Електрод для імпульсних електрогідравлічних установок

Реферат: UA 72808 U UA 72808 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до області обробки металів тиском, зокрема, до імпульсного електрогідравлічного (ЕГ) штампування, і стосується конструкції електрода імпульсних ЕГ установок. Відомий електрод для імпульсних ЕГ пресів [Мазуровский Б.Я., Сизев А.Н. Электрогидравлический эффект в листовой штамповке. - Киев: Наукова думка, 1983. - С. 109112], що містить розміщені у циліндричному металевому корпусі струмоведучий стрижень, змінний наконечник, який з'єднаний з струмоведучим стрижнем, ізолятор струмоведучого стрижня та ізолюючий наконечник. Ознаки, які збігаються з суттєвими ознаками корисної моделі, що заявляється, наступні: - циліндричний металевий корпус; - струмоведучий стрижень; - змінний наконечник, який з'єднаний з струмоведучим стрижнем; - ізолятор струмоведучого стрижня; - ізолюючий наконечник. До причин, що перешкоджають одержанню очікуваного технічного результату, слід віднести таке. Для виключення високовольтного пробою усередині електрода між струмоведучим стрижнем і циліндричним металевим корпусом, які мають різну полярність, необхідно значно збільшувати відстань між ними по поверхні спряження ізоляторів. Це пов'язане з тим, що ймовірність розвитку розряду по поверхні спряження ізоляторів збільшується в 5-8 разів, якщо розрядний проміжок між електродами близький або співпадає з відстанню між струмоведучими різнополярними деталями по поверхні спряження ізоляторів усередині електрода. [Гулый Г.А., Малюшевский ПП. Высоковольтный электрический разряд в силовых импульсных системах. Киев: Наукова думка, 1977. - С. 34-35]. Щоб запобігти цьому доводиться збільшувати розміри ізоляторів або виконувати їх східчастими. Збільшення габаритів ізоляторів електрода, так само як і виконання їх східчастими, знижує механічну міцність електрода, зменшує його надійність і ресурс роботи. Як аналог, прийнятий електрод для імпульсних електрогідравлічних установок (патент України № 91603, МПК B21D26/12 (2006.01), опубл. 10.08.2010, Бюл. №15, 2010), який містить розташовані у циліндричному металевому корпусі струмоведучий стрижень, змінний наконечник, який з'єднаний з струмоведучим стрижнем, ізолятор струмоведучого стрижня, виконаний у вигляді втулок, розташованих одна усередині іншої, та ізолюючий наконечник. Ознаки, що збігаються з суттєвими ознаками корисної моделі, що заявляється, наступні: - циліндричний металевий корпус; - струмоведучий стрижень; - змінний наконечник, з'єднаний з струмоведучим стрижнем; - ізолятор струмоведучого стрижня, виконаний у вигляді втулок, розташованих одна усередині іншої; - ізолюючий наконечник. Причини, які перешкоджають одержанню очікуваного технічного результату, полягають у тому, що ізолятори у вигляді втулок, розташованих одна усередині іншої, за умовами забезпечення легкого збирання виконуються без щільного з'єднання між собою й не забезпечують герметичності електрода. У процесі його роботи вода з розрядної камери попадає в зазори між ізоляторами, а це збільшує ймовірність високовольтного пробою усередині електрода по поверхні спряження ізоляторів. Тому доводиться значно збільшувати відстань між струмоведучим стрижнем і циліндричним металевим корпусом, які мають різну полярність, шляхом збільшення довжини ізоляторів і всього електрода в цілому. У свою чергу це знижує механічну міцність електрода, зменшує його надійність і ресурс роботи. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалити електрод для імпульсних ЕГ установок шляхом введення додаткового елемента, що дозволить виключити високовольтний пробій усередині електрода, і за рахунок цього збільшити надійність і ресурс його роботи. Поставлена задача вирішується тим, що в електроді для імпульсних електрогідравлічних установок, що містить розташовані у циліндричному металевому корпусі струмоведучий стрижень, змінний наконечник, з'єднаний з струмоведучим стрижнем, ізолятор струмоведучого стрижня, виконаний у вигляді втулок, розташованих одна усередині іншої, та ізолюючий наконечник, згідно до корисної моделі, спряжені поверхні ізолятора струмоведучого стрижня та ізолюючого наконечника мають покриття у вигляді герметика на основі каучуку та синтетичних смол, який не твердіє і має діелектричні властивості. Розкриваючи причинно-наслідковий зв'язок між суттєвими ознаками корисної моделі, що заявляється, і технічним результатом, необхідно відзначити наступне. 