Устройство для заправки и герметизации тепловых труб

Устройство для заправки и герметизации тепловых труб

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАПРАВКИ И ГЕРМЕТИЗАЦИИ ТЕПЛОВЫХ ТРУБ, содержащее подключенную к вакуумной системе герметичную камеру, в которой установлена заправочная емкость с теплоносителем и заглушка, снабженная механизмом поступательного перемещения. отличающееся тем, что, с целью повышения качества изготовления тепловых труб и увеличения производительности, в камере дополнительно установлены сварочная электронно-лучевая пушка, имеющая возможность поворота вокруг оси заправляемой трубы, и карусельная головка, снабженная механизмом поворота и продольного перемещения , а также датчиком глубины проплавления , дефектоскопом и продувочным соплом для подачи гелия в трубу, причем в рабочем положении ось заправляемой трубы поочередно совмещена с осями датчика глубины проплавления, дефектоскопа и продувочного сопла. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что механизм поступательного перемещения заглушки содержит подпружиненный корпус с укрепленным на нем цанговым захватом и установленный в последнем обжимной лепестковый конус, лепестки которого сопряжены с лепестками захвата.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1011996

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2811241/24-06 (22) 17.08.79 (46) 15.04.83. Бюл. № 14 (72) Д. А, Дудко, М. В. Мельников, А. И. Некрасов, С. М. Гуревич, И, Д. Рейзлин, И. И. Максимов, В. К. Гришин, Л. М. Решетько, В. А. Осадчий, Г. Г. Шмаков, М. М. Нероденко, А. П. Оболонский и. А. Б. Гончаров (53) 621.565.58-462-189.2 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 506738, кл. F 28 D 15/00, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР № 482603, кл. F 28 D 15/00, 1973. (54) (57) 1. УСТРОИСТВО ДЛЯ ЗАПРАВКИ И ГЕРМЕТИЗАЦИИ ТЕПЛОВЫХ

ТРУБ, содержащее подключенную к вакуумной системе герметичную камеру, в которой установлена заправочная емкость с теплоносителем и заглушка, снабженная механизмом поступательного перемещения, з(5р F 28 D 15/00; F 25 В 45/00 отличающееся тем, что, с целью повышения качества изготовления тепловых труб и увеличения производительности, в камере дополнительно установлены сварочная электронно-лучевая пушка, имеющая возможность поворота вокруг оси заправляемой трубы, и карусельная головка, снабженная механизмом поворота и продольного перемещения, а также датчиком глубины проплавления, дефектоскопом и продувочным соплом для подачи гелия в трубу, причем в рабочем положении ось заправляемой трубы поочередно совмещена с осями датчика глубины проплавления, дефектоскопа и продувочного сопла.

2. Устройство по п. I, отличающееся тем, что механизм поступательного перемещения заглушки содержит подпружинен- ю ный корпус с укрепленным на нем цанговым захватом и установленный в последнем обжимной лепестковый конус, лепестки которого сопряжены с лепестками захвата.

1011996

Изобретение относится к устройствам для заправки и герметизации тепловых труб и может быть использовано для массового производства вакуумных и газонаполненных тепловых труб большой протяженности.

Известно устройство для заправки и герметизации тепловых труб, содержащее заполненную теплоносителем емкость, подключенную при помощи заправочной магистрали, соединенной с вакуумной системой, к мерному сосуду и трубам (1).

Недостатком известного устройства является отсутствие оснастки для контроля герметичности, что не позволяет выявлять дефекты труб без разгерметизации системы и последующей перезаправки трубы.

Известно также устройство для заправки и герметизации тепловых труб, содержащее подключенную к вакуумной системе герметичную камеру, в которой установлена заправочная емкость с теплоносителем и заглушка, снабженная механизмом поступательного перемещения (2) .

Недостатками данного устройства являются отсутствие оснастки для контроля герметичности, а также невысокие качества изготовления тепловых труб и производительность процесса.

