專利名稱：用于固定電極連接件的緊固裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于固定電極連接件的緊固裝置，通過一個(gè)將包括石墨的碳的相鄰端接的上部分和下部分連接在一起的螺紋接頭來形成，以提供一個(gè)在電弧爐中使用的穩(wěn)固的縱向伸展的電極棒。本發(fā)明特別是涉及一種電極連接件的緊固裝置，它包括一個(gè)由碳包括石墨在內(nèi)形成的錐形鎖銷，它位于上部電極部分中并可部分釋放降落進(jìn)下部電極部分中的一個(gè)槽口中，并由此將上部和下部電極部分鎖住以便防止其松脫。
就目前已有的碳電極而言，通過一個(gè)螺紋接頭可連接一對縱向伸展垂直放置的電極部分，通過相對旋轉(zhuǎn)電極部分可將螺紋接頭分別擰進(jìn)電極部分的相對的螺紋座中，結(jié)果使垂直電極部分的各自的相對的端面變成端接點(diǎn)。當(dāng)一個(gè)電極部分在爐的操作過程中被消耗時(shí)，則以同樣方式串連地連接一個(gè)新的電極部分，以便能夠連續(xù)地進(jìn)行爐的操作。即，當(dāng)棒的下端在爐中消耗掉時(shí)，則整個(gè)棒下降以維持操作，并將電極部分連接到棒的頂部以補(bǔ)充所消耗的棒的部分。然而，由于以與其螺紋方向相反的方向旋轉(zhuǎn)電極部分而使螺紋配合的連接件產(chǎn)生偶爾的松脫，而導(dǎo)致增加電極的電阻和機(jī)械故障、即螺紋接頭連接的破裂，這需要中斷電弧爐的操作。
一個(gè)早期的根據(jù)水平定位的碳電極部分的現(xiàn)有技術(shù)曾致力于解決這個(gè)問題，它在Hinkkley的美國專利1,572,534中公開，其中描述各種葉片形的金屬器具，將其插入電極連接件中并作為一個(gè)銷子來防止連接件的松脫。由于在現(xiàn)代電弧爐中經(jīng)受的溫度。所以當(dāng)電極連接件接近高溫電弧時(shí)金屬銷子將被熔化并且失去作用。另外，在Dagata的美國專利4,813,805中使用了一種栓釘，它在上部和下部電極部分之間延伸并由焦化的齒節(jié)來定位。
作為本發(fā)明的部分，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通常是在包括石墨在內(nèi)的連接碳電極部分和/或接頭在相鄰接點(diǎn)松開和不堅(jiān)固時(shí)，發(fā)生螺紋接頭連接件的失效。通過觀察在爐操作中的這種電極和檢查一些在接頭連接件中失效的螺紋電極時(shí)發(fā)現(xiàn)，由于松脫、即旋轉(zhuǎn)螺紋連接件而使得連接的電極部分明顯地分離并由此容易在爐操作中產(chǎn)生相對移動，在這種條件下常導(dǎo)致連接件失效。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種裝置，用于保證維護(hù)對包括石墨在內(nèi)的碳電極部分的穩(wěn)定螺紋連接，以避免電極連接件的失效。
該目的和其它目的是通過在上部電極部分的一個(gè)通路中提供一個(gè)向下呈錐形的包括石墨在內(nèi)的碳鎖銷來實(shí)現(xiàn)的，該鎖銷位于下部電極部分的一個(gè)槽口形通路之上。該鎖銷可釋放地保持在上部電極部分中的通路中，當(dāng)釋放時(shí)，在通路中向下滑動并且鎖銷的一部分伸進(jìn)下部電極部分的槽口中并嵌入其中，用以防止電極部分的松脫。


圖1是一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的連接電極部分的部分剖面正視圖；圖2、2A、2B是圖1電極連接件的分解縱向剖視圖；圖3A、3B、3C是圖1的電極連接件的環(huán)形端接面的平面圖4是展示本發(fā)明的內(nèi)鎖裝置的詳細(xì)部分的部分剖面的正視圖；圖5是沿圖4中線5-5的底視圖；圖6、6A展示了本發(fā)明的內(nèi)鎖裝置的更具體的部分。
