Устройство для смешения газа с электролитом при размерной электрохимической обработке Советский патент 1992 года по МПК B23H7/36 

4 /J 17121119 20 S

is s б ггюг 7 гз /

фиг

Х| XJ

СО О

Изобретение относится к электрохимическим методам обработки, в частности к конструкциям устройств для образования газожидкостной смеси при электрохимической обработке.

Известно устройство для смешения газа с электролитом при размерной электрохимической обработке, включающее корпус с каналами для подачи газа и электролита, сопло, смесительную кам.еру, у которого корпус выполнен разъемным, а сопло выполнено с возможностью регулирования им проходного сечения одной из частей корпуса для выхода газа, которая выполнена сменной и с коническим каналом (авт.св. СССР № 910389, кл. В 23 Р 1/04, БИ N 9, 1982).

Недостатком такого устройства является нарушение постоянства соотношения объемов газа и электролита из-за отсутствия автоматического регулирования этого соотношения.

Известно также устройство для поддержания постоянного соотношения газа и электролита в газожидкостной смеси, содержащее вентиль байпасной линии, насос, газовый баллон, манометры, трубопроводы, дросселирующий вентиль, емкость для электролита, дроссель постоянного сечения и регулирующий клапан, у которого система газожидкостной смеси содержит клапан-регулятор, установленный на газовой магистрали перед дросселем постоянного сечения, управляемым давлением электролита, подаваемого в рабочий зазор (авт.св. СССР № 319/130, кл В 23 Р 1/04, БИ № 33, 1971).

Данное устройство является наиболее близким по своей технической сущности и достигаемому результату, поэтому принято за прототип.

Недостаток прототипа в том, что клапан-регулятор, установленный на газовой магистрали, регулирует расход газа при его постоянном давлении на входе, превышающем давление электролита. Это требует применения баллонной системы газообеспечения, что значительно усложняет конструкцию и удорожает производство. В случае применения общецеховой газовой системы, в которой давление газа часто колеблется в широких пределах (от 2 до 4 ат), потребуется постоянная ручная регулировка давления электролита.

Цель изобретения - повышение точности обработки деталей за счет использования однородной мелкодисперсионной газоэлектролитной смеси.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для смешения газа с электролитом, содержащее корпус с каналами для подвода газа и электролита, диафрагму, камеру смешения, сопло, пружины и винт, на канале подачи электролита дополнительно

содержит камеры высокого и низкого давлений, разделенные стенкой, в отверстие которой помещен регулирующий расход электролита дроссель цилиндрической формы, на образующей которого выполнены

продольные пазы с линейно уменьшающимся по высоте сечением пазов и на котором закреплена диафрагма, а камера низкого давления соединена каналами с камерой смешения, сообщающейся с соплом.

Сопоставительный анализ предлагаемой конструкции с прототипом и другими техническими решениями показывает, что заявляемое устройство отличается наличием новых конструктивных элементов, создающих более высокий технический эффект;

1)наличие в корпусе смесителя на кана- ле подачи электролита камер высокого и

низкого давлений, разделенных стенкой, в отверстие которой помещен дроссель;

2)наличие на цилиндрической образующей дросселя продольных пазов с линейно

изменяющимся сечением по высоте,

3)управление положением дросселя давлением газа.

Введенные новые конструктивные признаки позволяют иметь новые свойства: постоянное соотношение объемов газа и электролита в газожидкостной смеси в условиях колебания давления газа на входе. Таким образом заявляемое устройство соответствует критериям изобретения новизна и существенные отличия.

На фиг.1 изображен смеситель, общий вид; на фиг.2 - профиль продольных пазов дросселя по высоте; на фиг.З - сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - сечение А-А на фиг.1.

Устройство (фиг.1) для смешения газа с электролитом и регулирования их объемного соотношения состоит из передней 1, средней 2 и задней 3 частей, имеющих выточки, которые при сборке с помощью стяжек 4 образуют камеру 5 для газа, камеру 6 высокого давления и камеру 7 низкого давления для электролита. В передней части 1 имеется камера 8 смешения, сообщающаяся с соплом 9 сменной конструкции. В отверстие стенки 10, разделяющей камеры 6 и 7 высокого и низкого давлений, помещен дроссель 11. На его образующей имеются продольные пазы 12 с линейно изменяющимся (фиг,2) сечением по высоте, например прямоугольной формы (фиг.З). На дросселе 11 закреплена диафрагма 13, разделяющая камеры 5 и Б. В выточку дросселя