Цель изобретения — повышение качества изготовления тепловых труб и увеличение производительности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для заправки и герметизации тепловых труб, содержащем подключенную к вакуумной системе герметичную камеру, в которой установлена заправочная емкость с теплоносителем и заглушка, снабженная механизмом поступательного перемещения, в камере дополнительно установлены сварочная электронно-лучевая пушка, имеющая возможность поворота вокруг оси заправляемой трубы и карусельная головка, снабженная механизмом поворота и продольного перемещения, а также датчиком глубины проплавления, дефектоскопом и про- 4g дувочным соплом для подачи гелия в трубу, причем в рабочем положении ось заправляемой трубы поочередно совмещена с осями датчика глубины проплавления, дефектоскопа и продувочного сопла.

Механизм поступательного перемещения 45 заглушки содержит подпружиненный корпус с укрепленным на нем цанговым захватом и установленный в последнем обжимной лепестковый конус, лепестки которого сопряжены с лепестками захвата.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 — карусельная головка; на фиг. 3 — вид А на фиг. 2; на фиг. 4— механизм поступательного перемещения заглушки; на фиг. 5 — обжимной лепестковый конус с наконечником; на фиг. 6 — цан55 говый .захват.

Устройство содержит герметичную камеру 1, подключенную к вакуумной системе и снабженную рубашкой 2 для циркуляции охлаждающей воды при термовакуумном обезгаживании трубы 3. В камере 1 симметрично по обоим концам установлены карусельные головки 4, сварочные электронно-лучевые пушки 5 и механизмы поступательного перемещения 6 заглушки 7 (или заправочной. емкости с теплоносителем).

Поступательное перемещение сварочной электронно-лучевой пушки 5 сообщается ручным приводом 8, выведенным за пределы камеры 1. Поступательное перемещение карусельной головки 4 осуществляется ручным приводом 9, а вращательное — приводом 10.

Карусельная головка 4 вращается в шариковых опорах .11. Герметичность приводов перемещения карусельной головки 4 и сварочной электронно-лучевой пушки 5 достигается вакуумным уплотнением штока

12 и вала 13.

Один конец тепловой трубы 3 жестко закреплен в люнете 14, а другой фиксируется в дефлекторных роликах (не показаны), что позволяет избежать деформирования трубы 3 при ее нагреве. Труба 3 нагревается двумя нагревателями (не показаны), расположенными по обе ее стороны по всей ее длине для обеспечения равномерного нагрева. Для предотвращения нагрева камеры 1 и оснастки тепловая труба 3 и нагреватели помещены за экранами 15. Тепловая труба 3 размещается в камере 1 при открытии крышки 16 и верхней части экранов 15.

Контейнер с теплоносителем с одной стороны и заглушка 7 с другой стороны на время нагрева убирается в кожух 17.

На кожухе 17 механизма поступательного перемещения 6 заглушки 7 закреплен электропри вод с редуктором 18, который при помощи зубчатой передачи 19 сообщает вращательное движение электронно-лучевой пушке 5. Пушка 5 вращается вокруг торца трубы 3 на кронштейне 20, заглушка

? или контейнер с теплоносителем зажимается цанговым захватом 21 и подается в трубу 3 при помощи механизма поступательного перемещения 6, который совершает поступательное движение относительно направляющих кожуха 17. На валу 13, расположенному на шариковых опорах 11, жестко крепится карусельная головка 4, снабженная датчиком глубины проплавления 22, датчиком дефектоскопа 23 и продувочным соплом 24 для подачи гелия в трубу 3, оси которых в рабочем положении поочередно совмещены с осью заправляемой трубы 3.

Цанговый захват 21 с внутренней и наружной рабочими конусными поверхностями выполнен из рессорно-пружинной стали, разрезан на равные лепестки и закреплен в корпусе 25. Обжимной лепестковый конус

26 своими лепестками входит в прорези лепестков захвата 21 до полного контакта сопрягаемых конусных поверхностей. Корпус

25 под действием штока 12 совершает по101 1-996 ступательное движение вдоль цилиндрической направляющей 27. От вращательного движения вокруг оси корпус 25 предохра-. няет шпонка 28, которая одновременно является упором для ограничения поступательного перемещения.