圖1表示了一個(gè)傳統(tǒng)的碳或石墨電極連接裝置，用于連接碳或石墨的上部電極部分10與下部電極部分20。相對的電極部分10、20軸向?qū)χ辈⑶矣寐菁y連接件30螺紋嚙合，使其在橫向環(huán)形端接面40、50之間的連接端面35處處于鄰接關(guān)系，如圖1所示，端接面各自具有螺紋管座60、70且其中心軸75、85重疊并與雙錐形螺紋連接件30的中央縱軸95相重疊。在爐的運(yùn)行過程中，包括螺紋連接件和相對電極部分的連接件可能會松開并且產(chǎn)生的壓力會導(dǎo)致電極部分的破裂。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這種情況會明顯產(chǎn)生壓力，從而導(dǎo)致電極連接件的機(jī)械故障、即破裂。
參見圖1、3A、3B、3C，通過在上部電極部分10中提供了一個(gè)縱向伸展的通路100來避免上述問題，該通路100從在上部電極部分10的環(huán)形端接面50中的一個(gè)開口110向上延伸，通路100適當(dāng)?shù)囟ㄎ挥趶目v向軸75到上部電極部分10的外圍115的徑向距離的1/4到3/4處，如圖3B中的76所示。在下部電極部分20的環(huán)形端接面中提供一個(gè)槽口120，它位于上面描述的上部電極部分10的通路100的下面。通過使用如圖2、2A、2B中所示的按照NEMASTANDARDSPUBLICATION CG1-1993標(biāo)準(zhǔn)(一個(gè)國際公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn))設(shè)計(jì)的管接頭30和管座，通過如圖3A、3B所示把管座60、70的螺紋端130、132嚙合在端接面40、50上的物理定位處，將通路100定位在槽口120上面，分別如圖3A、3B中的在弧形部分140和在通路100處的142所示。當(dāng)螺紋管接頭30進(jìn)入上部管座60并隨后進(jìn)入下部管座70時(shí)，如圖5所示，位置140、142與位于槽口120部位上的通路100對準(zhǔn)。
另外參考圖1以及圖4、5、6和6A，一個(gè)包括石墨的碳的細(xì)長鎖銷150被置于上部電極部分10的通路100中。鎖銷150的上部直邊部分152緊緊地裝配于通路100中，而且通過一個(gè)適當(dāng)?shù)臏囟让舾薪橘|(zhì)，例如石臘或膠劑154將鎖銷150可釋放地容納在通路100中，當(dāng)連接電極部分10、20在電弧爐操作中導(dǎo)通電流時(shí)，該介質(zhì)可釋放鎖銷150。另外，可以使用如圖6B所示的用于可釋放地容納鎖銷的機(jī)械裝置。其中一個(gè)金屬銷202穿過電極10中的孔204、穿過鎖銷150中的孔206并與上部電極部分10中的通路108磨擦配合。拉動金屬銷202的手柄210時(shí)，將其從通路108和孔208中移出并釋放鎖銷150。當(dāng)釋放鎖銷150時(shí)，鎖銷150的直邊上部分152向下滑動并被導(dǎo)引通過緊密配合的通路100。鎖銷150的下部分156是向下呈錐形的，并且當(dāng)其下部錐形部分156嵌套并插入槽口120的向下錐形邊壁160、162時(shí)，鎖銷150進(jìn)入并停在槽口120中，使得鎖銷150部分在槽口120中、部分在通路100中。如圖3A所示，槽口120是彎曲的并且徑向地從下部電極部分20的中央縱軸80等距地延伸，如166所示，并且在其側(cè)邊160、162處向下呈錐形，與鎖銷150的下部分156的錐形相對應(yīng)。