Устройство для электроискрового легирования Советский патент 1982 года по МПК B23P1/18 

(S) УСТРОЙСТВО для ЭЛЕКТРОИСКРОВОГО ЛЕГИРОВАНИЯ

I

Изобретение относится к устрой- ствам для электрофизических методов обработки, в частности к электроискровым установкам для легирования и упрочнения деталей машин „и металлообрабатывающего миструмеита.

Известно устройство для электроискрового легирования, которое соетоит из трансформатора напряжения, выпрямителя, накопительного конденсатора, тиристоров, диодов, электромагнитного вибратора с коммутирую- , щей катушкой, включенной в цепь переменного тока, упрочняющего электрода и контактной пластины l .

Работа устройства для электроискрового легирования заключается в накоплении электрической энергии на обкладках конденсатора и последующем освобождении ее импульсным разрядом между упрочняемой поверхностью и электродом. Коммутирование цепи разрядного контура осуществляется вибрирующим электродом.

1едостаток данного устройства заключается в том, что электрод может прилипать к обрабатываемой поверхности. Это приводит к появлению на , межэлектродном промежутке токов короткого замыкания, величина которых в 2-3 раза превышает рабочие токи. Возникающий при этом избыток энергии гасится в трансформаторе с повышенной индуктивностью рассеивания, что Приводит к повышению потребляемой мощности, перегреву устройства и снижению его надежности. Для охлаждения электрода необходимо делать краткобременные перерывы, что снижает производительность труда.

Кроме того, возникновение токов короткого замыкания приводит к появлению прижогов на легируемой поверхности.

Цель изобретения - повышение коэффициента полезного действия, производительности устройства, а также повышеьie качества легирования поверхностей. Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее трансформатор напряжения, выпрямитель, на копительный конденсатор, тиристоры, диоды, -влектромагнитныйу вибратор с коммутирующей катушкой, включенной в цепь переменного тока, упрочняющий электрод и контактную пластину, введены дополнительный тиристор, трансформатор тока, стабилизирующий конде сатор и дополнительная катушка в виб раторе, причем трансформатор тока включен в общую цепь питания устройстаа, управляющий электрод дополнительного тиристора соединен с трансформатором тока, а отрицательный полюс тиристора через стабилизирующий конденсатор подключен к дополнительной катушке, которая размещена на том же сердечнике, что и коммутирующая катушка. На чертеже приведена схема устрой ства для электроискрового легирования. Устройство содержит трансформатор напряжения 1, предназначенный для гальванической развязки между сетью и электродом 2 вибратора. Ко вторичной обмотке трансформатора подключен коммутирующая катушка 3 вибратора и выпрямитель на диода;х -7. Выпрямитель через ограничительный диод 8 и амперметр 9 соединен с накопительным конденсатором 10, параллельно которо .му подключен разрядный резистор 1, слушавший для снижения напряжения на конденсаторе 1(1 до безопасной величи ны при работе в режиме холостого ход Параллельно конденсатору 10 подключе ны электрод 2 вибратора и контакГйая пластина 12, на которую устанавливаю обрабатываемое изделие. Для замера амплитудного значения выходного напряжения на конденсаторе 10 параллел но ему совместно с диодом 13 и конденсатором k подключен вольтметр 15 К выходу выпрямителя подключены резистор 16 и тиристор 17 являющиеся управляемым ключом конденсатора 10. В общую цепь питания устройства включен трансформатор тока 18, который в. иомент возникновения короткого замыкания на межэлектродном промежут ке 2-12,воспринимает импульс напряжения и передает импульс тока на открывающийся при этом дополнительный тирис тор 19 включенный параллельно конденсатору 10, причем управляющий электрод тиристора 19 соединен с трансформатором тока, а отрицательный полюс через стабилизирующий конденсатор 20, служащий для форсирования режимов работы тиристора 19, способствующий закрыванию его и подготовке к следующему циклу, подключен к дополнительной катушке 21,размещенной на том же сердечнике, что и коммути- рующая катушка 3, причем второй вывод катушки 21 включен в общую цепь питания устройства. Импульс тока через стабилизирующий конденсатор 20 поступает на катушку 21 вибратора, что увеличивает силу магнитного потока, который отрывает упрочняющий электрод 2 от обрабатываемого изделия 12 и размыкает цепь, прерывая в самом начале возможность возникновения короткого замыкания. 9 режиме холостого хода устройство работает следующим образом. Со вторичной обмотки трансформатора напряжения 1 ток идет на коммутирующую катушку 3 вибратора и выпр митель над диодах -7, ограничительный диод 8, амперметр 9, накопительный конденсатор 10 и вновь на выпрякитель. Происходит заряд конденсатора 10, и при его заряде до величины, равной напряжению, заданному резистором 16, отпирается тиристор 17, и ток идет через открытый тиристор на выпрямитель. Заряд конденсатора 10 прекратится, и за 1-2 сек. происходит его разряд на резистор 11 до безопасной величины 0,5-1,0 в. Рабочий режим начинается прикосновением упрочняющего электрода 2 к обрабатываемому изделию, т.е. замыканием контактов 2 и 12, которое происходит в момент перехода питающего напряжения через нуль, т.к. катущка 3 вибратора в1 лючена во вторичную обмотку т1эансформатора напряжения t. При этом в течение полупериода происходят следующие процессы. При замыкании контактов 2 и 12 конденсатор 10 разряжаэтся, и тиристор 17 выключается. При размыкании контактов 2 и 12 происходит заряд конденсатора 10 по цепи: выпрямитель, диод 8, амперметр 9,конденсатор 10 и выпрямитель до уровня, который задается регулируемым резистором 16. При повторном замыкании контактов 2 и 12 конденсатор 10 разряжается, и тиристор 17 выключается.

