CN111218700A - 一种复合型节能电解电积导电联接装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合型节能电解电积导电联接装置，包括接触体以及端部带有接触头的导电横梁，所述的接触体呈板状，接触体上开设有若干个相互平行且有极间距的接触槽，接触槽断面上部为倒V形结构，接触槽断面下部为圆形结构，接触槽两侧均为弹性结构，所述的接触头搭接于接触槽内，接触头与接触槽之间形成双端面线接触且具有弹性的导电接触结构。本发明无焊接以及其他联接紧固件，确保了装置导电的可靠性，同时集极间距、双端面线接触、弹性自调节定位、自洁清理、触点不易积液积尘、散热优、出装槽便利、不影响生产负荷以及保障生产质量等优点于一体。
Description
技术领域
本发明属于电化学技术领域，具体涉及一种复合型节能电解电积导电联接装置。
背景技术
在有色金属冶炼的电解电积生产过程中，电解电积的导电联接方式有多种结构形式，但主要以搭接和夹接的联接形式来分类，搭接是导电触头通过相互便利的搭接形式来实现导电联接的；同样，夹接是导电触头通过相互紧密的加紧形式来实现的，尽管搭接与夹接的导电联接方式各有不同，并且各具不同优点，但最终都趋向于大型化、机械自动化方向发展，也就是更具便利和优点的搭接联接导电方式朝着逐渐取代夹接导电方式的方向过渡。
对于电解电积导电联接来说，影响其导电质量的主要因素是电阻，其接触电阻一般含三个部分，其一是接触元件一边的收缩电阻，其二是接触面间的表面电阻，第三是接触元件另一边的收缩电阻，三者在电路上形成串联电阻关系，即R总=R1+R2（R1为收缩电阻，R2为表面电阻）。接触电阻的物理实质直到上世纪初，才由电接触学科的奠基人霍尔姆（R.Holm）做了正确的解释，他指出任何用肉眼看来非常光滑的金属表面实际上都是粗糙不平的，当两金属表面互相接触时，只有少数凸出的点（小面）发生了真正的接触，其中仅一小部分金属接触或准金属接触的斑点才能导电。当电流通过这些很小的导电斑点附近的电流路径增长，有效导电截面减小，因而电阻值相应增大，这个因电流线收缩而形成的附加电阻称为收缩电阻，是构成接触电阻的一个分量。其次，由于金属表面上有膜存在，如果实际接触面之间的薄膜能导电，则当电流通过薄膜时，将受到一定阻碍，而有另一附加电阻，称膜电阻（表面电阻），它是构成接触电阻的另一个分量。同样，膜电阻（表面电阻）是由于导电性能很差的物质覆盖，接触表面的覆盖物可能是金属的氯化物、硫化物等，这是由于电接触材料与周围介质如空气、腐蚀性气体及物质等引起化学作用而生成的。
目前常见的搭接导电联接方式有两种，一种是阴、阳极导电头通过简单平面或圆面中间导电排直接以面接触或简单线接触方式来实现电解电积导电联接；另一种是阴、阳极导电头通过不同结构形式的中间导电排，以面接触或简单线接触方式来实现电解电积导电联接。以上导电联接方式都是以面接触或简单线接触联接的，它们都存在因导电接触面的差异，易造成导电不均匀、过流等问题，从而引起导电接触点发热，限制生产负荷，影响产品质量，甚至造成极板损坏。目前解决的办法只有加强管理，适当降低生产负荷等方式，冲洗更新、更换接触面或通过强制循环水冷方式来降低整体导电排触电温差等方式效果均不佳。对于阳极搭接接触点来说，可通过阳极自身相对较重以及可增大接触面压强的特性，适当调整搭接面的大小和形式，虽然可以一定程度上解决导电接触问题，但是影响生产负荷及出现导电不均匀发热等现象是阳极搭接接触面的问题，由于电解初期阴极板相对较轻，搭接接触面压强小、导电不稳定均匀，易造成电流分布不均匀，从而引起局部发热，限制电流的负荷。因此，研发一种能够解决上述问题的复合型节能电解电积导电联接装置是非常必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种复合型节能电解电积导电联接装置。
