ЭЛЕКТРОДУГОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЛИННОМЕРНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ Советский патент 1994 года по МПК H01J37/36 

Изобретение относится к очистке поверхностей изделий в вакууме, преимущественно имеющих форму тел вращения, с целью удаления с ее поверхности окисной пленки и загрязнений, закалки поверхностного слоя, удаления заусенцев и т.д. и может найти применение в машиностроении.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей.

На чертеже схематично представлено устройство для очистки цилиндрических поверхностей.

Устройство содержит катод-изделие 1 в виде двух секторов 2, электроизолированные охлаждаемые экраны 3, токовводы 4, механизм 5 радиального перемещения секторов, источники 6 постоянного тока, поджигающий электрод 7, балластное сопротивление 8, токовводы 9 к катоду 1, тяговый механизм 10. Изделие (катод) 1, секторы анодов 2, электроизолированные экраны 3 установлены соосно. Токоподводы 9 подведены с обеих сторон изделия относительно участка обработки.

Устройство очистки работает следующим образом.

При давлении в технологическом объеме ниже 10³ Па между деталью и неплавящимися охлаждаемыми секторами 2 анодов при помощи поджигающего электрода 7 зажигают дуговой разряд от источников 6 постоянного тока. По мере обработки цилиндрической поверхности детали 1 при помощи тягового механизма 10 изделие перемещается относительно секторов 2. При этом катодные пятна перемещаются по участку поверхности изделия, не защищенной экранами 3, и осуществляют его обработку. Качество обработки поверхности оценивается визуально, а также по времени воздействия катодных пятен дуги по градуировочным кривым, определяющим скорость обработки от мощности разряда.

При переходе на новый типоразмер обрабатываемого изделия достаточно с помощью механизмом 5 радиального перемещения секторов 2 последние развести до размера, обеспечивающего заданные пределы и произвести обработку.

П р и м е р. Обрабатывалось изделие диаметром 30 мм, покрытое слоем окалины толщиной 10-15 мкм со следами ржавчины. Аноды состояли из двух секторов, каждый из которых подсоединен к автономному источнику питания 6.

Секторы анода изготовлены из кольцевого электрода с внутренним диаметром 40 мм, распиленным на две равные части.

Дуговой разряд инициировался одним сектором анода и изделием (ток дуги 300 А, напряжение 30 В). Скорость перемещения изделия 1,2 м/с. На обрабатываемом участке изделия 1 видны катодные пятна разряда, которые преимущественно располагались вблизи секторов анода. В результате обработки поверхности окалина удалена не со всей поверхности прутка-изделия, а только с той, которая была обращена к секции анода. При обработке цилиндрического изделия в тех же условиях при токе разряда 350-400 А в течение 35 с начиналось плавление анода и в этом случае очистки поверхности от окалины не происходило.

В другой серии экспериментов при очистке такого же образца одновременно двумя дуговыми разрядами при суммарном токе 300 А (ток разряда каждой дуги 150 А) вся поверхность изделия была полностью очищена от окалины. Этими же анодами были очищены трубы диаметром 58 мм. Ток дугового разряда составил 250-300 А. Поверхность труб была полностью очищена от загрязнений.

Таким образом, выполнение анода в виде секторов дает возможность расширить технологические возможности устройства очистки за счет возможности обработки изделий других типоразмеров, при этом плазма разряда охватывает область, превышающую область, ограниченную внутренним размером поверхности секторов.

Ограничение в величине зазора между секторами вызвано тем, что при зазоре, большем диаметра изделия, концентрация плазменного потока уменьшается настолько, что не обеспечивает полный охват периметра обрабатываемого изделия, что приводит к неравномерности обработки.

Изобретение может быть использовано в машиностроении для очистки поверхностей длинномерных цилиндрических изделий. Цель - расширение технологических возможностей электродугового устройства за счет возможности обработки изделий разных типоразмеров, для чего кольцевой анод выполнен в виде двух секторов 2, имеющих механизм 5 возвратно-поступательного перемещения в радиальном направлении. При этом каждый сектор 2 соединен с источником питания в виде источника 6 постоянного тока, а зазор между секторами 2 не превышает диаметра обрабатываемого изделия (ОИ). Электродуговое устройство содержит также электроизолированные экраны 3, охватывающие ОИ вне зоны обработки, поджигающий электрод 7, балластное сопротивление 8, токовводы 9 к катоду 1, которым является ОИ и который размещен внутри кольцевого анода, тяговый механизм 10. 1 ил.

ЭЛЕКТРОДУГОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЛИННОМЕРНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ, содержащее кольцевой анод, внутри которого размещено обрабатываемое изделие, являющееся катодом, электроизолированные экраны, охватывающие изделие вне зоны обработки, поджигающий электрод и источник питания, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, анод выполнен в виде секторов, снабженных механизмом возвратно-поступательного перемещения в радиальном направлении, причем каждый сектор соединен с источником питания, а зазор между секторами не превышает диаметра обрабатываемого изделия.