При возникновении токов короткого замыкания в межэлектродном промежутк 2-12 на вторичной обмотке трансформатора тока 18 возникает импульс напряжения, который открывает дополнительный тиристор 19, и импульс тока через стабилизирующий конденсатор 20 поступает на дополнительную катушку 21 вибратора.

Это увеличивает силу магнитного потока, который открывает упрочняющий электрод 2 от отрабатываемого изделия 12 и размыкает цепь, преры вая в самом начале возможность возникновения короткого замыканияо СтаОилизирующий конденсатор 20 форсирует этот режим, спосорстауёт закрыванию дополнительного тиристора Т9 и подготовке его к следующему циклу.

Использование предлагаемого устройства устраняет возможность возникновения токов короткого замыкания в самом начале процесса, за счет чего коэффициент полезного действия устройства повышается на 10-15,производительность труда повышается на 25-30%, так как на грубых режимах

отпадает надобность в кратковременных перерывах легирования через каждые 20-30 сек. Снижение нагрева повышает надежность устройства. Ликвидация короткого замыкания исключает возможность возникновения прижогов на упрочняемой поверхности, повышая этим качество легирования.. Кроме того, устранение возможности перехода искрового разряда в дуговой позволяет использовать более простой трансформатор напряжения, меньший по . габаритам и массе.

Формула изобретения

Устройство для электроискрового легирования, содержащее трансформатор напряжения, выпрямитель, тиристор, накопительный конденсатор и электромагнитный вибратор, включенный в цепь переменного тока и связанный с упрочншнцим электродом, о тличвющееся тем, что, с целью повышения КПД прюизводительности устройства, а также повышения качества легирования, оно снабжено дополнительным тиристором,включенным параллельно накопительному конденсатору, трансформатором тока, первичная i обмотка которого вкл10чена в общую цепь питания устройства, стабилизирующим конденсатором и дополнительной катушкой в вибраторе, причем управляющий электрод дополнительного тиристора соединен с вторичной обмоткой трансформатора тока, а катод через стабилизирующий конденсатор подключен к дополнительной катушке в вибраторе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1о Авторское свидетельство СССР Vf 395207, кл. В 23 Р 1/02, 1371.

Г

«м

N

0

«s

л

Xi

4h

CZDfc:

J5

5

6ч