Электродуговое устройство для очистки поверхностей длинномерных цилиндрических изделий

Электродуговое устройство для очистки поверхностей длинномерных цилиндрических изделий

Реферат

 

Изобретение может быть использовано в машиностроении для очистки поверхностей длинномерных цилиндрических изделий. Цель - расширение технологических возможностей электродугового устройства за счет возможности обработки изделий разных типоразмеров, для чего кольцевой анод выполнен в виде двух секторов 2, имеющих механизм 5 возвратно-поступательного перемещения в радиальном направлении. При этом каждый сектор 2 соединен с источником питания в виде источника 6 постоянного тока, а зазор между секторами 2 не превышает диаметра обрабатываемого изделия (ОИ). Электродуговое устройство содержит также электроизолированные экраны 3, охватывающие ОИ вне зоны обработки, поджигающий электрод 7, балластное сопротивление 8, токовводы 9 к катоду 1, которым является ОИ и который размещен внутри кольцевого анода, тяговый механизм 10. 1 ил.

Изобретение относится к очистке поверхностей изделий в вакууме, преимущественно имеющих форму тел вращения, с целью удаления с ее поверхности окисной пленки и загрязнений, закалки поверхностного слоя, удаления заусенцев и т.д. и может найти применение в машиностроении. Целью изобретения является расширение технологических возможностей. На чертеже схематично представлено устройство для очистки цилиндрических поверхностей. Устройство содержит катод-изделие 1 в виде двух секторов 2, электроизолированные охлаждаемые экраны 3, токовводы 4, механизм 5 радиального перемещения секторов, источники 6 постоянного тока, поджигающий электрод 7, балластное сопротивление 8, токовводы 9 к катоду 1, тяговый механизм 10. Изделие (катод) 1, секторы анодов 2, электроизолированные экраны 3 установлены соосно. Токоподводы 9 подведены с обеих сторон изделия относительно участка обработки. Устройство очистки работает следующим образом. При давлении в технологическом объеме ниже 10³ Па между деталью и неплавящимися охлаждаемыми секторами 2 анодов при помощи поджигающего электрода 7 зажигают дуговой разряд от источников 6 постоянного тока. По мере обработки цилиндрической поверхности детали 1 при помощи тягового механизма 10 изделие перемещается относительно секторов 2. При этом катодные пятна перемещаются по участку поверхности изделия, не защищенной экранами 3, и осуществляют его обработку. Качество обработки поверхности оценивается визуально, а также по времени воздействия катодных пятен дуги по градуировочным кривым, определяющим скорость обработки от мощности разряда. При переходе на новый типоразмер обрабатываемого изделия достаточно с помощью механизмом 5 радиального перемещения секторов 2 последние развести до размера, обеспечивающего заданные пределы и произвести обработку. П р и м е р. Обрабатывалось изделие диаметром 30 мм, покрытое слоем окалины толщиной 10-15 мкм со следами ржавчины. Аноды состояли из двух секторов, каждый из которых подсоединен к автономному источнику питания 6. Секторы анода изготовлены из кольцевого электрода с внутренним диаметром 40 мм, распиленным на две равные части. Дуговой разряд инициировался одним сектором анода и изделием (ток дуги 300 А, напряжение 30 В). Скорость перемещения изделия 1,2 м/с. На обрабатываемом участке изделия 1 видны катодные пятна разряда, которые преимущественно располагались вблизи секторов анода. В результате обработки поверхности окалина удалена не со всей поверхности прутка-изделия, а только с той, которая была обращена к секции анода. При обработке цилиндрического изделия в тех же условиях при токе разряда 350-400 А в течение 35 с начиналось плавление анода и в этом случае очистки поверхности от окалины не происходило. В другой серии экспериментов при очистке такого же образца одновременно двумя дуговыми разрядами при суммарном токе 300 А (ток разряда каждой дуги 150 А) вся поверхность изделия была полностью очищена от окалины. Этими же анодами были очищены трубы диаметром 58 мм. Ток дугового разряда составил 250-300 А. Поверхность труб была полностью очищена от загрязнений. Таким образом, выполнение анода в виде секторов дает возможность расширить технологические возможности устройства очистки за счет возможности обработки изделий других типоразмеров, при этом плазма разряда охватывает область, превышающую область, ограниченную внутренним размером поверхности секторов. Ограничение в величине зазора между секторами вызвано тем, что при зазоре, большем диаметра изделия, концентрация плазменного потока уменьшается настолько, что не обеспечивает полный охват периметра обрабатываемого изделия, что приводит к неравномерности обработки.

Формула изобретения

ЭЛЕКТРОДУГОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЛИННОМЕРНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ, содержащее кольцевой анод, внутри которого размещено обрабатываемое изделие, являющееся катодом, электроизолированные экраны, охватывающие изделие вне зоны обработки, поджигающий электрод и источник питания, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, анод выполнен в виде секторов, снабженных механизмом возвратно-поступательного перемещения в радиальном направлении, причем каждый сектор соединен с источником питания, а зазор между секторами не превышает диаметра обрабатываемого изделия.

РИСУНКИ

Рисунок 1