(5)的焊接端面上分別設(shè)有與該錐形凸臺準配合的凹陷，該兩個錐形凸臺分別插入所述陽極鋼爪和鋁導(dǎo)桿的凹陷中，并通過摩擦焊與陽極鋼爪(1)和鋁導(dǎo)桿(5)形成一體。
2、 一種用于焊接如權(quán)利要求1所述陽極鋁導(dǎo)桿組的專用摩擦焊機， 其特征是它包括一個機架平臺(0),在該機架平臺上通過軸承架(9) 裝有一個空心轉(zhuǎn)軸(4),在該空心轉(zhuǎn)軸的前端固聯(lián)一個卡盤(3),所述 的摩擦過渡接頭(2)夾持該卡盤(3)上，在該空心轉(zhuǎn)軸中通過軸承(13) 裝有一個導(dǎo)向套(12)，并在該導(dǎo)向套的前端設(shè)有一個鋁導(dǎo)桿的壓緊裝置, 所述的鋁導(dǎo)桿(5)同軸置在該導(dǎo)向套(12)中，并通過壓緊裝置壓緊固 定，所述空心轉(zhuǎn)軸(4)的尾端通過傳動機構(gòu)與一個電機相聯(lián)，在所述機 架平臺(0)的前方、對應(yīng)于卡盤(3)的位置設(shè)有一個由液壓驅(qū)動、并 可軸向滑動的鋼爪安裝架(7)，所述的陽極鋼爪(1)安裝固定在該鋼爪 安裝架上，在該機架平臺(0)的尾部、對應(yīng)于導(dǎo)向套(12)的尾端設(shè)有 一個由液壓驅(qū)動、并可軸向滑動的鋁導(dǎo)桿頂塊(8)。
全文摘要
本發(fā)明是一種摩擦焊接的陽極鋁導(dǎo)桿組及其摩擦焊機。所述陽極鋁導(dǎo)桿組的特點是在陽極鋼爪與鋁導(dǎo)桿之間設(shè)有一個摩擦過渡接頭，該接頭具有一個扁平狀鋼制基盤，在該鋼制基盤的兩個摩擦端面上各設(shè)有一個錐形凸臺，焊接時，該兩個錐形凸臺分別插入鋼爪和鋁導(dǎo)桿的凹陷中，并通過摩擦焊工藝與陽極鋼爪和鋁導(dǎo)桿焊接為一體。由于摩擦過渡接頭上的錐形凸臺，使摩擦過程既有徑向摩擦也有軸向摩擦，從而達到了陽極鋼爪和鋁導(dǎo)桿的焊接端面全部實焊，最大限度地增大了陽極鋁導(dǎo)桿組的導(dǎo)流面積，減少了電解槽的槽壓降，降低了生產(chǎn)能耗，最終達到節(jié)能增效的目的。
文檔編號C25C3/00GK101481805SQ20091002081
公開日2009年7月15日 申請日期2009年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月6日
發(fā)明者劉懷君, 劉雨棣, 勇 李, 王建超, 董建雄, 興 袁, 邵小強, 力 韋, 巍 韋, 韋小寧 申請人:力 韋