專利名稱：鋁電解中的電解槽搖籃架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋁電解中的電解槽搖籃架，特別是一種能防止側(cè)壁變形的電解槽 搖籃架。
背景技術(shù)：
電解槽搖籃架是鋁電解中不可缺少的設(shè)備之一。工藝專業(yè)設(shè)計的搖籃架一直沿用 傳統(tǒng)的形式。隨著外力的加大，傳統(tǒng)形式的搖籃架在力學(xué)性能上的弱點也暴露出來側(cè)壁因 為外力加大(即生產(chǎn)的進(jìn)行)而產(chǎn)生變形，影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種新的電解槽搖籃架應(yīng)用于鋁電解中，該 電解槽搖籃架能有效防止側(cè)壁的變形，保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行。本發(fā)明的技術(shù)方案為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的鋁電解中的電解槽搖籃架 包括搖籃架側(cè)壁，在搖籃架側(cè)壁上設(shè)置有壓電材料制成的變形約束裝置。進(jìn)一步的，變形約束裝置固定在搖籃架側(cè)壁的外側(cè)。進(jìn)一步的，變形約束裝置通過粘結(jié)劑固定在搖籃架側(cè)壁的外側(cè)。變形約束裝置包括相互連接的約束體和控制器。約束體的一側(cè)為傳感器，另一側(cè)為致動器，中間為主結(jié)構(gòu)，傳感器和致動器通過控 制器連接。致動器包括疊加的若干片壓電片。約束體粘貼在搖籃架側(cè)壁外側(cè)的表面。約束體還可以埋置在搖籃架側(cè)壁內(nèi)。本發(fā)明通過在原有設(shè)備的電解槽搖籃架的側(cè)壁外側(cè)牢固粘貼壓電材料，通過調(diào)節(jié) 外加在該材料上的電壓使壓電材料產(chǎn)生相應(yīng)程度的變形來約束搖籃架側(cè)壁的變形。本發(fā)明 不僅效果顯著，而且結(jié)構(gòu)簡單易實現(xiàn)，原料價格低廉，成本低下。


圖1是本發(fā)明的約束變形裝置的模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是電解槽搖籃架的受力示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明的實施例1 如圖2所示的電解槽搖籃架的受力示意圖，搖籃架底部由支 撐梁1支撐，側(cè)壁2在壓力作用下將會發(fā)生位移形變，為解決這個問題，本發(fā)明在搖籃架 側(cè)壁的外側(cè)通過粘結(jié)劑固定有壓電材料制成的變形約束裝置，來約束側(cè)壁的變形。該變 形約束裝置的模塊結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括粘貼在搖籃架側(cè)壁外側(cè)表面或埋置在搖籃架側(cè) 壁內(nèi)的約束體，約束體連接有控制器，其中，約束體包括主結(jié)構(gòu)(basic structure)、傳感器(sensor)和致動器(actuator)，傳感器和致動器分別位于主結(jié)構(gòu)的兩側(cè)，并通過控制器 (controller)連接，實現(xiàn)材料的變形控制。壓電材料具有很好的力學(xué)性能、低的聲效阻抗、寬的響應(yīng)頻率及動態(tài)響應(yīng)性能，且 價格低廉，在許多領(lǐng)域都有巨大的應(yīng)用潛力。壓電傳感器是利用壓電材料的正壓電效應(yīng)，即壓電材料變形時會在兩極感應(yīng)出電 荷，把機械量轉(zhuǎn)換成電量。壓電傳感器是一種應(yīng)變傳感器，通過應(yīng)變來進(jìn)行其他機械量的測 量。壓電傳感器與應(yīng)變片同屬于應(yīng)變傳感器，但壓電傳感器具有后處理電路及其調(diào)式簡單， 受溫度的影響小的優(yōu)點。壓電致動器則是利用壓電材料的逆壓電效應(yīng)，通過施加控制電壓 使壓電致動器本身變形來對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生驅(qū)動作用，是一種應(yīng)變執(zhí)行器。壓電致動器產(chǎn)生的驅(qū) 動力較小，多用于柔性結(jié)構(gòu)的振動主動控制中。用多片壓電片疊起來的壓電堆可以在一定 程度上解決壓電執(zhí)行器驅(qū)力小的問題。本發(fā)明的變形約束裝置通過以下步驟實現(xiàn)1、首先計算出原有電解槽搖籃架在外力作用下，即在生產(chǎn)中產(chǎn)生的變形；2、應(yīng)用有限元仿真分析軟件中的壓電分析來計算壓電材料在不同電壓下的變形， 選用合適的實際外加電壓；3、選用高性能的粘結(jié)劑，將約束體與電解槽側(cè)壁粘結(jié)牢固在一起。當(dāng)傳感器變形時，產(chǎn)生電壓，傳遞給控制器，控制器根據(jù)事先分析所得的壓電材料 的變形，給致動器施加電壓，產(chǎn)生變形，從而約束電解槽搖籃架側(cè)壁在生產(chǎn)中產(chǎn)生的位移變 形。如果壓電材料的變形不足以抵消搖籃架自身的變形，還可以用加大搖籃架底部截 面(變截面)的方法彌補。
權(quán)利要求
1.一種鋁電解中的電解槽搖籃架，包括搖籃架側(cè)壁，其特征在于在搖籃架側(cè)壁上設(shè) 置有壓電材料制成的變形約束裝置
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁電解中的電解槽搖籃架，其特征在于變形約束裝置固定 在搖籃架側(cè)壁的外側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋁電解中的電解槽搖籃架，其特征在于變形約束裝置通過 粘結(jié)劑固定在搖籃架側(cè)壁的外側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的鋁電解中的電解槽搖籃架，其特征在于變形約束裝置 包括相互連接的約束體和控制器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋁電解中的電解槽搖籃架，其特征在于約束體的一側(cè)為傳 感器，另一側(cè)為致動器，中間為主結(jié)構(gòu)，傳感器和致動器通過控制器連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋁電解中的電解槽搖籃架，其特征在于致動器包括疊加的 若干片壓電片。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋁電解中的電解槽搖籃架，其特征在于約束體粘貼在搖籃 架側(cè)壁外側(cè)的表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋁電解中的電解槽搖籃架，其特征在于約束體埋置在搖籃 架側(cè)壁內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋁電解中的電解槽搖籃架，包括搖籃架側(cè)壁，在搖籃架側(cè)壁上設(shè)置有壓電材料制成的變形約束裝置。本發(fā)明通過在原有設(shè)備的電解槽搖籃架的側(cè)壁外側(cè)牢固粘貼壓電材料，通過調(diào)節(jié)外加在該材料上的電壓使壓電材料產(chǎn)生相應(yīng)程度的變形來約束搖籃架側(cè)壁的變形。本發(fā)明不僅效果顯著，而且結(jié)構(gòu)簡單易實現(xiàn)，原料價格低廉，成本低下。
文檔編號C25C3/10GK102121120SQ20101030018
公開日2011年7月13日 申請日期2010年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月11日
發(fā)明者涂遠(yuǎn) 申請人:貴陽鋁鎂設(shè)計研究院