專利名稱：自平衡應(yīng)力的電解槽搖籃架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電解槽搖籃架，屬于鋁電解槽技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
搖籃架是電解鋁生產(chǎn)的關(guān)鍵構(gòu)件，現(xiàn)代大型鋁電解槽多采用搖籃式槽殼，其下部 結(jié)構(gòu)主要是由電解槽槽殼和一系列的搖籃架組成。槽殼的長邊荷載主要依靠搖籃架承受。 在實(shí)際使用過程中，發(fā)現(xiàn)槽殼長邊的變形是影響槽殼工作能力的主要因素。而引起電解槽 變形的主要原因是隨著電解槽啟動(dòng)運(yùn)行，槽大面端溫度升高，在內(nèi)襯吸納膨脹應(yīng)力和焊接 內(nèi)應(yīng)力及熱應(yīng)力作用下，槽殼膨脹由搖籃架側(cè)臂提供限位，由于此力較大，在搖籃架端部產(chǎn) 生較大的剪力和彎矩。因此多會(huì)在搖籃架根部發(fā)生剪切和拉裂破壞。目前大型電解槽主要 通過船型設(shè)計(jì)在U型端部增加加勁板，雖然搖籃架在端部增大端面對抗彎剪應(yīng)力有效，但 由于焊縫受拉易在此處形成薄弱處，同時(shí)每個(gè)電解鋁廠所用電解槽數(shù)量多，而每臺(tái)電解槽 搖籃架數(shù)量多，由此搖籃架的質(zhì)量對項(xiàng)目投資及生產(chǎn)成本產(chǎn)生較大的影響。目前電解槽搖 籃架存在如下問題搖籃架形狀類似一 U型構(gòu)件，懸臂端承受較大的彎矩和剪力，采用懸臂結(jié)構(gòu)抵抗 不利的彎矩和剪力，傳力不明確，受力結(jié)構(gòu)不合理，結(jié)構(gòu)耗鋼量較大；懸臂結(jié)構(gòu)用焊縫工作量大，且懸臂端工作時(shí)焊縫受拉，容易造成施工方面的缺 陷；用懸臂結(jié)構(gòu)控制懸臂端端部變形，容易使結(jié)構(gòu)端部變形較大；

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種自平衡應(yīng)力的電解槽搖籃架，該搖籃架結(jié) 構(gòu)簡單、節(jié)約鋼材、工作可靠，能夠自平衡電解槽搖籃架懸臂端工作時(shí)產(chǎn)生的較大應(yīng)力及較 大變形，改善搖籃架和電解槽內(nèi)部的受力性能，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的懸臂端端部變形大、 產(chǎn)生較大的剪力和彎矩，在搖籃架根部容易發(fā)生剪切和拉裂破壞等不足。本發(fā)明的技術(shù)方案為它包括電解槽搖籃架懸臂端、電解槽槽殼、電解槽AB梁、搖 籃架底部大梁，在相鄰的兩組電解槽搖籃架懸臂端之間設(shè)置支撐梁。支撐梁采用角鋼或槽鋼制作。支撐梁通過節(jié)點(diǎn)板和連接螺栓與電解槽搖籃架懸臂端連接。電解槽搖籃架懸臂端與節(jié)點(diǎn)板焊接。本發(fā)明的技術(shù)方案通過螺栓與節(jié)點(diǎn)板將相鄰兩組電解槽搖籃架懸臂端之間用角 鋼或槽鋼連接，從而形成對兩組相鄰電解槽搖籃架懸臂端形成側(cè)向約束，使搖籃架懸臂端 受力由純受彎構(gòu)件改變?yōu)檩S心拉壓與小彎矩受力相結(jié)合的構(gòu)件，在電解槽搖籃架啟動(dòng)及工 作時(shí)可以通過角鋼或槽鋼行減小及抵消荷載所引起的搖籃架懸臂端內(nèi)側(cè)應(yīng)力和應(yīng)變，從而 使搖籃架懸臂端的應(yīng)力、應(yīng)變較小甚至處于受壓狀態(tài)，大幅度減少搖籃架懸臂端作用力矩 和力的快速傳遞，使搖籃架焊縫由受拉改為受壓，有效減少懸臂端組合型鋼腹板厚度和高度，及兩端翼緣材料用量，達(dá)到受力合理，變形較小的目的。