本发明的目的是这样实现的，包括接触体以及端部带有接触头的导电横梁，所述的接触体呈板状，接触体上开设有若干个相互平行且有极间距的接触槽，接触槽断面上部为倒V形结构，接触槽断面下部为圆形结构，接触槽两侧均为弹性结构，所述的接触头搭接于接触槽内，接触头与接触槽之间形成双端面线接触且具有弹性的导电接触结构。
与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：
1、本发明接触体的两相邻接触槽之间构成了弹性接触及散热结构，接触槽断面上部为倒V形结构的弹性接触面与阴、阳极板对应的接触头形成具有弹性自调节功能的双端面线接触的导电接触结构；并且可利用装取过程中的自洁特性，大大降低了清洗接触头的工作频率；本发明复合型节能电解电积导电联接装置，无焊接以及其他联接紧固件，确保了装置导电的可靠性，同时集极间距、双端面线接触、弹性自调节定位、自洁清理、触点不易积液积尘、散热优、出装槽便利、不影响生产负荷以及保障生产质量等优点于一体；
2、本发明接触体的接触槽两侧均为弹性结构，可通过弹性形变自调节接触面，从而提高导电实际触点压力和面积，进一步降低接触电阻，配合双端面线接触结构，通过压力破坏接触表面，降低膜电阻，提高导电率；
3、本发明可配合密封液槽使用，使本装置及导电触点部分与恶劣的电解酸碱雾生产环境隔离，解决了电解酸碱液及酸碱雾对接触头及导电触点的腐蚀问题，同时由于导电触点置于导电液体中，具有电阻更小、导电更均匀良好的优点，不易引起发热和出装槽的引弧现象。
4、本发明出装槽时不影响相邻电解槽的电流供给，有效避免了传统技术出装槽时会影响相邻电解槽正常工作的问题；本发明还具有电耗低、提高产能的优点，固定定位容易操作，易于机械化。
附图说明
图1为本发明接触头下端为倒梯形且接触头与接触槽底部不接触的结构示意图；
图2为本发明接触头下端为倒梯形且一部分接触头与接触槽底部不接触，另一部分接触头与接触槽底部接触的结构示意图；
图3为本发明接触头下端为倒三角形的结构示意图；
图4为本发明接触头下端为方形的结构示意图；
图5为本发明接触头下端为圆弧形的结构示意图；
图6为本发明接触头下端为圆弧形且圆弧形接触头与倒V形结构的接触面相搭接的部分为平面的结构示意图；
图7为本发明接触头下端为倒梯形和方形的结构示意图；
图8为本发明接触头下端为倒三角形和方形的结构示意图；
图9为本发明接触头下端为方形和圆弧形的结构示意图；
图10为本发明接触头下端为倒三角形和圆弧形的结构示意图；
图11为本发明接触头下端为倒梯形和圆弧形的结构示意图；
图12为接触体的立体结构示意图；
图13为密封液槽的结构示意图；
图14为导电横梁与阳极板的结构示意图；
图15为导电横梁与阴极板的结构示意图；
图16为本发明使用状态结构示意图；
图中：1-接触体，2-接触头，3-导电横梁，4-密封液槽，5-电解池，6-阳极板，7-阴极板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。
如附图1~图16所示本发明包括接触体1以及端部带有接触头2的导电横梁3，所述的接触体1呈板状，接触体1上开设有若干个相互平行且有极间距的接触槽，接触槽断面上部为倒V形结构，接触槽断面下部为圆形结构，接触槽两侧均为弹性结构，所述的接触头2搭接于接触槽内，接触头2与接触槽之间形成双端面线接触且具有弹性的导电接触结构。
优选地，所有的接触头2下端为倒梯形、倒三角形、方形和圆弧形中的一种或两种。
优选地，接触头2下端形状有两种时，两种不同的接触头交替设置。
优选地，倒梯形接触头的中部两侧分别与接触槽的倒V形和圆形结构的交汇处相接触。
