УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ РАЗРЯДА В ИМПУЛЬСНОМ ГЕНЕРАТОРЕ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОЙ ПЛАЗМЫ Советский патент 1994 года по МПК H05B7/22 H05H1/34 

Изобретение относится к электротехнике, предназначено для возбуждения разряда в импульсном генераторе электроэрозионной плазмы и может быть использовано в вакуумных сильноточных электроразрядных устройствах технологического назначения, например, для нанесения покрытий.

Целью изобретения является повышение надежности возбуждения разряда и снижение неравномерности эрозии рабочей поверхности катода путем перемещения зоны контакта одновременно по токопроводу и катоду.

На чертеже схематично изображено предложенное устройство.

Устройство содержит снабженный тонкопленочным токопроводом 1 кольцевой изолятор 2, установленный с эксцентриситетом относительно цилиндрического катода 3 генератора. Диаметр отверстия в изоляторе 2 превышает диаметр катода 3. Тонкопленочный токопровод 1 контактирует с рабочим торцом катода 3, место их контакта при пропускании через него импульса тока является зоной испарения 4. Тонкопленочный токопровод 1 нанесен на поверхность изолятора 2, обращенную к рабочему торцу катода 3 и аноду 5 генератора. Устройство содержит также поджигающий электрод 6, охватывающий с зазором рабочий торец катода 3 генератора, и пружинящий элемент 7, прижимающий изолятор 2 к катоду 3. Поджигающий электрод 6 прижат к тонкопленочному токопроводу 1 для обеспечения электрического контакта между ними. Изолятор 2 снабжен механизмом его перемещения.

Механизм перемещения изолятора выполнен в виде кольцевого держателя 8 изолятора 2, подпружиненного с помощью пружины 9, и охватывающей катод 3 генератора с равномерным зазором цилиндрической втулки 10, выполненной с возможностью вращения вокруг оси и снабженной роликами 11, взаимодействующими с держателем 8 изолятора 2, причем по крайней мере один из роликов 11 связан с цилиндрической втулкой 10 посредством пружинящего элемента 7, что обеcпечивает наличие геометричеcки незамкнутой кинематической пары между цилиндрической втулкой 10 и держателем 8 изолятора 2.

Устройство возбуждения разряда включает, кроме того, соединенный токопроводами с поджигающим электродом 6 и катодом 3 генератора управляемый импульсный источник питания и вращательный привод (на чертеже не показаны).

Устройство для возбуждения разряда в импульсном генераторе электроэрозионной плазмы работает следующим образом.

Приводят во вращение цилиндрическую втулку 10, кинематически связанную с держателем 8 изолятора 2 посредством пружинящего элемента 7, пружины 9 и роликов 11. Поскольку изолятор 2 установлен эксцентрично относительно катода 3 генератора, а следовательно, и относительно оси цилиндрической втулки 10, расположенной соосно с катодом 3, ролики 11 катятся по держателю 8 изолятора, обеспечивая изолятору 2 перемещение, при котором он обкатывает катод 3 по кромке его рабочего торца, при этом зона испарения 4 (место контакта тонкопленочного токопровода 1 с катодом 3) перемещается одновременно по тонкопленочному токопроводу 1 и катоду 3. С помощью управляемого импульсного источника питания и токоподводов к катоду 3 и поджигающему электроду 6 через тонкопленочный токопровод 1 периодически пропускают импульсы тока, которыми осуществляют испарение материала тонкопленочного токопровода 1. Так как испарение носит электровзрывной характер, в зоне испарения образуется инициирующая плазма, которую подают в объем генератора, вызывая в нем при каждом заполнении инициирующей плазмой межэлектродного промежутка катод 3 - анод 5 возбуждение вакуумного сильноточного электрического разряда, горение которого сопровождается генерированием электроэрозионной плазмы. Катод 3 подают по мере его выработки при помощи системы подачи, предусмотренной в генераторе. Пружинящий элемент 7 обеспечивает надежный контакт тонкопленочного токопровода 1 с катодом 3 генератора, что гарантирует образование зоны испарения 4 и соответственно испарение материала тонкопленочного токопровода 1 даже при значительном увеличении диаметра изолятора 2 в случае его эрозии в процессе работы генератора.

В таком выполнении устройство для возбуждения разряда в импульсном генераторе электроэрозионной плазмы значительно увеличивает срок его службы и повышает надежность возбуждения разряда.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ РАЗРЯДА В ИМПУЛЬСНОМ ГЕНЕРАТОРЕ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОЙ ПЛАЗМЫ, содержащее цилиндрический катод, охватывающий его кольцевой изолятор, на обращенную в одну сторону с рабочим торцом катода поверхность которого нанесен тонкопленочный токопровод, поджигающий электрод и пружинящий элемент, поджимающий изолятор к катоду, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности возбуждения разряда и снижения неравномерности эрозии рабочей поверхности катода путем перемещения зоны контакта одновременно по токопроводу и катоду, кольцевой изолятор установлен с эксцентриситетом относительно катода и снабжен механизмом перемещения. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что механизм перемещения изолятора выполнен в виде кольцевого держателя изолятора и установленной под ним коаксиально катоду цилиндрической втулки, снабженной элементом вращения относительно своей оси и роликами, взаимодействующими с держателем изолятора, причем по меньшей мере один из роликов связан с цилиндрической втулкой пружинящим элементом.