Электродное коаксиальное устройство Советский патент 1986 года по МПК B21D26/12 

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано в технологических устройствах в качестве источника импульсного давления, Известно электродное устройство, в котором для инициирования разряда между противостоящими электродами используется проволока, подаваемая в межэлектродный зазор. Это устройст во имеет сложные механизмы захвата, стопорения проволоки и не обеспечивают надежного срабать1вания, Кроме того, устройство неэффективно при ко аксиальном размещении разрядных электродов. Известна также коаксиальная геоме рия электродов для получения высокоскоростных жидкостных струй. Это устройство содержит наружный полый цилиндрический электрод, внутри которого расположен другой электрод. Для формирования канала разряда между такими электродами используются проволочки, впрыскивание радиальных струй инициирующих смесей и т,д. Основными недостатками этой электродной системы являются использование одной или нескольких радиальных проволочек или инициирующих струй, подаваемых в межэлектродный зазор, что усложняет конструкцию и не устраняет начальной неравномерности фор мирования дискового канала разряда. Применение инициирующей фольги связано с разборкой электродной системы, что усложняет его эксплуатацию Целью изобретения является упрощение эксплуатации устройства. Поставленная цель достигается за счет того, что электродное коаксиаль ное устройство, содержащее внешний полый и внутренний стержневой электроды, механизм подачи инициирующей фольги в межэлектродный зазор, имеющий подвижную от привода в направлении к стенке электродов втулку, снаб жено приводом перемещения подвижно установленного вдоль оси внутреннего электрода; подвижно размещенным на внутреннем электроде, подпружиненным к внешнему электроду вкладышем, перекрывающим с упором в имеющийся внутренний выступ внещнего электрода поперечный паз, выполненный в стенке внешнего электрода, а также закрепленной на торце упомянутой втулки вилкой, несущей фольгу и заходящей 202 в упомянутый поперечный паз внешнего электрода, при этом на перекрывающем пйз внешнего электрода торце вкладыша выполнены для захода в них вилки. На фиг, 1 изображена принципиальная схема устройства, разрез; на фиг. 2 - разрез по А-А фиг, 1. Устройство содержит коаксиально расположенные электрода: внешний 1 и внутренний 2, изолированные друг от друга изолятором 3. Снаружи от внешнего электрода 1 расположен механизм подачи инициирующей фольги 4 в межэлектродный зазор,, содержащий втулку 5. Фольга намотана на кассету 6. Втулка снабжена штоком 7, который соединен с приводом 8, Между торцом втулки и штоком пропущена фольга. Ограничение перемещения штока во втулке достигается за счет того, что во втулке выполнен паз 9 и входящий в него штифт 10, Свободный торец втулки 5 снабжен вилкой 11, на которую уложена фольга. Во внешнем электроде 1 на уровне вилт ки 11 выполнен поперечный паз 12, а на внутренней поверхности внешнего электрода 1 уступ 13, к которому прижат , например, пружиной 14 вкладьш 15,соединенный, например, с изолятором 3, В изоляторе 3 выполнен паз . 16,в который входит выступ 17 на электроде 2. Внутренний электрод 2 снабжен заостренным наконечником 18 и соединен с приводом перемещения 19. Канавки 20 фиг. 2 выполнены на торце вкладьш1а 15 для прохождения вилки 11 по направлению ее перемещения, В фольге выполнены отверстия 21, соот- ветствуюшие шагу ее перемещения в межэлектродный промежуток. Устройство работает следующим образом. Под действием привода 19 внутренний электрод 2 перемещают вниз, Когда наконечник 18.опустится ниже поперечного паза 12, выступ 17 в пазу 16 нажимает на вкладьш 15 через изолятор 3. .Преодолевая сопротивление пружины 14, вкладыш и электрод 2 опускаются ниже поперечного паза 12. Теперь под действием привода 8 шток 7 через фольгу 4 передает усилие втулке 5, которая перемещается в направлении поперечного паза 12, Вилка 15 с лежащей на ней фольгой 4 входит в паз 12, пока фольга полностью не перекроет внутреннее отверстие внешнего электрода. Затем с помощью привода 19 внутренний электрод начинают перемещать вверх. Под действием пружины 15 вкладэпп 15 также начинает двигаться вверх и прижимает фольгу 4 к поверхности уступа 13,

Благодаря тому, что на торцовой поверхности вкладьша 15 выполнены канавки 20, в них попадает вилка 11, и она не препятствует прижатию вкла- фольги к уступу. При дальнейшем движении внутреннего электрода вверх он заостренным наконечником 18 протыкает фольгу 4, и она оказывается нанизанной на внутренний электрод. Под действием привода 8 с помощью штока 7, который освобождает фольгу 4 от прижатия к втулке 5, вытаскивают вилку 11 из канавок 20 и возвращают втулку с вилкой в исходное положение снаружи от внешнего электрода.