优选地，所有倒梯形接触头下端与接触槽的圆形结构底部接触面之间不接触，或一部分倒梯形接触头下端与接触槽的圆形结构底部接触面之间不接触，另一部分倒梯形接触头下端与接触槽的圆形结构底部接触面接触，与底部接触面接触的倒梯形接触头和与底部接触面不接触的倒梯形接触头交替设置。
优选地，倒三角形接触头、方形接触头、圆弧形接触头均是与接触槽的倒V形结构的接触面相搭接。
优选地，方形接触头下端棱边为倒角结构。
优选地，圆弧形接触头与接触槽的倒V形结构的接触面相搭接的部分为平面。
优选地，所述的接触体1的材质为导电体。
优选地，还包括密封液槽4，密封液槽4内装有导电液体，所述的接触体1设于密封液槽4内，且导电液体淹没接触体1。
优选地，所述的密封液槽4外设有与密封液槽4相连通的液体循环装置，定期置换，尽量保持中性，防止腐蚀。
优选地，所述的密封液槽4为绝缘材质。
优选地，所述的导电液体为清水。
优选地，阳极板对应的接触头为倒梯形、倒三角形、方形、圆弧形中的一种或两种；阴极板对应的接触头为倒梯形、方形、圆弧形中的一种或两种。
本发明工作原理和工作过程：见图16所示，将本装置分别布设在电解池5两边，本装置的两相邻导电横梁3中，其中一个导电横梁3朝向相对应的电解池并与电解池内的极板连接，另一个导电横梁3朝向相邻的电解池并与该电解池内的极板连接；按同样的方式，另一个本装置的两相邻导电横梁3中，其中一个导电横梁3朝向相对应的电解池并与电解池内的极板连接，另一个导电横梁3朝向相邻的电解池并与该电解池内的极板连接，使得同一个电解池7内的电极板交替形成阳极板、阴极板；直流电源的正、负极分别与所有排列的本装置中，最边缘的两个导电联接装置连接；同一个电解池5内的阳极板、阴极板经池内电解液，与左、右相邻的本发明装置、直流电源构成电解电积回路；按同样的方式，可以有若干个电解池5，每个电解池5分别对应其左、右的本发明装置；本装置接触体1的接触槽与接触头2形成双端面且有一定弹性的线接触导电联结结构，既保证了触点良好的导电功能，又降了电阻，又克服面接易发生导电发热氧化等现象，同时便利了阴阳极的装取及自洁功能；本发明装置无焊接以及其他联接紧固件，确保了装置导电的可靠性，并且触点不易积液积尘、散热优；本装置可配合密封液槽使用，使本装置及导电触点部分与恶劣的电解酸雾生产环境隔离，解决了酸液及酸雾对接触头及导电触点的腐蚀问题，同时由于导电触点置于导电液体中，具有电阻更小、导电更良好的优点，不易引起发热和出装槽的引弧现象。
下面结合实施例1~实施例13对本发明作进一步说明。
实施例1
复合型节能电解电积导电联接装置，包括接触体1以及端部带有接触头2的导电横梁3，所述的接触体1呈板状，接触体1上开设有若干个相互平行且有极间距的接触槽，接触槽断面上部为倒V形结构，接触槽断面下部为圆形结构，接触槽两侧均为弹性结构，接触头2下端为倒梯形，倒梯形接触头搭接于接触槽内且倒梯形接触头的中部两侧分别与接触槽的倒V形和圆形结构的交汇处相接触，所有倒梯形接触头下端与接触槽的圆形结构底部接触面之间不接触，倒梯形接触头与接触槽之间形成双端面线接触且具有弹性的导电接触结构。
实施例2
复合型节能电解电积导电联接装置，包括接触体1以及端部带有接触头2的导电横梁3，所述的接触体1呈板状，接触体1上开设有若干个相互平行且有极间距的接触槽，接触槽断面上部为倒V形结构，接触槽断面下部为圆形结构，接触槽两侧均为弹性结构，接触头2下端为倒梯形，倒梯形接触头搭接于接触槽内且倒梯形接触头的中部两侧分别与接触槽的倒V形和圆形结构的交汇处相接触，一部分倒梯形接触头下端与接触槽的圆形结构底部接触面之间不接触，另一部分倒梯形接触头下端与接触槽的圆形结构底部接触面接触，与底部接触面接触的倒梯形接触头和与底部接触面不接触的倒梯形接触头交替设置，倒梯形接触头与接触槽之间形成双端面线接触且具有弹性的导电接触结构。