槽口120的寬度W均小于鎖銷150的直邊上部分152的寬度170，而槽口120的寬度W在與下部電極部分20的螺紋旋轉(zhuǎn)方向(表示為175)相反的方向減小。因此，鎖銷150的釋放使得鎖銷150的錐形部分156嵌入槽口120的錐形邊壁160、162上，結(jié)果輕微的松開電極部分10、20，形成上部分152緊靠通路100的相鄰邊壁103的支撐接點(diǎn)，如圖6的178所示。當(dāng)通路100位于槽口120的較寬部分上面時(shí)，如圖6所示鎖銷150嵌入下部分上，槽口120具有一個(gè)足夠的彎曲長度以避免必須對槽口120的準(zhǔn)確定位。在圖3A中以弧形部分140表示的槽120的長度可為通路100的直徑97的3-10倍；槽口120的深度102可以比鎖銷105的錐形部分156的長度107多10-20％，使得鎖銷150的底部180位于槽口120的底部185之上。
權(quán)利要求
1.一種碳電極連接件，它包括兩個(gè)垂直放置的縱向共軸對直的端接的上部電極部分和下部電極部分，每個(gè)所述電極部分具有一個(gè)與其縱軸垂直的環(huán)形端面和一個(gè)在其環(huán)形端面中的螺紋座，并且將螺紋接頭縱向共軸地分別與所述的電極部分對直并通過旋轉(zhuǎn)相應(yīng)的電極部分以一個(gè)端接的關(guān)系連接所述的電極部分，以便形成一個(gè)環(huán)形接觸面，其特征在于一個(gè)在上部電極部分中的通路，它沿離開上部電極部分的縱軸并與其平行的方向并從其環(huán)形端面上的一個(gè)開口處延伸；一個(gè)位于所述的上部電極部分的所述通路中的包括石墨在內(nèi)的碳鎖銷，該鎖銷具有一個(gè)上部直邊部分，其寬度為可滑動地與所述通路配合，該鎖銷還具有一個(gè)向下呈錐形的下部分，可釋放地在所述上部電極部分的所述通路中保持所述鎖銷的裝置；一個(gè)在下部電極部分中的槽形通路，它從一個(gè)在其環(huán)形端面中的開口延伸，它小于所述鎖銷的直邊部分的寬度，至少所述開口的一部分直接位于上部電極部分的環(huán)形端面中的所述形狀的通路的開口之下，所述槽形通路沿徑向與下部電極部分的縱軸等距延伸，在下部電極部分的環(huán)形端面中的所述槽形通路的所述開口具有一個(gè)寬度和一個(gè)深度，其寬度在與下部電極部分的螺紋旋轉(zhuǎn)方向的相反方向上減少，而其深度則呈向下錐形以對應(yīng)于所述鎖銷的向下錐形部分，由此當(dāng)釋放鎖銷時(shí)，其向下錐形的下部將進(jìn)入所述槽形通路并與所述槽形通路的向下錐形部分相配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述鎖銷是通過一種溫度敏感介質(zhì)來可釋放地保持在所述通路中，當(dāng)上部電極部分和下部電極部分在電弧爐的操作中導(dǎo)通電流時(shí)釋放該鎖銷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述鎖銷通過一個(gè)穿過上部電極部分和該鎖銷的可移動銷子來可釋放地保持在所述通路中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述槽形通路具有一個(gè)比鎖銷的向下錐形部分大10％到20％的寬度。
全文摘要
用于可螺紋連接兩個(gè)相鄰的上部和下部碳電極部分的電極連接件，它具有一個(gè)可釋放地保持在上部電極部分中的鎖銷，當(dāng)鎖銷釋放時(shí)，它與一個(gè)在下部電極部分的槽口相配合。
文檔編號H05B7/14GK1146706SQ9610432
公開日1997年4月2日 申請日期1996年1月17日 優(yōu)先權(quán)日1995年1月18日
發(fā)明者M·弗拉斯塔西 申請人:尤卡碳科技公司