Таким образом, коаксиальные электроды оказываются соединенными фольгой, как показано на фиг, 1.

После электрического взрыва фольги процесс ее подачи в межэлектродный зазор повторяется,

В предложенном устройстве фольга надежно соединена как с наружным электродом с помощью вкладьша, так и с внутренним благодаря прилеганию фольги к его поверхности.

Благодаря заостренному наконечнику может быть применена фольга в широком диапазоне ее толщин (0,030,5) мм и материалов. Причем с увеличением толщин повышается надежность соединения ее с внутренним электро- ;дом, так как возрастают силы упругого нажатия фольги при ее проколе и нанизывании на электрод.

Для устранения прогибов фольги ко1личество зубьев вилки может быть увеличено, соответственно увеличивают количество канавок на торце вкладыша

Следует отметить, что при достаточной жесткости фольги вилка может содержать только один зуб, который располагают по середине фольги. Это упрощает конструкцию и уменьшает количество канавок на торце вкладыша.

Сами зубья вилки выполняют из жесткой и тонкой проволоки, что позволяет выполнять канавки минимальных размеров и что не отражается на прижатии фольги к уступу.

В предложенном устройстве подача фольги в межэлектродный промежуток обеспечивает подвижность вкладьш1а и внутреннего электрода, которые сначала перемещаясь в одном направлении, обеспечивают ввод фольги, а затем, перемещаясь в обратном направлении, фиксируют ее в межэлектродном промежутке, Надежность со- единения достигается указанной последовательностью движения, когда фольгу зажимают по всему внутреннему контуру наружного электрода, что дает возможность произвести последующий ее прокол заостренным наконечником,

Для уменьшения энергии на прокальшание фольги, если она слишком прочная, в ней предварительно может быть выполнен последовательный ряд отверстий с диаметром несколько меньшим, чем у внутреннего электрода, который в этом сЛучае выполняют с небольшой конусностью. Эти отверстия выполняют с шагом, равным перемещению фольги отверстия в межэлектродный зазор. При каждом перемещении фольги отверстия располагают напротив внутреннего электрода, поэтому при его перемещении вверх он свободно входит в это отверстие и затем в нем соединяется с фольгой. Заостренный наконечник в этом случае не является необходимым,

Вкладьш может быть выполнен как металлическим, так и из изоляционного материала, что расширяет возможность повышения эрозионной стойкости вкладыша и надежность прижатия фольги.

Технический эффект предложенного устройства заключается в соединении фольгой коаксиально расположенных электродов по кольцевому зазору. Сплошное соединение по всему межгэлектродному промежутку обеспечивает равномерность образования канала разряда с начального момента времени и его развитие по всему кольцевому сечению в дальнейшем. Это повышает эффективность жидкостной струи на выходе из электродной системы.

Экономический эффект заключается в снижении затрат на эксплуатацию устройства, так как многократная заг мена инициирукацей фольги производится без разборки и сборки устройства

го

. .- v 11 21

if ZJZ2z: / / / /

C

Фиг.2

ЭЛЕКТРОДНОЕ КОАКСИАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее внепший полый и внутренний стержневой электроды, механизм подачи инициирующей фольгив межэлектродный зазор, имеющий подвижную от привода в направлении кстенке электродов втулку, отличающееся тем, что, с целью упрощения эксплуатации устройства, оно снабжено приводом перемещения подвижно установленного вдоль оси внутреннего электрода^ подвижно размещенным на внутреннем электроде^ подпружиненным к внешнему электроду вкладьшем перекрывающим с упором в имеющийся внутренний выступ внешнего электрода поперечный паз, выполненный в стенке внешнего электрода, а также закрепленной на торце упомянутой втулки вилкой, несущей фольгу - и заходящей в упомянутый поперечный паз внепшего электрода, при этом на перекрывсйощем паз внешнего электрода торце вкладьш1а выполнены канавки для захода в нкх вилки.(/}ОФнаГ