实施例3
复合型节能电解电积导电联接装置，包括接触体1以及端部带有接触头2的导电横梁3，所述的接触体1呈板状，接触体1上开设有若干个相互平行且有极间距的接触槽，接触槽断面上部为倒V形结构，接触槽断面下部为圆形结构，接触槽两侧均为弹性结构，接触头2下端为倒三角形，倒三角形接触头搭接于接触槽的倒V形结构的接触面，倒三角形接触头与接触槽之间形成双端面线接触且具有弹性的导电接触结构。
实施例4
复合型节能电解电积导电联接装置，包括接触体1以及端部带有接触头2的导电横梁3，所述的接触体1呈板状，接触体1上开设有若干个相互平行且有极间距的接触槽，接触槽断面上部为倒V形结构，接触槽断面下部为圆形结构，接触槽两侧均为弹性结构，接触头2下端为方形，方形接触头下端棱边为倒角结构，方形接触头搭接于接触槽的倒V形结构的接触面，方形接触头与接触槽之间形成双端面线接触且具有弹性的导电接触结构。
实施例5
复合型节能电解电积导电联接装置，包括接触体1以及端部带有接触头2的导电横梁3，所述的接触体1呈板状，接触体1上开设有若干个相互平行且有极间距的接触槽，接触槽断面上部为倒V形结构，接触槽断面下部为圆形结构，接触槽两侧均为弹性结构，接触头2下端为圆弧形，弧形接触头搭接于接触槽的倒V形结构的接触面，圆弧形接触头与接触槽之间形成双端面线接触且具有弹性的导电接触结构。
实施例6
复合型节能电解电积导电联接装置，包括接触体1以及端部带有接触头2的导电横梁3，所述的接触体1呈板状，接触体1上开设有若干个相互平行且有极间距的接触槽，接触槽断面上部为倒V形结构，接触槽断面下部为圆形结构，接触槽两侧均为弹性结构，接触头2下端为圆弧形，弧形接触头搭接于接触槽的倒V形结构的接触面，圆弧形接触头与接触槽的倒V形结构的接触面相搭接的部分为平面，圆弧形接触头与接触槽之间形成双端面线接触且具有弹性的导电接触结构。
实施例7
复合型节能电解电积导电联接装置，包括接触体1以及端部带有接触头2的导电横梁3，所述的接触体1呈板状，接触体1上开设有若干个相互平行且有极间距的接触槽，接触槽断面上部为倒V形结构，接触槽断面下部为圆形结构，接触槽两侧均为弹性结构，一部分接触头2下端为倒梯形，另一部分接触头2下端为方形，倒梯形接触头与方形接触头交替排列，倒梯形接触头、方形接触头分别搭接于相对应的接触槽的倒V形结构的接触面，接触头与接触槽之间形成双端面线接触且具有弹性的导电接触结构。
实施例8
复合型节能电解电积导电联接装置，包括接触体1以及端部带有接触头2的导电横梁3，所述的接触体1呈板状，接触体1上开设有若干个相互平行且有极间距的接触槽，接触槽断面上部为倒V形结构，接触槽断面下部为圆形结构，接触槽两侧均为弹性结构，一部分接触头2下端为倒三角形，另一部分接触头2下端为方形，倒三角形接触头与方形接触头交替排列，倒三角形接触头、方形接触头分别搭接于相对应的接触槽的倒V形结构的接触面，接触头与接触槽之间形成双端面线接触且具有弹性的导电接触结构。
实施例9
复合型节能电解电积导电联接装置，包括接触体1以及端部带有接触头2的导电横梁3，所述的接触体1呈板状，接触体1上开设有若干个相互平行且有极间距的接触槽，接触槽断面上部为倒V形结构，接触槽断面下部为圆形结构，接触槽两侧均为弹性结构，一部分接触头2下端为方形，另一部分接触头2下端为圆弧形，方形接触头与圆弧形接触头交替排列，方形接触头、圆弧形接触头分别搭接于相对应的接触槽的倒V形结构的接触面，接触头与接触槽之间形成双端面线接触且具有弹性的导电接触结构。
实施例10