Шток 12 сопряжен через толкатель 29 и пружину 30 с направляющим стаканом

31, размещенным в корпусе 25. Для крепления в конусе-державке 32 заглушка 7 снаб. жена хвостовиком с резьбой. Llàíãîâûé захват 21 разрезан на лепестки, ширина которых меньше ширины лепестков обжимноголепесткового конуса 26, выполнен составным с наконечником 33, также разрезанным на лепестки.

Механизм поступательного перемещения заглушки работает следующим образом, Ограничитель поступательного перемещения установлен таким образом, что в первоначальный момент заглушка занимает положение, изображенное на фиг. 4. При дальнейшем надавливании штока 12 через толкатель 29 и направляющий стакан 31 на. обжимной конус 26 лепестки цангового захвата 21-- освобождают конус-державку 32 с заглушкой 7. Дав штоку 12 задний ход, убирают механизм 6 поступательного перемещения заглушки, оставляя конус-державку 32 с заглушкой 7 (или контейнером с теплоносителем) в трубе.

Заправка тепловых труб с помощью предлагаемого устройства осуществляется следующим образом. Тепловая труба 3 устанавливается на керамических опорах в герметичной камере 1. Один конец трубы 3 фиксируется в дефлекторных роликах, а другой жестко закрепляется в люнете 14, что позволяет избежать остаточных деформаций при термовакуумном обезгаживании трубы 3. Соосно с трубой 3 с одной стороны размещен контейнер с теплоносителем, одновременно выполняющий роль заглушки, а с другой — заглушка?. Теплоноситель в контейнере очищен и обезгажен. С одной стороны контейнер запаян стеклом.

Камера 1 герметизируется и откачивается до давления 10 торр. Затем трубу 3 нагревают до рабочей температуры и продувают гелием свепхвысокой чистоты под давлением 10 — 10 торр. Гелий подают в трубу 3 через продувочное сопло 24, размещенное на каруселькой головке 4. После

4 продувки производят термовакуумное обезгаживание при температуре, на (100 — 200) С превышающей рабочую температуру. По достижении натекания в камере 10 трубу 3 охлаждают де комнатной температуры и с одной стороны подают заглушку в цанговом захвате. После отвода механизма подачи заглушки производят электронно-лучевую сва рку вращающейся сварочной электронно-лучевой пушкой 5. В процессе сварки контроль глубины проплавления осуществляют при помощи датчика, размещенного под зоной сварки, при соответствующем повороте карусельной головки 4.

Контроль качества сварного соединения производят на ультразвуковом дефектоскопе, датчик которого 23 размещают на поверх-ности сварного шва при повороте карусельной головки 4. В случае обнаружения дефектов в сварном соединении производят, повторную заварку заглушки 7.

20. После герметизации одного конца трубы 3 ко второму подается контейнер с теплоносителем, который вскрывает отрезкой герметизирующей крышки электронным лучом. При помощи механизма поступательного перемещения контейнер, выполняющий одновременно роль заглушки тепловой трубы, вставляют в трубу 3, заваривают электронным лучом и производят контроль качества сварного соединения.

После заправки и герметизации трубу 3 нагревают до рабочей температуры для рав-. номерного распределения теплоносителя по всей трубе и охлаждают до комнатной температуры.

Повышение производительности процесса заправки и герметизации тепловых труб достигается за счет откачки трубы через оба отверстия, что имеет большое. значение при изготовлении тепловых труб большой протяженности. Повышение качества тепловых труб достигается заменой пайки заглушки при герметизации труб электронно40 лучевой сваркой, что повышает рабочую температуру-тепловых труб на 15%.

Согласно статистическим данным 2 /О . тепловых труб оказываются бракованными из-за негерметичности. Обеспечение контроля герметичности без разгерметизации вакуумной камеры и повторная заварка заглушки полностью исключает этот вид брака.

1011996

22 26 31 26

1011996

Составитель В. Баранец

Редактор Т Веселова Техред И. Верес Корректор И. Шулла

Заказ 2740(47 Тираж 570 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4