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的A-A向視圖、放大圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的實(shí)施實(shí)例如圖1、圖2所示，它包括電解槽搖籃架懸臂端1、電解槽槽殼 5、電解槽AB梁6、搖籃架底部大梁7，在相鄰的兩組電解槽搖籃架懸臂端1之間設(shè)置支撐梁 3。在電解槽搖籃架上方焊接節(jié)點(diǎn)板2，通過連接螺栓4將支撐梁3與節(jié)點(diǎn)板2連接，從而形 成對兩個(gè)電解槽搖籃架懸臂端1的有效側(cè)向約束，抵抗搖籃架工作時(shí)受到的溫度膨脹應(yīng)力 及應(yīng)變，解決搖籃架懸臂端端部位移過大問題。本發(fā)明的施工步驟為第一、在相鄰的兩組電解槽搖籃架懸臂端1上方分別焊接節(jié)點(diǎn)板2 ；第二、用連接螺栓4將按照計(jì)算及構(gòu)造要求的支撐梁3的角鋼或槽鋼與節(jié)點(diǎn)板2 形成有效連接；第三、通過使用節(jié)點(diǎn)板2、連接螺栓4、支撐梁3將兩組相鄰電解槽搖籃架懸臂端1 連接，從而形成對電解槽搖籃架的有效側(cè)向約束，自平衡應(yīng)力的新型電解槽搖籃架結(jié)構(gòu)施 工完成。
權(quán)利要求
1.一種自平衡應(yīng)力的電解槽搖籃架，它包括電解槽搖籃架懸臂端(1)、電解槽槽殼 (5)、電解槽AB梁(6)、搖籃架底部大梁(7)，其特征在于在相鄰的兩組電解槽搖籃架懸臂 端⑴之間設(shè)置支撐梁(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自平衡應(yīng)力的電解槽搖籃架，其特征在于支撐梁C3)采用 角鋼或槽鋼制作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自平衡應(yīng)力的電解槽搖籃架，其特征在于支撐梁(3)通 過節(jié)點(diǎn)板( 和連接螺栓(4)與電解槽搖籃架懸臂端(1)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自平衡應(yīng)力的電解槽搖籃架，其特征在于電解槽搖籃架懸 臂端⑴與節(jié)點(diǎn)板⑵焊接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種自平衡應(yīng)力的電解槽搖籃架，它包括電解槽搖籃架懸臂端(1)、電解槽槽殼(5)、電解槽AB梁(6)、搖籃架底部大梁(7)，在相鄰的兩組電解槽搖籃架懸臂端(1)之間設(shè)置支撐梁(3)。支撐梁(3)采用角鋼或槽鋼制作。支撐梁(3)通過節(jié)點(diǎn)板(2)和連接螺栓(4)與電解槽搖籃架懸臂端(1)連接。電解槽搖籃架懸臂端(1)與節(jié)點(diǎn)板(2)焊接。本發(fā)明通過角支撐梁把相鄰兩組電解槽的搖籃架連接成整體，從而抵消搖籃架懸臂部啟動(dòng)及工作時(shí)因溫度和鋁液產(chǎn)生的外荷載及相應(yīng)變形。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，堅(jiān)固耐用、受力合理，使搖籃架的工作狀態(tài)更符合實(shí)際受力狀況，經(jīng)濟(jì)效益顯著，減少電解槽建設(shè)投入成本。
文檔編號C25C3/10GK102086524SQ20091031094
公開日2011年6月8日 申請日期2009年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月4日
發(fā)明者余祥興, 施亮, 鄭莆 申請人:貴陽鋁鎂設(shè)計(jì)研究院