помещена пружина 14. усилие которой

регулируется винтом 15 через упорную шайбу 16. Для возврата дросселя 11 имеется пружина 17. Для ввода газа служит отверстие 18, соединяющееся через камеру 5 и отверстие 19 с ниппелем 20 с отверстиями 21. Для подачи электролита имеется отверстие 22, которое выходит в камеру 6 высокого давления. Эта камера сообщается с камерой 7 низкого давления через пазы 12 дросселя 11,а камера 7 низкого давления соединена с камерой 8 смешения посредством двух каналов 23, переходящих в расположенные по касательной к образующей камеры смешения 8 отверстия 24 (фиг.4).

Смеситель работает следующим образом.

При поступлении газа через отверстие 18 в камеру 5 и далее через отверстие 19 в ниппель 20 и через отверстия 21 в камеру 8 смешения со стороны камеры 5 на диафрагму 13 создается усилие Рг. В то же время электролит через отверстие 22 поступает в камеру б высокого давления и через пазы 12 в камеру 7 низкого давления и далее по каналам 23 и отверстия 24 в камеру 8 смешения. При этом со стороны камеры 6 высокого давления на диафрагму 13 создается усилие Рэ. Давление в камере 6 постоянно и равно создаваемому насосом станка, а в камере низкого давления всегда меньше и может меняться в зависимости от положения дросселя 11.

Соотношение объемов газа и электролита в смесителе устанавливается регулированием усилия пружины 14 РПр так, чтобы при минимально допустимом давлении газа в сети было выполнено условие

Рг+ Рпр Рэ.

При повышении давления газа в сети увеличивается усилие Рг и объем газа, поступающего в камеру 8 смешения. При этом дроссель 11 перемещается вправо, и увеличивается проходное сечение пазов 12, поэтому увеличивается количество электролита, поступающего в камеру 7. и камеру смешения.

При снижении давления газа в сети уменьшается усилие Рг и уменьшается объем газа, поступающего в камеру 8 смешения. При этом дроссель 11 перемещается влево, и уменьшается проходное сечение пазов 12, а поэтому снижается обьем электролита, поступающего в камеру 7 низкого давления и камеру 8 смешения.

Таким образом при снижении давления газа в сети уменьшается его объем, подаваемый в камеру 8 смешения, но автоматически уменьшается и объем электролита, т.е.

во всех случаях изменения расхода газа соотношение объемов газа и электролита в газоэлектролитной смеси сохраняется постоянным.

Процесс смешения газа с электролитом

в смесителе осуществляется в два этапа. В камере 8 смешения происходит предварительное смешение с образованием неоднородной смеси. Здесь в связи с

расположением отверстий 24 по касательной к образующей камеры 8 смешения происходит закрутка потока электролита. Благодаря этому в приосевой части камеры 8 смешения создается максимальное разрежение, что снижает необходимое давление подачи газа и, кроме того, способствует интенсивному смешиванию газа с электролитом. Образовавшаяся смесь поступает в сопло 9. Здесь увеличивается скорость движения смеси, возникает турбулизация потока и происходит дробление пузырьков газа до малых размеров. Полученная смесь под давлением по трубопроводу поступает в межэлектронный зазор электрохимической

ячейки.

Использование предлагаемого устройства позволяет получить микродисперную газоэлектролитную смесь с заданным объемным соотношением газа и электролита

при возможных значительных колебаниях давления и расхода газа в системе заводского газоснабжения, что, в свою очередь, способствует повышению точности и стабильности обработки деталей.

Формула изобретен и я

Устройство для смешения газа с электролитом при размерной электрохимической обработке, содержащее корпус с первой и второй камерами, разделенными подпружи0 ненной с обеих сторон диафрагмой с закрепленным на ней штоком, установленным с возможностью перемещения в отверстии стенки второй камеры, регулировочный винт, установленный в стенке корпуса и

предназначенный для регулирования t атя- жения пружин, каналы для подачи газа и электролита в камеры, отличающееся тем, что, с целью повышения качества электрохимической обработки за счет стабилизации состава газозлектролитной смеси, в корпусе выполнены две дополнительные камеры, соединенные между собой каналами, причем первая дополнительная камера и вторая камера разделены стенкой с отверстием для штока, при этом шток выполнен с продольными пазами с изменяющимся по высоте сечением, а вторая дополнительная камера соединена каналом с первой камерой.

Фиг.г

f-6

A-A

Фиг.З

Фиг.Ь