一种生箔机阳极槽与阴极辊的密封装置的制作方法

本发明涉及电解铜箔行业，具体是一种用于实现锂电电解铜箔生箔装置阳极槽与阴极辊的密封装置。

背景技术：

电解铜箔是覆铜板(CCL)及印刷线路板(PCB)制造的主要材料。随着世界经济的发展，电子行业、通讯业、电动汽车等新兴工业飞速发展，锂电池铜箔的需求急剧增加，技术指标要求也有很大提高，所以对铜箔设备的精度和技术要求越来越高。

电解铜箔生箔机主要由阳极槽、阴极辊、收卷辊、后处理机组成。利用电镀原理，在配套系统的辅助下，将一定温度的饱和硫酸铜溶液均匀送入电解槽中，在低压(≤5V)大直流电的作用下，将溶液中的铜离子不断电镀到连续旋转的阴极辊表面而形成铜箔，经酸洗、水洗后从阴极辊辊面剥离下来，再经过防氧化处理、水洗、烘干，最后收卷成铜箔。

阳极槽作为电解液容器，需要保证电解液在阳极母板和阴极辊辊面之间厚度均匀，不渗漏。而在生箔过程中，由于阳极槽与阴极辊之间的密封不严密，经常出现电解液渗漏的问题，严重影响铜箔的质量。阳极槽与阴极辊之间的密封，现一般采用阳极槽槽体与PVC衬板通过螺栓组装在一起，PVC衬板上的密封圈与阴极辊辊面接触来密封，阳极槽电解液工作温度56℃左右，停机状态15℃左右，温差40℃，PVC衬板与金属件线膨胀系数相差大，造成PVC衬板开裂，密封圈与阴极辊辊面接触磨损产生间隙，造成阳极槽漏液。

技术实现要素：

为了解决阳极槽与阴极辊之间的密封不严密导致的电解液渗漏问题，本发明提出了一种生箔机阳极槽与阴极辊的密封装置。

本发明包括唇形密封条底板、唇形密封条、密封板、密封板垫板和衬板。其中：所述衬板和唇形密封条底板均为半圆弧状。所述唇形密封条底板固定在所述衬板的内表面。所述密封板垫板固定在唇形密封条底板的上表面，并位于该密封条底板宽度方向的中间。唇形密封条位于唇形密封条底板上表面的一侧，并使该唇形密封条的下端嵌入所述唇形密封条底板上表面的燕尾槽内固定。聚四氟乙烯制成的密封板位于密封板垫板的上表面，通过螺栓将该密封板与密封板垫板和唇形密封条底板固连在一起，并使该密封板的一个侧边覆盖在所述唇形密封条的上表面。

所述衬板的内半径＝阴极辊的半径+密封板厚度+密封板垫板厚度+唇形密封圈底板厚度-3mm。

在所述衬板宽度方向一侧的上表面均布有多个凸出该表面的连接台。该连接台的中心有与螺栓配合的连接孔。

所述唇形密封条底板宽度方向中心线一侧的上表面有用于嵌装唇形密封条的燕尾槽，并且该燕尾槽为长条状，贯穿所述唇形密封条底板的长度；所述唇形密封条底板宽度方向中心线另一侧的上表面均布有多个阶梯形的连接孔，并且各连接孔的下端的孔径略大于所述衬板上表面的连接台的外径。所述各连接孔与所述衬板上表面的连接台中心的连接孔同心。

所述唇形密封条为条状。该唇形密封条的下端为与唇形密封条底板上表面的燕尾槽嵌合的连接块，该连接块的上表面为向上挑起的密封条，该密封条的下表面与水平面之间有32°的夹角，形成唇形密封条的唇口。所述密封条的直线高度h与唇形密封条底板的高度相同。所述唇形密封条下端的连接块的下表面宽度方向的中心有横截面为变形缺口。

所述密封板垫板为条状。该密封板垫板宽度方向的中心均布有多个连接孔，并且该连接孔的数量与所述唇形密封条底板上连接孔的数量相同。

本发明中，阳极槽密封装置位于阴极辊辊面两侧与阳极槽相接处，由衬板、唇型密封圈底板、密封板垫板、密封板、唇型密封条、螺栓、平垫圈组成，唇型密封条底板由螺栓固定在阳极槽衬板上，唇形密封条材料为三元乙丙，安装在燕尾槽中，密封板材料为聚四氟乙烯，由螺栓固定在唇型密封条底板上，并覆盖在唇型密封条之上，密封板和阴极辊辊面接触，唇型密封条和密封板为密封元件。

本发明用于解决阴极辊与阳极槽之间密封不严密的问题，此密封装置属于旋转密封，采用了唇形密封条和聚四氟乙烯密封板的组合密封方式，聚四氟乙烯的使用温度为-190℃～250℃，耐骤冷骤热、耐化学腐蚀，具有高润滑不粘性、良好的电绝缘性和抗老化性，弥补了三元乙丙唇形密封条的摩擦阻力大的缺点，代替三元乙丙唇形密封条使与阴极辊接触，使密封严密可靠，解决了PVC端板侧漏的问题，保证阴极辊正常运转。