1 UA 72808 U 5 10 15 20 25 30 35 Ознака "спряжені поверхні ізолятора струмоведучого стрижня та ізолюючого наконечника мають покриття у вигляді герметика на основі каучуку та синтетичних смол, який не твердіє і має діелектричні властивості" дозволяє значно зменшити ймовірність виникнення високовольтного пробою усередині електрода між струмоведучим стрижнем і циліндричним металевим корпусом. При цьому зберігаються переваги електрода з ізолятором, виконаним у вигляді втулок, розташованих одна усередині іншої, та зменшуються розміри електрода. У процесі роботи електрод піддається значним динамічним навантаженням, що викликає пружні деформації ізоляторів з виникненням зазорів між ними, які заповнюються водою. Враховуючи те, що відкрита поверхня струмоведучого стрижня в зазорі між двома ізоляторами дуже мала, напруженість електричного поля у такому місці різко збільшується, через що створюються умови для електричного пробою усередині електрода. Заповнення зазорів між ізоляторами герметиком, що не твердіє і має діелектричні властивості, дозволяє виключити високовольтний пробій усередині електрода. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де представлено розріз електрода. Електрод для імпульсних ЕГ установок містить циліндричний металевий корпус 1, у якому розташований струмоведучий стрижень 2, змінний наконечник 3, з'єднаний зі струмоведучим стрижнем 2, ізолятор струмоведучого стрижня, виконаний у вигляді 3-х втулок 4, 5, 6, розташованих одна усередині іншої і ізолюючий наконечник 7. Циліндричний металевий корпус 1 електрода встановлено в розрядній камері 8 за допомогою нарізного з'єднання. Спряжені між собою поверхні ізоляторів електрода 4, 5, 6 та ізолюючого наконечника 7 покриті герметиком 9 на основі каучуку й синтетичних смол, що не твердіє і має діелектричні властивості. Цей герметик щільно заповнює зазори між ізоляторами. У якості такого герметика, наприклад, може бути використаний герметик марки "Body 940", виробництва Греції, або один з його аналогів іншої марки. Електрод працює таким чином. Від генератора імпульсних струмів (на кресленні не показаний) подається висока напруга з такою полярністю: "-" на розрядну камеру 8 і "+" через струмоведучий стрижень 2 на змінний наконечник 3. Враховуючи те, що поверхні ізоляторів 4, 5, 6, 7 електрода мають покриття у вигляді герметика 9, що не твердіє й має діелектричні властивості, він заповнює зазори між ізоляторами, а при роботі електрода виключає влучення води між ізоляторами і, як наслідок, виключає високовольтний пробій усередині електрода. Розряд відбувається в розрядному проміжку між змінним наконечником 3 і поверхнею розрядної камери 8. Удосконалення електрода для імпульсних ЕГ установок, пов'язане з використанням ізоляторів, покритих герметиком, що не твердіє і має діелектричні властивості, виключає високовольтний пробій усередині електрода й збільшує надійність і ресурс його роботи в цілому. При цьому зберігаються переваги електроду з ізолятором, виконаним у вигляді втулок, розташованих одна усередині іншої. 40 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 Електрод для імпульсних електрогідравлічних установок, що містить розташовані у циліндричному металевому корпусі струмоведучий стрижень, змінний наконечник, з'єднаний з струмоведучим стрижнем, ізолятор струмоведучого стрижня, виконаний у вигляді втулок, розташованих одна усередині іншої, та ізолюючий наконечник, який відрізняється тим, що спряжені поверхні ізолятора струмоведучого стрижня та ізолюючого наконечника мають покриття у вигляді герметика на основі каучуку та синтетичних смол, який не твердіє і має діелектричні властивості. 2 UA 72808 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3