复合型节能电解电积导电联接装置，包括接触体1以及端部带有接触头2的导电横梁3，所述的接触体1呈板状，接触体1上开设有若干个相互平行且有极间距的接触槽，接触槽断面上部为倒V形结构，接触槽断面下部为圆形结构，接触槽两侧均为弹性结构，一部分接触头2下端为倒三角形，另一部分接触头2下端为圆弧形，倒三角形接触头与圆弧形接触头交替排列，倒三角形接触头、圆弧形接触头分别搭接于相对应的接触槽的倒V形结构的接触面，接触头与接触槽之间形成双端面线接触且具有弹性的导电接触结构。
实施例11
复合型节能电解电积导电联接装置，包括接触体1以及端部带有接触头2的导电横梁3，所述的接触体1呈板状，接触体1上开设有若干个相互平行且有极间距的接触槽，接触槽断面上部为倒V形结构，接触槽断面下部为圆形结构，接触槽两侧均为弹性结构，一部分接触头2下端为倒梯形，另一部分接触头2下端为圆弧形，倒梯形接触头与圆弧形接触头交替排列，倒梯形接触头、圆弧形接触头分别搭接于相对应的接触槽的倒V形结构的接触面，接触头与接触槽之间形成双端面线接触且具有弹性的导电接触结构。
实施例12
复合型节能电解电积导电联接装置，包括接触体1以及端部带有接触头2的导电横梁3，所述的接触体1呈板状，接触体1上开设有若干个相互平行且有极间距的接触槽，接触槽断面上部为倒V形结构，接触槽断面下部为圆形结构，接触槽两侧均为弹性结构，接触头2下端为方形，方形接触头搭接于接触槽的倒V形结构的接触面，方形接触头与接触槽之间形成双端面线接触且具有弹性的导电接触结构；密封液槽4内装有导电液体，所述的接触体1设于密封液槽4内，且导电液体淹没接触体1；
实施例13
将复合型节能电解电积导电联接装置用于硫酸法电解锌小型试验；与传统技术方案相比，本发明触点之间的温差变小，导电发热现象消除，电效提高1~3%。
Claims (10)
1.一种复合型节能电解电积导电联接装置，其特征在于包括接触体（1）以及端部带有接触头（2）的导电横梁（3），所述的接触体（1）呈板状，接触体（1）上开设有若干个相互平行且有极间距的接触槽，接触槽断面上部为倒V形结构，接触槽断面下部为圆形结构，接触槽两侧均为弹性结构，所述的接触头（2）搭接于接触槽内，接触头（2）与接触槽之间形成双端面线接触且具有弹性的导电接触结构。
2.根据权利要求1所述的复合型节能电解电积导电联接装置，其特征在于所有的接触头（2）下端为倒梯形、倒三角形、方形和圆弧形中的一种或两种。
3.根据权利要求2所述的复合型节能电解电积导电联接装置，其特征在于接触头（2）下端形状有两种时，两种不同的接触头交替设置。
4.根据权利要求2所述的复合型节能电解电积导电联接装置，其特征在于倒梯形接触头的中部两侧分别与接触槽的倒V形和圆形结构的交汇处相接触。
5.根据权利要求4所述的复合型节能电解电积导电联接装置，其特征在于所有倒梯形接触头下端与接触槽的圆形结构底部接触面之间不接触，或一部分倒梯形接触头下端与接触槽的圆形结构底部接触面之间不接触，另一部分倒梯形接触头下端与接触槽的圆形结构底部接触面接触，与底部接触面接触的倒梯形接触头和与底部接触面不接触的倒梯形接触头交替设置。
6.根据权利要求2所述的复合型节能电解电积导电联接装置，其特征在于倒三角形接触头、方形接触头、圆弧形接触头均是与接触槽的倒V形结构的接触面相搭接。
7.根据权利要求1所述的复合型节能电解电积导电联接装置，其特征在于所述的接触体（1）的材质为导电体。
8.根据权利要求1~7任一所述的复合型节能电解电积导电联接装置，其特征在于还包括密封液槽（4），密封液槽（4）内装有导电液体，所述的接触体（1）设于密封液槽（4）内，且导电液体淹没接触体（1）。
9.根据权利要求8所述的复合型节能电解电积导电联接装置，其特征在于所述的密封液槽（4）外设有与密封液槽（4）相连通的液体循环装置。
10.根据权利要求8所述的复合型节能电解电积导电联接装置，其特征在于所述的密封液槽（4）为绝缘材质。
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