附图说明

图1是密封装置与阴极辊的配合示意图。

图2是密封装置的结构示意图；其中，2a是主视图，2b是侧视图，2c是俯视图。

图3是图2中A-A剖面的示意图。

图4是唇形密封圈底板的结构示意图；其中，4a是主视图，4b是侧视图，4c是俯视图。

图5是唇形密封条的结构示意图；其中，5a是主视图，5b是侧视图，5c是5a中B-B剖面的结构示意图。其中：

1.密封装置；2.阴极辊；3.阳极槽；4.唇形密封条底板；5.唇形密封条；6.密封板；7.密封板垫板；8.平垫圈；9.螺栓；10.衬板。

具体实施方式

本实施例是一种生箔机阳极槽与阴极辊的密封装置，包括唇形密封条底板4、唇形密封条5、密封板6、密封板垫板7、平垫圈8、螺栓9和衬板10。

其中：所述衬板10为半圆弧状。所述唇形密封条底板4亦为半圆弧状，通过螺栓9和钛质的平垫圈8固定在所述衬板10的内表面。所述密封板垫板7固定在唇形密封条底板4的上表面，并位于该密封条底板宽度方向的中间。唇形密封条5位于唇形密封条底板4是上表面的一侧，并使该唇形密封条的下端嵌入所述唇形密封条底板4上表面的燕尾槽内固定。密封板6位于密封板垫板7的上表面，通过螺栓9将该密封板6与密封板垫板7和唇形密封条底板4固连在一起，并使该密封板的一个侧边覆盖在所述唇形密封条5的上表面。

所述衬板10的内半径＝阴极辊的半径+密封板厚度+密封板垫板厚度+唇形密封圈底板厚度-3mm；所述各板的厚度与半径的单位均为毫米。

本实施例中，密封板的厚度和密封板垫板的厚度均为4mm。在该衬板宽度方向一侧的上表面均布有多个凸出该表面的连接台。该连接台的中心有与螺栓配合的连接孔。

所述唇形密封条底板4宽度方向中心线一侧的上表面有用于嵌装唇形密封条5的燕尾槽，并且该燕尾槽为长条状，贯穿所述唇形密封条底板4的长度；所述唇形密封条底板4宽度方向中心线另一侧的上表面均布有多个阶梯形的连接孔，并且各连接孔的下端的孔径略大于所述衬板上表面的连接台的外径。所述各连接孔与所述衬板上表面的连接台中心的连接孔同心。

所述密封板6为条板，厚度为1mm，采用聚四氟乙烯制成。

所述唇形密封条5为条状。该唇形密封条的下端为与唇形密封条底板4上表面的燕尾槽嵌合的连接块，该连接块的上表面为向上挑起的密封条，该密封条的下表面与水平面之间有32度的夹角，形成唇形密封条的唇口。所述密封条的直线高度h与唇形密封条底板4的高度相同。所述密封条压缩后的的直线高度h与密封条底板4的高度相同。所述唇形密封条下端的连接块的下表面宽度方向的中心有横截面为变形缺口，当唇形密封条5被挤压产生弹性变形时，该缺口产生轻微的拉伸变形，避免唇形密封条下端整体变形与燕尾槽产生间隙，本实施例中，所述的变形缺口为圆弧状。

所述密封板垫板7为条状。该密封板垫板宽度方向的中心均布有多个连接孔，并且该连接孔的数量与所述唇形密封条底板4上连接孔的数量相同。

所述的衬板10和螺栓9均采用纯钛制成。

本实施例中，长条状的唇形密封条5位于唇形密封条底板4的一侧，并使该唇形密封条的下端嵌入唇形密封条底板燕尾槽内固定。唇形密封条具有自封作用，原理为依靠唇部紧贴密封耦合件表面，阻塞泄漏通道而获得密封效果。当被密封介质压力增大时，唇口被撑开，更加紧密的与密封面贴合，密封性进一步增强，唇形密封条可以通过唇部撑开、变形补偿小的磨损量，保证密封效果和寿命。

当生箔机工作时，阴极辊辊面与密封装置聚四氟乙烯密封板6接触，给与聚四氟乙烯密封板6一定的径向压力，唇形密封条5产生弹性变形，阳极槽下部充入CuSO₄溶液，加热温度为50℃-60℃，电流为3-3.5万毫安，阴极辊以1-2转/min的速度转动，CuSO₄溶液对唇形密封圈产生压力，唇口被撑开，与聚四氟乙烯密封板6紧密贴合，聚四氟乙烯密封板6与阴极辊辊面紧密贴合，使CuSO₄溶液不会从阳极槽与阴极辊相接处流入阴极辊端板两侧，达到密封的目的。聚四氟乙烯板具有高润滑不粘性，用在此处，可以减小与阴极辊的摩擦力，从而使密封可靠。

本发明与原密封装置相比较，增加了密封板6，减小了唇形密封条5与阴极辊密封圈的摩擦力，避免因长期摩擦产生间隙，从而达到密封可靠的目的，使生箔质量更加稳定，有效地提高了效率，降低了废品率，且具有结构简单、易加工、使用方便、成本低等特点。